تنظيم الجهد العاصمة

اليوم ، سواء في الصناعة أو في المجال المدني ، هناك العديد من المنشآت ، والمحركات الكهربائية ، والتقنيات ، حيث لا يتطلب التيار الكهربائي بالتناوب ، ولكن الجهد المستمر. وتشمل هذه المنشآت الآلات الصناعية المختلفة ، ومعدات البناء ، ومحركات النقل الكهربائي (المترو ، وحافلة العربات ، والمحمل ، والسيارة الكهربائية) ، وغيرها من المنشآت DC بأنواعها.

يجب أن يكون جهد تزويد بعض هذه الأجهزة متغيرًا ، على سبيل المثال ، يؤدي تغيير إمدادات التيار للمحرك الكهربائي إلى تغيير مماثل في سرعة دوران محركها.

واحدة من أول الطرق لتنظيم الجهد DC هو تنظيم مع متغيرة. بعد ذلك يمكننا أن نتذكر محرك الدائرة - مولد - محرك ، حيث مرة أخرى ، من خلال ضبط التيار في لف الإثارة للمولد ، تم إحداث تغيير في معايير تشغيل المحرك النهائي.

لكن هذه الأنظمة ليست اقتصادية ، فهي تعتبر قديمة ، والمخططات التنظيمية أكثر حداثة. بناء على الثايرستور. يعد تنظيم الثايرستور أكثر اقتصادا ، وأكثر مرونة ، ولا يؤدي إلى زيادة المعلمات ذات الأبعاد الكلية للتركيب. ومع ذلك ، أول الأشياء أولا.

التنظيم المتنقل (التنظيم مع مقاومات إضافية)

يتيح لك التنظيم عن طريق سلسلة من المقاومات المتصلة بالسلسلة تغيير التيار والجهد للمحرك الكهربائي عن طريق الحد من التيار في دائرة التثبيت. من الناحية التخطيطية ، يبدو وكأنه سلسلة من المقاومات الإضافية المتصلة في سلسلة إلى لف المحركات ، ومتصلة بينه وبين الطرف الإيجابي لمصدر الطاقة.

 

يمكن تحويل بعض المقاومات بواسطة قواطع حسب الحاجة حتى يتغير التيار من خلال لف المحركات وفقًا لذلك. في السابق ، في محركات الجر الكهربائية ، كانت طريقة التنظيم هذه منتشرة على نطاق واسع ، وبسبب عدم وجود بدائل ، كان من الضروري تحمّلها بكفاءة منخفضة جدًا بسبب فقد الحرارة بشكل كبير على المقاومات. من الواضح أن هذه هي الطريقة الأقل فعالية - حيث يتم تبديد الطاقة الزائدة ببساطة في شكل حرارة غير ضرورية.

نظام المحرك - مولد - نظام المحرك

هنا ، يتم الحصول على الجهد لتشغيل محرك التيار المباشر محليًا باستخدام مولد التيار المستمر. يقوم محرك القيادة بتدوير مولد التيار المستمر والذي يغذي بدوره محرك المحرك.

يتحقق تنظيم معلمات التشغيل للمحرك المشغل عن طريق تغيير تيار متعرج المولد. تيار لف حقل المولد أعلى - يتم توفير الجهد العالي للمحرك النهائي ، وانخفاض التيار في مجال المولد - الجهد المنخفض ، على التوالي ، يتم توفيره للمحرك النهائي.

هذا النظام ، للوهلة الأولى ، أكثر كفاءة من مجرد تبديد الطاقة في شكل حرارة من خلال المقاومات ، ولكن له أيضًا عيوبه. أولاً ، يحتوي النظام على جهازين إضافيين ، كبير الحجم إلى حد ما ، يحتاجان إلى الصيانة من وقت لآخر. ثانياً ، النظام بالقصور الذاتي - الأجهزة الثلاثة المتصلة غير قادرة على تغيير مسارها بشكل حاد. نتيجة لذلك ، مرة أخرى الكفاءة منخفضة. ومع ذلك ، لبعض الوقت ، تم استخدام هذه الأنظمة في المصانع في القرن العشرين.

طريقة التحكم الثايرستور

مع ظهور أجهزة أشباه الموصلات في النصف الثاني من القرن العشرين ، أصبح من الممكن إنشاء منظمات صغيرة الحجم الثايرستور لمحركات التيار المستمر.أصبح محرك DC متصلاً ببساطة بمواسير التيار المتردد من خلال الثايرستور ، ومن خلال تغيير مرحلة الفتح في الثايرستور ، أصبح من الممكن الحصول على تحكم سلس في سرعة الدوار في دوار المحرك. سمحت هذه الطريقة بإحداث طفرة في رفع كفاءة وسرعة المحولات لتشغيل محركات التيار المستمر.

تُستخدم طريقة التحكم في الثايرستور الآن أيضًا ، على وجه الخصوص ، للتحكم في سرعة دوران الأسطوانة في الغسالات الأوتوماتيكية ، حيث يعمل محرك المجمع عالي السرعة كمحرك. في الإنصاف ، نلاحظ أن هناك طريقة تنظيم مماثلة تعمل في المخفتات الثايرستور ، والتي يمكن التحكم في سطوع توهج المصابيح المتوهجة.

التحكم القائم على PWM مع وصلة AC

يتم تحويل التيار المباشر بمساعدة العاكس إلى تيار متناوب ، والذي يتم زيادته أو إنقاصه عن طريق محول ، ثم تصحيحه. يتم تطبيق الجهد المعدل على اللفات لمحرك DC. ربما إضافية تنظيم النبض بواسطة تعديل PWM، ثم التأثير المتحقق على الإخراج يشبه إلى حد ما تنظيم الثايرستور.

يؤدي وجود المحول والعاكس ، من حيث المبدأ ، إلى ارتفاع تكلفة النظام ككل ، ومع ذلك ، فإن قاعدة أشباه الموصلات الحديثة تسمح لك ببناء محولات في شكل أجهزة صغيرة الحجم منتهية مدعومة من أنابيب التيار المتردد ، حيث يكلف المحول نبضة عالية التردد ، ونتيجة لذلك فإن الأبعاد ضئيلة. ٪.

الدافع السيطرة

يشبه نظام التحكم في الدفع لمحركات التيار المستمر في تصميمه النبض محول DC-DC. هذه الطريقة هي واحدة من الأكثر حداثة ، وتستخدم اليوم في السيارات الكهربائية وتنفيذها في المترو. يتم الجمع بين رابط محول التدرج (الصمام الثنائي والمحث) في دائرة متسلسلة مع لف المحركات ، ومن خلال ضبط عرض النبضات الموردة للوصلة ، فإنها تحقق متوسط ​​التيار المطلوب من خلال لف المحركات.

تتميز أنظمة التحكم في النبض هذه ، في حقيقة الأمر ، محولات نبض النبض ، بكفاءة أعلى - أكثر من 90٪ ، ولها سرعة ممتازة. إنه يوفر فرصًا رائعة لـ استعادة الطاقة، وهو أمر مهم للغاية بالنسبة للآلات ذات الجمود العالي والسيارات الكهربائية.