Ward Leonard usuli tezlikni boshqarish yoki armatura voltajini boshqarish usuli

Ward Leonard usuli tezlikni oʻzgartirishda elektr motorining rotoriga qoʻyiladigan voltajni oʻzgartirish orqali amalga oshiriladi. Bu innovatsion yondashuv 1891-yilda ilk marta kiritilgan bo'lib, elektr motorlarni boshqarish sohasida muhim iflosni ta'minlagan. Quyidagi rasm Ward Leonard usulini DC parallel motorning tezligini boshqarish uchun qanday qilib ishlatilishini chizmasi shaklidan tasvirlaydi, tizimning konfiguratsiyasini va ishlashini aniq ko'rsatadi.

Yuqorida tavsiflangan tizimda, M asosiy DC motorini belgilaydi, unda tezlikni boshqarish maqsadli, G esa alohida voqeada DC generator. Generator G uch fazadan ishlov beriladigan motor tomonidan energiya bilan ta'minlanadi, bu motor induksiya motor yoki sinkron motor bo'lishi mumkin. AC ishlov beriladigan motor va DC generator juftligi Motor-Generator (M-G) guruh deb ataladi.

Generatorning chiqarilayotgan voltajini generatordagi maydon tokini o'zgartirish orqali o'zgartirish mumkin. Bu o'zgartirilgan voltaj asosiy DC motorning rotoriga to'g'ridan-to'g'ri taqdim etilganda, motor M tezligida mos keluvchi o'zgarish paydo bo'ladi. Tezlikni boshqarish jarayonida samarali ishni ta'minlash uchun, motorning maydon toki Ifm doimiy darajada saqlanadi, bu esa motorning maydon fluxi ϕm ni barqaror qiladi. Tezlikni boshqarishda, motordan armatura toki Ia uning reyting qiymatiga moslashtiriladi. Generatordan hosil bo'lgan maydon toki Ifg o'zgartirilganda, armatura voltaji Vt nol dan reyting qiymatigacha o'zgartirilishi mumkin.

Bu voltaj o'zgarishi motorning tezligini noldan asosiy tezligiga o'zgartiradi. Tezlikni boshqarish jarayoni reyting toki Ia va doimiy motor maydon fluxi ϕm bilan amalga oshiriladi, shuning uchun doimiy torbaza erishiladi, chunki torba armatura toki va maydon fluxining ko'paytmasiga proporsional bo'ladi reyting tezligiga qadar. Torba va tezlikning ko'paytmasi quvvatni belgilaydi, va torba bu holatda doimiy qolsa, quvvat tezlikka proporsional bo'ladi. Demak, quvvat chiqishi oshganda, motor tezligi ham mos ravishda oshadi.

Bu tezlikni boshqarish tizimining torba va quvvat xususiyatlari quyidagi rasmga ko'ra tasvirlangan, bu parametrlarning ishlayotgan paytda qanday o'zaro ta'sir qilishini va o'zgarishini aniq ko'rsatadi.

Umumiy holda, armatura voltajini boshqarish usuli asosiy tezlikdan pastroq tezliklarda doimiy torba va o'zgaruvchan quvvatli haydovani ta'minlaydi. Boshqa tomondan, maydon fluxini boshqarish usuli tezlik asosiy tezlikdan yuqori bo'lganda ishga tushadi. Bu ish rejimida, armatura toki doimiy darajada reyting qiymatida saqlanadi, va generator voltaji Vt doimiy qoladi.

Motorning maydon toki kamaytirilganda, motorning maydon fluxi ham kamayadi, bu esa maydonni zayıflatib, yuqori tezlikka erishish imkonini beradi. Vt Ia va E Ia doimiy bo'lgani uchun, elektromagnit torba maydon fluxi ϕm va armatura toki Ia ning ko'paytmasiga proporsional bo'ladi. Natijada, motorning maydon fluxi kamayganda, torba ham kamayadi.

Shunday qilib, maydonni boshqarish rejimidagi tezlik asosiy tezlikdan yuqori bo'lganda, doimiy quvvat va o'zgaruvchan torba operatsiyasi erishiladi. Keng tezlik diapazoni kerak bo'lganda, armatura voltajini boshqarish va maydon fluxini boshqarish usullari birgalikda ishlatiladi. Bu kombinatsiya orqali, eng katta va eng kichik mavjud tezliklar nisbatini 20 dan 40 gacha o'zgartirish mumkin. Yopiq tsikl boshqarish tizimlari orqali bu tezlik diapazoni 200 gacha kengaytirilishi mumkin.

Haydovchi motor induksiya motor yoki sinkron motor bo'lishi mumkin. Induktsiya motor adolatli darajada lagging quvvat faktoriga ega. Aksincha, sinkron motor maydonini over-excitation orqali leading quvvat faktoriga ega bo'lishi mumkin. Over-excitation sinkron motor leading reaktiv quvvatni yaratadi, bu esa boshqa induktiv yuklar tomonidan sarflangan lagging reaktiv quvvatni kompensatsiya qiladi, jami quvvat faktorini yaxshilaydi.

Qattiq va intermitent yuklar bilan ishlashda, slip ring induksiya motori asosiy haydovchi sifatida ishlatiladi, va uning vergachiga flywheel o'rnatiladi. Bu konfiguratsiya Ward Leonard - Ilgener shemasi deb ataladi, bu ishlab chiqarilayotgan tokning katta fluctuationlarini oldini oladi. Ammo, agar sinkron motor haydovchi motor sifatida ishlasa, uning vergachiga flywheel o'rnatish fluctuationlarni kamaytirishi mumkin emas, chunki sinkron motor doimiy tezlikda harakat qiladi.

Ward Leonard Haydovchilarining Afzalliklari

• Ward Leonard haydovchisi bir qator muhim afzalliklarga ega:

• U DC motorning keng tezlik diapazonida ikkita yo'nalishda tezlikni suzuvchan boshqarish imkonini beradi.

• U inherent braking qobilyatiga ega. Over-excitation sinkron motor orqali haydovchi ishlatilsa, lagging reaktiv volt-amperlar kompensatsiya qilinadi, jami quvvat faktori yaxshilaydi.

• Intermittent yuklar, masalan, go'zg'oz millarda, flywheel bilan induksiya motor ishlatilishi mumkin, bu esa intermitent yuklarni suzuvchan qilib, tizimga ta'sirini kamaytiradi.

Klassik Ward Leonard Tizimining Kamchiliklari

Aylanuvchi Motor-Generator guruhlari asosida ishlaydigan klassik Ward Leonard tizimi quyidagi cheklashmalarga ega:

• Tizimning asosiy DC motor bilan bir xil reytingga ega bo'lgan motor-generator guruhini o'rnatish talabi sababli boshlang'ich investitsiya katta bo'ladi.

• U juda katta hajmda va og'ir vazniga ega.

• O'rnatish uchun katta maydon talab qilinadi. Tizim uchun zarur bo'lgan asos qimmat.

• Tezkor servis talab qilinadi.

• Ishlayotgan paytda katta yo'qotmalar paydo bo'ladi.

• Jami effektivlik nisbatan past.

• Haydovchi katta ovoz chiqaradi.

Ward Leonard Haydovchilari Tarkibi

Ward Leonard haydovchilari suzuvchan, ikki yo'nalishda va keng tezlik diapazonida DC motorlarni boshqarish kerak bo'lgan holatlarda idealdir. Ba'zi umumiy tarkiblar:

• Go'zg'oz millar

• Liftlar

• Kranlar

• Qog'oz millar

• Diesel-elektr lokomotivlar

• Mazkur hoistlar

Solid State Control yoki Static Ward Leonard Tizimi

Zamonaviy tarkiblarda, Static Ward Leonard tizimi keng tarqalgan. Bu tizimda, traditsionally aylanuvchi motor-generator (M-G) guruh joy o'rniga DC motor tezligini boshqarish uchun solid state converter o'rnatiladi. Kontrollant rectifiers va choppers converter sifatida ko'p ishlatiladi.

Energiya manbai AC bo'lsa, kontrollant rectifiers qo'yiladi, bu orqali sabit AC manbada voltaj DC manbaga o'zgartiriladi. Agar energiya manbai DC bo'lsa, choppers sabit DC manbadan o'zgaruvchan DC voltajni olish uchun ishlatiladi.

Ward Leonard haydovchining boshqa variantida, elektrikmay elektrik asosiy haydovchilar DC generatorni haydolishi mumkin. Masalan, DC elektrik lokomotivlarda, DC generator dizel dvigatele yoki gaz turbinasi tomonidan energiya bilan ta'minlanadi, bu shema keminlarning haydovchi tizimida ham ishlatiladi. Bu tizimlarda, regenerative braking mumkin emas, chunki energiya asosiy haydovchi orqali teskarisiga o'tishi mumkin emas.