Как известно, двигатели постоянного тока начали производиться еще в конце XIX века, и несмотря на открытие двигателей переменного тока со всеми их преимуществами, двигатели и приводы постоянного тока до сих пор находят применение в различных отраслях промышленности. Почему?
Простота управления и «жесткость» механической характеристики двигателей постоянного тока.
Скорость двигателя постоянного тока пропорциональна величине напряжения прикладываемого к якорной обмотке, и в диапазоне от 0 до номинальной скорости приводом может развиваться полный крутящий момент. Такая жесткая механическая характеристика позволяет использовать их в электроприводах ленточных конвейеров, кранов, лифтов, экструдеров, смесителей, а также других механизмов, где требуется обеспечить высокий момент на низких скоростях двигателя вплоть до остановки при полной нагрузке с последующим стартом.
Два основных режима работы двигателей постоянного тока. Чем они полезны?
Двигатели постоянного тока могут работать в двух режимах:
1) режим работы с постоянным моментом, где скорость пропорциональна напряжению якоря, в диапазоне от нулевой до базовой (номинальной) скорости;
2) режим работы с постоянной мощностью, или как его еще называют, в области ослабления поля, где скорость обратно-пропорциональна напряжению возбуждения.
Первый режим применим для приложений, в которых требуется работать на различных скоростях при полной нагрузке.
Второй режим необходим там, где нужны скорости выше номинальной, и при этом допустимо снижение крутящего момента. Типичное применение — намоточные устройства. Например, в бумагоделательной машине привод намоточного валка, работая в режиме ослабления поля, по мере увеличения диаметра рулона, будет автоматически снижать скорость намотки, так как нагрузка на двигатель будет увеличиваться. Тем самым, предотвращается обрыв и обеспечивается плотность намотки.
Чем «маленькие» двигатели постоянного тока лучше?
Как правило, двигатели постоянного тока меньше по размерам аналогичных асинхронных двигателей. Двигатели постоянного тока имеют значительно меньшую высоту оси вращения и массу ротора, и следовательно, обладаю более низким моментом инерции ротора, что является существенным преимуществом в высокодинамичных применениях, таких как испытательные стенды, летучие ножницы, и реверсивные приводы, так как требуется меньше времени на разгон и торможение. Применение двигателей постоянного тока позволяет снизить время цикла производственной линии, увеличив, тем самым, её производительность.
Большое количество инсталляций.
Долгое время регулировкой скорости вала двигателя осуществлялась только приводами постоянного тока. Это значит, что приводы постоянного тока получили широкое распространение и были установлены на большом количестве различных механизмов, машинах и оборудовании. По ним накоплена обширная база знаний, и они хорошо известны инженерам и техникам во всем мире.
Тиристорные регуляторы менее сложны, чем преобразователи частоты, и более ремонтопригодны.
При модернизации систем управления, зачастую, более экономически выгодно заменить устаревшие приводы постоянного тока на новые современные приводы постоянного же тока.
Двигатели постоянного тока по-прежнему остаются предпочтительными в ряде отраслей.
Несмотря на публикации в СМИ и доводы производителей и дистрибьюторов приводов переменного тока, будьте уверены, что есть немало применений, в которых предпочтительными являются приводы постоянного тока. Подробнее об этом можно прочитать в статье Электропривод – переменного или постоянного тока?
Привод постоянного тока PLX на сталелитейном заводе
