Nuolatinės įtampos reguliavimas

Šiandien tiek pramonėje, tiek civilinėje srityje yra daug instaliacijų, elektrinių pavarų, technologijų, kai energijos tiekimui reikalinga ne kintama, o nuolatinė įtampa. Tokiems įrenginiams priskiriamos įvairios pramoninės mašinos, statybinė įranga, elektrinio transporto varikliai (metro, troleibusai, krautuvas, elektrinis automobilis) ir kiti įvairių rūšių nuolatinės srovės įrenginiai.

Kai kurių iš šių prietaisų maitinimo įtampa turi būti kintama, kad, pavyzdžiui, keičiantis elektros variklio srovės tiekimui, atitinkamai pasikeistų jo rotoriaus sukimosi greitis.

Vienas iš pirmųjų nuolatinės srovės įtampos reguliavimo būdų yra reguliavimas reostatu. Tada galime prisiminti grandinės variklį - generatorių - variklį, kuriame vėl reguliuojant srovę generatoriaus sužadinimo apvijoje, buvo pasiektas galutinio variklio veikimo parametrų pokytis.

Tačiau šios sistemos nėra ekonomiškos, jos laikomos pasenusiomis, o reguliavimo schemos yra daug modernesnės. remiantis tiristoriais. Tiristoriaus reguliavimas yra ekonomiškesnis, lankstesnis ir nedidina bendrų įrenginio masinių matmenų parametrų. Tačiau visų pirma pirmiausia.

Reostatinis reguliavimas (reguliavimas su papildomais rezistoriais)

Reguliavimas serijiniu būdu sujungtų rezistorių grandine leidžia pakeisti elektros variklio srovę ir įtampą, ribojant srovę jo inkaro grandinėje. Schema tai atrodo kaip papildomų rezistorių grandinė, sujungta nuosekliai į variklio apviją ir sujungta tarp jos ir teigiamo maitinimo šaltinio gnybto.

Kai kuriuos rezistorius prireikus galima atjungti kontaktoriais, kad atitinkamai pasikeistų srovė per variklio apviją. Anksčiau traukos elektrinėse pavarose šis reguliavimo metodas buvo labai paplitęs, todėl trūkstant alternatyvų, reikėjo taikytis su labai mažu efektyvumu dėl didelių rezistorių šilumos nuostolių. Akivaizdu, kad tai yra mažiausiai efektyvus metodas - perteklinė galia tiesiog išsisklaido nereikalingos šilumos pavidalu.

Variklio - generatoriaus - variklio sistemos reglamentas

Čia nuolatinės srovės variklio įtampa gaunama vietoje, naudojant nuolatinės srovės generatorių. Varomasis variklis suka nuolatinės srovės generatorių, kuris savo ruožtu maitina pavaros variklį.

Pavaros variklio darbinių parametrų reguliavimas pasiekiamas keičiant generatoriaus sužadinimo apvijos srovę. Generatoriaus lauko apvijos srovė yra didesnė - kuo didesnė įtampa tiekiama galutiniam varikliui, tuo mažesnė generatoriaus lauko srovė - atitinkamai mažesnė įtampa tiekiama galutiniam varikliui.

Ši sistema, iš pirmo žvilgsnio, yra efektyvesnė nei tiesiog energijos pasiskirstymas šilumos pavidalu per rezistorius, tačiau ji taip pat turi savo trūkumų. Pirma, sistemoje yra dvi papildomos, gana didelės apimties elektrinės mašinos, kurias reikia retkarčiais prižiūrėti. Antra, sistema yra inertiška - sujungtos trys mašinos nesugeba smarkiai pakeisti savo kurso. Dėl to efektyvumas vėl yra žemas. Tačiau kurį laiką tokios sistemos buvo naudojamos gamyklose XX a.

Tiristoriaus valdymo metodas

Atsiradus puslaidininkiniams įtaisams XX amžiaus antroje pusėje, tapo įmanoma sukurti mažo dydžio tiristorių reguliatorius nuolatinės srovės varikliams.Nuolatinis variklis buvo tiesiog prijungtas prie kintamosios srovės tinklo per tiristorių, o keičiant tiristoriaus atidarymo fazę tapo įmanoma sklandžiai valdyti variklio rotoriaus rotoriaus greitį. Šis metodas leido padaryti perversmą didinant DC variklių maitinimo keitiklių efektyvumą ir greitį.

Tiristoriaus valdymo metodas dabar taip pat naudojamas, visų pirma, būgno sukimosi greičiui valdyti automatinėse skalbimo mašinose, kur greitaeigis kolektoriaus variklis tarnauja kaip pavara. Sąžiningai pažymime, kad panašus reguliavimo metodas veikia tiristoriaus pritvirtintuvuose, kurie gali valdyti kaitrinių lempų švytėjimo ryškumą.

PWM pagrįstas valdymas su AC jungtimi

Nuolatinė srovė keitiklio pagalba paverčiama į kintamąją srovę, kuri transformatoriaus pagalba padidinama arba sumažinama, o po to ištaisoma. Ištaisyta įtampa taikoma nuolatinės srovės variklio apvijoms. Galbūt papildoma impulsų reguliavimas PWM moduliacija, tada pasiektas poveikis išėjimui yra šiek tiek panašus į tiristoriaus reguliavimą.

Transformatoriaus ir keitiklio buvimas iš esmės lemia visos sistemos išlaidų padidėjimą, tačiau šiuolaikinė puslaidininkių bazė leidžia jums pastatyti keitiklius gatavų mažų įtaisų, kuriuos maitina kintamosios srovės tinklai, pavidalu, kai transformatorius kainuoja aukšto dažnio impulsą, o dėl to matmenys yra maži, o efektyvumas jau siekia 90. %

Impulsų valdymas

Nuolatinės srovės variklių impulsų valdymo sistemos struktūra panaši į impulsų DC-DC keitiklis. Šis metodas yra vienas moderniausių, jis šiandien naudojamas elektromobiliuose ir įgyvendinamas metro. Pamatinio keitiklio jungtis (diodas ir induktorius) yra sujungta nuoseklia grandine su variklio apvija ir, reguliuodami į saitą tiekiamų impulsų plotį, jie pasiekia reikiamą vidutinę srovę per variklio apviją.

Tokios impulsų valdymo sistemos, iš tikrųjų - impulsų keitikliai, pasižymi didesniu efektyvumu - daugiau nei 90% ir pasižymi puikiu greičiu. Tai suteikia puikias galimybes energijos atgavimas, o tai labai svarbu mašinoms su didele inercija ir elektromobiliams.