Контрол на скоростта на DC мотора: Контрол на съпротивлението на арматурата и контрол на полевия поток

Двигателят за постоянен ток превръща механичната мощност вdc електрическа енергия. Една от най-важните характеристики на мотора за постоянен ток е, че тяхната скорост може лесно да се контролира според изискването чрез използване на прости методи. Такъв тип управление е невъзможно при променливотоков двигател.

Концепцията за регулиране на скоростта е различнаот контрол на скоростта. При регулиране на скоростта скоростта на двигателя се променя естествено, докато в dc мотора скоростта на двигателя се променя ръчно от оператора или от някакво устройство за автоматично управление. Най- скорост на DC мотора се дава от връзката, показана по-долу.

Уравнението (1), че скоростта зависи от захранващото напрежение V, съпротивлението на котвата на котвата R_а и полевия поток ϕ, който се произвежда от тока на полето.

Съдържание:

• Контрол на съпротивлението на котвата на DC мотора
• Недостатъци на метода за контрол на съпротивлението на арматурата
• Метод за контрол на полевия поток на DC мотора
• Чрез използване на дивертер
• Контрол на полето
• Предимства на контрол на полевия поток
• Контрол на напрежението на котвата на DC мотора

За управление на скоростта на DC мотора, наВземат се под внимание вариации в напрежението, съпротивлението на котвата и потока на полето. Съществуват три основни метода за контрол на скоростта на DC мотора. Те са както следва.

• Изменение на съпротивлението в котвената верига.
  Този метод се нарича Съпротивление на арматурата или реостатен контрол.
• Вариация в полевия поток
  Този метод е известен като Контрол на полевия поток.
• Изменение на приложеното напрежение
  Този метод е известен също като Контрол на напрежението на котвата.

Подробно обсъждане на различните методи за контролиране на скоростта е дадено по-долу.

Контрол на съпротивлението на котвата на DC мотора

Шунтен мотор

Схемата на свързване на шунтовия двигател с метода за контрол на якостта на котвата е показана по-долу. В този метод, променлив резистор R_д се поставя в веригата на котвата. Промяната в променливото съпротивление не оказва влияние върху потока, тъй като полето е директно свързано към захранващата мрежа.

Най- характеристика на тока на скоростта на шунтовия мотор е показан по-долу.

Серия Мотор

Сега нека разгледаме диаграма на свързване на управлението на скоростта на двигателя от серия DC по метода за контрол на якостта на котвата.

Чрез промяна на съпротивлението на котвата на котвататок и поток са засегнати. Спадът на напрежението в променливото съпротивление намалява приложеното напрежение към котвата, в резултат на което скоростта на двигателя се намалява.

Най- характеристика скорост-ток на серийния двигател е показан на фигурата по-долу.

Когато стойността на променливото съпротивление Re едвигателят работи с по-ниска скорост. Тъй като променливото съпротивление носи пълен ток на котвата, то трябва да бъде проектирано да изпълнява непрекъснато целия ток на котвата.

Недостатъци на метода за контрол на съпротивлението на арматурата

• Голямо количество енергия се губи във външното съпротивление Re.
• Контролът на съпротивлението на арматурата се ограничава да поддържа скоростта под нормалната скорост на двигателя и увеличаването на скоростта над нормалното ниво не е възможно по този метод.
• За дадена стойност на променливо съпротивление, намаляването на скоростта не е постоянно, а варира в зависимост от натоварването на двигателя.
• Този метод за контрол на скоростта се използва само за малки двигатели.

Метод за контрол на полевия поток на DC мотора

Потокът се произвежда от тока на полето. По този начин контролът на скоростта по този метод се постига чрез контрол на тока на полето.

Шунтен мотор

В Шунтен мотор, променливият резистор R_{° С} е свързан последователно с намотките на шунтовото поле, както е показано на фигурата по-долу. Този резистор R_{° С} е известен като a Регулатор на полето за шунтиране.

Токът на шунтовото поле се дава от уравнението, показано по-долу.

Връзката на RC в полето намаляваток на полето, и следователно потокът също е намален. Това намаляване на потока увеличава скоростта и по този начин двигателят работи при скорост, по-висока от нормалната скорост. Следователно, този метод се използва, за да даде скорост на двигателя над нормалната или да коригира падането на скоростта поради натоварването.

Най- крива на въртящия момент за шунтовия мотор е показан по-долу.

Серия Мотор

При серийния двигател, промяната в тока на полето се осъществява чрез всеки един метод, т.е. или от дивертер, или от регулиран полев контрол.

Чрез използване на дивертер

Променливо съпротивление R_д е свързан паралелно с намотките на сериите, както е показано на фигурата по-долу.

Паралелният резистор се нарича Diverter. Част от главния ток се отклонява чрез променливо съпротивление R_д, По този начин функцията на дивертора е да се намалитокът, преминаващ през намотката на полето. Намаляването на тока на полето намалява количеството на потока и в резултат на това се увеличава скоростта на двигателя.

Контрол на полето

Вторият метод, използван в серийния двигател за изменение на тока на полето, е чрез контрол на полето. Схемата за свързване е показана по-долу.

Тук амперните завои се променят чрез промяна наброй полеви завои. Този тип устройство се използва в електрическа тягова система. Скоростта на двигателя се контролира от изменението на полевия поток. Характеристиката на скоростта-въртящ момент на серийния двигател е показана по-долу.

Предимства на контрол на полевия поток

Следват предимствата на метода за контрол на полевия поток.

• Този метод е лесен и удобен.
• Тъй като полето на шунта е много малко, загубата на мощност в полето на шунта също е малка.

Потокът обикновено не може да бъде увеличен отвъд неговиянормални стойности поради наситеността на желязото. Следователно контролът на скоростта от потока е ограничен до отслабването на полето, което води до увеличаване на скоростта. Този метод е приложим само за ограничен обхват, защото ако полето е прекалено отслабено, има загуба на стабилност.

Контрол на напрежението на котвата на DC мотора

При метода за контрол на напрежението на котвата регулирането на скоростта се постига чрез промяна на приложеното напрежение в намотката на котвата на двигателя. Този метод за контрол на скоростта също е известен като Метод на Уорд Леонард, което е обсъдено подробно под темата Метод на Леонард Уорд или Контрол на напрежението на арматурата. Връзката е предоставена по-долу.

Вижте също: Уорд Леонард Метод за контрол на скоростта на DC двигател или контрол на напрежението на арматурата