Proprietățile electromecanice ale motoarelor de curent continuu
Motoarele de curent continuu cu reglare continuă a vitezei sunt utilizate în acționările diferitelor mașini, mașini de tăiat metale și instalații. Alături de gama largă de control al vitezei, ele fac posibilă obținerea de caracteristici mecanice cu rigiditate diferită (necesară).
Din cursul de inginerie electrică se știe că ecuația caracteristicilor mecanice [n = f (M)] poate fi scrisă ca
unde coeficienții Ce și Cm depind de datele de proiectare ale motorului; U este tensiunea liniei; F este fluxul magnetic al motorului; R este rezistența circuitului armăturii.
Formula arată că dacă U, R și F sunt constante, caracteristica mecanică a motorului cu excitație paralelă este o linie dreaptă (Fig.). Dacă nu există rezistențe în circuitul armăturii, atunci caracteristica mecanică este naturală (linia dreaptă 1, Fig. A). Punctul A corespunde vitezei nominale nNa, dar se numește frecvență ideală de ralanti.Rigiditatea caracteristicii este determinată de rezistența motorului R', care include rezistența înfășurării armăturii, poli suplimentari, înfășurarea de compensare, perii. Influența rezistenței din circuitul armăturii asupra caracteristicii este ilustrată de liniile drepte 2 și 3 (vezi Fig. A).
Orez. 1. Caracteristicile mecanice ale motoarelor cu curent continuu: a — când se modifică rezistența în circuitul rotorului, b — când se modifică tensiunea din armătura circuitului motorului cu curent continuu cu o modificare a excitației independente, c — când viteza de rotație este controlată de manevrarea înfășurării de excitație a motorului cu excitație în serie, d — cu diferite moduri de frânare.
Formula face posibilă estimarea influenței tensiunii U și a fluxului F. Când U se modifică, caracteristica mecanică a unui motor cu excitație independentă este deplasată paralel cu cea naturală (Fig. C); turația de mers în gol la constante R și U variază invers cu debitul.
Din formula pentru n = 0 avem
adică cuplul de pornire este proporțional cu fluxul.
Astfel, turația motorului poate fi reglată prin variarea fluxului magnetic, a tensiunii aplicate înfășurării armăturii, prin introducerea de rezistențe în circuitul armăturii.
Reglarea turației motorului prin schimbarea F este folosită destul de des, deoarece reglarea este lină, fără pierderi mari de energie, supusă automatizării. Gama de reglare în direcția creșterii frecvenței de rotație nu depășește 1: 4, poate fi extins prin introducerea unei mici înfășurări stabilizatoare a excitației în serie împreună cu înfășurarea polilor suplimentari.
Reglarea vitezei de rotație prin modificarea tensiunii aplicate circuitului de armătură al motorului este utilizată pe scară largă într-un motor excitat independent (Fig. C). În prezent, motoarele sunt produse cu un interval de reglare de până la 1: 8, intervalul crește atunci când se folosesc convertoare cu tiristoare.
Vezi pe acest subiect: Moduri de frânare a motorului cu excitație paralelă