Egyenáramú motor fordulatszám-szabályozása

Az elektromechanikai karakterisztiká egyenletből állandó motor független gerjesztés, ebből az következik, hogy három lehetséges módja van a szögsebesség szabályozásának:

1) szabályozás a reosztát ellenállásértékének megváltoztatásával az armatúrakörben,

2) szabályozás az F motor gerjesztési fluxusának változtatásával,

3) beállítás a motor armatúra tekercsére adott feszültség változtatásával U... Az armatúra áramköri árama AzI és a motor által kifejlesztett M nyomaték csak a tengelyére ható terhelés nagyságától függ.

Tekintsük az egyenáramú motor fordulatszámának szabályozásának első módszerét az armatúra-áramkör ellenállásának megváltoztatásával... A motor kapcsolási rajza erre az esetre az ábrán látható. ábra, az elektromechanikai és mechanikai jellemzők pedig az 1. ábrán láthatók. 2, a.

Rizs. 1. Független gerjesztésű egyenáramú motor kapcsolási rajza

Rizs. 2. Egyenáramú motor mechanikai jellemzői különböző armatúraáramköri ellenállásoknál (a) és feszültségeknél (b)

A reosztát ellenállásának megváltoztatásával az armatúra áramkörben névleges terhelés mellett mesterséges karakterisztikákkal - ω1, ω2, ω3 - lehet elérni az elektromos motor különböző szögsebességeit.

Elemezzük ezt a módszert az egyenáramú motorok szögsebességének szabályozására a fő műszaki és gazdasági mutatók segítségével. Mivel ez a beállítási mód széles tartományban változtatja meg a karakterisztikák merevségét, ezért a névleges fele alatti fordulatszámon a motor működésének stabilitása meredeken romlik. Emiatt a sebességszabályozási tartomány korlátozott (e = 2 – H).

Ezzel a módszerrel a fordulatszám az alaphoz képest lejjebb állítható, amit az elektromechanikai és mechanikai jellemzők is bizonyítanak. A szabályozás nagy simaságát nehéz biztosítani, mivel jelentős számú szabályozási lépésre és ennek megfelelően nagy számú kontaktorra lesz szükség. A motor áramellátásra (fűtésre) való teljes kihasználása ebben az esetben állandó terhelési nyomatékszabályozással érhető el.

Ennek a módszernek a hátránya, hogy a beállítás során jelentős teljesítményveszteség lép fel, amely arányos a szögsebesség relatív változásával. A vizsgált szögsebesség-szabályozási módszer előnye a vezérlőáramkör egyszerűsége és megbízhatósága.

Tekintettel a nagy veszteségekre a reosztátban alacsony fordulatszámon, ezt a fordulatszám-szabályozási módszert a rövid távú és szakaszos-rövid munkaciklusú hajtásokhoz használják.

A második módszerben a független gerjesztésű egyenáramú motorok szögsebességének szabályozását a mágneses fluxus nagyságának megváltoztatásával hajtják végre egy további reosztát bevezetése miatt a gerjesztő tekercs áramkörébe. Az áramlás gyengülésekor a motor szögsebessége terhelés alatt és alapjáraton egyaránt megnő, az áramlási sebesség növekedésével pedig csökken. A fordulatszám változtatása gyakorlatilag csak a motor telítettsége miatt lehetséges.

A fluxus gyengítésével a fordulatszám növekedésével az egyenáramú motor megengedett nyomatéka a hiperbolatörvény szerint változik, miközben a teljesítmény állandó marad. A sebességszabályozási tartomány ennél a módszernél e = 2-4.

A motor fluxusának különböző értékeinek mechanikai jellemzőit az ábra mutatja. 2i és 2, b, amelyekből látható, hogy a névleges áramon belüli jellemzők nagyfokú merevséggel rendelkeznek.

A független gerjesztésű egyenáramú motorok mezőtekercsei jelentős induktivitásúak. Ezért a reosztát ellenállásának fokozatos változásával a terepi tekercskörben az áramerősség és így a fluxus exponenciálisan változik. Ebben a tekintetben a szögsebesség-szabályozás zökkenőmentesen történik.

Ennek a sebességszabályozási módszernek a fő előnye az egyszerűség és a nagy hatékonyság.

Ezt a vezérlési módszert a hajtásokban segédeszközként használják, amely növeli a mechanizmus alapjárati fordulatszámát.

A sebesség szabályozásának harmadik módja a motor armatúra tekercsére adott feszültség megváltoztatása.Az egyenáramú motor szögsebessége a terheléstől függetlenül egyenes arányban változik az armatúrára adott feszültséggel. Mivel minden szabályozási jellemző merev, és merevségi foka változatlan marad az összes jellemzőnél, a motor működése minden szögsebességnél stabil, ezért a fordulatszám szabályozás széles tartománya biztosított, terheléstől függetlenül. Ez a tartomány 10, és speciális szabályozási sémákkal bővíthető.

Ezzel a módszerrel a szögsebesség az alaphoz képest csökkenthető és növelhető. A gyorsulást az AC feszültségforrás képességei és a motor Unomerje korlátozza.

Ha az áramforrás lehetővé teszi a motorra adott feszültség folyamatos változtatását, akkor a motor fordulatszámának szabályozása egyenletes lesz.

Ez a szabályozási módszer gazdaságos, mivel egy független gerjesztésű egyenáramú motor szögsebesség-szabályozása további teljesítményveszteség nélkül történik az armatúra tápkörében. Az összes fenti mutató esetében ez a szabályozási módszer a legjobb az elsőhöz és a másodikhoz képest.