Uređaji za regulaciju broja okretaja motora

Asinkroni elektromotori naširoko se koriste u protustrujnim kočnim krugovima. relej za regulaciju broja okretaja indukcije... Ulazno vratilo releja 5 na kojem je montiran cilindrični permanentni magnet 4 spojeno je na vratilo elektromotora čijom se kutnom brzinom želi upravljati.

Kada se električni motor okreće, magnetsko polje prelazi žice kratkog spoja 3 rotacijskog statora 6. U namotu se inducira EMF, čija je vrijednost proporcionalna kutnoj brzini rotacije osovine. Pod njegovim utjecajem, struja se pojavljuje u zavojnici i nastaje interakcijska sila, koja nastoji rotirati stator 6 u smjeru rotacije magneta.

Pri određenoj brzini vrtnje sila se toliko povećava da graničnik 2, svladavajući otpor plosnate opruge, prebacuje kontakte releja. Relej je opremljen s dva kontaktna čvora: 1 i 7, koji se prebacuju ovisno o smjeru vrtnje.

Slika 1. Induktivni relej za kontrolu brzine

Indukcijski relej za kontrolu brzine ima prilično složen dizajn i nisku točnost koja može biti prihvatljiva samo za sustave grube kontrole. Veća točnost regulacije brzine može se postići korištenjem tahogeneratora — mjernog mikro stroja, čiji je napon na stezaljkama izravno proporcionalan brzini vrtnje.

Tahogeneratori se koriste u sustavima s povratnom spregom pogona promjenjive brzine sa širokim rasponom okretaja i stoga imaju pogrešku od samo nekoliko postotaka. Najčešći su DC tahogeneratori.

Na sl. 2 prikazuje dijagram releja za kontrolu brzine za elektromotor M koji koristi tahogenerator G, čiji krug armature uključuje elektromagnetski relej K i regulacijski reostat R. Kada napon na stezaljkama armature tahogeneratora premaši radni napon, relej je uključen u vanjskom krugu.

Slika 2. Relej za kontrolu brzine s tahogeneratorom

Slika 3. Shema mosta tahometra

Kako se otpor kruga armature povećava, točnost kruga se povećava. Stoga je ponekad relej spojen na tahogenerator preko srednjeg poluvodičkog pojačala. U tu svrhu također je moguće koristiti poluvodičke beskontaktne elemente praga sa stabilnim naponom odziva.

Pouzdanost kruga može se poboljšati ako se DC tahogenerator zamijeni beskontaktnim asinkronim tahogeneratorom.

Asinkroni tahogenerator ima šuplji nemagnetski rotor izrađen u obliku stakla. Stator ima dva namota pod kutom od 90 ° jedan prema drugom. Jedna od zavojnica spojena je na mrežu izmjenične struje.Iz drugog namota uklanja se sinusni napon, koji je proporcionalan brzini rotora. Frekvencija izlaznog napona uvijek je jednaka frekvenciji mreže.

U modernim DC izvršnim motorima, tahogenerator je ugrađen u isto kućište kao i stroj i montiran je na istu osovinu kao i glavni motor. Time se smanjuje valovitost izlaznog napona i poboljšava točnost regulacije brzine.

DC tahogeneratori tipa PT-1 s elektromagnetskom pobudom obično se koriste u elektromotorima serije PBST. Visoki okretni moment DC motori Imam ugrađen tahometar pobuđen trajnim magnetom.

U slučajevima kada istosmjerni motor M nema tahogenerator, njegova brzina se može kontrolirati mjerenjem EMF armature. Za to se koristi tahometrijski mostni krug, koji se sastoji od dva otpornika: R1 i R2, armature Ri i dodatnih polova stroja Rdp. Izlazni napon mosta tahometra Uout = U1 — Udp, odn

Uout = (Rdp / Rdp + Ri) x E = (Rdp / Rdp + Ri) x cω

Posljednja jednakost vrijedi pod uvjetom da je magnetski tok elektromotora konstantan. Uključujući element praga na izlazu tahometrijskog mosta, dobiva se relej koji je postavljen na određenu kutnu brzinu vrtnje. Točnost mosta tahometra je niska zbog varijabilnosti kontaktnog otpora četke i neravnoteže otpora pri zagrijavanju.

Ako istosmjerni motor radi na umjetnoj karakteristici i veliki dodatni otpor je uključen u armaturu, funkciju releja brzine može izvršiti naponski relej spojen na stezaljke armature.

Napon u armaturi elektromotora Uja = E + IjaRja.

Budući da je I = (U — E) / (Ri + Rext), dobivamo Ui = (Rext / (Ri + Rext)) x E + (RI / (Ri + Rext)) x U, tada se drugi član može zanemariti a napon na stezaljkama armature može se smatrati izravno proporcionalnim emf-u i brzini vrtnje motora.

Slika 4. Regulacija brzine s naponskim relejima

Slika 5. Centrifugalni relej za kontrolu brzine

Imaju vrlo jednostavan dizajn. centrifugalni prekidači brzine... Osnova releja je plastična čeona ploča 4, postavljena na osovinu, čija se brzina vrtnje mora kontrolirati. Na prednjoj ploči pričvršćena je ravna opruga 3 s masivnim pomičnim kontaktom 2 i fiksnim podesivim kontaktom 1. Opruga je izrađena od posebnog čelika, čiji je modul elastičnosti praktički neovisan o promjenama temperature.

Pri rotaciji čeone ploče na pomični kontakt djeluje centrifugalna sila koja pri određenoj brzini vrtnje svladava otpor plosnate opruge i prebacuje kontakte. Struja se dovodi do kontaktnog uređaja preko kliznih prstenova i četkica, koji nisu prikazani na slici. Takvi se releji koriste u sustavima stabilizacije brzine za istosmjerne mikromotore. Unatoč svojoj jednostavnosti, sustav održava brzinu s greškom reda veličine 2%.