دوائر الفرامل لمحركات التيار المستمر

عند الكبح والعكس محركات التيار المستمر (DPT) يستخدم الفرملة الكهربائية (الديناميكية وذات السرعة المعاكسة) والميكانيكية. أثناء الكبح الديناميكي ، تقوم الدائرة بفصل ملف المحرك عن الشبكة وتغلقه بمقاومة الكبح في خطوة واحدة أو أكثر. يتم التحكم في الكبح الديناميكي بأوقات مرجعية أو من خلال التحكم في السرعة.

للتحكم في عزم DCT مع ضبط التوقيت في وضع الكبح الديناميكي ، تظهر مجموعة الدائرة في الشكل. 1 ، أ ، مصمم للتحكم في فرملة DCT بإثارة مستقلة بمرحلة واحدة من المقاوم الكبح R2.

أرز. 1. التخطيطي الذي ينفذ الفرملة الديناميكية أحادية المرحلة (أ) وثلاثية المراحل (ب) لمحرك DC مع التحكم في الوقت والمخطط الأولي للفرملة ثلاثية المراحل (ج).

يتم إعطاء أمر نقل DPT إلى وضع الإيقاف الديناميكي في الرسم البياني أعلاه بواسطة زر SB1. في هذه الحالة ، يقوم موصل الخط KM1 بفصل المحرك المحرك عن جهد التيار الكهربائي ، ويقوم موصل الكبح KM2 بتوصيل المقاوم الكبح به.يتم إعطاء الأمر لوقت عملية الكبح الديناميكي لترحيل الفرامل KT إلى موصلات الخط KM1 ، التي تقوم بالعملية السابقة في الدائرة قبل بدء الكبح الديناميكي. يتم استخدام مرحل الوقت الكهرومغناطيسي للتيار المستمر كمرحل فرامل.

يمكن استخدام الدائرة للتحكم في DCTs المستثارة بشكل مستقل وسلسلة DCTs المتحمسة ، ولكن في الحالة الأخيرة مع الانعكاس الحالي في لف حقل السلسلة.

يتم استخدام الفرامل التي يتم التحكم فيها عن طريق الحقن بالتيار المستمر بشكل شائع في الكبح متعدد المراحل ، حيث يتم استخدام مرحلات توقيت متعددة لإرسال أوامر إلى مراحل متتالية من المقاوم الكبح (كما هو الحال في البداية). يتم عرض عقدة من هذه الدائرة التي تم إنشاؤها من أجل DCT متحمس بشكل مستقل مع ثلاث مراحل من المقاوم للفرملة في الشكل. 1 ، ب.

يتم تنفيذ التضمين المتسلسل لمراحل الكبح بواسطة الموصلات KM2 و KM3 و KM4 التي يتم التحكم فيها بواسطة مرحلات الوقت الكهرومغناطيسي KT1 و KT2 و KT3. يتم إعطاء أمر التحكم لبدء الإيقاف في الدائرة بواسطة الزر SB1 ، والذي يقوم بإيقاف تشغيل الموصل KM1 وتشغيل KM2.

يتم تحديد التسلسل الإضافي لتشغيل الموصلات KM3 و KM4 وإيقاف تشغيل KM2 في نهاية عملية الكبح من خلال ضبط مرحلات الفرامل KT2 و KT3 و KT1 ، والتي توفر التبديل عند القيم الحالية I1 و I2 ، كما هو موضح في تين. 1 ، ج. يمكن أيضًا استخدام مخطط التحكم أعلاه للتحكم في محرك التيار المتردد في وضع الكبح الديناميكي.

في الكبح الديناميكي أحادي المرحلة ، الأكثر شيوعًا هو التحكم في عزم الدوران مع التحكم في السرعة. تظهر عقدة هذه السلسلة في الشكل. 2.يتم توفير التحكم في السرعة من خلال مرحل الجهد KV الذي يتم توصيل ملفه بحديد المحرك DPT.

أرز. 2. دائرة التحكم في الفرامل الديناميكية بمحرك DC مع التحكم في السرعة.

هذا الترحيل ذو السرعة المنخفضة يأمر موصل KM2 بإيقاف عملية الكبح وإنهائها. يتوافق انخفاض الجهد في مرحل KV مع معدل حوالي 10-20 ٪ من القيمة الأولية للحالة المستقرة:

من الناحية العملية ، يتم ضبط مرحل KV بحيث يتم إلغاء تنشيط موصل الفرامل عند سرعة قريبة من الصفر. نظرًا لأنه يجب إلغاء تنشيط مرحل الفرامل عند الجهد المنخفض ، يتم اختيار مرحل الجهد المنخفض من نوع REV830.

عند إيقاف المحركات في وضع المعاكس ، والذي يستخدم غالبًا في عكس الدوائر ، فإن استخدام التحكم في السرعة هو الأبسط والأكثر موثوقية.

وحدة التحكم DPT SV في وضع الكبح مع ردود فعل أحادية المرحلة لمقاومة الكبح موضحة في الشكل. 3. يتكون المقاوم الكبح من مرحلة بداية مقبولة تقليديا R2 ومرحلة معاكسة R1. يتم إعطاء أمر التحكم للرجوع للخلف مع الكبح المسبق في الرسم البياني أعلاه بواسطة وحدة التحكم SM.

يتم التحكم في وضع الإغلاق وإصدار أمر لإنهائه بواسطة مرحلات منع التبديل KV1 و KV2 ، وهما مرحلات جهد من النوع REV821 أو REV84. يتم ضبط المرحلات على جهد السحب بناءً على تشغيلها عند سرعة المحرك قريبة من الصفر (15-20٪ من السرعة الثابتة):

حيث Uc هو جهد الإمداد ، Rx هو جزء المقاومة الذي يتصل به ملف المرحل المضاد للتبديل (KV1 أو KV2) ، R هي مقاومة دائرة المحرك.

أرز. 4.تجميع دائرة التحكم لمحرك DC للتحكم في فرملة الدوران مع التحكم في السرعة.

نقطة اتصال ملفات الترحيل بمقاومات البداية والكبح ، أي تم العثور على القيمة Rx من حالة عدم وجود جهد على المرحل في بداية التوقف عندما

حيث ωinit هي السرعة الزاوية للمحرك في بداية التباطؤ.

تضمن الحالة المكسورة لوصلة الإغلاق لمرحل مانع التبديل خلال فترة الكبح بأكملها وجود مقاومة الكبح الكلية في محرك DCT ، والتي تحدد تيار الكبح المسموح به. في نهاية التوقف ، يتم تشغيل التتابع KV1 أو KV2 ، ويعطي أمرًا لتشغيل موصل المعارضة KM4 ويسمح ببدء الانعكاس بعد نهاية التوقف.

عند بدء تشغيل المحرك ، يتم تشغيل المرحل KV1 أو KV2 على الفور بعد إعطاء أمر التحكم لبدء تشغيل المحرك. في الوقت نفسه ، يتم تشغيل الموصل KM4 وإيقاف درجة المقاومة R1 ، ويتم التعامل مع لف المرحل المتسارع KT. بعد انقضاء التأخير ، يقوم المرحل KT بإغلاق اتصاله في دائرة الملف الخاصة بالموصل KM5 ، والذي ، عند تشغيله ، يغلق اتصال الطاقة الخاص به ، ويقوم بمناورة جزء من المقاوم بدء التشغيل R2 ، ينتقل المحرك إلى خصائصه الطبيعية.

عندما يتوقف المحرك ، خاصة في آليات السفر والرفع ، يتم استخدام فرامل ميكانيكية ، يتم إجراؤها بواسطة حذاء كهرومغناطيسي أو مكابح أخرى. يظهر مخطط تشغيل الفرامل في الشكل. 4. يتم التحكم في الفرامل بواسطة ملف لولبي YB ، عندما يكون في وضع التشغيل ، تقوم الفرامل بتحرير المحرك ، وعندما يتم إيقاف تشغيله ، فإنه يتباطأ.لتشغيل المغناطيس الكهربائي ، يتم توصيل ملفه ، الذي يحتوي عادةً على محاثة كبيرة ، بجهد الإمداد من خلال موصل قوس ، على سبيل المثال ، KM5.

أرز. 4. عقد الدوائر لتشغيل الفرامل الكهرومغناطيسية DC.

يتم تشغيل وإيقاف هذا الموصل عن طريق جهات الاتصال المساعدة للموصل الخطي KM1 (الشكل 4 ، ب) أو بواسطة الموصل العكسي KM2 و KMZ (الشكل 4 ، ج) في الدوائر القابلة للانعكاس. عادةً ما يتم إجراء الفرملة الميكانيكية جنبًا إلى جنب مع الكبح الكهربائي ، ولكن يمكن استخدام المكابح ، على سبيل المثال ، بعد نهاية الكبح الديناميكي أو مع تأخير زمني. في هذه الحالة ، يتم توفير مصدر الطاقة لملف المغناطيس الكهربائي SW خلال فترة الكبح الديناميكي بواسطة موصل الفرامل KM4 (الشكل 4 ، د).

في كثير من الأحيان ، يتم تشغيل المغناطيس الكهربائي للفرامل بالقوة التي يوفرها موصل إضافي KM6 (الشكل 4 ، هـ). يتم إلغاء تنشيط هذا الموصل بواسطة المرحل الحالي KA ، والذي يتم تنشيطه عندما يتم تنشيط الملف اللولبي للفرامل YB. تم تكوين مرحل KA ليعمل بتيار يساوي التيار المقنن للملف البارد للملف اللولبي للفرامل YB في دورة التشغيل = 25٪ ، ويتم استخدام مرحل الوقت KT لضمان استخدام الفرامل الميكانيكية عند توقف المحرك.

عندما يتم إيقاف DCT بسرعة أعلى من السرعة الأساسية ، المقابلة لتدفق مغناطيسي ضعيف ، يتم إجراء التحكم في عزم الدوران مع زيادة التدفق المغناطيسي باستخدام التحكم الحالي. يتم توفير التحكم الحالي من خلال المرحل الحالي للمركبة الفضائية ، والذي يوفر ردود فعل تتابع لتيار المحرك ، كما حدث عندما كان التدفق المغناطيسي ضعيفًا. في الكبح الديناميكي ، تظهر الدائرة في الشكل. 5 ، أ ، وعندما أوقفته المعارضة - الوحدة الموضحة في الشكل. 5 ب.

أرز. 5. عقد الكبح الديناميكي (أ) والدوائر المقابلة (ب) مع زيادة التدفق المغناطيسي لمحرك DC مع التحكم في التيار.

تستخدم الدوائر ثلاث مراحل من مقاوم الحزمة (R1 - R3) وثلاثة موصلات متسارعة (KM2 - KM4) ، مرحلة واحدة من التوقف الديناميكي والعكس R4 وموصل توقف واحد (المقابل) KM5.

يتم تضخيم التدفق المغناطيسي من خلال الاتصال الافتتاحي للمرحل الحالي KA ، وهي دائرة يتم من خلالها إنشاء عند تشغيل موصل الكبح KM5 ، ودائرة جهة اتصال الإغلاق KM5 ، والتي تعمل على إضعاف التدفق المغناطيسي عند البدء ، تمت مقاطعته عن طريق الاتصال المساعد الافتتاحي للموصل KM5.

في بداية التباطؤ ، يتم إغلاق مرحل KA بضغط تيار الكبح ، وبعد ذلك ، عندما ينخفض ​​التيار ، يفتح ويزيد التدفق المغناطيسي ، مما يؤدي إلى زيادة التيار ، يتم تشغيل مرحل KA ، ويضعف التدفق المغناطيسي. بالنسبة للعديد من عمليات التبديل في المرحل ، يزيد التدفق المغناطيسي إلى القيمة الاسمية. بالإضافة إلى ذلك ، سيحدث الكبح الديناميكي والتبديل العكسي في الدوائر وفقًا للخصائص التي تحددها المقاومات R4 و R1-R4.

يتم ضبط مرحل KA بحيث تكون تيارات التحويل الخاصة به أعلى من القيمة الدنيا لتيار الكبح ، وهو أمر مهم للفرملة العكسية.