Metode upravljanja istosmjernim motorom u ACS-u

Upravljanje istosmjernim motorom u ACS-u podrazumijeva ili promjenu brzine vrtnje proporcionalno određenom upravljačkom signalu ili održavanje te brzine nepromijenjenom pod utjecajem vanjskih destabilizirajućih čimbenika.

Postoje 4 glavne metode kontrole koje primjenjuju gornja načela:

• upravljanje reostatom-kontaktorom;

• upravljanje sustavom «generator-motor» (G-D);

• upravljanje prema sustavu «kontrolirani ispravljač-D» (UV-D);

• kontrola impulsa.

Detaljno proučavanje ovih metoda predmet je TAU i kolegija Osnove elektromotornog pogona. Razmotrit ćemo samo glavne odredbe koje su izravno povezane s elektromehanikom.

Reostatsko-kontaktorsko upravljanje

Obično se koriste tri sheme:

• pri podešavanju brzine n od 0 do nnom, reostat je uključen u krug armature (kontrola armature);

• ako je potrebno dobiti n> nnom, reostat se uključuje u strujni krug OF (polna regulacija);

• za regulaciju brzine n <nnom i n> nnom uključeni su reostati i u armaturni krug i u krug OF.

Gore navedene sheme koriste se za ručno upravljanje.Koračno prebacivanje se koristi za automatsko upravljanje. Rpa i Rrv pomoću kontaktora (releja, elektroničkih sklopki).

Ako je potrebna precizna i glatka regulacija brzine, broj sklopnih otpornika i sklopnih elemenata mora biti velik, što povećava veličinu sustava, povećava troškove i smanjuje pouzdanost.

Upravljanje G-D sustavom

Regulacija brzine od 0 do prema dijagramu na sl. proizveden podešavanjem Rv (Upromjena od 0 do nnom). Za postizanje brzine motora veće od nnom — promjenom Rvd (smanjenje struje OB motora smanjuje njegov glavni tok F, što dovodi do povećanja brzine n).

Prekidač S1 je dizajniran za reverziranje motora (promjenu smjera vrtnje njegovog rotora).

Budući da se kontrola D postiže podešavanjem relativno malih pobudnih struja D i D, lako se prilagođava zadacima ACS.

Nedostatak takve sheme je velika veličina sustava, težina, niska učinkovitost, budući da postoji trostruka pretvorba pretvorbe energije (električna u mehaničku i obrnuto, au svakoj fazi postoje gubici energije).

Upravljani ispravljač - motorni sustav

Sustav "upravljani ispravljač - motor" (vidi sliku) sličan je prethodnom, ali umjesto izvora električnog stroja reguliranog napona, koji se sastoji od, na primjer, trofaznog izmjeničnog motora i G = T upravljanog, za npr. koristi se i trofazni tiristorski elektronički ispravljač.

Upravljačke signale generira zasebna upravljačka jedinica i osigurava potrebni kut otvaranja tiristora, proporcionalan upravljačkom signalu Uy.

Prednosti takvog sustava su visoka učinkovitost, mala veličina i težina.

Nedostatak u usporedbi s prethodnim sklopom (G-D) je pogoršanje sklopnih uvjeta D zbog valovitosti struje armature, posebno kada se napaja iz jednofazne mreže.

Kontrola impulsa

Impulsi napona se dovode do motora pomoću moduliranog moduliranog rezača impulsa (PWM, VIM) u skladu s upravljačkim naponom.

Dakle, promjena brzine vrtnje armature postiže se ne promjenom upravljačkog napona, već promjenom vremena tijekom kojeg se nazivni napon dovodi na motor. Očito je da se rad motora sastoji od izmjeničnih perioda ubrzanja i usporavanja (vidi sliku).

Ako su ta razdoblja mala u usporedbi s ukupnim vremenom ubrzanja i zaustavljanja armature, tada brzina n nema vremena doseći stacionarne vrijednosti nnom tijekom ubrzanja ili n = 0 tijekom usporavanja do kraja svakog razdoblja, a a određeni prosjek je postavljena brzina plovidbe, čija je vrijednost određena relativnim trajanjem aktivacije.

Stoga ACS zahtijeva upravljački krug čija je svrha pretvaranje konstantnog ili promjenjivog upravljačkog signala u niz upravljačkih impulsa s relativnim vremenom uključivanja koje je dana funkcija veličine tog signala. Energetski poluvodički uređaji koriste se kao sklopni elementi — poljski i bipolarni tranzistori, tiristori.