1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

202. Регулирование скорости вращения электрических двигателей

202. Регулирование скорости вращения электрических двигателей

Регулирование скорости вращения двигателей постоянного тока можно производить путем изменения напряжения, подводимого к двигателю, или путем изменения величины магнитного потока двигателя.

видно, что скорость вращения двигателей постоянного тока пропорциональна величине напряжения U и обратно пропорциональна величине магнитного потока Ф.

Изменение величины напряжения, подводимого к якорю двигателя, можно производить путем включения последовательно с якорем двигателя переменного регулировочного сопротивления или путем последовательного и параллельного включения обмоток якорей нескольких двигателей. Последний способ нашел применение для регулирования скорости электрифицированного транспорта (трамваев, электровозов).

Наиболее часто для регулирования скорости применяют способ изменения величины магнитного потока двигателя. Для этой цели в цепь обмотки возбуждения двигателя включают реостат, дающий возможность производить широкую и плавную регулировку скорости двигателя.

Регулирование скорости вращения асинхронных двигателей производится одним из следующих способов.

1. Изменение числа полюсов электродвигателя. Для возможности изменения числа пар полюсов двигателя статор его выполняют либо с двумя самостоятельными обмотками, либо с одной обмоткой, которую можно пересоединять на различные числа полюсов.

На фиг. 409, а схематически показаны две катушки одной фазы, соединенные последовательно. Из чертежа видно, что катушки создают четыре магнитных полюса.

Те же две катушки, соединенные параллельно между собой, создадут уже только два полюса (фиг. 409, б). Пересоединение обмоток статора производится при помощи специального аппарата — контроллера. При этом способе регулировка скорости вращения двигателя совершается скачками.

На практике встречаются двигатели, синхронные скорости вращения которых могут быть равны 3000, 1500, 1000 и 750 оборотов в минуту.

Регулировку скорости вращения двигателя путем изменения числа полюсов можно производить только у асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором. Ротор с короткозамкнутой обмоткой может работать с любым числом полюсов статора. Наоборот, ротор двигателя с фазной обмоткой может нормально работать лишь при определенном числе полюсов статора. Иначе обмотку ротора также пришлось бы переключать, что внесло бы большие усложнения в схему двигателя.

2. Изменение частоты переменного тока. При этом способе частоту переменного тока, подводимого к обмотке статора двигателя, изменяют при помощи специального генератора (преобразователя частоты).

Регулировку изменением частоты тока выгодно производить, когда имеется большая группа двигателей, требующих совместного плавного регулирования скорости вращения (рольганги, текстильные станки и т. п.).

3. Введение сопротивления в цепь ротора. Первые два способа регулировки скорости вращения асинхронного двигателя требуют или специального исполнения двигателя, или наличия специального генератора (преобразователя частоты) и поэтому широкого распространения не получили.

Третий способ регулировки скорости вращения асинхронных двигателей состоит в том, что во время работы двигателя в цепь обмотки ротора вводят сопротивление регулировочного реостата. Совершенно ясно, что такой способ регулировки скорости вращения применим только для асинхронных двигателей с фазным ротором.

Рассмотрим физические процессы в двигателе при введении сопротивления в цепь его ротора.

Вращающееся магнитное поле статора индуктирует в обмотке ротора э. д. с. E2S. Так, например, при пуске э. д. с. ротора бывает настолько велика, что прикосновение к цепи ротора (реостату) становится опасным.

Рассмотрим случай, когда при определенном скольжении в обмотке ротора наводится э. д. с. E2S, которая создает в цепи ротора ток I2. Этот ток I2, взаимодействуя с магнитным полем статора Ф1 создает момент вращения, равный моменту сопротивления. Введем теперь в цепь ротора сопротивление реостата. В первый момент ротор будет вращаться с прежней скоростью, э. д. с. ротора E2S при увеличенном сопротивлении в цепи будет создавать уменьшенный ток I2. При меньшем токе I2 момент вращения двигателя станет меньше момента сопротивления на валу двигателя и ротор станет уменьшать скорость вращения до тех пор, пока новая увеличенная э. д. с. E2S ротора не создаст прежний ток, способный совместно с полем статора восстановить первоначальный момент вращения. Следовательно, каждое увеличение сопротивления в цепи ротора сопровождается увеличением скольжения или уменьшением скорости вращения двигателя.

Читайте так же:
Для регулировки и ремонта топливной дизельной аппаратуры

Регулировочный реостат включают в цепь ротора так же, как и пусковой реостат. Разница в устройстве между пусковым и регулировочным реостатом состоит в том, что регулировочный реостат рассчитан на длительное прохождение тока. Для двигателей, у которых производится регулировка скорости вращения путем* изменения сопротивления в цепи ротора, пусковой и регулировочный реостаты объединяются в один пуско-регулировоч ный реостат.

Недостатком этого способа регулирования является то, что в регулировочном реостате происходит заметная потеря мощности, тем большая, чем шире регулировка скорости вращения двигателя. На фиг. 410 изображена схема включения асинхронного двигателя с пуско-регулировочиым реостатом.

4. Управление с помощью дросселей насыщения. В последние годы для регулирования скорости асинхронных двигателей применяют дроссели насыщения. На фиг. 411 дана схема однофазного дросселя насыщения. Он имеет две обмотки: одна включена в цепь переменного тока, другая, называемая управляющей или подмагничивающей обмоткой, подключается к источнику постоянного напряжения (выпрямителю). С увеличением тока в управляющей обмотке магнитная система дросселя насыщается и индуктивное сопротивление обмотки переменного тока уменьшается.

Включая дроссели в каждую фазу асинхронного двигателя и меняя ток управляющей обмотки, можно менять сопротивление в цепи статора двигателя, а следовательно и скорость вращения самого двигателя.

Кроме указанных выше, существуют другие способы регулировки скорости вращения асинхронных двигателей. Например, регулировка скорости вращения путем механического соединения двух асинхронных двигателей, один из которых

работает в двигательном режиме, другой — в режиме противо-включения; регулировка по схеме с поворотным статором; регулировка скорости вращения при помощи асинхронной муфты скольжения; соединение двигателей в каскадные схемы и др.

5 Апрель, 2009 23555 Печать

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Подачу цемента в смеситель настраивают в заданной пропорции в зависимости от подачи асбеста за счет регулировки числа оборотов шнекового питателя с дозирующим весовым устройством и поддерживают автоматически; также автоматически настраивают подачу воды ( в зависимости от количества поступающего асбеста) и поддерживают ее расходомером из расчета 0 5 — 0 6 кг / кг асбеста.  [46]

В приводе летучих ножниц, работающих на длительном режиме, используются обычно шунтовые двигатели, допускающие регулировку числа оборотов , необходимую при синхронизации скоростей и при регулировании длины отрезаемых кусков.  [47]

При больших скоростях гидравлические регуляторы скорости ( редукторы) встречаются редко и уступают свое место электрическим передачам С регулировкою числа оборотов мотора .  [48]

Аппаратура управления электродвигателями и защиты их предназначена для обеспечения пуска, реверсирования ( изменения направления вращения), торможения и регулировки числа оборотов . Эта аппаратура разделяется на две основные группы: ручного ( неавтоматического) и автоматического управления. Защита электродвигателей осуществляется при помощи реле.  [49]

Характерной особенностью современных непрерывных заготовочных станов является чередование клетей с горизонтальными и вертикальными валками и индивидуальный привод каждой клети с регулировкой числа оборотов .  [50]

Двигатели с контактными кольцами в качестве привода в настоящее время применяются редко и главным образом в тех случаях, когда необходима регулировка числа оборотов . Очень большое применение эти двигатели находят в синхронных электрических передачах ( гл.  [51]

Привод червячных экструдеров осуществляется с помощью: электродвигателей переменного тока с вариатором или коробкой скоростей; коллекторных электродвигателей переменного тока с бесступенчатой регулировкой чисел оборотов ; электродвигателей постоянного тока, включенных по схеме генератор — двигатель; гидравлических двигателей. Для регулирования чисел оборотов червячного экструдера применяются также электромагнитные муфты с электрическим управлением, работающие на принципе использования вихревых токов.  [52]

Читайте так же:
Диммеры для регулировки светодиодные лампы

Наладка станков указанных типов ограничивается подбором фрезы нужного размера, ее установкой и совмещением с осью симметрии зубьев колеса, а также регулировкой числа оборотов последнего или угла поворота его за один цикл обработки и длины хода фрезы.  [53]

Основной недостаток схем заключается в том, что в них возникают значительные потери энергии в реостатах, которые включаются последовательно с якорной обмоткой для регулировки числа оборотов двигателя способом изменения подводимого к нему напряжения.  [54]

В качестве примера приводятся основные технические данные фазорегулятора ФРО 63 — 4: мощность 7 5 ква, напряжение статора и ротора 200 / 380 в, ток ротора 19 7 / 11 4 а, вес 260 кг; приводной двигатель асинхронный типа АО31 — 6 220 / 380 в 0 4 кет 1000 об / мин или постоянного тока типа ПН-26 220 в, 0 16 кет 2500 / 900 об / мин с реостатом для регулировки числа оборотов .  [55]

Регулировка числа оборотов мотора-вибратора достигалась с помощью двух реостатов; реостат 20 был включен в цепь шунтовой обмотки, а реостат 21 — в цепь обмотки якоря.  [56]

Стала возможна непрерывная разгрузка тяжелых продуктов обогащения с помощью лопастных разгрузчиков роторного типа. Предусмотрена регулировка числа оборотов разгрузчика в зависимости от выхода породы и промлро-дукта.  [57]

Двигатель должен обладать способностью к длите л ьной регул ир-овке числа, обор отов. В процессе бурения регулировка числа оборотов требуется для изменения скорости вращения ротора в зависимости от твердости пород.  [58]

Для машин, раб тающих на длительном режиме, в качестве привода выбираются асинхронные двигатели трехфазного тока или же закрытые шунтовые двигатели постоянного тока типа КПД или ПН. Если по технологическим соображениям требуется регулировка числа оборотов , то установка шунтовой машины станозится обязательной.  [59]

Регулировка числа оборотов двигателя постоянного тока

Главная Электродвигатели Электродвигатели со смешанным возбуждением Регулирование скорости вращения электродвигателя постоянного тока со смешанным возбуждением

Из выражений (73) и (74) видно, что скорость вращения двигателей смешанного возбуждения можно регулировать тремя способами, рассмотренными выше для электродвигателей параллельного возбуждения, а именно: регулированием подве­денного напряжения, изменением сопротивления цепи якоря и изменением потока возбуждения.

Первый способ применим лишь в системе Г—Д, когда электродвигатель питается от отдельного генератора. В этом случае, изменяя ток возбуждения генератора, можно добиться изменения его напряжения, что приводит [см. уравнения (71) — (74)] к изменению числа оборотов электродвигателя.

Наибольшее распространение на практике получил второй способ, позволяющий плавно и в достаточно широких пределах регулировать скорость вращения электродвигателей постоянно­го тока. Основной его недостаток — большие потери энергии в регулировочных реостатах, а также громоздкость и значитель­ный вес последних. При данном способе регулирования уравне­ния скоростной и механической характеристик будут практиче­ски те же, что и для электродвигателей последовательного и параллельного возбуждения [см. уравнения (75) и (76)].

Уравнения показывают, что на величину скорости холостого хода n = U / cФ ШОВ дополнительное сопротивление R в цепи якоря влияния не оказывает, поэтому все искусственные характери­стики исходят из одной точки n на оси ординат (рис. 36). Мяг­кость их определяется величиной сопротивления, включаемого в цепь якоря. Чем больше величина сопротивления R, тем зна­чительней падение напряжения в якорной цепи и тем мягче искусственная характеристика. При переключении сопротив­лений переход с одной характеристики на другую происходит так, как описывалось выше.

Наиболее экономичным способом регулирования скорости вращения является третий способ — изменение потока возбужде­ния электродвигателя. Такое регули­рование осуществляется введением в цепь параллельной обмотки воз­буждения ШОВ регулировочного ре­остата РР (рис. 37, а). Очевидно, что при полностью выведенном рео­стате РР электродвигатель работа­ет на естественной характеристике а (рис. 37, б). При введении же различных сопротивлений в цепь обмотки ШОВ величина магнитного потока возбуждения изменяется и соответственно меняется скорость вращения электродвигателя.

Читайте так же:
Стенд для регулировки света фар инструкция

Регулирование скорости данным способом возможно лишь только вверх от номинальной, так как искусственные характе­ристики, получаемые при введении различных сопротивлении в цепь параллельной обмотки возбуждения, располагаются выше естественной характеристики. Это является одним из существенных недостатков данного способа регулирования скорости. Если учесть, что введение дополнительного сопротив­ления в цепь параллельной обмотки возбуждения приводит к снижению полезного магнитного потока машины, а это, в свою очередь, влечет за собой снижение вращающего момента, развиваемого электродвигателем, то нетрудно понять, что дан­ный способ регулирования скорости применим лишь в случаях малозагруженных электродвигателей, например, при подъеме или спуске легких грузов или грузозахватного приспособления.

Приведенные на рис. 37, б характеристики, соответствую­щие рассматриваемому способу регулирования скорости, пере­секают ось ординат в различных точках. Это объясняется тем, что при введении дополнительных сопротивлений в цепь обмот­ки возбуждения скорость холостого хода не остается постоян­ной. Она тем выше, чем больше величина сопротивления в цепи обмотки возбуждения [см. формулу (75)].

Характеристики, приведенные на рис. 37, б, имеют сходя­щийся характер, т. е. по мере снижения магнитного потока же­сткость характеристик электродвигателя уменьшается, что, как уже указывалось, объясняется влиянием реакции якоря при значительных нагрузках.

Значительная индуктивность параллельной обмотки возбуж­дения приводит к тому, что переход с одной характеристики на другую при данном способе регулирования скорости проис­ходит по так называемым динамическим характеристикам (см. пунктир на рис. 37, б), которые можно построить после расчета переходных процессов.

Как управлять мотором постоянного тока

Итак, различают три основных варианта регулирования скоростью:

  1. Изменением напряжения сети. Меняя подводимое питание можно управлять частотой вращения двигателя;
  2. Добавлением пускового реостата в цепь якоря. Регулируя сопротивление, можно уменьшить скорость вращения;
  3. Управлением магнитного потока. Двигатели с электромагнитами дают возможность регулировать поток путем изменения тока возбуждения. Однако нижний предел ν min ограничен насыщением магнитной цепи двигателя, что не позволяет увеличивать в большой степени магнитный поток.

К каждому из вариантов соответствует определённая зависимость механических характеристик.

Методы регулирования применительны к двигателям с различными:

  • типами возбуждения;
  • величиной мощности.

На практике в современных электрических моторах, в связи с недостатками и ограниченности диапазонов, рассмотренные методы не всегда применяются.

Это еще связано с тем, что машины отличаются довольно небольшими КПД, и к тому же не позволяют плавно увеличивать или уменьшать частоту вращения.

Электронные же схемы управления с регуляторами частоты, работающими от аккумуляторной батареи на 12 В, напротив, широко используются. Например, они очень актуальны для управления низковольтными электродвигателями 12 вольт в приборах автоматики, детских игрушках, электрических велосипедах, аккумуляторных детских автомобилях.

2

Принципиальной особенностью метода является то, что ток в цепи якоря и момент, развиваемый электродвигателем, зависят лишь от величины нагрузки на его валу. Регулировка осуществляется с помощью регулятора оборотов электродвигателя.

В течение очень долгого времени тиристорные преобразователи являлись единственным коммерчески доступными регуляторами двигателей. К слову сказать, они по-прежнему самые распространенные на сегодняшний день. Однако с появлением силовых транзисторов стали наиболее популярными регуляторы оборотов двигателя постоянного тока с широтно-импульсной модуляцией. Приведём для примера ниже схему, работающую от источника постоянного тока 12 В.

2

Схема на практике даёт возможность, к примеру, увеличивать либо уменьшать яркость свечения ламп накаливания на 12 вольт.

Читайте так же:
Как отрегулировать свет фар на рав 4

Последовательно-параллельное управление используется в ситуациях, когда два или более агрегата постоянного тока соединены механически. Схема с последовательным соединением электродвигателей, в которой общее напряжение делится на всех, используется для низкоскоростных приложений. Схема с параллельным соединением машин, имеющих одинаковое напряжение, используется в высокоскоростных применениях.

Описание 4 схем регуляторов оборотов электродвигателя

Первая схема

На транзисторе VT1 (однопереходном) реализован генератор пилообразного напряжения (частота 150 Гц). Операционный усилитель DA1 играет роль компаратора, создающего ШИМ на базе транзистора VT2. В результате получается ШИМ регулятор оборотов двигателя.

Изменяют скорость вращения переменным резистором R5, который меняет длительность импульсов. Так как, амплитуда ШИМ импульсов постоянна и равна напряжению питания электродвигателя, то он никогда не останавливается даже при очень малой скорости вращения.

Вторая схема

Она схожа с предыдущей, но в роли задающего генератора применен операционный усилитель DA1 (К140УД7).

Этот ОУ функционирует как генератор напряжения вырабатывающий импульсы треугольной формы и имеющий частоту 500 Гц. Переменным резистором R7 выставляют частоту вращения электродвигателя.

Третья схема

Она своеобразная, построена на она на популярном таймере NE555. Задающий генератор действует с частотой 500 Гц. Ширина импульсов, а следовательно, и частоту вращения двигателя возможно изменять от 2 % до 98 %.

Слабым местом во всех вышеприведенных схемах является, то что в них нет элемента стабилизации частоты вращения при увеличении или уменьшении нагрузки на валу двигателя постоянного тока. Разрешить эту проблему можно с помощью следующей схемы:

Как и большинство похожих регуляторов, схема этого регулятора имеет задающий генератор напряжения, вырабатывающий импульсы треугольной формы, частота которых 2 кГц. Вся специфика схемы — присутствие положительной обратной связи (ПОС) сквозь элементы R12,R11,VD1,C2, DA1.4, стабилизирующей частоту вращения вала электродвигателя при увеличении или уменьшении нагрузки.

При налаживании схемы с определенным двигателем, сопротивлением R12 выбирают такую глубину ПОС, при которой еще не случаются автоколебания частоты вращения при изменении нагрузки.

Регулировка оборотов электродвигателя 220В, 12В и 24В

Для плавности увеличения и уменьшения скорости вращения вала существует специальный прибор – регулятор оборотов электродвигателя 220в. Стабильная эксплуатация, отсутствие перебоев напряжения, долгий срок службы – преимущества использования регулятора оборотов двигателя на 220, 12 и 24 вольт.

Способы изменения вращения зависят от модели электрической машины. Характеристики электрических машин отличаются: постоянного и переменного тока, однофазные, трехфазные. Поэтому говорить нужно о каждом случае отдельно.

Регулирование скорости оборотов двигателя постоянного тока

Моторчик

С точки зрения регулирования скоростью вращения электродвигателей, интересно уравнение для электромеханических характеристик, соответствующее Второму закону Кирхгофа:

ω = U/C×Φ – ΥЯ /( C×Φ) 3 ×M

При описании технических характеристик электродвигателя скорость, выражаемая оборотами в минуту, зачастую называется частотой вращения ν по известному соотношению:

ω = 2p/T = 2pn

Поэтому эти две разноименные величины часто применяются в одном и том же смысле. Скорость w (частота ν) находится в прямой зависимости от напряжения питания U и в обратной от магнитного потока Ф. Исходя из приведенной выше формулы, возникает вывод, что скоростью можно управлять, регулируя сопротивление якоря, магнитный поток и напряжение питания.

1

Что такое тепловизор?

Устройства осуществляют тепловизионный контроль электрооборудования, находящегося под напряжением. Тепловизор определяет места сильного нагрева или его отсутствия. Прибор для тепловизионного обследования электрооборудования состоит из блоков электроники, питания, инфракрасного детектора и объектива.

Назначение и классификация. Якорно-швартовные устройства, предназначенные для выполнения операций по постановке судна на якорь, съемки с якоря, швартовки, различаются: по расположению основного вала — шпили и брашпили, по выполняемым операциям — якорные, швартовные и якорно-швартовные. Брашпили предназначены для якорных и швартовных операций, шпили могут быть якорными, швартовными и якорно-швартовными. Для швартовных операций часто устанавливают специальные швартовные лебедки. Электроприводы этих механизмов различают по системе электропривода (контроллерные, контакторные, Г-Д), по роду тока, по степени автоматизации (обычные и автоматизированные).

Читайте так же:
139 fmb карбюратор регулировка

Управление электроприводами якорно-швартовных устройств

На рис. 1, а представлена кинематическая: схема шпиля. Вращение электродвигателя 1 через червячный редуктор 2 передается вертикальному валу, на верхнем конце которого укреплен швартовный барабан 3, имеющий ленточный тормоз и стопор. В электроприводе брашпиля (рис. 1, б) вращение двух исполнительных двигателей 1 через цилиндрический редуктор 3 передается валу с двумя швартовными барабанами 4, далее — через цилиндрическую пару — валу цепных звездочек 6.

Судовая светотехника занимается изучением комплекса вопросов, связанных с созданием источников света, осветительных приборов, а также проектированием и эксплуатацией судовых осветительных установок с учетом их специфики.

Судовая светотехника и судовые осветительные приборы

Источники света в судовых осветительных установках — лампы накаливания и газоразрядные лампы высокого и низкого давления (табл. 1).

В лампах накаливания (ЛН) электрическая энергия превращается в тепловую путем нагревания вольфрамовой нити электрическим током. Тепловая энергия нагретой до 2400—3000°К нити излучается в виде тепловых и световых лучей. На долю видимых лучей приходится в лучшем случае 3% затраченной энергии. Для нормальной осветительной лампы 15 Вт эта величина равна 1,1%, а для лампы 1500 Вт — 2,8%. Остальная энергия тратится, преимущественно, на тепловые потери.

Детали регуляторов вращения электродвигателей

В данных схемах возможно применить следующие замены радиодеталей: транзистор КТ817Б — КТ815, КТ805; КТ117А возможно поменять КТ117Б-Г или 2N2646; Операционный усилитель К140УД7 на К140УД6, КР544УД1, ТL071, TL081; таймер NE555 — С555, КР1006ВИ1; микросхему TL074 — TL064, TL084, LM324.

При использовании более мощной нагрузки, ключевой транзистор КТ817 возможно поменять мощным полевым транзистором, например, IRF3905 или ему подобный.

3-image.jpg

Тестер транзисторов / ESR-метр / генератор

Многофункциональный прибор для проверки транзисторов, диодов, тиристоров…

H147acf33e68d48ceb40867519a157018R.jpg

LM324 NE555 Регулятор оборотов 2014-04-30

С тегами: LM324 NE555 Регулятор оборотов

Выбираем устройство

Для того чтобы подобрать эффективный регулятор необходимо учитывать характеристики прибора, особенности назначения.

  1. Для коллекторных электродвигателей распространены векторные контроллеры, но скалярные являются надёжнее.
  2. Важным критерием выбора является мощность. Она должна соответствовать допустимой на используемом агрегате. А лучше превышать для безопасной работы системы.
  3. Напряжение должно быть в допустимых широких диапазонах.
  4. Основное предназначение регулятора преобразовывать частоту, поэтому данный аспект необходимо выбрать соответственно техническим требованиям.
  5. Ещё необходимо обратить внимание на срок службы, размеры, количество входов.

Прибор триак

Устройство симистр (триак) используется для регулирования освещением, мощностью нагревательных элементов, скоростью вращения.

Схема прибора триак

Схема контроллера на симисторе содержит минимум деталей, изображенных на рисунке, где С1 – конденсатор, R1 – первый резистор, R2 – второй резистор.

С помощью преобразователя регулируется мощность методом изменения времени открытого симистора. Если он закрыт, конденсатор заряжается посредством нагрузки и резисторов. Один резистор контролирует величину тока, а второй регулирует скорость заряда.

Когда конденсатор достигает предельного порога напряжения 12в или 24в, срабатывает ключ. Симистр переходит в открытое состояние. При переходе напряжения сети через ноль, симистр запирается, далее конденсатор даёт отрицательный заряд.

Измерения

Понятно, что число оборотов нужно как-то определять. Для этого используют тахометры. Они показывают число вращения на данный момент. Обычным мультиметром просто так измерить скорость не получится, разве что на автомобиле.

Как видно, на электрических машинах можно менять различные параметры, подстраивая их под нужды производства и домашнего хозяйства.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector