3.3. Система «преобразователь-двигатель постоянного тока».

Данный способ широко используется для регулирования лю­бых переменных ЭП во всех возможных режимах при высоких тре­бованиях к показателям его качества. По этой причине данный способ до недавнего времени являлся основным при создании регулируемых ЭП с двигателями постоянного тока.

Реализация этого способа предусматривает питание якоря дви­гателя от преобразователя, выходное напряжение которого регу­лируется по величине и может изменяться при необходимости по полярности. Поскольку основным источником питания ЭП слу­жит сеть переменного тока, таким преобразователем является уп­равляемый выпрямитель.

Если ЭП питается от источника постоянного тока, например от аккумуляторной батареи, то в качестве преобразователя ис­пользуются импульсные преобразователи с различным способом модуляции. Питание двигателя в такой системе может происхо­дить и от преобразователя со свойствами источника тока, приме­нение которого рассмотрено в подразд. 4,8.

Схема ЭП при питании якоря двигателя от УВ, получившая сокращенное название система УВ-Д, или система П - Д, пока­зана на рис. 4.11, а, где Е_п - эдс преобразователя; R_n - его внутреннее сопротивление; k_n - коэффициент усиления преоб­разователя по напряжению, k_n= Еп/U_у (U_у- входной сигнал уп­равления). Напряжение на выходе преобразователя вследствие на­личия его внутреннего сопротивления R_n определяется как

(4.29)

Обмотка возбуждения двигателя питается от отдельного исто­чника постоянного тока, например неуправляемого или управля­емого выпрямителя.

Формулы дляэлектромеханической и механической характе­ристик получим из выражений (4.4) и (4.5) подстановкой в них напряжения из выражения (4.29):

Из формул (4.30) и (4.31) видно, что при изменении ЭДС преобразователя ЕП пропорционально изменяется скорость иде­ального холостого хода Wo на характеристиках, а их наклон не изменяется. Получаемые искусственные характеристики в соот­ветствии с (4.30) и (4.31) представляют собой прямые линии 2 ... 8 на рис. 4. 11, б и имеют по сравнению с естественной характерис­тикой 1 двигателя больший наклон из-за наличия внутреннего сопротивления преобразователя. При Еп= 0 двигатель работает в режиме динамического торможения (характеристика 5 на рис. 4.11, б).

Управляемый выпрямитель может быть электромашинным в системе «генератор-двигатель» (система Г - Д) ИЛИ полупровод­никовым в системе «тиристорный преобраэователь - двигатель» (система ТП-Д).

Основным типом преобразователей, применяемых в современном регулируемом ЭП постоянного тока, являются тиристорные ре­версивные или нереверсивные выпрямители, собранные по нуле­вой или мостовой однофазной или трехфазной схемам. Для им­пульсного регулирования напряжения в ЭП небольшой и средней мощности применяются также и транзисторные преобразователи.