DC-moottorin nopeudensäätö

Sähkömekaanisesta ominaisyhtälöstä pysyvä moottori riippumaton heräte, tästä seuraa, että on kolme mahdollista tapaa ohjata sen kulmanopeutta:

1) säätö muuttamalla reostaatin vastusarvoa ankkuripiirissä,

2) säätö muuttamalla moottorin F viritysvirtaa,

3) säätö muuttamalla moottorin ankkurikäämiin kohdistuvaa jännitettä U... Ankkuripiirin virta AzI ja moottorin kehittämä momentti M riippuvat vain sen akseliin kohdistuvan kuormituksen suuruudesta.

Harkitse ensimmäistä menetelmää tasavirtamoottorin nopeuden säätämiseksi muuttamalla ankkuripiirin vastusta ... Tämän tapauksen moottorin kytkentäkaavio on esitetty kuvassa. 1, ja sähkömekaaniset ja mekaaniset ominaisuudet on esitetty kuvassa. 2, a.

Riisi. 1. Piirikaavio tasavirtamoottorista, jossa on riippumaton heräte

Riisi. 2. Tasavirtamoottorin mekaaniset ominaisuudet eri ankkuripiirien vastuksilla (a) ja jännitteillä (b)

Muuttamalla reostaatin vastusta ankkuripiirissä on mahdollista nimelliskuormalla saada aikaan erilaisia ​​sähkömoottorin kulmanopeuksia keinotekoisilla ominaisuuksilla — ω1, ω2, ω3.

Analysoidaan tätä menetelmää tasavirtamoottoreiden kulmanopeuden ohjaamiseksi tärkeimpien teknisten ja taloudellisten indikaattoreiden avulla. Koska tämä säätömenetelmä muuttaa ominaisuuksien jäykkyyttä laajalla alueella, niin nopeuksilla, jotka ovat alle puolet nimellisarvosta, moottorin toiminnan vakaus heikkenee jyrkästi. Tästä syystä nopeudensäätöalue on rajoitettu (e = 2 - H).

Tällä menetelmällä nopeutta voidaan säätää alaspäin perusnopeudesta, minkä todistavat sähkömekaaniset ja mekaaniset ominaisuudet. Säätelyn korkeaa sujuvuutta on vaikea varmistaa, koska tarvitaan huomattava määrä ohjausvaiheita ja vastaavasti suuri määrä kontaktoreita. Tässä tapauksessa moottorin täysi käyttö virran (lämmityksessä) avulla saavutetaan vakiokuorman vääntömomentin säädöllä.

Tämän menetelmän haittana on merkittävien tehohäviöiden esiintyminen säädön aikana, jotka ovat verrannollisia kulmanopeuden suhteelliseen muutokseen. Tarkastelun kulmanopeuden säätömenetelmän etuna on ohjauspiirin yksinkertaisuus ja luotettavuus.

Koska reostaatissa on suuria häviöitä pienillä nopeuksilla, tätä nopeudensäätömenetelmää käytetään käytöissä, joissa on lyhytkestoinen ja ajoittainen-lyhyt käyttöjakso.

Toisessa menetelmässä itsenäisen virityksen tasavirtamoottoreiden kulmanopeuden säätö suoritetaan muuttamalla magneettivuon suuruutta, koska virityskäämin piirissä on lisätty reostaatti. Kun virtaus heikkenee, moottorin kulmanopeus sekä kuormituksella että joutokäynnillä kasvaa ja virtausnopeuden kasvaessa pienenee. Nopeutta on käytännössä mahdollista muuttaa vain suuremmaksi moottorin kyllästymisen vuoksi.

Nopeuden kasvaessa vuota heikentämällä tasavirtamoottorin sallittu vääntömomentti muuttuu hyperbolalain mukaan tehon pysyessä vakiona. Tämän menetelmän nopeudensäätöalue e = 2-4.

Mekaaniset ominaisuudet moottorin vuon eri arvoille on esitetty kuvassa. 2i ja 2, b, joista voidaan nähdä, että nimellisvirran sisällä olevilla ominaisuuksilla on korkea jäykkyysaste.

Itsenäisesti viritettävien tasavirtamoottoreiden kenttäkäämeillä on merkittävä induktanssi. Siksi kenttäkäämipiirin reostaatin resistanssin askelmuutoksella virta ja siten vuo muuttuvat eksponentiaalisesti. Tässä suhteessa kulmanopeuden säätö suoritetaan sujuvasti.

Tämän nopeudensäätömenetelmän tärkeimmät edut ovat sen yksinkertaisuus ja korkea hyötysuhde.

Tätä ohjausmenetelmää käytetään käytöissä apuvälineenä, mikä lisää mekanismin joutokäyntinopeutta.

Kolmas tapa ohjata nopeutta on muuttaa moottorin ankkurikäämiin syötettyä jännitettä.Tasavirtamoottorin kulmanopeus vaihtelee kuormituksesta riippumatta suoraan suhteessa ankkuriin syötettyyn jännitteeseen. Koska kaikki ohjausominaisuudet ovat jäykkiä ja niiden jäykkyys pysyy muuttumattomana kaikilla ominaisuuksilla, moottorin toiminta on vakaata kaikilla kulmanopeuksilla ja siksi tarjolla on laaja valikoima nopeudensäätöjä kuormituksesta riippumatta. Tämä alue on 10 ja sitä voidaan laajentaa erityisillä ohjausmenetelmillä.

Tällä menetelmällä kulmanopeutta voidaan pienentää ja lisätä suhteessa perusnopeutta. Kiihtyvyyttä rajoittavat AC-jännitelähteen ominaisuudet ja moottorin Unomer.

Jos virtalähde tarjoaa mahdollisuuden muuttaa jatkuvasti moottoriin syötettyä jännitettä, moottorin nopeudensäätö on tasaista.

Tämä ohjausmenetelmä on taloudellinen, koska itsenäisesti viritetyn tasavirtamoottorin kulmanopeuden säätö suoritetaan ilman ylimääräisiä tehohäviöitä ankkurisyöttöpiirissä. Kaikille edellä mainituille indikaattoreille tämä säätelymenetelmä on paras verrattuna ensimmäiseen ja toiseen.