Tyrystorowy regulator prędkości do silników elektrycznych. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Silniki elektryczne

 Komentarze do artykułu

W napędzie elektrycznym transportu elektrycznego, w automatyce, telemechanice i innych dziedzinach techniki powszechnie stosowane są silniki elektryczne prądu stałego. Główną przewagą maszyn prądu stałego nad maszynami asynchronicznymi jest duży moment rozruchowy oraz możliwość płynnej regulacji prędkości obrotowej.

Część mechaniczna silników prądu stałego składa się z twornika i stojana. Twornik (wirnik) jest obracającą się częścią silnika elektrycznego. Kolektor jest zainstalowany na kotwicy. Bieguny magnetyczne z uzwojeniami wzbudzenia są zamocowane parami na stojanie.

Liczba biegunów może być różna (maksymalna liczba ma silniki krokowe dysków twardych komputerów). W małych silnikach elektrycznych magnesy trwałe są stosowane zamiast równoległych uzwojeń na stojanie w celu wytworzenia pola magnetycznego.

Pole magnetyczne uzwojeń wirnika oddziałuje z polem magnetycznym uzwojeń stojana lub z magnesami trwałymi i wytwarza moment obrotowy. Maszyny elektryczne prądu stałego są odwracalne, tj. może pracować zarówno w trybie silnika elektrycznego, jak iw trybie generatora prądu stałego z mechanicznym obrotem wału twornika.

Na prędkość obrotową silników elektrycznych mają wpływ parametry uzwojeń wzbudzenia.

Włączając rezystancję regulacyjną (reostat) szeregowo z twornikiem i uzwojeniem wzbudzenia, można uzyskać różne charakterystyki pracy silników elektrycznych (od naturalnych po stromo opadające). Takie charakterystyki są zwykle stosowane w silnikach trakcyjnych miejskich pojazdów elektrycznych.

Wraz ze spadkiem rezystancji reostatu prędkość silnika elektrycznego wzrasta, chociaż obecnie reostaty praktycznie nie są używane do regulacji prędkości, ponieważ obwody tyrystorowe do sterowania prędkością silników elektrycznych są bardziej skuteczne.

W przypadku wymuszonego hamowania lub zatrzymywania silników elektrycznych powstaje tryb odzyskiwania (zwrotu) energii elektrycznej z powrotem do systemu elektroenergetycznego, co jest bardzo korzystne ekonomicznie. Osiąga się to poprzez odpowiednie włączenie tyrystorów za pomocą urządzenia elektronicznego.

Nie zaleca się włączania silnika elektrycznego prądu stałego z uzwojeniem szeregowym bez obciążenia, ponieważ może to doprowadzić do niekontrolowanego wzrostu prędkości silnika elektrycznego i jego awarii. Aby temu zapobiec, na stojanie silnika elektrycznego, oprócz uzwojeń wzbudzenia szeregowego, umieszczone są również uzwojenia wzbudzenia równoległego.

Dodatkowe uzwojenia umożliwiają zmianę strumienia magnetycznego i regulację prędkości silnika elektrycznego. Na przykład w generatorach samochodowych do ustawienia zalecanego prądu ładowania akumulatora można użyć elektronicznego obwodu sterowania prądem polowym.

Regulacja prędkości obrotowej poprzez zmianę prądu twornika jest stosowana w silnikach elektrycznych małej mocy, aw mocnych zmienia się prąd równoległego uzwojenia wzbudzenia.

Odwrócenie (zmiana kierunku obrotów) uzyskuje się przez odwrócenie zasilania twornika lub napięcia na uzwojeniu pola równoległego.

Możesz regulować prędkość silników elektrycznych za pomocą urządzeń elektronicznych wykonanych na tyrystorach lub tranzystorach. Pierwsza opcja jest bardziej preferowana, ponieważ tyrystory, ze względu na przełączanie prądu pulsacyjnego, nagrzewają się mniej podczas pracy. W celu niezawodnego rozruchu tyrystorów zapewnione jest wypełnienie częstotliwości sygnału sterującego.

Proponowane urządzenie do tyrystorowej regulacji prędkości silnika prądu stałego (rys. 1) składa się z:

• generator sygnałów sterujących;
• wzmacniacz;
• element przełączający (tyrystor);
• obwody ujemnego sprzężenia zwrotnego do stabilizacji prędkości przy zmiennym obciążeniu.

(kliknij, aby powiększyć)

Multiwibrator na analogowym układzie czasowym DA1 działa jako prostokątny generator impulsów. Wewnętrzna struktura timera zawiera dwa komparatory podłączone do wejść 2 i 6, przerzutnik RS, wzmacniacz wyjściowy oraz tranzystor przełączający do rozładowywania zewnętrznego kondensatora. Wyjście 7 timera jest podłączone do kolektora wewnętrznego tranzystora resetującego, którego emiter jest podłączony do wspólnego przewodu. Stan tego tranzystora jest identyczny ze stanem wyjścia 3 (otwarte, gdy wyjście timera ma potencjał zerowy). W tym obwodzie pin 7 DA1 jest używany jako wyjście pomocnicze o zwiększonej obciążalności do wskazywania stanu timera. Dioda LED HL1 świeci się, gdy wewnętrzny tranzystor jest wyłączony, wskazując, że wyjście 3 timera jest w stanie wysokim.

Ładowanie kondensatora C1 następuje na wysokim poziomie na wyjściu 3 DA1 poprzez rezystory R2 i R3. Gdy napięcie na C1 jest równe 2/3 Upit, wewnętrzny wyzwalacz DA1 przełącza wyjście 3 na zero, kondensator jest rozładowywany przez R2 i R3, następnie poziom wyjściowy ponownie się zmienia, tj. na wyjściu 3 powstają prostokątne impulsy.

Pin 5 DA1 w timerze służy do sterowania obwodem. Do niego podłączony jest kondensator C2 i regulowana dioda Zenera DA2 z rezystorem obciążenia R5. Sygnał na wejście sterujące 1 DA2 pochodzi z rezystora nastawczego R10, kondensator C5 wygładza tętnienia napięcia generowane przez twornik silnika podczas obrotu. Obwód VD2-C7-R9-C6 zmniejsza wpływ siły wstecznej na iskrzenie kolektora i działanie tyrystora. Wraz ze wzrostem prędkości obrotowej silnika napięcie na kondensatorze C8 wzrasta, układ DA2 otwiera się i blokuje wyjście 5 DA1. częstotliwość generatora na zegarze spada, a prędkość silnika elektrycznego M1 maleje. Dioda LED HL2 w obwodzie emitera VT1 wskazuje stan obwodu urządzenia.

Zasilanie do styku 8 DA1 jest dostarczane ze stabilizowanego źródła na stabilizatorze analogowym DA3. co zmniejsza wpływ silnych skoków prądu podczas przełączania silnika elektrycznego na działanie timera. Dioda VD1 zabezpiecza DA3 przed odwrotnym zasilaniem. Wzmacniacz mocy do uruchamiania tyrystora jest wykonany na tranzystorze VT1.

Źródło litu jest wykonane na transformatorze mocy T1 z mocnym mostkiem diodowym VD3. Aby zmniejszyć zakłócenia ze strony regulatora tyrystorowego, w sieci energetycznej zainstalowano kondensator C9.

Regulacja obwodu rozpoczyna się od sprawdzenia zasilania. Silnik rezystora R10 również musi znajdować się w dolnym (zgodnie ze schematem) położeniu. Podczas regulacji prędkości za pomocą rezystora R3 sprawdzany jest stabilny obrót wału silnika. Gdy napięcie sprzężenia zwrotnego zostanie zwiększone przez rezystor R10, sprawdzane jest działanie sprzężenia zwrotnego na silnik elektryczny hamowane przez mechaniczne obciążenie wału. Prędkość silnika elektrycznego ze sprzężeniem zwrotnym musi być większa niż bez niego. Napięcie różnicowe jest dostarczane do rezystora R10 z anody tyrystora VS1. poprzez zmianę opóźnienia impulsów generatora względem początku każdego półokresu napięcia sieciowego. Za pomocą R10 ustawia się optymalną wartość napięcia sprzężenia zwrotnego.

Napięcie na anodzie tyrystora VS1, gdy jest zamknięte, jest równe różnicy między napięciem zasilania a napięciem wytwarzanym przez obracający się zwornik silnika M1. Zmniejszenie prędkości pod obciążeniem prowadzi do wzrostu napięcia przyłożonego do silnika i odwrotnie. Dioda VD2 eliminuje prąd wsteczny. generowane przez obrót silnika.

W urządzeniu zastosowano rezystory S2-ZZN S1-4. Timer DA1 zostaje zastąpiony analogiem z serii 555. Tranzystor VT1 do niezawodnego rozruchu tyrystora musi mieć wzmocnienie większe niż 100. Tyrystor VS1 jest zaprojektowany na prąd większy niż 10 A przy napięciu 100 V.

Możesz użyć tyrystorów typu KU202, T106 T112 T122 T137, VT138-152, MCR-25. Mostek diodowy składa się z dwóch diod lawinowych na prąd większy niż 10 A, ale typy diodowe również będą działać. D302.305 KD203 KD206 KD213B. Radiatory należy zamontować na tyrystorze i diodach, jeśli to konieczne. Transformator dobiera się na podstawie mocy silnika elektrycznego. Odpowiednie - typy TN, CCI, TS i podobne.

Urządzenie jest zmontowane na płytce drukowanej, której rysunek pokazano na ryc.2.

Płytka przeznaczona jest dla tyrystorów w różnych obudowach (plastikowych i metalowych). Punkt GVS1 jest połączony zworką z elektrodą sterującą tyrystora, „katod” - z katodą.

Autor: W.Konovalov

Zobacz inne artykuły Sekcja Silniki elektryczne.

Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu.

<< Wstecz

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Maszyna do przerzedzania kwiatów w ogrodach 02.05.2024

We współczesnym rolnictwie postęp technologiczny ma na celu zwiększenie efektywności procesów pielęgnacji roślin. We Włoszech zaprezentowano innowacyjną maszynę do przerzedzania kwiatów Florix, zaprojektowaną z myślą o optymalizacji etapu zbioru. Narzędzie to zostało wyposażone w ruchome ramiona, co pozwala na łatwe dostosowanie go do potrzeb ogrodu. Operator może regulować prędkość cienkich drutów, sterując nimi z kabiny ciągnika za pomocą joysticka. Takie podejście znacznie zwiększa efektywność procesu przerzedzania kwiatów, dając możliwość indywidualnego dostosowania do specyficznych warunków ogrodu, a także odmiany i rodzaju uprawianych w nim owoców. Po dwóch latach testowania maszyny Florix na różnych rodzajach owoców wyniki były bardzo zachęcające. Rolnicy, tacy jak Filiberto Montanari, który używa maszyny Florix od kilku lat, zgłosili znaczną redukcję czasu i pracy potrzebnej do przerzedzania kwiatów. ... >>

Zaawansowany mikroskop na podczerwień 02.05.2024

Mikroskopy odgrywają ważną rolę w badaniach naukowych, umożliwiając naukowcom zagłębianie się w struktury i procesy niewidoczne dla oka. Jednak różne metody mikroskopii mają swoje ograniczenia, a wśród nich było ograniczenie rozdzielczości przy korzystaniu z zakresu podczerwieni. Jednak najnowsze osiągnięcia japońskich badaczy z Uniwersytetu Tokijskiego otwierają nowe perspektywy badania mikroświata. Naukowcy z Uniwersytetu Tokijskiego zaprezentowali nowy mikroskop, który zrewolucjonizuje możliwości mikroskopii w podczerwieni. Ten zaawansowany instrument pozwala zobaczyć wewnętrzne struktury żywych bakterii z niesamowitą wyrazistością w skali nanometrowej. Zazwyczaj ograniczenia mikroskopów średniej podczerwieni wynikają z niskiej rozdzielczości, ale najnowsze odkrycia japońskich badaczy przezwyciężają te ograniczenia. Zdaniem naukowców opracowany mikroskop umożliwia tworzenie obrazów o rozdzielczości do 120 nanometrów, czyli 30 razy większej niż rozdzielczość tradycyjnych mikroskopów. ... >>

Pułapka powietrzna na owady 01.05.2024

Rolnictwo jest jednym z kluczowych sektorów gospodarki, a zwalczanie szkodników stanowi integralną część tego procesu. Zespół naukowców z Indyjskiej Rady Badań Rolniczych i Centralnego Instytutu Badań nad Ziemniakami (ICAR-CPRI) w Shimla wymyślił innowacyjne rozwiązanie tego problemu – napędzaną wiatrem pułapkę powietrzną na owady. Urządzenie to eliminuje niedociągnięcia tradycyjnych metod zwalczania szkodników, dostarczając dane dotyczące populacji owadów w czasie rzeczywistym. Pułapka zasilana jest w całości energią wiatru, co czyni ją rozwiązaniem przyjaznym dla środowiska i niewymagającym zasilania. Jego unikalna konstrukcja umożliwia monitorowanie zarówno szkodliwych, jak i pożytecznych owadów, zapewniając pełny przegląd populacji na każdym obszarze rolniczym. „Oceniając docelowe szkodniki we właściwym czasie, możemy podjąć niezbędne środki w celu zwalczania zarówno szkodników, jak i chorób” – mówi Kapil ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum Układ chłodzenia cieczą Eisbaer LT 92 31.08.2020 Alphacool wprowadził system chłodzenia cieczą Eisbaer LT 92 przeznaczony dla małych komputerów. Można go uznać za lżejszą wersję klasycznego Eisbaera LT, pozbawioną szybkozłączek do celów pozycjonowania i dostarczaną z wężami o długości zaledwie 25 cm. Pomimo niewielkich wymiarów miedzianego radiatora, równych 134 x 90 x 30 mm, LSS zapewnia wystarczające chłodzenie nawet dla wydajnych procesorów. Pompa DC-LT pracująca z prędkością 2600 obr/min generuje przepływ 70 l/h. Jest on połączony z miedzianym blokiem wodnym w blok o wymiarach 69 x 69 x 39 mm. Kompletne mocowania zapewniają kompatybilność z procesorami AMD AM4, AM3+, AM3, AM2+, AM2, 939, FM2+, FM2, FM1, G34 i 940, a także procesorami Intel LGA 2066, 115x, 755, 2011-3, 2011 , 1366 i 1200 . W Eisbaer LT 92 zastosowano węże i złączki z serii Enterprise Solution, które są bardziej niezawodne i odporne na załamania. Wentylatory nie są wliczone w cenę. Cena nowości to 73,09 euro.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Obracanie kół pojazdów elektrycznych o 90 stopni

▪ CIA rozważa użycie mikrofal i żelazek do szpiegowania

▪ Bawełna przeciw rakowi

▪ Szczepionka, która sprawia, że ​​koty są hipoalergiczne

▪ Kobiety lepiej zapamiętują słowa niż mężczyźni

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ sekcja serwisu Połączenia i symulatory audio. Wybór artykułu

▪ artykuł Nie witaj się z takimi pochwałami. Popularne wyrażenie

▪ artykuł Czego możesz użyć do rozbijania folii bąbelkowej w trybie nieskończonym? Szczegółowa odpowiedź

▪ artykuł Renowacja opony rowerowej. Transport osobisty

▪ artykuł Prosty tranzystorowy wykrywacz metali. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

▪ artykuł Wzmacniacz UHF firmy SKD-1. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Zostaw swój komentarz do tego artykułu:

Wszystkie języki tej strony

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn

www.diagram.com.ua
2000-2024