DC feszültség szabályozás

Manapság, mind az iparban, mind a polgári téren számos olyan telepítés, villamos meghajtás, technológia létezik, amelyekben az energiaellátás nem váltakozó, hanem állandó feszültséget igényel. Ilyen létesítmények lehetnek különféle ipari gépek, építőipari berendezések, elektromos szállítómotorok (metró, trolibusz, rakodógép, elektromos autó) és egyéb különféle DC-berendezések.

Ezen eszközök némelyikének tápfeszültségét változtatni kell úgy, hogy például az elektromos motor változó áramellátása a rotor forgási sebességének megfelelő változásához vezet.

Az egyenáram feszültségének szabályozásának egyik első módja a reostattal történő szabályozás. Ezután visszahívhatjuk az áramköri motor - generátor - motort, ahol ismét a generátor gerjesztési tekercsében az áram beállításával megváltozott a végső motor működési paraméterei.

De ezek a rendszerek nem gazdaságosak, elavultnak tekinthetők, és a szabályozási rendszerek sokkal modernebbek. tirisztorok alapján. A tirisztor szabályozása gazdaságosabb, rugalmasabb és nem eredményezi a létesítmény általános tömeg-dimenziós paramétereinek növekedését. Először azonban az első dolgok.

Retatikus szabályozás (szabályozás kiegészítő ellenállásokkal)

A soros kapcsolású ellenállások lánca általi szabályozás lehetővé teszi az elektromos motor áramának és feszültségének megváltoztatását a rögzítési áramkörben levő áram korlátozásával. Vázlatosan úgy néz ki, mint egy további ellenállás lánca, amely sorosan csatlakozik a motor tekercsére, és össze van kapcsolva az áramforrás pozitív kivezetése között.

Néhány ellenállást szükség szerint kontaktorokkal lehet elrendezni, hogy a motor tekercselésén átáramló áram ennek megfelelően megváltozzon. Korábban a vontató villamos hajtásokban ez a szabályozási módszer nagyon széles körben elterjedt volt, és az alternatívák hiánya miatt az ellenállások jelentős hővesztesége miatt nagyon alacsony hatékonysággal kellett felállni. Nyilvánvaló, hogy ez a legkevésbé hatékony módszer - a felesleges energiát egyszerűen szükségtelen hő formájában szétoszlik.

A motor - generátor - motor rendszerre vonatkozó szabályozás

Itt az egyenáramú motor tápfeszültségét helyileg, egyenáramú generátor alkalmazásával kapják meg. A hajtómotor elforgatja az egyenáramú generátort, amely viszont táplálja a működtető motort.

A működtető motor működési paramétereinek szabályozása a generátor gerjesztési tekercsének áramának megváltoztatásával érhető el. A generátor tekercselésének árama nagyobb - minél nagyobb a feszültség a végső motorhoz, annál alacsonyabb a generátor terepi áram árama - annál alacsonyabb a feszültség a végső motorhoz.

Ez a rendszer első pillantásra sokkal hatékonyabb, mint pusztán hő eloszlatása az ellenállásokon keresztül hő formájában, de ennek vannak hátrányai is. Először is, a rendszer két további, meglehetősen nagy méretű elektromos gépet tartalmaz, amelyeket időről időre javítani kell. Másodszor, a rendszer tehetetlen - a csatlakoztatott három gép nem képes élesen megváltoztatni útját. Ennek eredményeként a hatékonyság ismét alacsony. Egy ideje azonban ezeket a rendszereket a 20. században használták a gyárakban.

Tirisztor vezérlési módszer

A félvezető eszközök megjelenése a 20. század második felében lehetővé tette kis méretű tirisztor-szabályozók létrehozását az egyenáramú motorokhoz.Az egyenáramú motort most egyszerűen a tirisztoron keresztül csatlakoztatták az AC hálózathoz, és a tirisztor nyitási fázisának megváltoztatásával lehetővé vált a motor forgórészének zökkenőmentes szabályozása. Ez a módszer lehetővé tette az áttörést az egyenáramú motorok táplálására szolgáló átalakítók hatékonyságának és sebességének növelésében.

A tirisztorvezérlési módszert most különösen a dob forgási sebességének szabályozására használják automatikus mosógépekben, ahol a nagysebességű kollektor motor hajtásként szolgál. A méltányosság szempontjából megjegyezzük, hogy hasonló szabályozási módszer működik a tirisztoros fényerőszabályzókban is, amelyek szabályozzák az izzólámpák fényének fényerejét.

PWM-alapú vezérlés AC kapcsolattal

Az egyenáramot egy inverter segítségével váltakozó áramúvá alakítják, amelyet transzformátor segítségével növelnek vagy csökkentnek, majd helyrehoznak. Az egyenirányító feszültséget az egyenáramú motor tekercseire alkalmazzák. Talán további impulzusszabályozás PWM modulációval, akkor a kimenetre gyakorolt ​​hatás kissé hasonló a tirisztor szabályozáshoz.

A transzformátor és az inverter jelenléte elvileg a teljes rendszer költségeinek növekedéséhez vezet, azonban a modern félvezető alap lehetővé teszi konverterek készítését kész kis méretű, váltakozó áramú áramellátással működő eszközök formájában, ahol a transzformátor nagyfrekvenciás impulzust fizet, és ennek eredményeként a méretek kicsiek, és a hatékonyság már eléri a 90-et. %.

Impulzusvezérlés

Az egyenáramú motorok impulzusvezérlő rendszere felépítésében hasonló egy impulzushoz DC-DC átalakító. Ez a módszer az egyik legmodernebb, ma használták az elektromos autókban, és a metróban is bevezették. A váltóátalakító (dióda és induktor) összeköttetése soros áramkörben van kombinálva a motor tekercselésével, és a kapcsolóhoz továbbított impulzusok szélességének beállításával elérik a motor tekercselésén keresztül a szükséges átlagos áramot.

Az ilyen impulzusvezérlő rendszereket, valójában az impulzus-átalakítókat, nagyobb hatékonysággal - több mint 90% - jellemzik, és kiváló sebességgel rendelkeznek. Kiváló lehetőségeket kínál energia visszanyerés, ami nagyon fontos a nagy tehetetlenségű gépek és az elektromos autók számára.