Устройства за контрол на скоростта на двигателя
Асинхронните електродвигатели се използват широко в противотокови спирачни вериги. реле за управление на индукционната скорост… Входният вал на релето 5, върху което е монтиран цилиндричен постоянен магнит 4, е свързан с вала на електродвигателя, чиято ъглова скорост трябва да се контролира.
Когато електродвигателят се върти, полето на магнита пресича проводниците на късо съединението 3 на ротационния статор 6. В намотката се индуцира ЕДС, чиято стойност е пропорционална на ъгловата скорост на въртене на вала . Под негово влияние в намотката се появява ток и възниква сила на взаимодействие, която се стреми да завърти статора 6 по посока на въртенето на магнита.
При определена скорост на въртене силата се увеличава толкова много, че ограничителят 2, преодолявайки съпротивлението на плоската пружина, превключва контактите на релето. Релето е оборудвано с две контактни възли: 1 и 7, които се превключват в зависимост от посоката на въртене.
Фигура 1. Индукционно реле за контрол на скоростта
Реле за управление на индукционната скорост има доста сложен дизайн и ниска точност, която може да бъде приемлива само за груби системи за управление. По -висока точност на регулиране на скоростта може да бъде постигната чрез използване тахогенератор — измервателна микро машина, напрежението на клемите на която е право пропорционално на скоростта на въртене.
Тахогенераторите се използват в системи за обратна връзка с променлива скорост на задвижване с широк диапазон на оборотите и поради това грешката им е само няколко процента. Най -разпространени са DC тахогенератори.
На фиг. 2 показва диаграма на реле за регулиране на скоростта за електродвигател М, използващо тахогенератор G, чиято верига на котвата включва електромагнитно реле К и регулиращ реостат R. Когато напрежението на клемите на котвата на тахогенератора надвишава работното напрежение, релето се включва във външната верига.
Фигура 2. Реле за управление на скоростта с тахогенератор
Фигура 3. Схема на тахометричен мост
С увеличаване на съпротивлението на арматурната верига точността на веригата се увеличава. Следователно понякога релето е свързано към тахогенератора чрез междинен полупроводников усилвател. Възможно е също така да се използват за тази цел полупроводникови безконтактни прагови елементи със стабилно напрежение на отговор.
Надеждността на веригата може да бъде подобрена, ако DC тахогенераторът бъде заменен безконтактен асинхронен тахогенератор.
Асинхронен тахогенератор има кух немагнитен ротор, направен под формата на стъкло. Статорът има две намотки под ъгъл 90 ° една спрямо друга. Една от намотките е свързана към мрежа с променлив ток. От другата намотка се премахва синусоидално напрежение, което е пропорционално на скоростта на ротора. Честотата на изходното напрежение винаги е равна на честотата на мрежата.
В съвременния Изпълнителни двигатели с постоянен ток тахогенераторът е вграден в същия корпус с машината и е монтиран на същия вал с главния двигател. Това намалява пулсациите на изходното напрежение и подобрява точността на регулиране на скоростта.
В електрически двигатели от серията PBST обикновено се използват DC тахогенератори от тип PT-1 с електромагнитно възбуждане. Висок въртящ момент DC двигатели имам вграден тахогенератор с възбуждане с постоянен магнит.
В случаите, когато постояннотоковият двигател М няма тахогенератор, скоростта му може да се контролира чрез измерване на ЕМП на котвата. За това се използва тахометрична мостова верига, която се формира от два резистора: R1 и R2, котва Ri и допълнителни полюси на машината Rdp. Изходно напрежение на тахометричния мост Uнавън = U1 — Udp, или
Uнавън = (Rdp / Rdp + Ri) x E = (Rdp / Rdp + Ri) x cω
Последното равенство е валидно при условие, че магнитният поток на електродвигателя е постоянен. Включително прагов елемент на изхода на тахометричния мост, се получава реле, което е настроено на определена ъглова скорост на въртене. Точността на тахометричния мост е ниска поради променливостта на контактното съпротивление на четката и дисбаланса при нагряване на съпротивлението.
Ако постояннотоковият двигател работи на изкуствена характеристика и в котвата е включено голямо допълнително съпротивление, функцията на релето за скорост може да се изпълни чрез реле за напрежение, свързано към скобите на котвата.
Напрежение в котвата на електродвигателя Uя = E + IяRя.
Дотолкова доколкото Азi = (U — Д) / (Ri + Rext), получаваме Ui = (Rext / (Ri + Rext)) x E + (RАз съм / (Ri + Rext)) x U, тогава вторият термин може да бъде пренебрегнат и напрежението на клемите на котвата може да се счита за правопропорционално на ЕРС и скоростта на въртене на електродвигателя.
Фигура 4. Контрол на скоростта с релета за напрежение
Фигура 5. Реле за центробежно управление на скоростта
Те имат много прост дизайн. центробежни превключватели на скоростта… Основата на релето е пластмасова лицева плоча 4, монтирана на вал, чиято скорост на въртене трябва да се контролира. На лицевата плоча са фиксирани плоска пружина 3 с масивен подвижен контакт 2 и фиксиран регулируем контакт 1. Пружината е изработена от специална стомана, чийто модул на еластичност практически не зависи от температурните промени.
Когато лицевата плоча се върти, върху подвижния контакт действа центробежна сила, която при определена скорост на въртене преодолява съпротивлението на плоската пружина и превключва контактите. Захранването на тока към контактното устройство се осъществява чрез плъзгащи пръстени и четки, които не са показани на фигурата. Такива релета се използват в системите за стабилизиране на скоростта за микромотори с постоянен ток. Въпреки своята простота, системата поддържа скорост с грешка от порядъка на 2%.
