Показники регулювання швидкості електроприводів

Регулюванням швидкості є примусова зміна швидкості мотора з метою регулювання швидкості руху виконавчих органів машин і пристроїв. У загальному випадку регулювання швидкості двигунів - а під цим розуміється також і підтримку швидкості на даному рівні - може здійснюватися 2-мя методами - параметричних і в замкнутих системах.

При параметричному методі регулювання досягається конфігурацією якихось характеристик електронних ланцюгів двигунів або напруги живлення за рахунок включення, наприклад, різних додаткових частин: резисторів, конденсаторів, індуктивностей. Якість такого регулювання швидкості зазвичай виявляється не дуже високим.

При необхідності отримання процесу регулювання швидкості з високими якісними показниками перебігають до замкнутим системам електроприводу, в яких вплив на движок зазвичай здійснюється конфігурацією підводиться до двигуна напруги, або частоти цієї напруги, або того й іншого. Для цієї мети служать різні силові перетворювачі постійного і змінного струму.

Регулювання швидкості в кількісному відношенні характеризується шістьма основними показниками.

1. Спектр регулювання визначається відношенням найбільшої ωмах і малої швидкостей ωмін: Д = ωмах / ωмін при даних межах конфігурації навантаження на валу двигуна.

Різні робочі машини вимагають різних діапазонів регулювання. Так, прокатні стани характеризуються спектром Д = 20 - 50, верстати від Д = 3 - 4 до Д = 50 - 1000 і більше, паперові машини Д = 20 і т.д.

2. Напрямок регулювання швидкості визначається розташуванням одержуваних штучних рис щодо природною. Якщо вони розміщуються вище природної, то говорять про регулювання швидкості вгору від основної, якщо нижче - вниз від основної. Розміщення штучних рис як вище, так і нижче природної забезпечує так зване двозонним регулювання.

3. Плавність регулювання швидкості визначається числом отриманих в заданому діапазоні штучних рис: чим їх більше, тим регулювання швидкості буде здійснюватися плавніше. Плавність оцінюється коефіцієнтом, який знаходиться як відношення швидкостей на 2-ух найближчих властивості

kпл = ωi - ωi-1,

де ωi іωi-1 - швидкості на i-й і (i-1) штучних властивості.

Велика плавність досягається в замкнутих системах з впровадженням перетворювачів напруги і частоти, маленька плавність зазвичай відповідає параметричним методам регулювання. При плавному регулюванні швидкості чудово протікає технологічний процес, поліпшується якість продукції, що випускається, збільшується продуктивність роботи електроприводу і т.д.

4. Стабільність в підтримці даної регулювальної швидкості технологом залежить від жорсткості механічної властивості електродвигуна. Більш жорстку механічну характеристику може бути отримати виключно в замкнутих електроприводах. У розімкнутому електроприводі і при дуже зниженій швидкості і коливаннях моменту опору відбуватимуться величезні коливання швидкості, що неприпустимо.

5. Максимальне навантаження на двигун при регулюванні швидкості залежить від струму, що протікає в силовій частині. Цей струм не повинен перевищувати номінального значення. В іншому випадку движок буде перегріватися. Допустимий струм залежить від виду механічної властивості виконавчого органу та застосованого методу регулювання швидкості.

6. Економічність регулювання визначається серйозними і експлуатаційними витратами на регульований електропривод. Серйозні витрати повинні бути по можливості найменшими, або в іншому випадку такими, щоб термін окупності електроприводу не перевищив нормативного.

При розрахунку показника економічності регулювання швидкості враховуються кількість регульованих швидкостей в спектрі регулювання, активні потужності на валу двигуна при різних швидкостях, втрати потужності при різних швидкостях, час роботи електродвигуна на кожній регульованою швидкості, активні і реактивні потужності, споживані електродвигуном.

Школа для електрика