Metode de control al motorului DC în ACS

Controlul unui motor de curent continuu în ACS presupune fie modificarea vitezei de rotație proporțional cu un anumit semnal de control, fie menținerea neschimbată a acestei viteze sub influența factorilor externi destabilizatori.

Există 4 metode principale de control care aplică principiile de mai sus:

• control reostat-contactor;

• control prin sistemul «generator-motor» (G-D);

• management conform sistemului «redresoare controlată-D» (UV-D);

• Controlarea impulsurilor.

Un studiu detaliat al acestor metode este subiectul TAU și cursul Basics of Electric Drive. Vom lua în considerare doar principalele prevederi care au legătură directă cu electromecanica.

Control reostat-contactor

Sunt utilizate în mod obișnuit trei scheme:

• la reglarea vitezei n de la 0 la nnom, reostatul este inclus în circuitul armăturii (controlul armăturii);

• daca este necesara obtinerea n> nnom, reostatul este inclus in circuitul OF (control poli);

• pentru reglarea vitezei n <nnom și n> nnom sunt incluse reostate atât în ​​circuitul de armătură cât și în circuitul OF.

Schemele de mai sus sunt folosite pentru control manual.Comutarea în trepte este utilizată pentru controlul automat. Rpa și Rrv folosind contactori (relee, întrerupătoare electronice).

Dacă este necesar un control precis și neted al vitezei, numărul de rezistențe de comutare și elemente de comutare trebuie să fie mare, ceea ce mărește dimensiunea sistemului, crește costul și reduce fiabilitatea.

Managementul Sistemului G-D

Reglarea vitezei de la 0 la conform diagramei din fig. produs prin ajustarea Rv (Uchange de la 0 la nnom). Pentru a obține o turație a motorului mai mare decât nnom — prin schimbarea Rvd (reducerea curentului OB al motorului reduce fluxul său principal Ф, ceea ce duce la o creștere a vitezei n).

Comutatorul S1 este proiectat pentru a inversa motorul (schimba sensul de rotație al rotorului acestuia).

Deoarece controlul lui D este realizat prin ajustarea curenților de excitație relativ mici D și D, acesta este ușor de adaptat la sarcinile ACS.

Dezavantajul unei astfel de scheme este dimensiunea mare a sistemului, greutatea, eficiența scăzută, deoarece există o conversie de trei ori a conversiei energiei (electrică în mecanică și invers, iar în fiecare etapă există pierderi de energie).

Redresor controlat - sistem motor

Sistemul „redresor controlat – motor” (vezi figura) este similar celui precedent, dar în loc de o sursă de mașină electrică de tensiune reglată, constând, de exemplu, dintr-un motor trifazat de curent alternativ și G = T controlat, pt. de exemplu, se folosește și un redresor electronic cu tiristor trifazat.

Semnalele de control sunt generate de o unitate de control separată și asigură unghiul de deschidere necesar al tiristoarelor, proporțional cu semnalul de control Uy.

Avantajele unui astfel de sistem sunt eficiența ridicată, dimensiunea și greutatea reduse.

Dezavantajul față de circuitul anterior (G-D) este deteriorarea condițiilor de comutare D din cauza ondulației curentului de armătură, mai ales atunci când este alimentată dintr-o rețea monofazată.

Controlarea impulsurilor

Impulsurile de tensiune sunt alimentate la motor folosind un chopper de impulsuri modulat (PWM, VIM) în conformitate cu tensiunea de control.

Astfel, modificarea vitezei de rotație a armăturii se realizează nu prin modificarea tensiunii de comandă, ci prin modificarea timpului în care tensiunea nominală este furnizată motorului. Este evident că funcționarea motorului constă în perioade alternate de accelerare și decelerare (vezi figura).

Dacă aceste perioade sunt mici în comparație cu accelerația totală și timpul de oprire al armăturii, atunci viteza n nu are timp să atingă valorile staționare nnom în timpul accelerației sau n = 0 în timpul decelerației până la sfârșitul fiecărei perioade și o o anumită medie este setată viteza de navigare, a cărei valoare este determinată de durata relativă de activare.

Prin urmare, ACS necesită un circuit de control al cărui scop este să transforme un semnal de control constant sau variabil într-o secvență de impulsuri de control cu ​​un timp relativ de pornire care este o funcție dată a mărimii acelui semnal. Dispozitivele semiconductoare de putere sunt utilizate ca elemente de comutare - tranzistoare de câmp și bipolare, tiristoare.