Регулирование скорости электродвигателя постоянного тока независимого возбуждения изменением напряжения на якоре

При этом способе регулирования используется система Г – Д ( генератор – двига-

тель ) . Иногда ее называют «система Вард – Леонарда».

Эта система состоит из исполнительного двигателя ИД, приводящего в движение механизм; трёхмашинного агрегата, включающего в себя генератор Г, возбудитель В и приводной асинхронный двигатель ПД; аппаратов управления. На судах – электроходах вместо ПД применяют дизели.

Рис. 3.13. Схема системы Г – Д ( а ) и механические характеристики двигателя ( б )

Перед пуском ИД регулировочный реостат R в цепи независимой обмотки возбуждения ИД должен быть полностью выведен ( что соответствует максимальному магнит­ному потоку ИД ), а реостаты R и R - полностью введены ( минимальный магнит­ный поток генератора и возбудителя ).

После пуска ПД ( контакты линейного контактора КЛ замкнуты ) реостатом R

устанавливают номинальное напряжение возбудителя ( по вольтметру), замыкают контак-

ты KB ( «Вперёд» ) или КН ( «Назад» ),после чего плавно выводят реостат R , увеличи-

вая ток возбуждения генератора.

Это приводит к увеличению ЭДС и напряжения генератора, а значит, напряжения на якоре ИД.

Скорость ИД при этом увеличивается в соответствии с уравнением механической характеристики двигателя

ω = Е / k*Ф – М ( r + r ) / ( k*Ф ) .

Изменением напряжения на якоре двигателя скорость увеличивают до номинальной

( четыре нижние характеристики с напряжениями U , U , U и U , первые три – искус

ственные, четвёртая - естественная механическая характеристика).

При необходимости увеличить скорость выше номинальной магнитный поток дви-

гателя ослабляют реостатом R в цепи обмотки возбуждения двигателя. В этом случае двигатель работает на искусственных механических характеристиках с магнитными потоками Ф , Ф и Ф .

Такое регулирование называют двухзонным, причём первой зоне соответствуют скорости ниже номинальной, второй - выше номинальной.

Для реверса двигателя контакты KB размыкают, а контакты КН замыкают. При этом генератор перемагничивается, полярность ЭДС и напряжения генератора меняется на обратную, что приводит к изменению направления тока в обмотке якоря двигателя и его реверсу в соответствии с формулой момента М = k ( - I )Ф< 0.

Система неэкономична из-за трёхкратного преобразования энергии в элек­трических маши

нах - ПД, Г и ИД, но применяется там, где скорость ПД надо изме­нять плавно : на судах – электроходах, а также в электроприводах мощных грузоподъём­ных и якорно-швартовных устройств.