Regulacija istosmjernog napona

Danas, kako u industriji tako i u civilnoj sferi, postoje mnoge instalacije, električni pogoni, tehnologije, gdje napajanje ne zahtijeva izmjenični, već konstantni napon. Takve instalacije uključuju razne industrijske strojeve, građevinsku opremu, motore za električni transport (metro, trolejbus, viljuškar, električni automobil) i druge DC instalacije raznih vrsta.

Napon napajanja za neke od ovih uređaja mora biti promjenjiv, tako da, na primjer, promjenjiva struja napajanja električnim motorom dovodi do odgovarajuće promjene brzine rotacije njegovog rotora.

Jedan od prvih načina regulacije istosmjernog napona je regulacija s reostatom. Tada se možemo prisjetiti motora kruga - generatora - motora, gdje je ponovno podešavanjem struje u namotu pobude generatora postignuta promjena radnih parametara krajnjeg motora.

Ali ti sustavi nisu ekonomični, smatraju se zastarjelima, a regulatorni programi mnogo su moderniji. na temelju tiristora, Regulacija tiristora ekonomičnija je, fleksibilnija i ne dovodi do povećanja ukupnih masenih parametara instalacije. Međutim, prvo stvari.

Reostatska regulacija (regulacija s dodatnim otpornicima)

Regulacija pomoću lanca serijski spojenih otpornika omogućava vam promjenu struje i napona elektromotora ograničavanjem struje u njegovom sidrenom krugu. Shematski izgleda kao lanac dodatnih otpornika koji su serijski povezani s namotom motora i povezani između njega i pozitivnog terminala izvora napajanja.

Neki otpornici mogu se kontaktno okrenuti prema potrebi kako bi se struja kroz namot motora promijenila u skladu s tim. Prije toga, u vučnim električnim pogonima ova metoda regulacije bila je vrlo raširena, a zbog nedostatka alternativa bilo je potrebno postići vrlo malu učinkovitost zbog značajnih gubitaka topline na otpornicima. Očito je da je to najmanje učinkovita metoda - višak snage se jednostavno rasipa u obliku nepotrebne topline.

Uredba o sustavu motora - generatora - motor

Ovdje se napon napajanja istosmjernog motora dobiva lokalno pomoću istosmjernog generatora. Pogonski motor rotira istosmjerni generator, koji zauzvrat pušta motor pokretača.

Regulacija radnih parametara pokretačkog motora postiže se promjenom struje pobudnog namota generatora. Struja namota polja generatora je veća - što je veći napon doveden na krajnji motor, niža struja polja generatora - niži napon, opskrbljuje se krajnjim motorom.

Ovaj je sustav, na prvi pogled, efikasniji od puštanja energije u obliku topline kroz otpornike, ali ima i svoje nedostatke. Kao prvo, sustav sadrži dva dodatna električna stroja prilično velike veličine, koji je potrebno povremeno servisirati. Drugo, sustav je inertivan - spojena tri stroja ne mogu oštro promijeniti svoj tok. Kao rezultat toga, ponovo je učinkovitost niska. Međutim, neko vrijeme su se takvi sustavi koristili u tvornicama u 20. stoljeću.

Metoda upravljanja tiristorima

Pojavom poluvodičkih uređaja u drugoj polovici 20. stoljeća postalo je moguće stvoriti tiristorske regulatore malih dimenzija za istosmjerne motore.DC motor je sada jednostavno spojen na izmjeničnu mrežu kroz tiristor, a promjenom faze otvaranja tiristora moguće je postići glatku kontrolu brzine vrtnje rotora motora. Ova metoda omogućila je iskorak u povećanju učinkovitosti i brzine pretvarača za napajanje istosmjernih motora.

Sada se koristi i tiristorska metoda upravljanja, posebno za kontrolu brzine rotacije bubnja u automatskim perilicama rublja, gdje kolektorski brzi motor služi kao pogon. Pošteno, napominjemo da slična metoda regulacije djeluje na tiristorskim prigušivačima, koji mogu kontrolirati svjetlinu sjaja žarulja sa žarnom niti.

PWM-temeljeno upravljanje s AC vezom

Izravna struja pretvara se u izmjeničnu struju, koja se transformatorom povećava ili smanjuje, a zatim ispravlja. Ispravljeni napon se primjenjuje na namote istosmjernog motora. Možda dodatno regulacija pulsa PWM modulacijom, tada je postignuti izlazni učinak pomalo sličan regulaciji tiristora.

Prisutnost transformatora i pretvarača u principu dovodi do povećanja troškova sustava u cjelini, međutim, moderna poluvodička baza omogućuje vam izradu pretvarača u obliku gotovih uređaja malih dimenzija, napajanih iz izmjeničnog napona, gdje transformator košta visokofrekventni impuls, a kao rezultat, dimenzije su male, a učinkovitost već doseže 90 %.

Upravljanje impulsima

Sustav za kontrolu impulsa istosmjernih motora sličan je u svom dizajnu impulsu DC-DC pretvarač, Ova je metoda jedna od najmodernijih, a danas se koristi u električnim automobilima i provodi u podzemnoj željeznici. Povezava padajućeg pretvarača (dioda i induktor) kombinira se u serijskom krugu s namotom motora, a podešavanjem širine impulsa dovedenih u vezu, oni postižu potrebnu prosječnu struju kroz namot motora.

Takvi sustavi za kontrolu impulsa, u stvari - pretvarači impulsa, odlikuju se većom učinkovitošću - većom od 90% i imaju izvrsnu brzinu. To nudi velike mogućnosti za oporavak energije, što je vrlo važno za strojeve visoke inercije i za električne automobile.