/ / Ward Leonard Metóda riadenia rýchlosti alebo regulácie napätia kotvy

Ward Leonard Metóda riadenia rýchlosti alebo riadenia napätia kotvy

Ward Leonardova metóda regulácie otáčok sa dosiahne zmenounapätie na armatúru. Táto metóda bola zavedená v roku 1891. Schéma zapojenia metódy Ward Leonardovej regulácie otáčok jednosmerného motora je znázornená na obrázku nižšie.

WARD-Leonard-SPÔSOB-obr-1
obsah

Vo vyššie uvedenom systéme je M hlavný motor s jednosmerným prúdomrýchlosť je regulovaná a G je oddelene budený generátor jednosmerného prúdu. Generátor G je poháňaný trojfázovým motorom, ktorý môže byť indukčným motorom alebo synchrónnym motorom. Kombinácia striedavého motora a generátora jednosmerného prúdu sa nazýva Motor-generátor (M-G).

Napätie generátora sa zmenízmena prúdu poľa generátora. Toto napätie pri priamom pôsobení na armatúru hlavného jednosmerného motora sa zmení rýchlosť motora M. Prúdové pole motora Ifm sa udržiava konštantná, takže prúd motora fieldm zostáva konštantná. Pri riadení otáčok motora sa prúd Ia motora udržiava na rovnakej hodnote ako jeho menovitá hodnota.

Generované pole prúdu Ifg sa mení tak, že napätie kotvy VT zmeny z nuly na svoju nominálnu hodnotu. Rýchlosť sa zmení z nuly na základnú rýchlosť. Pretože sa regulácia otáčok vykonáva s menovitým prúdom Ia as konštantným tokom motorového poľa, je konštantný krútiaci moment priamo úmerný prúdu kotvy a dosahuje sa tokový tok až do menovitých otáčok. Produkt krútiaceho momentu a rýchlosti je známy ako výkon a je úmerný rýchlosti. S nárastom výkonu sa tak rýchlosť automaticky zvyšuje.

Na Charakteristiky krútiaceho momentu a výkonu je zobrazené na obrázku nižšie.

WARD-Leonard-SPÔSOB-obr-2

Preto s metódou regulácie napätia kotvy, \ tkonštantný krútiaci moment a variabilný pohon sa získavajú z otáčok pod základnou rýchlosťou. Metóda regulácie toku sa používa, keď je rýchlosť nad základnou rýchlosťou. V tomto režime prevádzky sa prúd kotvy udržiava konštantný na svojej menovitej hodnote a napätie generátora VT sa udržiava konštantná.

Prúdový prúd motora je znížený a tým sa znižuje aj prúdový tok motora. To znamená, že pole je oslabené, aby sa dosiahla vyššia rýchlosť. Od VTjana a EIna zostávajú konštantné, elektromagnetický moment je priamo úmerný prúdeniu poľa ϕm a prúd I kotvyna, Ak sa teda zníži tok poľa motora, klesá krútiaci moment.

Preto sa krútiaci moment znižuje ako rýchlosťzvyšuje. V režime kontroly v teréne sa tak dosahuje konštantný výkon a premenlivý krútiaci moment pre rýchlosti nad základnou rýchlosťou. Keď sa vyžaduje regulácia otáčok v širokom rozsahu, používa sa kombinácia regulácie napätia kotvy a regulácie prúdového toku. Táto kombinácia umožňuje, aby pomer maximálnej a minimálnej rýchlosti bol k dispozícii 20 až 40. Pre riadenie s uzavretou slučkou môže byť tento rozsah rozšírený až na 200.

Hnacím motorom môže byť indukcia alebosynchrónny motor. Indukčný motor pracuje s oneskorovacím účinníkom. Synchrónny motor môže byť prevádzkovaný s vedúcim účinníkom prostredníctvom nadmerného budenia jeho poľa. Vedúci jalový výkon je generovaný nadradeným synchrónnym motorom. Kompenzuje jalový jalový výkon iných indukčných záťaží. Tým sa zlepšuje účinník.

Sací krúžok indukčný motor sa používa ako hnací motor p, keď je zaťaženie ťažké a prerušované. Na hriadeli motora je namontovaný zotrvačník. Táto schéma je známa ako Ward Leonard-Ilgener schému. Zabraňuje veľkým výkyvom napájacieho prúdu.

Keď synchrónny motor funguje ako jazdaVýkyvy sa nemôžu znížiť montážou zotrvačníka na hriadeľ, pretože synchrónny motor pracuje vždy pri konštantnej rýchlosti. V inej forme pohonu Ward Leonard môžu byť na pohon generátora jednosmerného prúdu použité aj neelektrické hnacie zariadenia.

Napríklad - V jednosmernej elektrickej lokomotíve je poháňaný generátor jednosmerného prúdudieselovým motorom alebo plynovou turbínou a lodnými pohonmi. V tomto systéme nie je možné regeneračné brzdenie, pretože energia nemôže prúdiť v opačnom smere v hnacom stroji.

Výhody Ward Leonard Drives

Hlavné výhody jednotky Ward Leonard sú: -

  • Je možné hladké riadenie rýchlosti jednosmerného motora v širokom rozsahu v oboch smeroch.
  • Má vlastný brzdný výkon.
  • Ochranné reaktívne voltové ampéry sa kompenzujú použitím nadradeného synchrónneho motora ako pohonu a tým sa celkový výkonový faktor zlepší.
  • Keď je zaťaženie prerušované ako vo valcovniach, hnacím motorom je indukčný motor s namontovaným zotrvačníkom na vyhladenie prerušovaného zaťaženia na nízku hodnotu.

Nevýhody klasického Ward Leonard systému

Systém Ward Leonard s rotujúcimi motorgenerátorovými súpravami má nasledujúce nevýhody.

  • Počiatočná cena systému je vysoká, pretože je nainštalovaný motorgenerátorový agregát, ktorý má rovnaký výkon ako hlavný motor DC.
  • Väčší rozmer a hmotnosť.
  • Vyžaduje veľkú podlahovú plochu
  • Nákladný základ
  • Údržba systému je častá.
  • Vyššie straty.
  • Nižšia účinnosť.
  • Jednotka produkuje viac hluku.

Aplikácie Ward Leonard Drives

Pohony Ward Leonard sa používajú tam, kde sa vyžaduje plynulá regulácia otáčok jednosmerných motorov v širokom rozsahu v oboch smeroch. Niektoré príklady sú nasledovné: -

  • Valcovacie stolice
  • výťahy
  • žeriavy
  • Papierne
  • Dieselové elektrické rušne
  • Ťažné kladkostroje

Riadenie tuhého stavu alebo statický Ward Leonard systém

Teraz dni Statický Ward Leonard systém sa väčšinou používa. V tomto systéme je súprava rotačného motorgenerátora (M-G) nahradená polovodičovým prevodníkom na riadenie rýchlosti jednosmerného motora. Riadené usmerňovače a striedače sa používajú ako konvertor.

V prípade napájania striedavým prúdom, kontrolovanéusmerňovače sa používajú na prevod pevného striedavého napájacieho napätia na premenlivé striedavé napájacie napätie. V prípade napájania jednosmerným prúdom sa striedače používajú na získanie premenlivého jednosmerného napätia z pevného jednosmerného napätia.

Prečítajte si aj: