- двигунВ» вигідно відрізняється тим, що в ній відсутні силові контактори, реостати тощо Оскільки управління двигуном здійснюють шляхом регулювання порівняно невеликих струмів збудження, управління легко піддається автоматизації.
Установки типу В«генератор-двигунВ» отримали широке поширення в промисловості і на транспорті, в тих пристроях, де потрібне регулювання частоти обертання в широких межах. У транспортних установках генератор приводиться в обертання дизелем. У промисловості зазвичай для приводу генератора використовують трифазні синхронні або асинхронні двигуни.
Систему В«генератор - двигунВ» широко застосовують у металургійної промисловості для приводу прокатних станів з двигунами потужністю 10 000 кВт і більше при діапазоні регулювання частоти обертання 1:200 і точності підтримки заданої частоти обертання (похибки) менше 1%.
Слід зазначити, що в цій системі зменшення частоти обертання виробляють з використанням рекуперативного гальмування: спочатку, збільшуючи струм збудження двигуна, а потім, поступово зменшуючи струм збудження генератора, можна перевести двигун у генераторний режим і швидко загальмувати механізм. При цьому накопичена кінетична енергія якоря і механізму віддається в електричну мережу.
В
Рис. 2.77 - Схема регулювання двигуна з незалежним збудженням при живленні його від генератора
Якщо навантаження толчкообразних, то іноді на валу первинного двигуна, що обертає генератор, ставлять маховик, який зменшує перевантаження первинного двигуна.
Недоліки системи В«генератор-двигунВ»:
1) великі маса, габарити і вартість установки;
2) порівняно низький к.к.д. (порядку 0,6 - 0,7), так як виробляється триразове перетворення енергії.
Останнім часом на транспорті (тепловози, великі автомобілі, кораблі тощо) замість генератора постійного струму в системі В«Генератор-двигунВ» застосовують синхронний генератор з напівпровідниковим випрямлячем. Це дозволяє знизити вагу і зменшити вартість генератора. У промислових установках таке вдосконалення не отримало широкого розповсюдження, оскільки через випрямляча втрачається можливість рекуперативного гальмування.
Система В«керований випрямляч-двигунВ». Розвиток напівпровідникової техніки дозволило застосувати для регулювання частоти обертання двигуна керований випрямляч УВП, виконаний на тиристорах, де одночасно з випрямленням виробляється регулювання випрямленої напруги (рис. 2.78). Застосування системи В«керований випрямляч - двигун В»дозволяє збільшити коефіцієнт корисної дії і зменшити масу установки.
В
Рис. 2.78. Схема регулювання двигуна з незалежним збудженням при живленні його від керованого вентильного перетворювача
Якщо потрібна швидка зупинка механізму, з подальшим реверсированием, то для здійснення рекуперативного гальмування паралельно з випрямлячем ставлять інвертор, тобто ще один напівпровідниковий перетворювач, що дозволяє віддавати електричну енергію від машини постійного струму в мережу змінного струму.
Недоліком системи В«керований випрямляч-двигунВ» є низький коефіцієнт потужності при зниженому вихідному напрузі. Крім того, наскільки погіршується комутація двигуна через пульсацій струму якоря. Особливо великі пульсації струму при живленні від мережі однофазного струму (Електровози змінного струму), де забезпечення задовільною комутації виростає у велику проблему.
В даний час система В«керований випрямляч-двигунВ» має меншу надійність, ніж система В«генератор - двигунВ», через складність напівпровідникового устаткування, особливо системи управління.
Імпульсне регулювання частоти обертання. В останні роки у зв'язку з розвитком напівпровідникової техніки широко застосовують імпульсний метод регулювання частоти обертання двигунів постійного струму. При цьому на двигун за допомогою імпульсного переривника періодично подаються імпульси напруги певної частоти.
Імпульсний переривник (рис. 2.79, а) складається з вхідного фільтра L ф - З ф , електронного ключа ТK (транзисторного або тиристорного), зворотного діода Д й індуктивності L. У період часу П„, коли електронний ключ замкнутий (транзистор або тиристор відкритий), живить напруга U подається повністю на якір двигуна, і його ток i a збільшується (рис. 10-79, б ); коли електронний ключ розімкнути (транзистор або тиристор замкнений), струм i а продовжує протікати через якір двигуна і зворотний діод Д під дією електромагнітної енергії, запасеної в індуктивностях L a + L ланцюга якоря; при цьому струм i a зменшується. Частота проходження імпульсів при номінальному режимі зазвичай становить 200-400 Гц, внаслідок чого період Т приблизно на два порядки ме...
