Управление электромашинами постоянного тока

В 1838 году был создан первый электропривод постоянного тока с приемлемыми для практического применения техническими характеристиками. В процессе совершенствования электромашин, отдельное внимание уделялось разработке эффективной системы управления. Изначально управление электроприводом осуществлялось по упрощенной схеме, при помощи обычного рубильника (включение-выключение). Но перед инженерами стояла задача обеспечить широкий диапазон регулировок, включая реверс и изменение угловой скорости.

Одной из самых простых схем управления считается введение в питающую цепь якоря электропривода реостата. Изменяя сопротивление в цепи можно плавно менять скорость вращения вала в сторону уменьшения. Подобная система отличается рядом недостатков, включая снижение КПД из-за потерь на реостате. Но простая схемотехника и надежность, а также отсутствие альтернативы обусловило популярность разработки на протяжении десятилетий. Ситуация изменилась после второй мировой войны – началось массовое внедрение электросхем с использованием полупроводников.

Современные цифровые тиристорные электроприводы постоянного тока

Наиболее совершенной системой считается цифровой тиристорный электропривод постоянного тока. Принцип работы подобных электроприводов основан на питании электродвигателя от тиристорного выпрямителя. Причем питание при открытии тиристора может подаваться как на цепь якоря, так и на обмотки возбуждения. Для управления реверсом двигателя используют схемы с двумя группами тиристоров. Вторая группа может применяться для включения режима торможения электродвигателя, путем изменения направления тока в цепи якоря.

Для максимально точного управления используется система управления с цифровым контуром на базе сигнальных процессоров. Как правило, применяется схема с несколькими цифровыми контурами позволяющими регулировать ток якоря, скорость, ток возбуждения. В отличие от аналоговых приводов, цифровые контуры существенно упрощают настройку и наладку оборудования и отличаются высоким быстродействием. Еще одно преимущество – цифровой тиристорный электропривод может получать информацию о подключаемом устройстве в автоматическом режиме. Это позволяет эффективно контролировать работу электромашины на любом этапе.

Подобная схемотехника существенно расширяет возможности электропривода. Именно так осуществляется управление современными станками ЧПУ и другим промышленным оборудованием.