Tasavirtamoottorin ohjausmenetelmät ACS:ssä

Tasavirtamoottorin ohjaus ACS:ssä tarkoittaa joko pyörimisnopeuden muuttamista suhteessa tiettyyn ohjaussignaaliin tai tämän nopeuden säilyttämistä muuttumattomana ulkoisten epävakauttavien tekijöiden vaikutuksesta.

On olemassa 4 pääohjausmenetelmää, jotka soveltavat yllä olevia periaatteita:

• reostaatti-kontaktori ohjaus;

• ohjaus «generaattori-moottori» (G-D) -järjestelmällä;

• hallinta «ohjatun tasasuuntaaja-D» (UV-D) -järjestelmän mukaisesti;

• impulssin ohjaus.

Näiden menetelmien yksityiskohtainen tutkiminen on TAU:n ja Sähkökäytön perusteet -kurssin aiheena. Käsittelemme vain tärkeimpiä säännöksiä, jotka liittyvät suoraan sähkömekaniikkaan.

Reostaatti-kontaktori ohjaus

Yleisesti käytetään kolmea järjestelmää:

• säädettäessä nopeutta n arvosta 0 arvoon nnom, reostaatti sisältyy ankkuripiiriin (ankkurin ohjaus);

• jos on tarpeen saada n> nnom, reostaatti sisällytetään OF-piiriin (napaohjaus);

• nopeuden n <nnom ja n> nnom säätämiseksi reostaatit sisältyvät sekä ankkuripiiriin että OF-piiriin.

Yllä olevia kaavioita käytetään manuaaliseen ohjaukseen.Askelkytkintä käytetään automaattiseen ohjaukseen. Rpa ja Rrv kontaktoreilla (releet, elektroniset kytkimet).

Jos vaaditaan tarkkaa ja tasaista nopeudensäätöä, kytkentävastusten ja kytkinelementtien lukumäärän on oltava suuri, mikä kasvattaa järjestelmän kokoa, lisää kustannuksia ja vähentää luotettavuutta.

G-D-järjestelmän hallinta

Nopeuden säätö 0:sta kuvan 2 kaavion mukaan. tuotetaan säätämällä Rv:tä (muutos 0:sta nnom:iin). Moottorin nopeuden saamiseksi, joka on suurempi kuin nnom - muuttamalla Rvd:tä (moottorin OB:n virran pienentäminen vähentää sen päävirtausta Ф, mikä johtaa nopeuden n kasvuun).

Kytkin S1 on suunniteltu kääntämään moottoria (vaihtamaan sen roottorin pyörimissuuntaa).

Koska D:n ohjaus suoritetaan säätämällä suhteellisen pieniä viritysvirtoja D ja D, se on helposti sovitettavissa ACS-tehtäviin.

Tällaisen järjestelmän haittana on järjestelmän suuri koko, paino, alhainen hyötysuhde, koska energian muuntaminen tapahtuu kolminkertaisesti (sähköisestä mekaaniseksi ja päinvastoin, ja jokaisessa vaiheessa on energiahäviöitä).

Ohjattu tasasuuntaaja - Moottorijärjestelmä

"Ohjattu tasasuuntaaja-moottori" -järjestelmä (katso kuva) on samanlainen kuin edellinen, mutta säädetyn jännitteen sähkökonelähteen sijaan, joka koostuu esimerkiksi kolmivaiheisesta AC-moottorista ja G = T -ohjatusta, Esimerkiksi kolmivaiheinen tyristori elektroninen tasasuuntaaja käytetään myös.

Ohjaussignaalit tuotetaan erillisellä ohjausyksiköllä ja ne tarjoavat tyristoreille tarvittavan avautumiskulman, joka on verrannollinen ohjaussignaaliin Uy.

Tällaisen järjestelmän etuja ovat korkea hyötysuhde, pieni koko ja paino.

Haittana edelliseen piiriin (G-D) verrattuna on kytkentäolosuhteiden D huonontuminen ankkurivirran aaltoilun vuoksi, erityisesti kun syötetään yksivaiheisesta verkosta.

Impulssin ohjaus

Jännitepulssit syötetään moottoriin ohjausjännitteen mukaisesti moduloidulla pulssikatkojalla (PWM, VIM).

Siten ankkurin pyörimisnopeuden muutosta ei saavuteta muuttamalla ohjausjännitettä, vaan muuttamalla aikaa, jonka aikana nimellisjännite syötetään moottoriin. On selvää, että moottorin toiminta koostuu vuorottelevista kiihdytys- ja hidastusjaksoista (katso kuva).

Jos nämä jaksot ovat pieniä verrattuna ankkurin kokonaiskiihtyvyyteen ja pysähtymisaikaan, niin nopeudella n ei ole aikaa saavuttaa kiinteää arvoa nnom kiihdytyksen aikana tai n = 0 hidastuksen aikana kunkin jakson loppuun asti, ja a tietty keskiarvo on asetettu navigointinopeus, jonka arvon määrää aktivoinnin suhteellinen kesto.

Siksi ACS vaatii ohjauspiirin, jonka tarkoituksena on muuntaa vakio tai muuttuva ohjaussignaali ohjauspulssien sarjaksi suhteellisella päälläoloajalla, joka on kyseisen signaalin suuruuden tietty funktio. Kytkinelementteinä käytetään tehopuolijohdelaitteita — kenttä- ja bipolaaritransistorit, tyristorit.