Līdzstrāvas sprieguma regulēšana

Mūsdienās gan rūpniecībā, gan civilajā sfērā ir daudz instalāciju, elektropiedziņas, tehnoloģijas, kur enerģijas padevei ir nepieciešams nevis maiņstrāvas, bet pastāvīgs spriegums. Pie šādām instalācijām pieder dažādas rūpniecības mašīnas, celtniecības iekārtas, elektriskā transporta motori (metro, trolejbusi, autoiekrāvēji, elektromobiļi) un citas dažāda veida līdzstrāvas iekārtas.

Dažu šo ierīču barošanas spriegumam jābūt mainīgam, lai, piemēram, mainīgs strāvas pievads elektromotoram izraisītu atbilstošas ​​tā rotora griešanās ātruma izmaiņas.

Viens no pirmajiem līdzstrāvas sprieguma regulēšanas veidiem ir regulēšana ar reostatu. Tad mēs varam atsaukties ķēdes motora - ģeneratora - motoram, kur atkal, pielāgojot strāvu ģeneratora ierosmes tinumā, tika panāktas izmaiņas gala motora darbības parametros.

Bet šīs sistēmas nav ekonomiskas, tās tiek uzskatītas par novecojušām, un regulatīvās shēmas ir daudz modernākas. pamatojoties uz tiristoriem. Tiristoru regulēšana ir ekonomiskāka, elastīgāka un neizraisa instalācijas kopējo masas parametru palielināšanos. Tomēr vispirms ir pirmās lietas.

Reostatiskais regulējums (regulēšana ar papildu rezistoriem)

Regulēšana, izmantojot virkni savienotu rezistoru ķēdi, ļauj mainīt elektromotora strāvu un spriegumu, ierobežojot strāvu tā enkura ķēdē. Shematiski tas izskatās kā papildu rezistoru ķēde, kas virknē savienota ar motora tinumu un savienota starp to un enerģijas avota pozitīvo spaili.

Dažus rezistorus pēc vajadzības var atvienot ar kontaktoriem, lai attiecīgi mainītos strāva caur motora tinumu. Iepriekš vilces elektropiedziņās šī regulēšanas metode bija ļoti izplatīta, un alternatīvu trūkuma dēļ bija jāsamierinās ar ļoti zemu efektivitāti, jo rezistoriem ir ievērojami zaudējumi no siltuma. Acīmredzot šī ir vismazāk efektīvā metode - liekā jauda tiek vienkārši izkliedēta nevajadzīga siltuma veidā.

Noteikumi par motoru - ģeneratoru - motora sistēmu

Šeit spriegumu līdzstrāvas motora darbināšanai iegūst uz vietas, izmantojot līdzstrāvas ģeneratoru. Piedziņas motors pagriež līdzstrāvas ģeneratoru, kas savukārt baro pievada motoru.

Piedziņas motora darbības parametru regulēšana tiek panākta, mainot ģeneratora ierosmes tinuma strāvu. Ģeneratora lauka tinuma strāva ir lielāka - jo lielāks spriegums tiek piegādāts galīgajam motoram, jo ​​zemāka ir ģeneratora lauka lauka strāva - attiecīgi zemāks spriegums tiek piegādāts galīgajam motoram.

Šī sistēma, no pirmā acu uzmetiena, ir efektīvāka nekā tikai enerģijas izkliedēšana siltuma veidā caur rezistoriem, taču tai ir arī savi trūkumi. Pirmkārt, sistēmā ir divas papildu, diezgan liela izmēra, elektriskas mašīnas, kuras laiku pa laikam ir jāapkalpo. Otrkārt, sistēma ir inerciāla - savienotās trīs mašīnas nespēj strauji mainīt savu kursu. Tā rezultātā atkal ir zema efektivitāte. Tomēr kādu laiku šādas sistēmas tika izmantotas rūpnīcās 20. gadsimtā.

Tiristora vadības metode

Ar pusvadītāju ierīču parādīšanos 20. gadsimta otrajā pusē kļuva iespējams izveidot līdzstrāvas motoru maza izmēra tiristoru regulatorus.Līdzstrāvas motoru tagad caur tiristoru vienkārši pievienoja maiņstrāvas tīklam, un, mainot tiristora atvēršanas fāzi, kļuva iespējams gludi kontrolēt motora rotora rotora ātrumu. Šī metode ļāva panākt progresu līdzstrāvas motoru darbināšanas pārveidotāju efektivitātes un ātruma paaugstināšanā.

Tiristora vadības metode tagad tiek izmantota arī jo īpaši, lai kontrolētu bungas griešanās ātrumu automātiskās veļas mazgājamās mašīnās, kur kolektora ātrgaitas motors kalpo par piedziņu. Godīgi sakot, mēs atzīmējam, ka līdzīga regulēšanas metode darbojas tiristoru dimmeros, kas var kontrolēt kvēlspuldžu mirdzuma spilgtumu.

PWM balstīta vadība ar maiņstrāvas savienojumu

Līdzstrāva ar invertora palīdzību tiek pārveidota par maiņstrāvu, kuru pēc tam ar transformatora palīdzību palielina vai samazina, un pēc tam izlabo. Izlīdzināts spriegums tiek pielietots līdzstrāvas motora tinumiem. Varbūt papildu impulsu regulēšana ar PWM modulāciju, tad sasniegtā ietekme uz izvadi ir nedaudz līdzīga tiristora regulēšanai.

Transformatora un invertora klātbūtne principā noved pie sistēmas izmaksu pieauguma kopumā, tomēr mūsdienu pusvadītāju bāze ļauj jums izveidot pārveidotājus gatavu mazu izmēru ierīču veidā, ko darbina maiņstrāvas tīkls, kur transformators maksā augstas frekvences impulsu, kā rezultātā izmēri ir mazi, un efektivitāte jau sasniedz 90. %

Impulsu kontrole

Līdzstrāvas motoru impulsu vadības sistēma pēc struktūras ir līdzīga impulsam DC-DC pārveidotājs. Šī metode ir viena no modernākajām, un mūsdienās to izmanto elektromobiļos un ievieš metro. Pakāpiena pārveidotāja (diode un induktors) saite tiek apvienota virknes shēmā ar motora tinumu, un, pielāgojot saitei piegādāto impulsu platumu, tie sasniedz nepieciešamo vidējo strāvu caur motora tinumu.

Šādas impulsu kontroles sistēmas, faktiski - impulsu pārveidotājus, raksturo lielāka efektivitāte - vairāk nekā 90%, un tām ir lielisks ātrums. Tas piedāvā lieliskas iespējas enerģijas reģenerācija, kas ir ļoti svarīgi mašīnām ar augstu inerci un elektriskajām automašīnām.