Файл: Ретман А.А. Автоматика и автоматизация портовых перегрузочных работ учебник.pdf

тактор ускорения 2У сработает и выведет вторую ступень со­ противления. Двигатель выйдет на режим естественной харак­ теристики.

При подключении катушек контакторов ускорения по второй схеме (см. рис. 54) они регулируются на напряжение втягивания не с такой большой разностью, как при включении по схеме на рис. 53. На время разгона в зависимости от э. д. с. влияет нагрузка двигателя. При очень большой нагрузке некоторые ступени сопро­ тивления могут оказаться невыведенными из-за недостаточной час­ тоты вращения двигателя.

Разгон двигателей по принципу тока. Схема автоматического разгона двигателя постоянного тока изображена на рис. 55.

Рис. 55. Электрическая схема автоматического разгона двигателя постоянного тока по принципу тока

В момент пуска двигателя и вывода ступени сопротивления наблюдается толчок тока от значения Л до /2. При замыкании линейных контактов Л в силовой цепи наблюдается толчок тока, равный величине /г, который испытывает токовое реле ускорения РУ и размыкает свои размыкающие контакты РУ в цепи катушки

Контактор сработает, замкнет свои силовые контакты У, выводя ступень сопротивления, и блок-контакты У, шунтирующие размы­ кающие контакты РУ. Их необходимо зашунтировать, так как в момент вывода следующей ступени снова будет наблюдаться тол­ чок тока до значения /2, при котором размыкающие контакты РУ разомкнутся.

В схеме предусмотрено блокировочное реле, которое своими замыкающими контактами РБ не дает возможности катушке У

больше или равно собственному времени срабатывания реле ус­ корения РУ.

Схема автоматического разгона асинхронного двигателя с фазным ротором, в цепь которого включены токовые реле уско­ рения, изображена на рис. 56.

При нажатии на кнопку «Пуск» получает питание катушка контактора Л, контактор срабатывает, замыкает силовые контак­

ты Л, блок-контакты Л, шунтирующие кнопку «Пуск», и контак­ ты Л в цепи катушки контактора 1У. В момент замыкания сило­ вых контактов Л ротор двигателя начинает вращаться, а токовые

питание только катушка первого контактора ускорения 1У. Кон­ тактор срабатывает, замыкает силовые контакты 1У в цепи ротора, выводя первую ступень сопротивления, замыкает контак­ ты 1 У, шунтирующие размыкающие контакты 1РУ, и контакты1

Рис. 56. Электрическая схема автоматического разгона асинхронного электро­ двигателя с фазным ротором по принципу тока

размыкающие контакты 1РУ и 2РУ замыкаются. Получает пита­ ние катушка контактора 2У, второй контактор ускорения сраба­ тывает, замыкаются силовые контакты 2У, сопротивление в цепи ротора выводится полностью. Одновременно замыкаются блокконтакты 2У, шунтирующие контакты 2РУ, и двигатель выходит на режим естественной характеристики.

В этой схеме не предусмотрена установка блокировочного реле, так как индуктивность обмоток двигателя и катушки токо­ вого реле значительно меньше индуктивности катушки контакто­ ра. Поэтому размыкающие контакты 1РУ разомкнутся раньше, чем сработает контактор.

Включение индуктивного сопротивления совместно с активным в цепь ротора асинхронного двигателя обеспечивает плавный разгон при небольшом количестве ступеней сопротивления. Это приводит к уменьшению числа контактов, чем повышается на-

66

дежность работы привода. Для плавного разгона асинхронных двигателей дроссели могут включаться параллельно активному сопротивлению и последовательно с ним. Первая схема применя­ ется более широко. В начале разгона частота тока ротора велика,

полностью определяются величиной активного сопротивления. По мере разгона двигателя индуктивное сопротивление уменьшается.

Между индуктивным и активным сопротивлениями происходит перераспределение, в результате чего ток ротора, коэффициент мощности и вращающий момент двигателя остаются почти посто­ янными в продолжение всего процесса разгона двигателя. К кон­ цу процесса разгона частота тока в роторе падает до 1—2 перио­ дов. Индуктивное сопротивление дросселя вследствие резкого уменьшения частоты уменьшается, и ток проходит в основном только через него.

При последовательном включении дросселя и активного со­ противления в цепь ротора двигателя в момент начала разгона, когда частота тока ротора примерно равна частоте тока цепи, индуктивное сопротивление дросселя велико. Благодаря этому ограничивается сила тока, но и уменьшается вращающий момент двигателя. В процессе разгона частота и напряжение тока ротора уменьшаются, что, в свою очередь, вызывает уменьшение сопро­ тивления дросселя.

Таким образом, благодаря дросселям ток в роторе изменяет­ ся в меньших пределах, чем в том случае, когда в цепи его толь­ ко активное сопротивление. Однако последовательное включение дросселя и активного сопротивления в цепь ротора уменьшает величину коэффициента мощности и пусковой момент, поэтому такая схема включения может применяться только в приводах с малыми моментами сопротивления при пуске.

Однако применение дросселей в цепи ротора для разгона дви­ гателей приводит к увеличению пускового тока вследствие умень­ шения коэффициента мощности. Это вызывает повышенные поте­ ри в двигателе, и потому область применения таких схем ограни­ чивается приводами с небольшой частотой включения. Так, схема с параллельным включением дросселя и активного сопротивле­ ния в цепь ротора может быть использована для плавучих кранов,

§ 7. АВТОМАТИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ

Автоматическое регулирование частоты вращения электродви­ гателя может осуществляться путем изменения подводимого на­ пряжения, так как момент асинхронного двигателя пропорциона­ лен квадрату напряжения. При неизменном моменте сопротивле­ ния и при снижении подводимого напряжения увеличивается скольжение и уменьшается частота вращения двигателя. При ре­ гулировании частоты вращения двигателя путем изменения под­

водимого к статору напряжения жесткость механических харак­ теристик оказывается недостаточной, и потому для увеличения жесткости и увеличения диапазона регулирования системы автома­ тического регулирования выполняются замкнутыми.

Для изменения напряжения, подводимого к двигателю, может применяться магнитный усилитель или дроссель насыщения, который включается в цепь статора. Дроссель насыщения пред­

Рис. 57. Схемы включе­ ния дросселя насыщения в цепь статора и ротора

дросселя насыщения приводит к изменению магнитной проницае­ мости материала магнитопровода, вследствие чего изменяется индуктивность и индуктивное сопротивление обмотки переменного тока.

Включение дросселя насыщения в цепь статора вызывает до­ полнительное падение напряжения, вследствие чего изменяется напряжение, подведенное к двигателю, и его вращающий момент (рис. 57, а). При включении дросселя насыщения в цепь статора можно управлять и короткозамкнутым двигателем.

Вращающий момент двигателя можно также изменять вклю­ чением дросселя насыщения в цепь ротора (рис. 57,6). Включе­ ние дросселя насыщения в цепь ротора дает возможность вы­ полнять эту цепь низковольтной и, следовательно, более дешевой, в то время как цепь статора может питаться высоким напряже­ нием, например 500 В. При этом габариты дросселя на 5—10% уменьшаются. Однако включение дросселя насыщения в цепь ста­ тора дает более высокие энергетические показатели, так как при этом снижается напряжение, следовательно, уменьшается намаг­ ничивающий ток, снижаются потери, повышается коэффициент мощности и возможно осуществление бесконтактных реверсивных схем.

68

Регулирование частоты вращения как путем изменения напря­ жения, так и путем создания несимметрии напряжения осуществ­ ляется включением дросселя насыщения в одну из фаз статора

насыщения в статор двигателя малопригодно для регулирования

ротор двигателя неподвижен. При перемещении движка влево или вправо подмагничивается либо дроссель 1ДН, либо дроссель 2ДН и начнется разгон двигателя в соответствующем направле­ нии. Таким образом, частота вращения двигателя регулируется положением движка потенциометра.

На одном валу с двигателем М находится тахогенератор ТГ, с помощью которого осуществляется отрицательная обратная связь по частоте вращения двигателя. В первый момент разгона по обмотке управления протекает большой ток, и двигатель на­ чинает быстро вращаться. По мере разгона напряжение тахогенератора ТГ увеличивается и, так как оно направлено встречно задающему напряжению, сила тока в обмотке управления будет уменьшаться до тех пор, пока вращающий момент двигателя не станет равным моменту сопротивления рабочего механизма при заданной частоте вращения.

69