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Controllo della velocità del motore a corrente continua: controllo della resistenza dell'armatura e controllo del flusso di campo

Il motore cc converte la potenza meccanica indc energia elettrica. Una delle caratteristiche più importanti del motore a corrente continua è che la loro velocità può essere facilmente controllata in base ai requisiti utilizzando metodi semplici. Questo tipo di controllo è impossibile in un motore CA.

Il concetto di regolazione della velocità è diversodal controllo della velocità. Nella regolazione della velocità, la velocità del motore cambia naturalmente mentre nel motore in corrente continua la velocità del motore cambia manualmente dall'operatore o da un dispositivo di controllo automatico. Il velocità del motore DC è dato dalla relazione mostrata sotto.

L'equazione (1) che la velocità dipende dalla tensione di alimentazione V, la resistenza del circuito di armatura Run e il flusso di campo φ, che è prodotto dalla corrente di campo.

SPEED-CONTROL-OF-DC-MOTOR-EQ-1

Contenuto:

Per controllare la velocità del motore a corrente continua, ilvariazione di tensione, resistenza all'armatura e flusso di campo sono prese in considerazione. Esistono tre metodi generali per il controllo della velocità di un motore CC. Sono come segue.

      • Variazione della resistenza nel circuito dell'armatura.
        Questo metodo è chiamato Resistenza all'armatura o controllo reostatico.
      • Variazione nel flusso di campo
        Questo metodo è noto come Controllo del flusso di campo.
      • Variazione della tensione applicata
        Questo metodo è anche noto come Controllo della tensione di armatura.

Di seguito è riportata la discussione dettagliata dei vari metodi di controllo della velocità.

Controllo della resistenza dell'armatura del motore CC

Shunt Motor

Di seguito è mostrato lo schema di collegamento di un motore di derivazione del metodo di controllo della resistenza dell'armatura. In questo metodo, un resistore variabile Re è inserito nel circuito dell'armatura. La variazione della resistenza variabile non influisce sul flusso poiché il campo è direttamente collegato alla rete di alimentazione.

velocità-controllo-di-motore CC di fig-1
Il caratteristica della corrente di velocità del motore di derivazione è mostrato sotto.

velocità-controllo-di-motore CC di fig-3
Serie Motor

Consideriamo ora uno schema di collegamento del controllo della velocità del motore della serie DC mediante il metodo di controllo della resistenza dell'armatura.

velocità-controllo-di-motore CC di fig-2
Variando la resistenza del circuito dell'armatura, ilcorrente e flusso sono entrambi interessati. La caduta di tensione nella resistenza variabile riduce la tensione applicata all'armatura e, di conseguenza, la velocità del motore viene ridotta.

Il caratteristica velocità-corrente di un motore in serie è mostrato nella figura sottostante.

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Quando il valore della resistenza variabile è Reaumentato, il motore funziona a una velocità inferiore. Poiché la resistenza variabile trasporta la piena corrente di armatura, deve essere progettata per portare continuamente la piena corrente di armatura.

Svantaggi del metodo di controllo della resistenza dell'armatura

      • Una grande quantità di energia viene sprecata nella resistenza esterna Re.
      • Il controllo della resistenza dell'armatura è limitato per mantenere la velocità al di sotto della velocità normale del motore e aumentare la velocità al di sopra del livello normale non è possibile con questo metodo.
      • Per un dato valore di resistenza variabile, la riduzione della velocità non è costante ma varia con il carico del motore.
      • Questo metodo di controllo della velocità è utilizzato solo per piccoli motori.

Metodo di controllo del flusso di campo del motore a corrente continua

Il flusso è prodotto dalla corrente di campo. Pertanto, il controllo della velocità con questo metodo viene ottenuto mediante il controllo della corrente di campo.

Shunt Motor

In un motore Shunt, il resistore variabile RC è collegato in serie con gli avvolgimenti del campo shunt come mostrato nella figura sottostante. Questo resistore RC è noto come Shunt Field Regulator.

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La corrente del campo shunt è data dall'equazione mostrata sotto.

SPEED-CONTROL-OF-DC-MOTOR-EQ-2

La connessione di RC nel campo riduce ilcorrente di campo, e quindi anche il flusso viene ridotto. Questa riduzione del flusso aumenta la velocità e, quindi, il motore funziona a velocità superiore alla velocità normale. Pertanto, questo metodo viene utilizzato per dare la velocità del motore sopra il normale o per correggere la caduta di velocità a causa del carico.

Il curva di coppia velocità per il motore di derivazione è mostrato sotto.

velocità-controllo-di-motore CC di fig-8
Serie Motor

In un motore in serie, la variazione della corrente di campo viene fatta con un qualsiasi metodo, cioè mediante un deviatore o un controllo di campo tappato.

Usando un deviatore

Una resistenza variabile Rd è collegato in parallelo agli avvolgimenti di campo della serie come mostrato nella figura seguente.

velocità-controllo-di-motore CC di fig-6
Il resistore parallelo è chiamato Diverter. Una parte della corrente principale viene deviata attraverso una resistenza variabile Rd. Pertanto, la funzione di un deviatore è quella di ridurrela corrente che scorre attraverso il campo di avvolgimento. La riduzione della corrente di campo riduce la quantità di flusso e di conseguenza la velocità del motore aumenta.

Controllo del campo maschiato

Il secondo metodo utilizzato in un motore in serie per la variazione della corrente di campo è il controllo del campo maschiato. Lo schema di collegamento è mostrato sotto.

velocità-controllo-di-motore CC di fig-7
Qui i giri di ampere sono variati variando ilnumero di giri di campo. Questo tipo di accordo è utilizzato in un sistema di trazione elettrica. La velocità del motore è controllata dalla variazione del flusso di campo. Di seguito viene mostrata la caratteristica coppia-velocità di un motore in serie.

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Vantaggi del controllo del flusso di campo

I seguenti sono i vantaggi del metodo di controllo del flusso di campo.

      • Questo metodo è facile e conveniente.
      • Poiché il campo shunt è molto piccolo, anche la perdita di potenza nel campo shunt è ridotta.

Di solito il flusso non può essere aumentato oltre il suovalori normali a causa della saturazione del ferro. Pertanto, il controllo della velocità tramite flusso è limitato all'indebolimento del campo, il che aumenta la velocità. Questo metodo è applicabile solo a un intervallo limitato perché se il campo è indebolito troppo, c'è una perdita di stabilità.

Controllo della tensione di armatura del motore CC

Nel metodo di controllo della tensione dell'armatura, il controllo della velocità viene ottenuto variando la tensione applicata nell'avvolgimento dell'indotto del motore. Questo metodo di controllo della velocità è anche noto come Ward Leonard Method, che è discusso in dettaglio sotto l'argomento Ward Leonard Method o Armature Voltage Control. Il collegamento è fornito di seguito.

Vedi anche: Ward Leonard Metodo di controllo della velocità del motore CC o controllo della tensione di armatura

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