Egyenáramú motorvezérlési módszerek az ACS-ben

Az egyenáramú motor vezérlése az ACS-ben vagy a forgási sebesség megváltoztatását jelenti egy bizonyos vezérlőjellel arányosan, vagy azt, hogy ezt a fordulatszámot külső destabilizáló tényezők hatására változatlanul tartsuk.

Négy fő szabályozási módszer létezik, amelyek a fenti elveket alkalmazzák:

• reosztát-kontaktor vezérlés;

• vezérlés a „generátor-motor” (G-D) rendszerrel;

• irányítás a «vezérelt egyenirányító-D» (UV-D) rendszer szerint;

• impulzus vezérlő.

Ezeknek a módszereknek a részletes tanulmányozása a TAU és az Elektromos hajtás alapjai kurzus tárgya. Csak azokat a főbb rendelkezéseket vesszük figyelembe, amelyek közvetlenül kapcsolódnak az elektromechanikához.

Reosztát-kontaktor vezérlés

Általában három sémát használnak:

• amikor az n fordulatszámot 0-ról nnom-ra állítja, a reosztát az armatúra áramkörbe kerül (armatúra vezérlés);

• ha szükséges n> nnom, akkor a reosztát az OF-körbe (pólusvezérlés) kerül be;

• az n <nnom és n> nnom fordulatszám szabályozására reosztátokat tartalmaz mind az armatúra, mind az OF áramkör.

A fenti sémák kézi vezérlésre szolgálnak.A fokozatváltást az automatikus vezérléshez használják. Rpa és Rrv mágneskapcsolókkal (relék, elektronikus kapcsolók).

Ha pontos és egyenletes fordulatszám szabályozásra van szükség, akkor a kapcsolóellenállások és kapcsolóelemek számának nagynak kell lennie, ami növeli a rendszer méretét, növeli a költségeket és csökkenti a megbízhatóságot.

A G-D rendszer kezelése

Sebességszabályozás 0-tól az ábrán látható diagram szerint. az Rv beállításával keletkezik (0-ról nnom-ra váltás). Az nnom-nál nagyobb motorfordulatszám elérése az Rvd megváltoztatásával (a motor OB áramának csökkentése csökkenti a fő fluxusát Ф, ami az n sebesség növekedéséhez vezet).

Az S1 kapcsoló a motor megfordítására szolgál (a forgórész forgásirányának megváltoztatására).

Mivel a D szabályozása a viszonylag kis D és D gerjesztőáramok beállításával történik, könnyen adaptálható az ACS feladatokhoz.

Egy ilyen séma hátránya a rendszer nagy mérete, súlya, alacsony hatékonysága, mivel az energiaátalakítás háromszoros átalakítása történik (elektromos mechanikus és fordítva, és minden szakaszban energiaveszteség van).

Vezérelt egyenirányító - motorrendszer

A "vezérelt egyenirányító - motor" rendszer (lásd az ábrát) hasonló az előzőhöz, de szabályozott feszültségű elektromos gépi forrás helyett, amely például háromfázisú váltakozó áramú motorból és G = T vezérlésű, pl. például háromfázisú tirisztoros elektronikus egyenirányítót is használnak.

A vezérlőjeleket külön vezérlőegység állítja elő, és biztosítják a tirisztorok szükséges nyitási szögét, arányos az Uy vezérlőjellel.

Az ilyen rendszer előnyei a nagy hatékonyság, a kis méret és a súly.

Hátránya az előző áramkörhöz (G-D) képest a D kapcsolási feltételek romlása az armatúra áramingadozása miatt, különösen egyfázisú hálózatról táplálva.

Impulzus vezérlő

A feszültségimpulzusokat impulzusszaggató modulált (PWM, VIM) segítségével táplálják a motorba a vezérlőfeszültségnek megfelelően.

Így az armatúra fordulatszámának változását nem a vezérlőfeszültség változtatásával érik el, hanem a motor névleges feszültséggel való ellátásának időtartamának megváltoztatásával. Nyilvánvaló, hogy a motor működése váltakozó gyorsítási és lassítási periódusokból áll (lásd az ábrát).

Ha ezek a periódusok kicsik az armatúra teljes gyorsulási és leállási idejéhez képest, akkor az n sebességnek nincs ideje elérni az nnom állóértéket gyorsításkor vagy n = 0 lassításkor az egyes periódusok végéig, és a egy bizonyos átlag a beállított navigációs sebesség, melynek értékét az aktiválás relatív időtartama határozza meg.

Ezért az ACS-hez olyan vezérlőáramkörre van szükség, amelynek az a célja, hogy egy állandó vagy változó vezérlőjelet vezérlőimpulzusok sorozatává alakítson át relatív bekapcsolási idővel, amely a jel nagyságának adott függvénye. Kapcsolóelemként teljesítmény-félvezető eszközöket használnak - terepi és bipoláris tranzisztorok, tirisztorok.