2.1.12 Импульсное регулирование координат эп с дпт нв

Применение импульсного способа регулирования скорости ЭП позволяет в ряде случаев упростить его силовую схему и повысить надёжность его работы. Этот способ является практически единственным при питании двигателя от нерегулируемого источника постоянного тока (аккумуляторной батареи, неуправляемого выпрямителя и т.д. ).

Регулирование скорости в этом случае осуществляется импульсным (периодическим) изменением напряжения, магнитного потока или добавочного сопротивления в якорной цепи. Импульсное регулирование указанных параметров осуществляется с помощью управляемых полупроводниковых ключей. Основным показателем работы ключа является заполнение (скважность его работы), определяемая отношением времени замкнутого состояния ключа ( t_з ) к периоду его коммутации ( Т_к )

,

где t₀ – время разомкнутого состояния ключа.

Существует два способа управления ключом – широтно-импульсный и частотно-импульсный. При широтно-импульсном способе Т_к = const, t_з = var (изменяется). При частотно-импульсном способе Т_к = var, t_з = const.

Импульсное регулирование сопротивления в цепи якоря. Осуществляется путём периодической коммутации по определенному закону ключа К, включённого параллельно резистору с сопротивлением Rд ( рисунок 2.18,а ).

Семейство механических характеристик ДПТНВ при импульсном регулировании получим, проанализировав граничные режимы работы ключа К: его постоянно разомкнутое и постоянно замкнутое состояния. При γ = 1 резистор выведен из цепи якоря и двигатель работает на естественной механической характеристике 1. Если γ = 0, резистор 2 введен в цепь якоря и двигатель работает по искусственной характеристике 4. При 0 < γ < 1 механические характеристики 2 и 3 располагаются между двумя граничными характеристиками (рисунок 2.18,б).

Рисунок 2.18 – Импульсное регулирование добавочного сопротивления в цепи якоря

Математическое выражение для семейства характеристик, показанных на рис. 2.18,б, будет выглядеть следующим образом:

Импульсное регулирование магнитного потока двигателя. Схема для данного способа представлена на рисунке 2.19,а. В цепь обмотки возбуждения ДПТ НВ включен резистор R_B, шунтированный управляемым ключом К. При γ = 1 ключ замкнут, по обмотке возбуждения протекает номинальный ток, и двигатель работает на естественной характеристике 1. При γ = 0 ключ разомкнут, ток возбуждения и магнитный поток уменьшены, чему соответствует искусственная характеристика 4. При 0 < γ < 1 механические характеристики 2 и 3 располагаются между двумя граничными характеристиками (рисунок 2.19,б).

Рисунок 2.19 – Импульсное регулирование магнитного потока

Импульсное регулирование напряжения на якоре ДПТ НВ. Ключом К якорь периодически подключается к источнику питания U (рисунок 2.20,а). При замкнутом ключе К ток в якоре протекает под действием напряжения источника U, а при разомкнутом – под действием ЭДС якоря через диод.

Рисунок 2.20 – Импульсное регулирование напряжения на якоре

При γ = 1 на якорь подается полное напряжение источника, чему соответствует работа двигателя на естественной характеристике 1. При γ = 0 ключ разомкнут, напряжение на якорь не подается, и двигатель работает на характеристике 4 в режиме динамического торможения. При 0 < γ < 1 механические характеристики 2 и 3 располагаются между двумя граничными характеристиками (рисунок 2.20,б) и описываются следующим выражением:

.