0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое двухзонный двигатель

По «курсу исследование ЭП» на тему:

«Система с двухзонным регулированием скорости»

Выполнил: студент V – го куса

Принял: к. т. н. доцент

dl>dd>I. Система двухзонного правления скоростью электропривода —————- 1 dl>dd>II. Система двухзонного зависимого регулирования скорости ЭП —————- 2 dd>. Математическая модель системы с двухзонным регулированием ————— 6

Применение электропривода с двухзонным регулированием целесообразно для производственных механизмов, у которых работ на высоких скоростях происходит с незначительным моментом сопротивления на валу и наоборот, на малых скоростях требуется повышенное (номинальное) значение момента.

Двухзонный электропривод обеспечивает регулирование скорости до номинальной скорости (первая зона) за счет изменения напряжение на якоре при номинальном потоке возбуждения, регулирование выше номинальной – за счет изменения магнитного потока (вторая зона) при постоянном напряжении на якоре.

Управление скоростью двигателя во второй зоне может производится по принципу независимого или зависимого правления по отношению к изменению напряжения на якоре двигателя. При независимом правлении скорость двигателя в каждой зоне станавливается своими задатчиками, обеспечивающими изменение напряжения на якоре или магнитного потока двигателя. Системы зависимого правления напряжением на якоре и потоком двигателя предусматривают задание скорости в обеих зонах одним задатчиком. Такие системы более просты и обладают лучшими динамическими показателями. В таких системах правления скоростью во второй зоне производится либо в функции напряжения, либо в функции противоЭДС двигателя.

Причем схема правления возбуждением выполняется таким образом, что при изменении напряжения от 0 до Uян или ЭДС двигателя от 0 до (0,9 –0,95 )Едн, напряжение на входе контура регулирования возбуждения не изменяется и поток двигателя постоянен и равен номинальному. При значениях напряжения якоря или ЭДС двигателя, близких к номинальному, на вход контура возбуждения подается сигнал обратной связи по напряжению или ЭДС двигателя, что приводит к ослаблению потока двигателя. Причем полное ослабление потока от Фн до Фмин происходит при изменение напряжение якоря двигателя или противоЭДС двигателя всего на 5%, поэтому основное изменение скорости во второй зоне происходит за счет изменение магнитного потока. В ряде случаев для величение быстродействия электропривода при работе на второй зоне эдс преобразователя якорной цепи берут с некоторым запасом. В этом случае, при возмущениях со стороны нагрузки, большая часть ее будет компенсироваться за счет изменения напряжения на зажимах двигателя, так как контур регулирования возбуждения обладает большой инерционностью и ток возбуждения будет изменяться незначительно. Таким образом, электропривод во второй зоне может иметь такое же быстродействие, как и в первой зоне. В этом основное преимущество зависимого принципа регулирования.

СИСТЕМА ДВУХЗОННОГО ЗАВИСИМОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ СКОРОСТИ ЭЛЕКТРОПРИВОДА

На рис.1. приведена функциональная схема двухзонного комплектного нереверсивного электропривода типа ЭТЗ, предназначенного для привода металлорежущих станков. Система двухзонного электропривода содержит два тиристорных преобразователя для питания якорной цепи двигателя ПЯ и цепи возбуждения с промежуточными суммирующими силителями соответственно ПУ1 и ПУ2.

На входе силителя ПУ1суммируются сигналы задания скорости Uзс и отрицательных обратных связей по скорости и току с отсечками. С помощью этих обратных связей обеспечивается стабилизация скорости и тока как в первой, так и во второй зонах регулирования скорости. правление скоростью во второй зоне осуществляется в зависимости от напряжения на зажимах якоря двигателя. Сигнал пропорциональный напряжению на зажимах двигателя снимается с делителя, образованного сопротивлениями R1 и R2, на датчик напряжения ДН, имеющего коэффициент передачи Кн. Сигнал через датчика напряжения через стабилитрон СТ3 подается на вход промежуточного силителя ПУ2.

Схема настраивается таким образом, что если напряжение якоря будет меньше номинального, то сигнал, снимаемый с ДН Uон=αKнUд, где α= — коэффициент делителя, будет меньше напряжения пробоя стабилитрона СТ3 Uон Ucт3 и Uов=0, магнитный поток будет определяться начальной ставкой Uов и равен номинальной величине. При αKнUд, Ucт3, стабилитрон СТ3 пробивается и на вход ПУ2 подается сигнал обратной связи по напряжению двигателя и магнитный поток ослабевает. Причем параметры выбираются таким образом, что полное ослабление магнитного потока осуществляется при повышении напряжения на якоре сверх номинального всего на 5%. Если рассмотреть пуск двигателя в рассматриваемой схеме двухзонного электропривода при скачкообразном изменении сигнала задания скорости Uзс, то следует отметить, что пуск до основной скорости будет происходить точно также, как и в однозонной регулирование скорости с отрицательными обратными связями по скорости и току с отсечками. Так как почти на всем периоде разгона до Uя до Uян обратная связь по напряжению действовать не будет и поток двигателя будет постоянен и равен номинальному значению Ф=Фн, т. е. определяется начальной ставкой Uув. После достижения номинального напряжения на якоре и при дальнейшем его нарастания до значения Uя=1,05*Uян происходит ослабление магнитного потока и двигатель разгояется до максимальной скорости при сохранение контроля тока якоря. Характер переходного процесса во второй зоне будет определятся в основном инерционностью обмотки возбуждения. Если ОВ двигателя имеет малую инерционность, то разгон двигателя во второй зоне будет происходит при iя=Iотс=const, как и первой зоне (рис 2).

Читать еще:  Двигатель вейма технические характеристики

Рис. 2. Кривые переходного процесса при пуске двигателя с двухзонным регулированием

налогичный характер переходного процесса будет иметь место и случае наличия запаса по напряжению в преобразователе якорной ПЯ, так как появляется возможность обеспечения форсировки. В случае отсутствии запаса по напряжению якоря, при медленном ослаблении магнитного потока возможно меньшении темпа нарастания скорости, снижении тока и величение времени переходного процесса (штриховые линии на рис 2).

Для анализа становившегося и переходных процессов в двухзонном ЭП составим в общем случае исходные дифференциальные равнения в операторной форме при словии безынерцпионных промежуточных силителей и инерционных преобразователей.

Uдв(р)= Uон(р)[Uя(р)-Uян(р)] 1(U) (7)

Приведённые выше равнения (1)— (11) характеризуют динамические режимы для якорной цепи и для цепь возбуждения двигателя.

На рис 3 приведена структурная схема двухзонного ЭП, составленная на основе функциональной схемы рис1.

Как видно из приведённых равнений и структурной схемы при исследовании динамических режимов в двухзонном ЭП необходимо учитывать нелинейные зависимости и произведение двух переменных величин для

Рис. 3. Структурная схема двухзонного электропривода

определения момента и противо эдс двигателя. В общем случае исследование динамических режимов в таких системах целесообразно производит с применением ЭВМ. Однако для предварительных исследований в малом может быть использована принцип линеаризации нелинейностей с целью использования более простых линейных методов синтеза для выбора корректирующих стройств. Для рассматриваемой системы могут быть применены последовательные и параллельные корректирующие стройства.

На рис4 приведена функциональная схема двухзонного ЭП, с подчиненным регулированием координат. В качестве регулируемых координат в канале правления напряжения якоря является скорость и ток якоря двигателя, в канале правления возбуждения – эдс и ток возбуждения двигателя. Канал правления напряжения якоря представляет собой двухконтурную систему регулирование скоростью с регулятором РС и подчиненным контуром регулирования тока якоря с РТЯ. Канала регулирования возбуждения также является двухконтурной системой регулирования эдс с РЭ и подчиненным контуром регулирования тока возбуждения с РТВ. Канал регулирования скорости двигателя за счет изменения напряжения на якоре полностью совпадает с системой ПР однозонного ЭП.

Ограничение тока якоря обеспечивается стабилитронами СТ1, СТ2, которые ограничивают входное напряжение регулятора РС. Напряжение пробоя стабилитронов СТ1 и СТ2 определяется по величине максимального тока якоря (Рис. 4.).

Математическая модель системы

с двухзонной регулирования.

Математическая модель системы с двухзонной регулирования была создана на основании структурной схемы. Математическая модель представлена на рис. 5. На рис.6. представлены кривые переходного процесса. Кривые показывают изменение скорость, тока и эдс преобразователя на первой зоне. Важно отметить, что данные кривые были строены при помощи программ

ы Matlab 6.1 в среде Simulink.

1. Садыков Х.Р. Системы непрерывного правления электроприводов постоянного тока. Изд. Первая типография. Душанбе 2. Справочник по автоматизированному электроприводу. Под ред. Елисеева В.А. и Шинянского А.В —М: Энергоиздат, 1983. – 616с. 3. Башарин А.В., Новиков В.А., Соколовский Г.Г. правление Электроприводами. Л: Энергоиздат, 1982. – 385с.

Нюансы работы двухзонного климат-контроля

Климат-контроль двухзонного типа не даст пассажирам и водителю простудиться. В салоне авто циркулирует смешанный воздух – холодный и горячий, причем он поступает именно в заданную зону. При необходимости работу системы можно корректировать вручную, поэтому ездить в машине с двухзонным климат-контролем удастся, если в числе пассажиров есть маленькие дети.

Отличием климат-контроля является также наличие системы рециркуляции, задействовав этот клапан, можно не допустить поступления загрязненного, излишне пыльного воздуха извне в салон.

Многие автомобилисты жалуются на шум в салоне при использовании двухзонного климат-контроля, однако звуки слышны лишь в начале работы оборудования. При достижении оптимальной температуры система переходит на бесшумный режим.

Оптимальным выбором двухзонный климат-контроль станет, если автомобиль в основном используется для поездок двоих людей. Если пассажиров больше, стоит задуматься об установке усовершенствованного оборудования – с тремя или четырьмя зонами обслуживания.

Читать еще:  Что за двигатель е15

Что такое двухзонный климат-контроль

Многие водители при покупке автомобиля, оснащенного данным достижением инженерной мысли, долгое время не могут разобраться в особенностях его работы. В первую очередь, такая ситуация возникает по незнанию того, как именно работает климат-контроль и, в целом, на что он способен. Потому постараемся немного подробнее разобраться в том, что собой представляет климат-контроль.

В его основе лежат такие составляющие:

  1. Климатическая установка. Она объединяет системы вентиляции, фильтрации, кондиционирования и охлаждения.
  2. Система управления. В ее основе лежит электронный блок с заложенной программой.

Управление климатическим контролем включает в себя и датчики. Они определяют уровень давления в системе кондиционирования, температуру внутри салона и за бортом, уровень естественного освещения.

Блок управления осуществляет прием сигналов от датчиков и преобразовывает их в температурные и другие показатели, которые должны быть достигнуты. Они передаются на исполнительные устройства, после чего обеспечиваются нужные климатические условия внутри салона.

В этом и состоит принцип работы климат-контроля. Когда речь идет о двухзонной системе, то она контролирует показатели зоны водительского места и пассажирского сидения. Ведь идеальный температурный режим не может быть одинаковым для всех обитателей автомобиля. А климат-контроль заботится еще и о том, чтобы никто не переохладился, никому не было жарко или душно. Вам остается только настроить программу электронного блока управления под себя.

Неисправность кондиционера

Оборудование автомобиля постоянно подвергается значительным нагрузкам: постоянные вибрации и удары, перепады температур. Негативно влияет и агрессивная среда – различные дорожные химикаты. Конструкторы не имеют возможности использовать в машине запаянные трубки, устанавливаемые в бытовых холодильниках.

Элементы системы соединены резиновыми патрубками, постепенно пропадает герметичность. Одновременно снижается эффективность охлаждения и, если вовремя не провести ремонт, то дорогой агрегат может выйти из строя. Если вы заметили, что кондиционер стал работать хуже, сразу же обратитесь к техническим специалистам ГК FAVORIT MOTORS.

Они определят места, в которых нарушена герметичность. Визуально их сложно выявить, поэтому мастера добавляют в хладагент красящие добавки. Подсвечивая ультрафиолетовым фонариком, удается зафиксировать проблемные места. После восстановления герметичности, систему заполняют хладагентом с добавками масла.

Возможны и иные причины неисправности. Например, загрязнение радиатора и самой системы. Иногда прохлада недостаточно поступает в салон из-за забитого салонного фильтра. Верный диагноз могут поставить только специалисты.

Если прервать один из трех питающих проводов вращающегося асинхронного трехфазного электродвигателя, то при небольшой нагрузке он будет продолжать работу на одной фазе. В двигателе остается вращающееся поле. Однако при однофазном включении в состоянии покоя такой двигатель не будет работать даже без нагрузки. Если третью фазу обмотки подключить через конденсатор к одному из двух питающих проводов, то трёхфазный двигатель, подсоединенный к сети однофазного тока, начнет работать и его рабочие характеристики будут сходны с характеристиками обычного трехфазного асинхронного двигателя.

Вращающиеся магнитные поля могут быть созданы и двухфазными обмотками, если эти обмотки пространственно смещены на 90° друг относительно друга. Если эти обмотки питать двумя токами, смещёнными на 90° по фазе, то получается, как и в трехфазном электродвигателе, вращающееся магнитное поле.

В двухфазном электродвигателе создается вращающий момент, обусловленный токами, вызванными вращающимся магнитным полем в стержнях ротора электродвигателя. Ротор получает ускорение до тех пор, пока он — как и в трёхфазном асинхронном двигателе — не достигнет определенной конечной частоты вращения, которая ниже частоты вращения поля.

Если обе обмотки статора питать от одной и той же сети однофазного тока, то сдвиг фазы в одной из обмоток, необходимый для получения вращающегося поля, может быть реализован последовательным включением конденсатора с достаточной емкостью [1] . На рисунке показана схема двухфазного асинхронного двигателя с конденсатором при питании от сети переменного тока.

Сдвиг фазы в одной из обмоток можно получить и последовательным включением резистора, но в этом случае увеличиваются потери активной мощности. Также сдвиг фазы получается, если взамен внешнего резистора на полюсе (или полюсах) одной из обмоток размещается короткозамкнутый виток. В этом случае увеличиваются потери активной мощности в соответствующей обмотке, зато исключается внешний резистор. Такие двигатели обычно имеют небольшую мощность и используются, например, в бытовых вентиляторах [2] .

Читать еще:  Что такое супротек для дизельных двигателей

В настоящее время расширилась сфера применения двухфазного асинхронного двигателя в виде электродвигателя с полым ротором. В таком электродвигателе вместо обычного короткозамкнутого ротора применяется алюминиевый цилиндр, который может вращаться в воздушном зазоре между внешним и внутренним статорами.

Вращающееся поле вызывает в алюминиевом цилиндре вихревые токи, которые, взаимодействуя с магнитным полем в воздушном зазоре, создают вращающий момент. Цилиндр достигает конечной асинхронной частоты вращения, которая соответствует нагрузке на валу.

Небольшой момент инерции ротора электродвигателя обусловливает благоприятные рабочие характеристики. Электродвигатели с полым ротором рассчитаны прежде всего на небольшие мощности и применяются для автоматического регулирования в компенсационных и мостовых схемах. Одна из обмоток вместе с конденсатором подключается к сети с напряжением, а на вторую обмотку подается управляющее напряжение.

Сколько стоит климат-контроль для вашего автомобиля?

Стоимость любого узла комплектации в основном зависит от производителя. Чем выше статус бренда, чем лучше его положение на рынке, тем выше цену каждого элемента комплектации компания может себе позволить. Потому многие корпорации сегодня предлагают вполне адекватные цены на устройство климат-контроля в автомобилях. Но многие дорогие бренды, такие как Lexus или Cadillac за свои инновации требуют с покупателей невероятные деньги. Сравним несколько моделей и стоимость комплектаций с климат-контролем:

  • компактный кроссовер Opel Mokka без климата обойдется в 950 000 в максимальной комплектации, двухзонный климат-контроль увеличит цену до 1 020 000 рублей;
  • новый седан Ford Fiesta без климата будет стоить 690 тысяч, в такой же комплектации с климатом обойдется в 750 000 рублей;
  • комфортный седан Volkswagen Jetta в комплектации Trendline стоит 900 000 рублей, а климат-контроль сделает цену авто в версии Comfortline ровно 1 000 000 рублей;
  • демократичный седан Renault Fluence без климата будет стоить 890, а с двухзонным автоматическим контролем обойдется в 920 тысяч рублей.

Как видите, стоимость климата у разных производителей не оказалась одинаковой. В Рено, к примеру, вам готовы предоставить эту важную опцию всего за 30 000 рублей. А вот в очень дорогом Volkswagen, утратившем свое звание народного автомобиля, климат-контроль будет стоить целых 100 000 рублей. Форд также несколько переоценил важность этого оборудования, выставили за него цену в 60 000 рублей, а у General Motors климатическая установка обойдется в 70 000. Такие цены явно не порадуют экономного покупателя, но для приобретения действительно современного авто сохранять деньги на этом узле не стоит. Предлагаем посмотреть видео о работе климат-контроля в автомобиле:

Блок управления климат контролем, режимы работы системы

Управление сложной системой контроля климата осуществляется с довольно простой панели, которая оборудована интуитивно понятными органами. Для того чтобы разобраться с их назначением, даже не нужно заглядывать в инструкцию по эксплуатации автомобиля. Существует ручной и автоматический режим работы контроля климата. Использование ручного режима подразумевает знание всех тонкостей работы оборудования системы. Неправильные действия с органами управления приводят к сокращению срока службы оборудования.

Видео: Как работает климат контроль в автомобиле?

В этом режиме можно вручную регулировать обороты вентилятора, охлаждение и обогрев воздуха, поступление воздуха в салон. Преимущественно ручной режим используется тогда, когда надо быстро нагреть или охладить воздух в кабине. Автоматический режим работы используется в процессе продолжительной поездки. Для этого водитель должен только включить систему и выставить необходимую температуру. Все процедуры по регулировке заслонок, распределению потоков и их напора производятся системой автоматически под управлением электронного чипа.

Многие автолюбители не используют автоматический режим лишь по той причине, что вентилятор издаёт много шума. Однако это характерно только для начального этапа работы системы, когда она интенсивно нагоняет нужный температурный режим и вентилятор работает с полной нагрузкой. В последующем при достижении контрольной температуры воздуха система и вентилятор переходят на режим слежения, где шумы работающей системы практически не различимы на общем шумовом фоне.

Нужно иметь в виду, что в автоматическом режиме, который включается с помощью кнопки Auto, насос кондиционера продолжает работать независимо от температуры наружного воздуха. Если на улице прохладно и вы хотите сэкономить бензин, то можно перейти на ручной режим работы.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector