Hastighetskontroll av en DC-motor

Fra den elektromekaniske karakteristiske ligningen permanent motor uavhengig eksitasjon, følger det at det er tre mulige måter å kontrollere vinkelhastigheten på:

1) regulering ved å endre motstandsverdien til reostaten i ankerkretsen,

2) regulering ved å endre eksitasjonsfluksen til motoren F,

3) justering ved å endre spenningen som påføres ankerviklingen til motoren U... Armaturkretsstrømmen AzI og momentet M utviklet av motoren avhenger kun av størrelsen på belastningen på dens aksel.

Vurder den første metoden for å kontrollere hastigheten til en DC-motor ved å endre motstanden i ankerkretsen ... Motorkretsdiagrammet for dette tilfellet er vist i fig. 1, og de elektromekaniske og mekaniske egenskapene er vist i fig. 2, a.

Ris. 1. Kretsskjema for en likestrømsmotor med uavhengig magnetisering

Ris. 2. Mekaniske egenskaper for en likestrømsmotor ved forskjellige ankerkretsmotstander (a) og spenninger (b)

Ved å endre motstanden til reostaten i ankerkretsen, er det mulig ved nominell belastning å oppnå forskjellige vinkelhastigheter til den elektriske motoren ved kunstige egenskaper - ω1, ω2, ω3.

La oss analysere denne metoden for å kontrollere vinkelhastigheten til DC-motorer ved å bruke de viktigste tekniske og økonomiske indikatorene. Siden denne justeringsmetoden endrer stivheten til egenskapene i et bredt område, forverres stabiliteten til motorens drift kraftig ved hastigheter under halvparten av det nominelle. Av denne grunn er hastighetsreguleringsområdet begrenset (e = 2 — H).

Med denne metoden kan hastigheten justeres ned fra den grunnleggende, noe som er bevist av de elektromekaniske og mekaniske egenskapene. Det er vanskelig å sikre høy jevn regulering, siden et betydelig antall kontrolltrinn og et tilsvarende stort antall kontaktorer vil være nødvendig. Full bruk av motoren til strøm (oppvarming) i dette tilfellet oppnås med konstant lastmomentregulering.

Ulempen med denne metoden er tilstedeværelsen av betydelige effekttap under justering, som er proporsjonale med den relative endringen i vinkelhastighet. Fordelen med den betraktede metoden for vinkelhastighetskontroll er enkelheten og påliteligheten til kontrollkretsen.

Gitt de høye tapene i reostaten ved lave hastigheter, brukes denne metoden for hastighetskontroll for frekvensomformere med kortvarige og intermitterende korte driftssykluser.

I den andre metoden utføres kontrollen av vinkelhastigheten til likestrømsmotorer med uavhengig eksitasjon ved å endre størrelsen på den magnetiske fluksen på grunn av innføringen av en ekstra reostat i kretsen til eksitasjonsviklingen. Når strømningen svekkes, øker vinkelhastigheten til motoren både under belastning og ved tomgang, og når strømningshastigheten øker, avtar den. Det er praktisk talt mulig å endre hastigheten bare opp på grunn av metningen av motoren.

Når hastigheten øker ved å svekke fluksen, endres det tillatte dreiemomentet til DC-motoren i henhold til hyperbelloven, mens effekten forblir konstant. Hastighetskontrollområde for denne metoden e = 2 - 4.

De mekaniske egenskapene for forskjellige verdier av motorfluks er vist i fig. 2i og 2, b, hvorfra det kan ses at karakteristikkene innenfor merkestrømmen har høy grad av stivhet.

Feltviklingene til uavhengig eksiterte DC-motorer har betydelig induktans. Derfor, med en trinnvis endring i motstanden til reostaten i feltviklingskretsen, vil strømmen og derfor fluksen endres eksponentielt. I denne forbindelse vil vinkelhastighetskontroll utføres jevnt.

Hovedfordelene med denne hastighetskontrollmetoden er dens enkelhet og høye effektivitet.

Denne kontrollmetoden brukes i drev som et hjelpeutstyr, og gir en økning i tomgangshastigheten til mekanismen.

Den tredje måten å kontrollere hastigheten på er å endre spenningen som påføres ankerviklingen til motoren.Vinkelhastigheten til en DC-motor, uavhengig av belastning, varierer i direkte proporsjon med spenningen som påføres ankeret. Siden alle kontrollkarakteristikker er stive og deres stivhetsgrad forblir uendret for alle egenskaper, er motordriften stabil ved alle vinkelhastigheter, og derfor tilbys et bredt spekter av hastighetskontroll uavhengig av belastning. Dette området er 10 og kan utvides med spesielle kontrollordninger.

Med denne metoden kan vinkelhastigheten reduseres og økes i forhold til den grunnleggende. Akselerasjon er begrenset av AC-spenningskildens evner og motorens Unomer.

Hvis strømkilden gir muligheten til å kontinuerlig variere spenningen som påføres motoren, vil motorhastighetskontrollen være jevn.

Denne kontrollmetoden er økonomisk fordi vinkelhastighetskontrollen til en uavhengig eksitert likestrømsmotor utføres uten ytterligere effekttap i ankerforsyningskretsen. For alle de ovennevnte indikatorene er denne reguleringsmetoden den beste sammenlignet med den første og andre.