DC-jännitteen säätö

Nykyään sekä teollisuudessa että siviiliympäristössä on monia asennuksia, sähkökäyttöjä, tekniikoita, joissa virtalähde ei vaadi vaihto-, vaan vakiojännitettä. Tällaisia ​​asennuksia ovat erilaiset teollisuuskoneet, rakennuslaitteet, sähkökuljetusmoottorit (metro, vaunut, trukit, sähköautot) ja muut erityyppiset tasavirtalaitteet.

Joidenkin näiden laitteiden syöttöjännitteen täytyy olla muuttuva siten, että esimerkiksi sähkömoottorin vaihteleva virransyöttö johtaa vastaavaan roottorin pyörimisnopeuden muutokseen.

Yksi ensimmäisistä tavoista tasajännitteen säätämiseen on säätö reostaatilla. Sitten voidaan palauttaa mieleen piirimoottori - generaattori - moottori, jossa jälleen säätämällä generaattorin virityskäämin virtaa muutettiin lopullisen moottorin toimintaparametrit.

Nämä järjestelmät eivät ole kuitenkaan taloudellisia, niitä pidetään vanhentuneina ja sääntelyjärjestelmät ovat paljon nykyaikaisempia. tyristorien perusteella. Tyreistorisäätö on taloudellisempaa, joustavampaa, eikä se johda asennuksen kokonaismassamittaisten parametrien lisääntymiseen. Ensin kuitenkin ensin.

Reostaattinen säätö (säätö lisävastuksilla)

Säätö sarjaan kytkettyjen vastuksien ketjulla mahdollistaa sähkömoottorin virran ja jännitteen muuttamisen rajoittamalla sen ankkuripiirin virtaa. Kaavamaisesti se näyttää lisävastusten ketjulta, joka on kytketty sarjaan moottorin käämiin ja kytketty sen ja virtalähteen positiivisen navan väliin.

 

Joitakin vastuksia voidaan siirtää kontaktoreilla tarpeen mukaan siten, että moottorin käämin läpi kulkeva virta muuttuu vastaavasti. Aikaisemmin vetovoiman sähkökäytöissä tämä säätömenetelmä oli hyvin yleinen, ja vaihtoehtojen puutteen vuoksi jouduttiin sietämään erittäin heikkoa hyötysuhtaa vastuksien merkittävien lämpöhäviöiden vuoksi. Tämä on tietysti vähiten tehokas menetelmä - ylimääräinen teho kuluu yksinkertaisesti tarpeettoman lämmön muodossa.

Moottorin - generaattorin - moottorijärjestelmää koskeva säännös

Tässä DC-moottorin jännite saadaan paikallisesti tasavirtageneraattoria käyttämällä. Käyttömoottori pyörii tasavirtageneraattoria, joka puolestaan ​​syöttää toimilaitteen moottoria.

Toimilaitteen moottorin toimintaparametrien säätö saavutetaan muuttamalla generaattorin virityskäämin virtaa. Generaattorikenttäkäämin virta on suurempi - mitä suurempi jännite syötetään lopulliseen moottoriin, sitä alhaisempi generaattorikenttäkentän kenttävirta on - vastaavasti alempi jännite syötetään loppumoottoriin.

Tämä ensi silmäyksellä oleva järjestelmä on tehokkaampi kuin pelkkä energiankulutus lämmön muodossa vastuksien kautta, mutta sillä on myös haittoja. Ensinnäkin järjestelmä sisältää kaksi ylimääräistä, melko suurikokoista sähkökonetta, jotka on huollettava ajoittain. Toiseksi, järjestelmä on hitaus - kytketyt kolme konetta eivät pysty muuttamaan jyrkästi kurssiaan. Seurauksena on, että taas hyötysuhde on alhainen. Sellaisia ​​järjestelmiä käytettiin jo jonkin aikaa 1900-luvun tehtaissa.

Tyristorin ohjaustapa

Puolijohdelaitteiden tultua markkinoille 1900-luvun jälkipuoliskolla tuli mahdolliseksi luoda pienikokoisia tyristorisäätimiä tasavirtamoottoreille.DC-moottori kytkettiin nyt yksinkertaisesti vaihtovirtaverkkoon tiristorin kautta, ja vaihtamalla tiristorin avausvaihetta saatiin mahdolliseksi saada moottorin roottorin roottorin nopeus tasaiseksi. Tämän menetelmän avulla voitiin tehdä läpimurto tasavirtamoottorien tehoa käyttävien muuntimien tehokkuuden ja nopeuden lisäämisessä.

Tyristorin ohjausmenetelmää käytetään nyt myös erityisesti rummun pyörimisnopeuden säätämiseen automaattisissa pesukoneissa, joissa nopea moottori toimii moottorina. Oikeudenmukaisuudessa huomaamme, että samanlainen säätömenetelmä toimii tyristorihimmaisissa, jotka voivat säätää hehkulamppujen hehkua.

PWM-pohjainen ohjaus AC-linkillä

Taajuusmuuttaja muuntaa tasavirran vaihtovirtaksi, jota sitten muuntaja lisää tai vähentää ja sitten tasasuuntaa. Puhdistettu jännite johdetaan tasavirtamoottorin käämiin. Ehkä ylimääräistä pulssisäätö PWM-modulaatiolla, sitten saavutettu lähtövaikutus on jonkin verran samanlainen kuin tyristorisäädöllä.

Muuntajan ja invertterin läsnäolo johtaa periaatteessa koko järjestelmän kustannusten nousuun. Moderni puolijohdepohja antaa kuitenkin mahdollisuuden rakentaa muuntajia valmiiden pienikokoisten laitteiden muodossa, jotka saavat vaihtovirtaa, jolloin muuntaja maksaa korkean taajuuden pulssin, ja seurauksena mitat ovat pienet ja hyötysuhde saavuttaa jo 90 %.

Impulssiohjaus

DC-moottorien impulssiohjausjärjestelmä on rakenteeltaan samanlainen kuin pulssi DC-DC-muunnin. Tämä menetelmä on yksi nykyaikaisimmista, ja sitä käytetään nykyään sähköautoissa ja toteutetaan metrolla. Askelmoottorin (diodi ja induktori) linkki yhdistetään sarjapiirissä moottorin käämityksen kanssa, ja säätämällä linkille syötettyjen pulssien leveyttä, ne saavuttavat vaaditun keskimääräisen virran moottorin käämityksen kautta.

Tällaisille pulssiohjausjärjestelmille, itse asiassa pulssimuuntajille, on ominaista korkeampi hyötysuhde - yli 90%, ja niillä on erinomainen nopeus. Se tarjoaa hyvät mahdollisuudet energian talteenotto, joka on erittäin tärkeä koneille, joilla on suuri inertti ja sähköautoille.