Controlul vitezei motoarelor cu excitație paralelă

Frecvența de rotație motoare de curent continuu poate fi schimbat în trei moduri: prin modificarea rezistenței circuitului de armătură r -th, modificarea fluxului magnetic Ф, modificarea tensiunii U furnizată motorului.

Prima metodă este rar folosită, deoarece este neeconomică, permite controlul vitezei de rotație numai sub sarcină și forțează utilizarea caracteristicilor mecanice cu pante diferite. Când este controlată în acest mod, limita de cuplu este menținută constantă. Fluxul magnetic nu se modifică și presupunând aproximativ acest lucru amperaj, determinată de încălzirea motorului admisă pe termen lung, este aceeași la toate turațiile, atunci cuplul maxim admisibil trebuie să fie și el același la toate turațiile.

Motoarele de curent continuu cu reglare a vitezei cu schimbare paralelă a excitației în fluxul magnetic au câștigat o popularitate considerabilă. Debitul poate fi schimbat cu un reostat. Pe măsură ce rezistența acestui reostat crește, curentul de excitație și fluxul magnetic scad, iar frecvența de rotație crește.Fiecare valoare redusă a fluxului magnetic Ф corespunde unor valori crescute ale lui n0 și b.

Deci cu slăbirea fluxului magnetic caracteristici mecanice sunt linii drepte situate deasupra caracteristicii naturale, nu paralele cu aceasta, iar cu panta mai mare, debitele mai mici corespund. Numărul lor depinde de numărul de contacte reostat și poate fi destul de mare. În acest fel, reglarea vitezei de rotație prin slăbirea fluxului se poate face practic fără trepte.

Dacă, ca și înainte, presupunem că amperajul maxim admisibil la toate vitezele este același, atunci P = const

Prin urmare, la reglarea vitezei prin modificarea fluxului magnetic, puterea maximă admisă a motorului rămâne constantă la toate turațiile Limita cuplului se modifică proporțional cu viteza. Pe măsură ce turația motorului crește, slăbirea câmpului crește scânteia sub perii din cauza creșterii e reactivei. si altii. cu induse în secțiunile implicate ale motorului.

Când motorul funcționează la flux redus, stabilitatea funcționării este redusă, mai ales când sarcina pe arborele motorului este variabilă. La o valoare mică a fluxului se observă un efect de demagnetizare al reacției armăturii. Deoarece efectul de demagnetizare este determinat de mărimea curentului de armătură al motorului electric, atunci cu modificări ale sarcinii, viteza motorului se modifică brusc. Pentru a crește stabilitatea funcționării, motoarele cu turație variabilă excitate în paralel sunt de obicei furnizate cu o înfășurare de câmp în serie slabă, al cărei flux compensează parțial efectul de demagnetizare al reacției armăturii.

Motoarele proiectate să funcționeze la turații mai mari trebuie să aibă o rezistență mecanică crescută. La turații mari, vibrațiile motorului și zgomotul de funcționare cresc. Aceste motive limitează viteza maximă a motorului electric. Viteza inferioară are și o anumită limită practică.

Cuplul nominal determină dimensiunea și costul motoarelor de curent continuu (precum și a motoarelor asincrone).Prin reducerea celor mai mici rotații, în acest caz nominale, ale motorului cu o anumită putere, cuplul nominal al acestuia va crește. Acest lucru va crește dimensiunea motorului.

În întreprinderile industriale, cel mai des sunt utilizate motoarele cu domenii de reglare

Pentru a extinde domeniul de reglare a vitezei prin modificarea fluxului magnetic, se folosește uneori un circuit special de excitare a motorului, care face posibilă îmbunătățirea comutației și reducerea influenței reacției armăturii la turații mari ale motorului. Alimentarea bobinelor celor două perechi de poli este împărțită, formând două circuite independente: circuitul bobinei unei perechi de poli și circuitul celeilalte perechi.

Unul dintre circuite este conectat la o tensiune constantă, în celălalt amploarea și direcția curentului se modifică. Cu această includere, fluxul magnetic total care interacționează cu armătura poate fi modificat de la suma celor mai mari valori ale fluxurilor bobinelor celor două circuite la diferența lor.

Bobinele sunt conectate în așa fel încât fluxul magnetic complet trece întotdeauna printr-o pereche de poli. Prin urmare, reacția armăturii afectează într-o măsură mai mică decât atunci când fluxul magnetic al tuturor polilor este slăbit.Toate motoarele de curent continuu multipolar cu o înfășurare cu armătură ondulată pot fi astfel controlate. În același timp, funcționarea stabilă a motorului este realizată într-o gamă semnificativă de viteze.

Controlul vitezei motoarelor de curent continuu prin modificarea tensiunii de intrare necesită utilizarea unor circuite speciale.

Motoarele de curent continuu în comparație cu motoarele asincrone sunt mult mai grele și de câteva ori mai scumpe. Eficiența acestor motoare este mai mică, iar funcționarea lor este mai complicată.

Instalațiile industriale primesc putere de la curent trifazat și sunt necesare convertoare speciale pentru a obține curent continuu. Acest lucru se datorează pierderilor suplimentare de energie. Motivul principal pentru utilizarea motoarelor de curent continuu cu excitație paralelă pentru a acționa mașinile de tăiat metal este posibilitatea de a regla practic fără trepte și economice viteza lor de rotație.

În inginerie mecanică, se folosesc acționări complete cu redresoare și un motor de curent continuu excitat în paralel (Fig. 1). Prin reostatul computerului, curentul de excitație al motorului electric este modificat, asigurând o reglare aproape neîntreruptă a vitezei de rotație a acestuia în intervalul 2: 1. Setul de antrenare include un reostat de pornire RP, precum și echipament de protecție, în fig. 1 nu este afișat.

Orez. 1. Schema unui drive DC cu redresor

VRedresoarele immerse în ulei de transformator (B1 - B6) și toate echipamentele sunt plasate într-un dulap de comandă, iar un reostat de computer este instalat într-o locație convenabilă de service.