5. Регулирование угловой скорости уменьшением магнитного потока.

С уменьшением тока возбуждения уменьшается и магнитный поток, а скорость якоря увеличивается.

Возможные схемы включения обмотки возбуждения ДПТ НВ приведены на рисунке 6.2.

Схема рис. 6.2 а предусматривает включение в цепь возбуждения добавочного резистора Rдв, за счет чего ток возбуждения Iв и тем самым магнитный поток Ф могут быть уменьшены. В схеме рис. 6.2 б для изменения тока возбуждения используется управляющий выпрямитель УВ, выходное напряжение которого регулируется по сигналу управления Uу. Эта схема более экономична и применяется для регулирования тока возбуждения мощных ДПТ.

В соответствии с выражением уменьшение магнитного потока приводит к увеличению скорости идеального холостого хода ω₀:

. (6.3)

При пуске ЭД пусковой ток якоря Iпя (ток короткого замыкания): при скорости ω = 0 от магнитного потока не зависит и будет оставаться неизменным. Пусковой момент (момент короткого замыкания) при уменьшении магнитного потока изменяется. Так как Iпя = const, то при уменьшении магнитного потока пропорционально ему уменьшается и пусковой момент Мп (момент короткого замыкания).

Пусковые электромеханические характеристики при уменьшении магнитного потока приведены на рисунке 6.3 а, а пусковые механические характеристики – на рисунке 6.3 б.

Для ДПТ НВ традиционного исполнения диапазон регулирования скорости при данном способе равен 3–4.

Направление регулирования скорости – вверх от естественной характеристики. Плавность регулирования скорости определяется плавностью регулирования тока возбуждения. Стабильность скорости достаточно высока, хотя она и снижается при уменьшении магнитного потока. Способ регулирования скорости экономичный, так как малы потери мощности в цепи возбуждения.

Допустимая нагрузка ДПТ при его работе на искусственных характеристиках определяется по выражению: , (6.4)

где - магнитный поток на искусственной характеристике.

Так как при данном способе регулирования ф_и <ф_н, то и Мдоп < Мном, т.е. ДПТ по условиям нагрева не может быть нагружен на искусственных характеристиках номинальным моментом. Этим способом осуществляется регулирование при постоянной мощности на валу электродвигателя:

. (6.5)

Таким образом, при работе ДПТ на искусственных характеристиках он может быть нагружен на свою номинальную мощность. Объяснение этого заключается в том, что хотя момент нагрузки (Мс) при уменьшении магнитного потока должен быть снижен, одновременно повышается скорость ДПТ, а их произведение, определяющее механическую мощность, остается неизменным и численно равным номинальной мощности ДПТ.

Данный способ нашел широкое применение в электроприводе металлорежущих станков, прокатных станов, наматывающих устройств. Он также часто используется в комбинации с другими способами регулирования скорости.

6. Регулирование угловой скорости дпт нв путем изменения напряжения на якоре в системе г-д.

Электрическая схема системы Г-Д приведена на рис.

Уравнение равновесия ЭДС системы

. (6.6)

Если решить уравнение (6.6) относительно скорости , то получим уравнения:

для электромеханической

^(6.7)

^и механической характеристик [1,2]:

(6.8)

Схема замещения системы (рис.6.5) и ее параметры:

Уменьшая напряжение на якоре ДПТ в разомкнутом электроприводе можно получить диапазон регулирования скорости Дmax_вниз = 8. Диапазон регулирования скорости можно расширить до Дmax_вверх = 2, если уменьшить магнитный поток ДПТ. Тогда суммарный диапазон будет равен . В замкнутом электроприводе этот диапазон может быть несколько сотен.