Tasavirtamoottoreiden sähkömekaaniset ominaisuudet
Portaattomalla nopeudensäädöllä varustettuja tasavirtamoottoreita käytetään erilaisten koneiden, metallinleikkauskoneiden ja laitosten käyttöjärjestelmissä. Laajan nopeudensäädön lisäksi ne mahdollistavat mekaanisten ominaisuuksien saavuttamisen eri (vaaditulla) jäykkyydellä.
Sähkötekniikan kurssista tiedetään, että mekaanisten ominaisuuksien yhtälö [n = f (M)] voidaan kirjoittaa muodossa
jossa kertoimet Ce ja Cm riippuvat moottorin suunnittelutiedoista; U on verkkojännite; F on moottorin magneettivuo; R on ankkuripiirin vastus.
Kaava osoittaa, että jos U, R ja F ovat vakioita, rinnakkaisviritysmoottorin mekaaninen ominaisuus on suora (kuva). Jos ankkuripiirissä ei ole resistanssia, mekaaninen ominaisuus on luonnollinen (suora viiva 1, kuva A). Piste A vastaa nimellisnopeutta nNa, mutta sitä kutsutaan ideaaliksi joutokäyntitaajuudeksi.Ominaisuuden jäykkyys määräytyy moottorin R ' vastuksen mukaan, joka sisältää ankkurikäämin, lisänapojen, kompensointikäämin, harjojen vastuksen. Ankkurin resistanssin vaikutusta ominaiskäyrään havainnollistetaan suorilla viivoilla 2 ja 3 (katso kuva A).
Riisi. 1. DC-moottoreiden mekaaniset ominaisuudet: a — kun vastus roottoripiirissä muuttuu, b — kun jännite tasavirtamoottorin piirin ankkurissa muuttuu riippumattoman herätteen muuttuessa, c — kun pyörimisnopeutta ohjataan moottorin herätekäämin ohjaaminen sarjavirityksellä, d — eri jarrutustavoilla.
Kaavan avulla on mahdollista arvioida jännitteen U ja vuon F vaikutus. U:n muuttuessa itsenäisen herätteen omaavan moottorin mekaaninen ominaisuus siirtyy rinnakkain luonnollisen kanssa (kuva C); tyhjäkäyntinopeus vakioilla R ja U vaihtelee käänteisesti virtauksen mukaan.
Saatamme kaavasta n = 0
eli käynnistysmomentti on verrannollinen vuotoon.
Siten moottorin nopeutta voidaan säätää muuttamalla magneettivuoa, ankkurikäämiin syötettyä jännitettä, tuomalla ankkuripiiriin vastus.
Moottorin kierrosluvun säätämistä F:tä vaihtamalla käytetään melko usein, koska säätö on tasaista, ilman suuria energiahäviöitä, automatisoitu. Säätöalue pyörimistaajuuden lisäämissuunnassa ei ylitä 1: 4, sitä voidaan laajentaa ottamalla käyttöön pieni sarjaherätyksen stabiloiva käämi yhdessä lisänapojen käämityksen kanssa.
Pyörimisnopeuden säätämistä muuttamalla moottorin ankkuripiiriin syötettyä jännitettä käytetään laajalti itsenäisesti viritetyssä moottorissa (kuva C). Tällä hetkellä moottoreita valmistetaan säätöalueella jopa 1:8, alue kasvaa käytettäessä tyristorimuuntimia.
Katso tästä aiheesta: Rinnakkaisherätysmoottorin jarrutustilat