/ モータの回転速度制御:電機子抵抗制御と界磁磁束制御

DCモータの速度制御:電機子抵抗制御と界磁磁束制御

dcモーターは機械力をに変えます直流電力DCモータの最も重要な特徴の1つは、それらの速度が簡単な方法を使用することによって要求に従って容易に制御されることができるということです。このような制御は交流電動機では不可能である。

速度調整の概念が異なります速度制御から。速度調整では、モータの速度は自然に変化しますが、DCモータでは、モータの速度はオペレータまたは手動の自動制御装置によって手動で変化します。の 速度 DCモータの回転数は以下の関係で与えられます。

速度が供給電圧V、電機子回路抵抗Rに依存するという式(1)ある 界磁電流によって生成される界磁磁束φ。

DCモーターの速度制御EQ-1

内容:

DCモーターの速度を制御するために、電圧、電機子抵抗および界磁磁束の変動が考慮されます。 DCモーターの速度制御には3つの一般的な方法があります。それらは以下の通りです。

      • 電機子回路における抵抗の変動
        このメソッドは呼ばれます 電機子抵抗またはレオスタット制御
      • 電場フラックスの変動
        この方法は、 界磁磁束制御
      • 印加電圧の変動
        この方法は、としても知られています 電機子電圧制御

速度を制御する様々な方法の詳細な説明は以下に与えられる。

DCモータの電機子抵抗制御

シャントモーター

電機子抵抗制御方式のシャントモータの結線図を以下に示します。この方法では、可変抵抗Re 電機子回路に入れる。可変抵抗の変動は、電界が直接電源に接続されているため、磁束に影響を与えません。

DCモーターの速度制御fig-1
速度電流特性 シャントモータの回転数は以下の通りです。

DCモーターの速度制御fig-3
シリーズモーター

ここで、電機子抵抗制御方式によるDCシリーズモータの速度制御の結線図を考えてみましょう。

DCモーターのスピードコントロールfig-2
電機子回路の抵抗を変えることによって、電流と磁束の両方が影響を受けます。可変抵抗の電圧降下は電機子への印加電圧を低下させ、その結果、モータの速度が低下する。

速度 - 電流特性 下の図に直列モータの回転数を示します。

DCモーターの速度制御fig-4
可変抵抗Reの値が増加すると、モーターは低速で回転します。可変抵抗は全電機子電流を流すので、それは絶えず全電機子電流を流すように設計されなければならない。

電機子抵抗制御方式のデメリット

      • 外部抵抗Reにおいて大量の電力が浪費される。
      • 電機子抵抗制御は、速度をモータの通常速度以下に保つように制限されており、通常レベルを超える速度の増加はこの方法では不可能である。
      • 可変抵抗値が一定の場合、減速度は一定ではなく、モータ負荷によって変わります。
      • この速度制御方法は小型モーターにのみ使用されます。

DCモータの界磁磁束制御法

磁束は界磁電流によって発生します。したがって、この方法による速度制御は界磁電流の制御によって達成される。

シャントモーター

シャントモーターでは、可変抵抗RC 次の図に示すように、は、シャント界磁巻線と直列に接続されています。この抵抗RC として知られている シャントフィールドレギュレータ。

DCモーターのスピードコントロールfig-5
シャント界磁電流は以下の式で与えられます。

DCモーターの速度制御EQ-2

現場でのRCの接続は界磁電流、したがって磁束も減少する。この磁束の減少は速度を増すので、モータは通常の速度よりも速い速度で回転する。したがって、この方法は、モータ速度を通常よりも速くしたり、負荷による速度の低下を修正するために使用されます。

速度 - トルク曲線 シャントモータの場合は以下の通りです。

DCモーターのスピードコントロールfig-8
シリーズモーター

直列モータでは、界磁電流の変動は、任意の1つの方法、すなわちダイバータまたはタップ付き界磁制御のいずれかによって行われる。

ダイバータを使って

可変抵抗R 次の図に示すように、コイルは直列界磁巻線と並列に接続されています。

DCモーターの速度制御fig-6
並列抵抗器はダイバータと呼ばれます。主電流の一部は、可変抵抗Rを通って転用される。。したがって、ダイバータの機能は界磁巻線を流れる電流。界磁電流の減少は磁束の量を減少させ、結果としてモータの速度が増加します。

タップフィールドコントロール

界磁電流の変動のために直列モータで使用される第2の方法はタップ付き界磁制御によるものである。接続図を以下に示します。

DCモーターの速度制御fig-7
ここで、アンペアターンは、フィールドターン数この種の装置は電気牽引システムで使用されている。モータの速度は界磁磁束の変化によって制御されます。直列モータの速度 - トルク特性を以下に示します。

DCモーターの速度制御fig-9

界磁磁束制御の利点

以下は、界磁磁束制御方法の利点です。

      • この方法は簡単で便利です。
      • シャントフィールドは非常に小さいので、シャントフィールドでの電力損失も小さいです。

フラックスは通常それを超えて増加することはできません。鉄の飽和のため、通常の値。それ故、磁束による速度制御は場の弱体化に制限され、それは速度の増加を与える。この方法は限られた範囲にしか適用できません。電界が弱まりすぎると安定性が失われるからです。

DCモータの電機子電圧制御

電機子電圧制御方法では、速度制御はモータの電機子巻線に印加される電圧を変えることによって達成される。この速度制御方法は、 レオナルド法これについては、ワードレナード法または電機子電圧制御のトピックで詳しく説明します。リンクは以下の通りです。

また見なさい:Ward Leonard DCモータの速度制御または電機子電圧制御

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