Про широкому діапазоні і простоті регулювання швидкості приводів постійного струму
Електропривод змінного струму з асинхронними електродвигунами стає все популярнішим з кожним роком. На стороні асинхронних двигунів і простота конструкції, і, відповідно, надійність і довговічність, і високі енергетичні показники.До того ж, електроенергію змінного струму, необхідну для цих двигунів, дуже просто виробляти, перетворювати і передавати на найбільші відстані без особливих втрат.
Проте, електропривод постійного струму нескоро здасть свої позиції. І справа тут навіть не в тому, що деякі види електроприводів, які отримують електроенергію від автономних джерел, просто недоцільно переводити на «перерву». Ну, справді, не встановлювати ж інвертор в ланцюг автомобільного акумулятора або, що ще смішніше, в ланцюг батарейки іграшкового автомобільчика?
Справа в тому, що не дивлячись ні на що, електропривод постійного струму має дві незаперечні переваги перед електроприводом струму змінного. Одне з цих переваг полягає в можливості формування самих різних електромеханічних характеристик постійного двигуна.
Наприклад, можна отримати жорстку характеристику залежності частоти обертання двигуна від струму якірного ланцюга при паралельному або незалежному включенні обмотки збудження (рис. 1 і 2).
Якщо ж обмотка збудження включена послідовно з якірної обмоткою (рис. 3), то буде сформована цікава електромеханічна характеристика, відповідно до якої швидкість різко зростає при зниженні навантаження на привід.
Крива частоти обертів двигуна наближається до осі ординат асимптотично, тому при відсутності навантаження двигун постійного струму послідовного збудження навіть може піти «в рознос», тобто почне працювати з небезпечною для механізмів швидкістю.
Така електромеханічна характеристика дуже до речі для приводу електричного транспорту, наприклад, трамваїв і тролейбусів. Від двигуна в таких випадках потрібно підвищений пусковий момент, а коли швидкість вже досить висока, великий електромеханічний момент вже не потрібен - навантаження вже мінімальна.
Щоб уникнути виходу двигуна постійного струму «в рознос», для забезпечення транспортної електромеханічної характеристики застосовується схема змішаного збудження (див. Рис). Це означає, що частина обмотки збудження підключається послідовно якірної обмотці, а частина - паралельно. При цьому момент двигуна при пуску також великий, а при відсутності навантаження швидкість буде обмежена.Не можна не згадати ще одну перевагу приводу постійного струму: широкий діапазон регулювання і відносну простоту його здійснення. Так, практично при будь-якому навантаженні, цілком можливо забезпечити необхідну швидкість обертання валу двигуна. А способів це зробити цілком достатньо.
Можна регулювати швидкість введенням додаткових опорів в обмотку збудження, можна додати опору в якірний ланцюг, а можна комбінувати ці способи.
Але найбільш ефективного управління приводом постійного струму вдається досягти при впровадженні системи тиристорно-імпульсного регулювання. Ця система дозволяє сповна оцінити переваги таких приводів і експлуатувати їх з максимально ефективними енергетичними показниками.