Regulacija brzine istosmjernog motora

Iz elektromehaničke karakteristične jednadžbe stalni motor neovisno pobuđivanje, slijedi da postoje tri moguća načina za kontrolu njegove kutne brzine:

1) regulacija promjenom vrijednosti otpora reostata u krugu armature,

2) regulacija promjenom uzbudnog toka motora F,

3) podešavanje promjenom napona koji se primjenjuje na armaturni namot motora U... Struja armaturnog kruga AzI i moment M koji razvija motor ovise samo o veličini opterećenja na njegovoj osovini.

Razmotrite prvu metodu upravljanja brzinom istosmjernog motora promjenom otpora u krugu armature ... Dijagram strujnog kruga motora za ovaj slučaj prikazan je na sl. 1, a elektromehaničke i mehaničke karakteristike prikazane su na sl. 2, a.

Riža. 1. Shema spoja istosmjernog motora s neovisnom uzbudom

Riža. 2. Mehaničke karakteristike istosmjernog motora pri različitim otporima armaturnog kruga (a) i naponima (b)

Promjenom otpora reostata u krugu armature moguće je pri nazivnom opterećenju dobiti različite kutne brzine elektromotora umjetnim karakteristikama - ω1, ω2, ω3.

Analizirajmo ovu metodu upravljanja kutnom brzinom istosmjernih motora koristeći glavne tehničke i ekonomske pokazatelje. Budući da ova metoda podešavanja mijenja krutost karakteristika u širokom rasponu, tada se pri brzinama ispod polovice nazivne stabilnost rada motora naglo pogoršava. Zbog toga je područje regulacije brzine ograničeno (e = 2 — H).

Ovom metodom brzina se može smanjiti od osnovne, što dokazuju elektromehaničke i mehaničke karakteristike. Teško je osigurati visoku glatkoću regulacije, jer će biti potreban značajan broj upravljačkih koraka i odgovarajući veliki broj kontaktora. Potpuna iskorištenost motora za struju (grijanje) u ovom slučaju postiže se konstantnom regulacijom momenta opterećenja.

Nedostatak ove metode je prisutnost značajnih gubitaka snage tijekom podešavanja, koji su proporcionalni relativnoj promjeni kutne brzine. Prednost razmatrane metode upravljanja kutnom brzinom je jednostavnost i pouzdanost upravljačkog kruga.

S obzirom na velike gubitke u reostatu pri malim brzinama, ovaj način regulacije brzine se koristi za pogone s kratkotrajnim i isprekidano-kratkim radnim ciklusima.

U drugoj metodi, kontrola kutne brzine istosmjernih motora neovisne pobude provodi se promjenom veličine magnetskog toka zbog uvođenja dodatnog reostata u krug uzbudnog namota. Kada je protok oslabljen, kutna brzina motora pod opterećenjem iu praznom hodu raste, a kada se protok povećava, smanjuje se. Praktično je moguće mijenjati brzinu samo prema gore zbog zasićenja motora.

Kako se brzina povećava slabljenjem toka, dopušteni moment istosmjernog motora mijenja se prema zakonu hiperbole, dok snaga ostaje konstantna. Raspon kontrole brzine za ovu metodu e = 2 - 4.

Mehaničke karakteristike za različite vrijednosti fluksa motora prikazane su na sl. 2i i 2, b, iz kojih se vidi da karakteristike unutar nazivne struje imaju visok stupanj krutosti.

Namoti polja neovisno pobuđenih istosmjernih motora imaju značajan induktivitet. Stoga će se uz postupnu promjenu otpora reostata u krugu namota polja struja, a time i tok, eksponencijalno promijeniti. U tom smislu, kontrola kutne brzine će se izvoditi glatko.

Glavne prednosti ove metode kontrole brzine su njena jednostavnost i visoka učinkovitost.

Ova metoda upravljanja koristi se u pogonima kao pomoćna, osiguravajući povećanje brzine praznog hoda mehanizma.

Treći način kontrole brzine je promjena napona koji se primjenjuje na namot armature motora.Kutna brzina istosmjernog motora, bez obzira na opterećenje, varira izravno proporcionalno naponu koji se primjenjuje na kotvu. Budući da su sve regulacijske karakteristike krute i njihov stupanj krutosti ostaje nepromijenjen za sve karakteristike, rad motora je stabilan pri svim kutnim brzinama i stoga je omogućen širok raspon regulacije brzine bez obzira na opterećenje. Ovaj raspon je 10 i može se proširiti posebnim kontrolnim shemama.

Ovom metodom kutna brzina se može smanjiti i povećati u odnosu na osnovnu. Ubrzanje je ograničeno mogućnostima izvora izmjeničnog napona i Unomera motora.

Ako izvor napajanja omogućuje kontinuirano mijenjanje napona koji se primjenjuje na motor, tada će kontrola brzine motora biti glatka.

Ovaj način upravljanja je ekonomičan jer se regulacija kutne brzine neovisno pobuđenog istosmjernog motora izvodi bez dodatnih gubitaka snage u opskrbnom krugu armature. Za sve navedene pokazatelje ovaj način regulacije je najbolji u usporedbi s prvim i drugim.