Regulácia rýchlosti paralelných budiacich motorov

Frekvencia otáčania DC motory možno meniť tromi spôsobmi: zmenou odporu r -tého obvodu kotvy, zmenou magnetického toku Ф, zmenou napätia U dodávaného do motora.

Prvá metóda sa používa zriedka, pretože je neekonomická, umožňuje regulovať rýchlosť otáčania iba pri zaťažení a núti použitie mechanických charakteristík s rôznymi sklonmi. Pri tomto riadení sa limit krútiaceho momentu udržiava konštantný. Magnetický tok sa nemení a za predpokladu, že približne toto prúd, určený dlhodobo prípustným ohrevom motora, je rovnaký pri všetkých otáčkach, potom musí byť pri všetkých otáčkach rovnaký aj maximálny povolený krútiaci moment.

Jednosmerné motory s reguláciou otáčok s paralelnou zmenou budenia v magnetickom toku si získali značnú obľubu. Prietok je možné meniť pomocou reostatu. So zvyšujúcim sa odporom tohto reostatu klesá budiaci prúd a magnetický tok a zvyšuje sa frekvencia otáčania.Každá znížená hodnota magnetického toku Ф zodpovedá zvýšeným hodnotám n0 a b.

Čiže s oslabením magnetického toku mechanické vlastnosti sú priamky umiestnené nad prírodným útvarom, nie sú s ním rovnobežné, a väčšiemu sklonu zodpovedajú menšie prietoky. Ich počet závisí od počtu kontaktov reostatu a môže byť dosť veľký. Týmto spôsobom môže byť regulácia rýchlosti otáčania zoslabovaním toku prakticky plynulá.

Ak ako predtým predpokladáme, že maximálny povolený prúd pri všetkých rýchlostiach je rovnaký, potom P = konšt.

Preto pri nastavovaní otáčok zmenou magnetického toku zostáva maximálny povolený výkon motora konštantný pri všetkých otáčkach Hranica krútiaceho momentu sa mení úmerne s otáčkami. Pri zvyšovaní otáčok motora sa zoslabovaním poľa zvyšuje iskra pod kefami v dôsledku zvýšenia reaktívneho e. a ďalšie. s indukciou v príslušných častiach motora.

Keď motor beží so zníženým tokom, stabilita prevádzky je znížená, najmä ak je zaťaženie hriadeľa motora premenlivé. Pri malej hodnote toku je zaznamenaný demagnetizačný efekt reakcie kotvy. Pretože demagnetizačný účinok je určený veľkosťou prúdu kotvy elektromotora, potom sa pri zmenách zaťaženia prudko mení rýchlosť motora. Pre zvýšenie stability prevádzky sa paralelne budené motory s premenlivými otáčkami zvyčajne dodávajú so slabým sériovým budiacim vinutím, ktorého tok čiastočne kompenzuje demagnetizačný efekt reakcie kotvy.

Motory určené na prevádzku pri vyšších rýchlostiach musia mať zvýšenú mechanickú pevnosť. Pri vysokých rýchlostiach sa zvyšujú vibrácie motora a prevádzkový hluk. Tieto dôvody obmedzujú maximálne otáčky elektromotora. Nižšia rýchlosť má aj istý praktický limit.

Menovitý krútiaci moment určuje veľkosť a cenu jednosmerných motorov (ako aj asynchrónnych motorov) Znížením najmenších, v tomto prípade nominálnych otáčok motora s určitým výkonom, sa jeho menovitý krútiaci moment zvýši. Tým sa zväčší objem motora.

V priemyselných podnikoch sa najčastejšie používajú motory s rozsahom nastavenia

Na rozšírenie rozsahu regulácie otáčok zmenou magnetického toku sa niekedy používa špeciálny obvod budenia motora, ktorý umožňuje zlepšiť komutáciu a znížiť vplyv reakcie kotvy pri vysokých otáčkach motora. Napájanie cievok dvoch pólových párov je rozdelené a tvoria dva nezávislé obvody: cievkový obvod jedného pólového páru a obvod druhého páru.

Jeden z obvodov je pripojený na konštantné napätie, v druhom sa mení veľkosť a smer prúdu. S týmto zahrnutím sa môže celkový magnetický tok interagujúci s kotvou zmeniť zo súčtu najvyšších hodnôt tokov cievok dvoch obvodov na ich rozdiel.

Cievky sú zapojené tak, že plný magnetický tok prechádza vždy jedným párom pólov. Preto reakcia kotvy ovplyvňuje v menšej miere, ako keď je magnetický tok všetkých pólov oslabený.Takto možno ovládať všetky viacpólové jednosmerné motory s vinutím vlnovej kotvy. Zároveň je dosiahnutá stabilná prevádzka motora vo významnom rozsahu otáčok.

Riadenie rýchlosti jednosmerných motorov zmenou vstupného napätia vyžaduje použitie špeciálnych obvodov.

Jednosmerné motory v porovnaní s asynchrónnymi motormi sú oveľa ťažšie a niekoľkonásobne drahšie. Účinnosť týchto motorov je nižšia a ich prevádzka je zložitejšia.

Priemyselné závody získavajú energiu z trojfázového prúdu a na získanie jednosmerného prúdu sú potrebné špeciálne meniče. Je to spôsobené dodatočnými stratami energie. Hlavným dôvodom použitia jednosmerných motorov s paralelným budením na pohon obrábacích strojov je možnosť prakticky plynulej a ekonomickej regulácie otáčok ich otáčok.

V strojárstve sa používajú kompletné pohony s usmerňovačmi a paralelne budeným jednosmerným motorom (obr. 1). Prostredníctvom počítačového reostatu sa mení budiaci prúd elektromotora, čím je zabezpečená takmer plynulá regulácia otáčok jeho otáčok v rozsahu 2:1. Súprava pohonu obsahuje štartovací reostat RP, ako aj ochranné zariadenia na obr. 1 nie je znázornená.

Ryža. 1. Schéma jednosmerného pohonu s usmerňovačom

VUsmerňovače ponorené do transformátorového oleja (B1 – B6) a všetko vybavenie sú umiestnené v riadiacej skrini a počítačový reostat je nainštalovaný na vhodnom servisnom mieste.