Regulacija hitrosti enosmernega motorja

Iz elektromehanske karakteristične enačbe stalni motor neodvisno vzbujanje, sledi, da obstajajo trije možni načini za nadzor njegove kotne hitrosti:

1) regulacija s spreminjanjem vrednosti upora reostata v armaturnem krogu,

2) regulacija s spreminjanjem vzbujalnega toka motorja F,

3) prilagoditev s spreminjanjem napetosti, ki se uporablja za navitje armature motorja U ... Tok armaturnega tokokroga AzI in moment M, ki ga razvije motor, sta odvisna samo od velikosti obremenitve njegove gredi.

Razmislite o prvi metodi krmiljenja hitrosti enosmernega motorja s spreminjanjem upora v vezju armature ... Shema vezja motorja za ta primer je prikazana na sl. 1, elektromehanske in mehanske lastnosti pa so prikazane na sl. 2, a.

riž. 1. Shema vezja enosmernega motorja z neodvisnim vzbujanjem

riž. 2. Mehanske lastnosti enosmernega motorja pri različnih uporih armaturnega tokokroga (a) in napetostih (b)

S spreminjanjem upora reostata v armaturnem krogu je mogoče pri nazivni obremenitvi dobiti različne kotne hitrosti elektromotorja z umetnimi značilnostmi - ω1, ω2, ω3.

Analizirajmo to metodo nadzora kotne hitrosti motorjev na enosmerni tok z uporabo glavnih tehničnih in ekonomskih kazalnikov. Ker ta način nastavitve spremeni togost karakteristik v širokem razponu, se pri vrtilnih frekvencah pod polovico nazivne stabilnost delovanja motorja močno poslabša. Zaradi tega je območje regulacije hitrosti omejeno (e = 2 — H).

S tem načinom je možno znižati hitrost od osnovne, kar dokazujejo elektromehanske in mehanske lastnosti. Težko je zagotoviti visoko gladkost regulacije, saj bo potrebno veliko število krmilnih korakov in ustrezno veliko kontaktorjev. Polno izrabo motorja za tok (ogrevanje) v tem primeru dosežemo s konstantno regulacijo navora bremena.

Pomanjkljivost te metode je prisotnost znatnih izgub moči med prilagajanjem, ki so sorazmerne z relativno spremembo kotne hitrosti. Prednost obravnavanega načina regulacije kotne hitrosti je enostavnost in zanesljivost krmilnega vezja.

Glede na velike izgube v reostatu pri nizkih vrtljajih se ta način regulacije hitrosti uporablja za pogone s kratkotrajnimi in občasno-kratkimi delovnimi cikli.

Pri drugi metodi se krmiljenje kotne hitrosti enosmernih motorjev neodvisnega vzbujanja izvaja s spreminjanjem velikosti magnetnega pretoka zaradi uvedbe dodatnega reostata v tokokrog vzbujalnega navitja. Ko je pretok oslabljen, se kotna hitrost motorja tako pod obremenitvijo kot v prostem teku poveča, ko se pretok poveča, pa se zmanjša. Zaradi nasičenosti motorja je praktično mogoče spremeniti hitrost le navzgor.

Z naraščanjem hitrosti z oslabitvijo fluksa se dopustni navor enosmernega motorja spreminja po zakonu hiperbole, moč pa ostaja konstantna. Območje nadzora hitrosti za to metodo e = 2 - 4.

Mehanske značilnosti za različne vrednosti fluksa motorja so prikazane na sl. 2i in 2, b, iz katerih je razvidno, da imajo karakteristike znotraj nazivnega toka visoko stopnjo togosti.

Navitja polja neodvisno vzbujenih enosmernih motorjev imajo pomembno induktivnost. Zato se s postopno spremembo upora reostata v vezju navitja polja tok in s tem pretok eksponentno spreminjata. V zvezi s tem se bo nadzor kotne hitrosti izvajal gladko.

Glavni prednosti te metode nadzora hitrosti sta njena preprostost in visoka učinkovitost.

Ta način krmiljenja se v pogonih uporablja kot pomožni, ki zagotavlja povečanje hitrosti prostega teka mehanizma.

Tretji način za nadzor hitrosti je spreminjanje napetosti, ki se uporablja za navitje armature motorja.Kotna hitrost enosmernega motorja, ne glede na obremenitev, se spreminja premosorazmerno z napetostjo, ki se uporablja za armaturo. Ker so vse regulacijske karakteristike toge in njihova stopnja togosti ostaja nespremenjena za vse karakteristike, je delovanje motorja stabilno pri vseh kotnih hitrostih in zato je zagotovljen širok razpon regulacije hitrosti ne glede na obremenitev. Ta razpon je 10 in ga je mogoče razširiti s posebnimi krmilnimi shemami.

S to metodo lahko kotno hitrost zmanjšamo in povečamo glede na osnovno. Pospešek je omejen z zmožnostmi vira izmenične napetosti in Unomerom motorja.

Če vir energije zagotavlja zmožnost stalnega spreminjanja napetosti, ki se uporablja za motor, bo krmiljenje hitrosti motorja gladko.

Ta način krmiljenja je ekonomičen, ker se krmiljenje kotne hitrosti neodvisno vzbujenega enosmernega motorja izvaja brez dodatnih izgub moči v napajalnem krogu armature. Za vse zgoraj navedene kazalnike je ta način regulacije najboljši v primerjavi s prvim in drugim.