Regulacija hitrosti motorjev z vzporednim vzbujanjem

Frekvenca vrtenja DC motorji se lahko spremeni na tri načine: s spreminjanjem upora r -tega armaturnega kroga, spreminjanjem magnetnega pretoka Ф, spreminjanjem napetosti U, ki se dovaja motorju.

Prva metoda se redko uporablja, ker je neekonomična, omogoča nadzor hitrosti vrtenja samo pod obremenitvijo in sili uporabo mehanskih karakteristik z različnimi nakloni. Pri takem nadzoru ostane meja navora konstantna. Magnetni tok se ne spremeni in ob predpostavki približno tega amperaža, ki ga določa dolgotrajno dovoljeno segrevanje motorja, enak pri vseh vrtljajih, potem mora biti tudi največji dovoljeni navor enak pri vseh vrtljajih.

Enosmerni motorji z regulacijo hitrosti z vzporedno vzbujevalno spremembo magnetnega pretoka so pridobili veliko popularnost. Pretok lahko spreminjamo z reostatom. Ko se upor tega reostata poveča, se vzbujevalni tok in magnetni pretok zmanjšata, frekvenca vrtenja pa se poveča.Vsaka zmanjšana vrednost magnetnega pretoka Ф ustreza povečanim vrednostim n0 in b.

Torej z oslabitvijo magnetnega pretoka mehanske lastnosti so ravne črte, ki se nahajajo nad naravno posebnostjo, ne pa vzporedne z njo, z večjim naklonom pa ustrezajo manjši tokovi. Njihovo število je odvisno od števila kontaktov reostata in je lahko precej veliko. Na ta način je regulacija hitrosti vrtenja z oslabitvijo fluksa praktično brezstopenjska.

Če, kot prej, predpostavimo, da je največja dovoljena amperaža pri vseh vrtilnih frekvencah enaka, potem je P = const

Zato pri nastavljanju vrtilne frekvence s spreminjanjem magnetnega pretoka ostaja največja dovoljena moč motorja konstantna pri vseh vrtilnih frekvencah.Meja vrtilnega momenta se spreminja sorazmerno s hitrostjo. Ko se vrtilna frekvenca motorja poveča, oslabitev polja poveča iskrico pod ščetkami zaradi povečanja reaktivnega e. in drugi. z inducirano v vključenih delih motorja.

Ko motor deluje z zmanjšanim tokom, je stabilnost delovanja zmanjšana, še posebej, če je obremenitev gredi motorja spremenljiva. Pri majhni vrednosti fluksa opazimo razmagnetni učinek reakcije armature. Ker je učinek razmagnetenja določen z velikostjo armaturnega toka elektromotorja, se s spremembami obremenitve hitrost motorja močno spremeni. Za povečanje stabilnosti delovanja so vzporedno vzbujeni motorji s spremenljivo hitrostjo običajno opremljeni s šibkim serijskim navitjem polja, katerega tok delno kompenzira učinek razmagnetenja reakcije armature.

Motorji, zasnovani za delovanje pri višjih vrtljajih, morajo imeti povečano mehansko trdnost. Pri visokih hitrostih se povečata tresenje motorja in hrup delovanja. Ti razlogi omejujejo največjo hitrost elektromotorja. Nižja hitrost ima tudi določeno praktično mejo.

Nazivni navor določa velikost in ceno enosmernih motorjev (pa tudi asinhronih motorjev).Z zmanjšanjem najmanjših, v tem primeru nazivnih vrtljajev motorja pri določeni moči, se bo njegov nazivni navor povečal. To bo povečalo velikost motorja.

V industrijskih podjetjih se najpogosteje uporabljajo motorji z nastavljivimi območji

Za razširitev območja regulacije hitrosti s spreminjanjem magnetnega pretoka se včasih uporablja posebno vezje za vzbujanje motorja, ki omogoča izboljšanje komutacije in zmanjšanje vpliva reakcije armature pri visokih vrtljajih motorja. Napajanje tuljav obeh parov polov je razdeljeno, tako da tvorita dva neodvisna vezja: vezje tuljav enega para polov in vezje drugega para.

Eno od tokokrogov je priključeno na konstantno napetost, v drugem pa se spremeni velikost in smer toka. S to vključitvijo se lahko skupni magnetni tok, ki deluje z armaturo, spremeni od vsote najvišjih vrednosti tokov tuljav obeh tokokrogov do njihove razlike.

Tuljavi sta povezani tako, da ves magnetni tok poteka vedno skozi en par polov. Zato reakcija armature vpliva v manjši meri kot takrat, ko je oslabljen magnetni pretok vseh polov.Tako je mogoče krmiliti vse večpolne enosmerne motorje z valovitim armaturnim navitjem. Hkrati je stabilno delovanje motorja doseženo v znatnem območju vrtljajev.

Nadzor hitrosti enosmernih motorjev s spreminjanjem vhodne napetosti zahteva uporabo posebnih vezij.

DC motorji so v primerjavi z asinhronimi veliko težji in nekajkrat dražji. Učinkovitost teh motorjev je nižja, njihovo delovanje pa je bolj zapleteno.

Industrijski obrati se napajajo iz trifaznega toka in za pridobitev enosmernega toka so potrebni posebni pretvorniki. To je posledica dodatnih izgub energije. Glavni razlog za uporabo enosmernih motorjev z vzporednim vzbujanjem za pogon strojev za rezanje kovin je možnost praktično brezstopenjske in ekonomične regulacije njihove hitrosti vrtenja.

V strojništvu se uporabljajo kompletni pogoni z usmerniki in vzporedno vzbujenim enosmernim motorjem (slika 1). Skozi računalniški reostat se spremeni vzbujevalni tok elektromotorja, ki zagotavlja skoraj brezstopenjsko regulacijo njegove hitrosti vrtenja v območju 2: 1. Pogonski sklop vključuje začetni reostat RP, kot tudi zaščitno opremo, na sl. 1 ni prikazan.

riž. 1. Shema enosmernega pogona z usmernikom

V Transformatorski oljni usmerniki (B1 — B6) in vsa oprema so nameščeni v krmilni omari, računalniški reostat pa je nameščen na priročnem servisnem mestu.