Общие сведения о работе вентильного двигателя

- преобразователь частоты со звеном постоянного тока;

Вентильный двигатель (ВД) – обращенная машина постоянного тока (рисунок 9.2). Индуктор находится на роторе (в виде постоянных магнитов), якорная обмотка на статоре, коллектор заменен полупроводниковым коммутатором.

В двигательном режиме работы МДС статора опережает МДС ротора, угол Q»90⁰ поддерживается с помощью ДПР (рисунок 9.3а). В тормозном режиме МДС статора отстает от МДС ротора, угол Q»90⁰ так же поддерживается с помощью ДПР (рисунок 9.3б).

Скорость ВД регулируется величиной подводимого напряжения к статору. Приведенная схема ВД является моделью, на практике не применяется из-за сложности коммутатора. Реально обмотка статора выполняется по типу трехфазных обмоток машин переменного тока, а коммутатор в виде ПЧ со звеном постоянного тока (см. рисунок 9.4). Поэтому ВД относится к машинам переменного тока.

где p – число пар полюсов (если p = 1, то электрический градус равен механическому).

В приводе применен транзисторно-тиристорный преобразователь частоты с мостовым коммутатором, который позволяет получить шесть фиксированных положений вектора F_c (рисунок 9.5).

Изменение Q и М при неизменном I_C и изменение Q и I_C при неизменном М представлены на рисунке 9.6а и б, соответственно.

Постоянный момент мы получим при изменении I_c.

Регулирование тока статора осуществляется с помощью силовых ключей. Кроме этого силовые ключи изменяют подводимое к двигателю напряжение, за счет чего осуществляется регулирование скорости.

В двигательном режиме работы суммарная ЭДС направлена встречно источнику, а в генераторном – сонаправлены. Переключение тиристорного коммутатора осуществляется датчиком положения ротора (ДПР), изображенных на рисунке 9.7.

Чтобы тиристорные коммутаторы оставались включенными на всем разрешенном интервале, управление ими должно осуществляться либо широкими импульсами, либо узкими с частотными заполнениями (см. рисунок 9.8).

В начале каждого участка включается участок равный 300 мкс (это необходимо для восстановления запирающих свойств тиристора).

Силовые ключи СК1 и СК2 выполняют две функции:

- искусственная коммутация тиристоров коммутатора (они периодически, в начале и середине разрешенной зоны отключаются, выключая тем самым ранее включенные тиристоры коммутатора, после чего они включаются, и подаются импульсы на новую пару тиристоров);

- за счет широтно-импульсного или скользящего режимов обеспечивается регулирование напряжения, подводимого к обмотке статора, за счет чего происходит регулирование скорости, а также изменение скорости на интервале дискретности коммутатора, с целью поддержания момента двигателя постоянным.

Управление СК1 и СК2 осуществляется релейным регулятором тока (рисунок 9.9).

Если используется широтно-импульсный режим, то частота 3¸5кГц.

Если используется скользящий режим, то возможны три ситуации:

В режиме Р1 ключи СК включаются поочередно, т.е. СК1, СК2, СК1 и т. д.

При равенстве сигналов U_зт и U_дт включается режем Р1; если при этом ток двигателя уменьшается и выходит за заданный предел, либо по истечении времени t (t» 0,5 мс), то включается режим Р2. Если ток увеличивается, то включается режим Р0.

Таким образом, осуществляется практически безинерционное слежение импульсного истинного тока за заданным.

В режиме Р2 идет потребление энергии от источника, в режиме Р0 – рекуперация, в режиме Р1 обмотки замкнуты накоротко.

Функциональная схема ЭП с вентильным двигателем представлена на рисунке 9.10.

В целом система построена по подчиненному принципу управления: главный контур скорости, внутренний – контур тока. Но еще есть независимый контур, обеспечивающий поддержание угла Q.

В отличии от ДПТ, вентильный двигатель регулируется по скорости только в замкнутой системе.

Структурная схема ЭП с вентильным двигателем представлена на рисунке 9.11.

С релейным регулятором тока контур тока практически безинерционен.

Упрощенная структурная схема ЭП с вентильным двигателем представлена на рисунке 9.12.

Получили ПИ-регулятор, ЛАЧХ которого представлена на рисунке 9.13.

Для исключения влияния помех на работу контура тока, вызванных пульсациями тахогенератора, регулятор скорости делают адаптивным.

В зоне низких скоростей применяется классическая настройка на симметричный оптимум. В зоне высоких скоростей W > 0,25 W_н коэффициент регулятора скорости снижается в три раза, в три раза повышается постоянная времени изодромной части.

Реализация адаптивного регулятора скорости приведена на рисунках 9.14 и 9.15.

При скорости W > 0,25 W_н ключ К размыкается (рисунок 9.16).

При скорости W < 0,25 W_н ключ К замыкается (рисунок 9.17).

Потенциалы резистора R7 слева и справа равны потенциалу земли, его из рассмотрения можно исключить, так как через него не будет протекать ток.

Что делать, если нет взаимности? А теперь спустимся с небес на землю. Приземлились? Продолжаем разговор...

ЧТО ПРОИСХОДИТ, КОГДА МЫ ССОРИМСЯ Не понимая различий, существующих между мужчинами и женщинами, очень легко довести дело до ссоры...

Конфликты в семейной жизни. Как это изменить? Редкий брак и взаимоотношения существуют без конфликтов и напряженности. Через это проходят все...

ЧТО ПРОИСХОДИТ ВО ВЗРОСЛОЙ ЖИЗНИ? Если вы все еще «неправильно» связаны с матерью, вы избегаете отделения и независимого взрослого существования...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: