طرق التحكم في محرك التيار المستمر في ACS

يعني التحكم في محرك DC في ACS إما تغيير سرعة الدوران بما يتناسب مع إشارة تحكم معينة ، أو الحفاظ على هذه السرعة دون تغيير تحت تأثير عوامل زعزعة الاستقرار الخارجية.

هناك 4 طرق تحكم رئيسية تطبق المبادئ المذكورة أعلاه:

• التحكم في مقاومة الريوستات ؛

• التحكم عن طريق نظام «مولد المحرك» (G-D) ؛

• الإدارة وفقًا لنظام "المعدل المتحكم به- D" (UV-D) ؛

• السيطرة على الاندفاع.

دراسة تفصيلية لهذه الأساليب هو موضوع TAU ودورة أساسيات القيادة الكهربائية. سننظر فقط في الأحكام الرئيسية التي ترتبط ارتباطًا مباشرًا بالميكانيكا الكهروميكانيكية.

التحكم في مقاومة الريوستات

يتم استخدام ثلاثة مخططات بشكل شائع:

• عند ضبط السرعة n من 0 إلى nnom ، يتم تضمين مقاومة متغيرة في دائرة حديد التسليح (التحكم في المحرك) ؛

• إذا كان من الضروري الحصول على n> nnom ، يتم تضمين مقاومة متغيرة في دائرة OF (التحكم في القطب) ؛

• لتنظيم السرعة n <nnom و n> nnom ، يتم تضمين المتغيرات المتغيرة في كل من دائرة المحرك ودائرة OF.

يتم استخدام المخططات المذكورة أعلاه للتحكم اليدوي.يتم استخدام تبديل الخطوة للتحكم التلقائي. Rpa و Rrv باستخدام الموصلات (المرحلات والمفاتيح الإلكترونية).

إذا تطلب الأمر تحكمًا دقيقًا وسلسًا في السرعة ، فيجب أن يكون عدد مقاومات التبديل وعناصر التحويل كبيرًا ، مما يزيد من حجم النظام ويزيد التكلفة ويقلل من الموثوقية.

إدارة نظام G-D

تنظيم السرعة من 0 إلى حسب الرسم البياني في الشكل. تم إنتاجه عن طريق ضبط Rv (التغيير من 0 إلى nnom). للحصول على سرعة محرك أكبر من nnom - عن طريق تغيير Rvd (تقليل تيار OB للمحرك يقلل من تدفقه الرئيسي Ф ، مما يؤدي إلى زيادة السرعة n).

تم تصميم المفتاح S1 لعكس المحرك (تغيير اتجاه دوران دواره).

نظرًا لأن التحكم في D يتم عن طريق ضبط تيارات الإثارة الصغيرة نسبيًا D و D ، فإنه يمكن تكييفها بسهولة مع مهام ACS.

عيب مثل هذا المخطط هو الحجم الكبير للنظام ، والوزن ، والكفاءة المنخفضة ، حيث يوجد تحويل ثلاثي للطاقة (كهربائي إلى ميكانيكي والعكس صحيح ، وفي كل مرحلة هناك خسائر في الطاقة).

المعدل المتحكم به - نظام المحرك

نظام "المعدل المتحكم به - المحرك" (انظر الشكل) مشابه للنظام السابق ، ولكن بدلاً من مصدر آلة كهربائية لجهد منظم ، يتكون ، على سبيل المثال ، من محرك تيار متردد ثلاثي الأطوار وتحكم G = T ، من أجل على سبيل المثال ، يتم أيضًا استخدام المعدل الإلكتروني الثايرستور ثلاثي الأطوار.

يتم إنشاء إشارات التحكم بواسطة وحدة تحكم منفصلة وتوفر زاوية الفتح اللازمة للثايرستور ، بما يتناسب مع إشارة التحكم Uy.

مزايا هذا النظام هي الكفاءة العالية وصغر الحجم والوزن.

العيب مقارنة بالدائرة السابقة (G-D) هو تدهور ظروف التبديل D بسبب تموج تيار المحرك ، خاصة عند التغذية من شبكة أحادية الطور.

السيطرة على الاندفاع

يتم تغذية نبضات الجهد إلى المحرك باستخدام مفرمة نبضية معدلة (PWM ، VIM) وفقًا لجهد التحكم.

وبالتالي ، فإن التغيير في سرعة دوران المحرك لا يتم تحقيقه عن طريق تغيير جهد التحكم ، ولكن عن طريق تغيير الوقت الذي يتم خلاله توفير الجهد المقنن للمحرك. من الواضح أن تشغيل المحرك يتكون من فترات متناوبة من التسارع والتباطؤ (انظر الشكل).

إذا كانت هذه الفترات صغيرة مقارنةً بإجمالي التسارع ووقت التوقف للمُحرك ، فلن يكون للسرعة n وقت للوصول إلى القيم الثابتة nnom أثناء التسارع أو n = 0 أثناء التباطؤ حتى نهاية كل فترة ، و a يتم تعيين متوسط ​​معين لسرعة التنقل ، ويتم تحديد قيمته من خلال المدة النسبية للتنشيط.

لذلك ، تتطلب ACS دائرة تحكم تهدف إلى تحويل إشارة تحكم ثابتة أو متغيرة إلى سلسلة من نبضات التحكم مع وجود نسبي في الوقت المناسب وهي وظيفة معينة لحجم تلك الإشارة. تستخدم أجهزة أشباه موصلات الطاقة كعناصر تبديل - الترانزستورات الميدانية وثنائية القطب ، الثايرستور.