Motorhastighetskontrollenheter

Asynkrone elektriske motorer er mye brukt i motstrøms bremsekretser. induksjonshastighetskontrollrelé... Inngangsakselen til reléet 5, som en sylindrisk permanentmagnet 4 er montert på, er koblet til akselen til den elektriske motoren, hvis vinkelhastighet skal styres.

Når den elektriske motoren roterer, krysser magnetfeltet ledningene til kortslutningen 3 til den roterende statoren 6. En EMF induseres i viklingen, hvis verdi er proporsjonal med akselens rotasjonshastighet. Under dens påvirkning oppstår en strøm i spolen og det oppstår en interaksjonskraft som har en tendens til å rotere statoren 6 i magnetens rotasjonsretning.

Ved en viss rotasjonshastighet øker kraften så mye at limiter 2, som overvinner motstanden til flatfjæren, bytter relékontaktene. Reléet er utstyrt med to kontaktnoder: 1 og 7, som byttes avhengig av rotasjonsretningen.

Figur 1. Induktivt hastighetskontrollrelé

Et induksjonshastighetskontrollrelé har en ganske kompleks design og lav nøyaktighet som bare kan aksepteres for grove kontrollsystemer. Høyere hastighetsreguleringsnøyaktighet kan oppnås ved å bruke en tachogenerator - en målemikromaskin, hvis spenning ved terminalene er direkte proporsjonal med rotasjonshastigheten.

Tachogeneratorer brukes i tilbakemeldingssystemer med variabel hastighet med et bredt turtallsområde og har derfor en feil på bare noen få prosent. De vanligste er DC tachogeneratorer.

I fig. 2 viser et diagram av et hastighetskontrollrelé for en elektrisk motor M ved bruk av en tachogenerator G, hvis ankerkrets inkluderer et elektromagnetisk relé K og en regulerende reostat R. Når spenningen ved ankerterminalene til tachogeneratoren overstiger driftsspenningen, releet er slått på i den eksterne kretsen.

Figur 2. Hastighetskontrollrelé med tachogenerator

Figur 3. Skjematisk av en turtellerbro

Når motstanden til ankerkretsen øker, øker nøyaktigheten til kretsen. Derfor er reléet noen ganger koblet til tachogeneratoren gjennom en mellomliggende halvlederforsterker. Det er også mulig å bruke berøringsfrie halvlederterskelelementer med stabil responsspenning til dette formålet.

Påliteligheten til kretsen kan forbedres hvis DC-tachogeneratoren erstattes av en kontaktløs asynkron tachogenerator.

En asynkron tachogenerator har en hul ikke-magnetisk rotor laget i form av glass. Statoren har to viklinger i en vinkel på 90 ° til hverandre. En av spolene er koblet til et vekselstrømsnettverk.En sinusformet spenning fjernes fra den andre viklingen, som er proporsjonal med rotorens hastighet. Frekvensen til utgangsspenningen er alltid lik frekvensen til strømnettet.

I moderne DC Executive-motorer er tachogeneratoren innebygd i samme hus som maskinen og er montert på samme aksel som hovedmotoren. Dette reduserer utgangsspenningsrippel og forbedrer nøyaktigheten av hastighetsreguleringen.

PT-1 type DC tachogeneratorer med elektromagnetisk eksitasjon brukes ofte i elektriske motorer i PBST-serien. Høyt dreiemoment DC-motorer Jeg har en innebygd permanent magnet excited tacho.

I tilfeller der DC-motoren M ikke har en tachogenerator, kan hastigheten kontrolleres ved å måle anker-EMF. For dette brukes en tachometrisk brokrets, som er dannet av to motstander: R1 og R2, anker Ri og ekstra poler til maskinen Rdp. Utgangsspenning til turtellerbro Uout = U1 — Udp, eller

Uout = (Rdp / Rdp + Ri) x E = (Rdp / Rdp + Ri) x cω

Den siste likheten er gyldig under forutsetning av at den magnetiske fluksen til den elektriske motoren er konstant. Inkludert et terskelelement ved utgangen av den takometriske broen, oppnås et relé som er satt til en viss vinkelhastighet. Nøyaktigheten til turtellerbroen er lav på grunn av variasjonen i børstens kontaktmotstand og varmeubalansen i motstanden.

Hvis DC-motoren opererer på en kunstig karakteristikk og en stor ekstra motstand er inkludert i ankeret, kan hastighetsreléfunksjonen utføres av et spenningsrelé koblet til ankerterminalene.

Spenning i armaturet til den elektriske motoren Uja = E + IjaRja.

Siden I = (U — E) / (Ri + Rext), får vi Ui = (Rext / (Ri + Rext)) x E + (RI / (Ri + Rext)) x U, så kan det andre leddet neglisjeres og ankerterminalspenningen kan betraktes som direkte proporsjonal med emf og rotasjonshastigheten til motoren.

Figur 4. Hastighetskontroll med spenningsreleer

Figur 5. Sentrifugalhastighetskontrollrelé

De har en veldig enkel design. sentrifugalhastighetsbrytere... Grunnlaget for reléet er en frontplate av plast 4, montert på en aksel, hvis rotasjonshastighet må kontrolleres. På frontplaten er festet en flat fjær 3 med en massiv bevegelig kontakt 2 og en fast justerbar kontakt 1. Fjæren er laget av spesialstål, hvis elastisitetsmodul er praktisk talt uavhengig av temperaturendringer.

Når frontplaten roterer, virker en sentrifugalkraft på den bevegelige kontakten, som ved en viss rotasjonshastighet overvinner motstanden til den flate fjæren og bytter kontaktene. Strøm tilføres kontaktenheten gjennom sleperinger og børster, ikke vist på figuren. Slike releer brukes i hastighetsstabiliseringssystemer for DC-mikromotorer. Til tross for sin enkelhet holder systemet hastigheten med en feil i størrelsesorden 2 %.