Сравнительная оценка способов регулирования

Сравнения проведем по линейности регулировочных характеристик и по электромагнитному к.п.д. двигателя. По виду регулировочных характеристик (рис. 2.5 – 2.7) можно заключить, что при регулировании момента и скорости путем изменения напряжения на обмотке якоря они линейные. При регулировании изменением сопротивления якорной цепи линейна скоростная характеристика и нелинейная характеристика регулирования момента. Наконец, при регулировании потоком нелинейные обе характеристики. При этом возможно даже изменение знака передаточного коэффициента регулирования. Кроме того, необходимо учесть, что регулирование потока возможно только изменением тока возбуждения. Но, как известно, зависимость потока от тока возбуждения также нелинейная, что еще больше усугубляет общую нелинейность регулирования.

Для сравнительной оценки способов регулирования по энергетическим показателям запишем соответствующие им механические характеристики в виде:

при регулировании напряжением

ω=U/(KΦн)−Rя·M/(KΦн)2; (2.39)

при регулировании сопротивлением

ω=Uн/(KΦн)−Rя·M/(KΦн)2−Rд·M/(KΦн)2; (2.40)

при регулировании потоком

ω=Uн/(KΦ)−Rя·M/(KΦ)2, (2.41)

где: U,Rд,Φ – регулирующие координаты; ω,M,Uн,K – постоянные параметры, одинаковые для всех трех выражений. На основании уравнения (2.24), принимая во внимание, что

U<Uн,Φ<Φн,

можно заключить:

(ηэ1= 1=ω/ω01=ωKΦн/U) > (ηэ2=ω/ω02=ωKΦн/Uн),
ηэ1>(ηэ3=ωKΦ/Uн), ηэ2>ηэ3.

Таким образом, по энергетическим показателям лучшим является регулирование изменением якорного напряжения, т.е. и по линейности характеристик, и по энергетическим показателям предпочтительным является якорное управление, которое и получило наибольшее распространение в автоматическом приводе. Регулирование изменением сопротивления может быть рекомендовано в маломощных приводах, где потери на добавочном сопротивлении не вызывают особых проблем с теплоотводом и не приводят к значительным потерям энергии. Регулирование изменением потока возбуждения рекомендовано при скорости двигателя выше номинальной и сочетается с якорным регулированием. Такое сочетание называют двухзонным регулированием: первая зона со скоростью до номинальной – якорное управление, вторая зона со скоростью выше номинальной – управление потоком возбуждения.