/ / การควบคุมความเร็วของมอเตอร์กระแสตรง: การควบคุมความต้านทานกระดองและการควบคุมฟลักซ์ภาคสนาม

การควบคุมความเร็วของมอเตอร์กระแสตรง: การควบคุมความต้านทานกระดองและการควบคุมฟลักซ์ภาคสนาม

มอเตอร์ dc แปลงกำลังเชิงกลเป็นพลังงานไฟฟ้า dc หนึ่งในคุณสมบัติที่สำคัญที่สุดของมอเตอร์กระแสตรงคือความเร็วสามารถควบคุมได้ง่ายตามความต้องการโดยใช้วิธีการง่ายๆ การควบคุมประเภทนี้ไม่สามารถทำได้ในมอเตอร์ AC

แนวคิดของการควบคุมความเร็วนั้นแตกต่างกันจากการควบคุมความเร็ว ในการควบคุมความเร็วความเร็วของมอเตอร์จะเปลี่ยนไปตามธรรมชาติในขณะที่มอเตอร์ dc ความเร็วของมอเตอร์จะเปลี่ยนด้วยตนเองโดยผู้ปฏิบัติงานหรือโดยอุปกรณ์ควบคุมอัตโนมัติบางอย่าง ความเร็ว ของมอเตอร์กระแสตรงได้รับจากความสัมพันธ์ที่แสดงด้านล่าง

สมการ (1) ที่ความเร็วขึ้นอยู่กับแรงดันไฟฟ้า V ซึ่งเป็นความต้านทานของวงจรอาร์เมเจอร์เป็ และฟลักซ์สนาม ϕ ซึ่งผลิตโดยกระแสสนาม

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

สารบัญ:

สำหรับการควบคุมความเร็วของ DC Motor นั้นการพิจารณาความแปรปรวนของแรงดันไฟฟ้าความต้านทานกระดองและฟลักซ์ของสนามไฟฟ้า มีวิธีการทั่วไปสามวิธีในการควบคุมความเร็วของมอเตอร์กระแสตรง พวกเขามีดังนี้

      • การเปลี่ยนแปลงของความต้านทานในวงจรกระดอง
        วิธีนี้เรียกว่า กระดองต้านทานหรือควบคุม Rheostatic
      • ความแปรปรวนในสนามไหล
        วิธีการนี้เรียกว่า การควบคุมฟลักซ์ภาคสนาม
      • การเปลี่ยนแปลงของแรงดันไฟฟ้าที่ใช้
        วิธีการนี้เรียกว่า การควบคุมแรงดันไฟฟ้าของกระดอง

การอภิปรายโดยละเอียดเกี่ยวกับวิธีการควบคุมความเร็วต่างๆนั้นมีให้ด้านล่าง

การควบคุมความต้านทานกระดองของมอเตอร์กระแสตรง

มอเตอร์ปัด

แผนภาพการเชื่อมต่อของมอเตอร์ปัดของวิธีการควบคุมความต้านทานกระดองแสดงดังต่อไปนี้ ในวิธีนี้ตัวต้านทานตัวแปร Rอี ใส่ในวงจรกระดอง การแปรผันของความต้านทานผันแปรจะไม่ส่งผลต่อฟลักซ์เนื่องจากสนามเชื่อมต่อโดยตรงกับแหล่งจ่ายไฟหลัก

ความเร็วการควบคุมของ DC-มอเตอร์มะเดื่อ 1
คน ลักษณะความเร็วปัจจุบัน ของมอเตอร์ปัดแสดงดังต่อไปนี้

ความเร็วการควบคุมของ DC-มอเตอร์มะเดื่อ 3
มอเตอร์ซีรี่ย์

ตอนนี้ให้เราพิจารณาแผนภาพการเชื่อมต่อของการควบคุมความเร็วของมอเตอร์ซีรีย์ DC โดยวิธีการควบคุมความต้านทานกระดอง

ความเร็วการควบคุมของ DC-มอเตอร์มะเดื่อ 2
ด้วยการเปลี่ยนแปลงความต้านทานของวงจรกระดองกระแสและฟลักซ์ทั้งสองได้รับผลกระทบ การลดลงของแรงดันไฟฟ้าในความต้านทานผันแปรจะลดแรงดันไฟฟ้าที่นำไปใช้กับเกราะและทำให้ความเร็วของมอเตอร์ลดลง

คน ลักษณะความเร็ว - ปัจจุบัน ของมอเตอร์แบบอนุกรมดังแสดงในรูปด้านล่าง

ความเร็วการควบคุมของ DC-มอเตอร์มะเดื่อ 4
เมื่อค่าความต้านทานแปรผันเป็นเท่าใดเพิ่มขึ้นมอเตอร์ทำงานที่ความเร็วต่ำกว่า เนื่องจากความต้านทานผันแปรมีกระแสไฟฟ้าเต็มเกราะจึงต้องออกแบบให้มีกระแสไฟฟ้าเต็มเกราะต่อเนื่อง

ข้อเสียของวิธีการควบคุมความต้านทานกระดอง

      • พลังงานจำนวนมากสูญเปล่าในความต้านทานภายนอก Re
      • การควบคุมความต้านทานของเกราะถูก จำกัด ให้รักษาความเร็วต่ำกว่าความเร็วปกติของมอเตอร์และไม่สามารถเพิ่มความเร็วในระดับที่สูงกว่าระดับปกติได้
      • สำหรับค่าความต้านทานผันแปรที่กำหนดการลดความเร็วไม่คงที่ แต่แตกต่างกันไปตามภาระมอเตอร์
      • วิธีการควบคุมความเร็วนี้ใช้สำหรับมอเตอร์ขนาดเล็กเท่านั้น

วิธีการควบคุมภาคสนามของมอเตอร์กระแสตรง

ฟลักซ์ผลิตโดยกระแสสนาม ดังนั้นการควบคุมความเร็วด้วยวิธีนี้จึงทำได้โดยการควบคุมกระแสสนาม

มอเตอร์ปัด

ใน Shunt Motor ตัวต้านทานตัวแปร RC มีการเชื่อมต่อในชุดที่มีขดลวดสนามปัดที่แสดงในรูปด้านล่าง ตัวต้านทานนี้ RC ได้ชื่อว่าเป็น Shunt Field Regulator

ความเร็วการควบคุมของ DC-มอเตอร์มะเดื่อ 5
สนามกระแสปัดเป็นสมการที่แสดงด้านล่าง

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

การเชื่อมต่อของ RC ในสนามลดสนามกระแสและด้วยเหตุนี้การไหลจะลดลง การลดลงของฟลักซ์นี้จะเพิ่มความเร็วดังนั้นมอเตอร์จะทำงานที่ความเร็วสูงกว่าความเร็วปกติ ดังนั้นวิธีนี้ใช้เพื่อให้ความเร็วมอเตอร์สูงกว่าปกติหรือเพื่อแก้ไขการลดความเร็วเนื่องจากการโหลด

คน เส้นโค้งความเร็วแรงบิด สำหรับมอเตอร์ปัดแสดงดังต่อไปนี้

ความเร็วการควบคุมของ DC-มอเตอร์มะเดื่อ 8
มอเตอร์ซีรี่ย์

ในมอเตอร์แบบอนุกรมการแปรผันของกระแสสนามจะกระทำโดยวิธีใดวิธีหนึ่งเช่นโดยตัวแปลงไฟ

โดยใช้นักประดาน้ำ

ความต้านทานแปรผัน Rd มีการเชื่อมต่อแบบขนานกับขดลวดสนามชุดดังแสดงในรูปด้านล่าง

ความเร็วการควบคุมของ DC-มอเตอร์มะเดื่อ 6
ตัวต้านทานแบบขนานเรียกว่า Diverter ส่วนหนึ่งของกระแสหลักถูกเบี่ยงเบนผ่านความต้านทานผันแปร Rd. ดังนั้นฟังก์ชั่นของ diverter คือการลดกระแสที่ไหลผ่านสนามที่คดเคี้ยว การลดลงของสนามกระแสลดปริมาณการไหลและเป็นผลให้ความเร็วของมอเตอร์เพิ่มขึ้น

Tapped Field Control

วิธีที่สองที่ใช้ในซีรีย์มอเตอร์สำหรับการเปลี่ยนแปลงของกระแสสนามคือโดยการควบคุมสนามแบบสัมผัส แผนภาพการเชื่อมต่อแสดงอยู่ด้านล่าง

ความเร็วการควบคุมของ DC-มอเตอร์มะเดื่อ-7
ที่นี่มีการเปลี่ยนแอมแปร์โดยเปลี่ยนแปลงจำนวนเขตข้อมูลเปลี่ยน การจัดเรียงประเภทนี้ใช้ในระบบลากไฟฟ้า ความเร็วของมอเตอร์ถูกควบคุมโดยการแปรผันของฟลักซ์สนาม คุณลักษณะแรงบิดความเร็วของมอเตอร์ซีรี่ย์แสดงไว้ด้านล่าง

ความเร็วการควบคุมของ DC-มอเตอร์มะเดื่อ-9

ข้อดีของการควบคุมฟลักซ์ภาคสนาม

ต่อไปนี้เป็นข้อดีของวิธีการควบคุมฟลักซ์ฟิลด์

      • วิธีนี้ง่ายและสะดวก
      • เนื่องจากเขตแบ่งมีขนาดเล็กมากการสูญเสียพลังงานในเขตแบ่งเป็นขนาดเล็ก

โดยปกติฟลักซ์จะไม่สามารถเพิ่มขึ้นได้ค่าปกติเนื่องจากความอิ่มตัวของธาตุเหล็ก ดังนั้นการควบคุมความเร็วด้วยฟลักซ์จึง จำกัด เฉพาะการลดลงของสนามซึ่งทำให้ความเร็วเพิ่มขึ้น วิธีนี้ใช้ได้กับช่วงที่ จำกัด เท่านั้นเพราะถ้าเขตข้อมูลอ่อนแรงเกินไปมันจะสูญเสียความเสถียร

การควบคุมแรงดันไฟฟ้ากระดองของมอเตอร์กระแสตรง

ในวิธีการควบคุมแรงดันไฟฟ้ากระดองการควบคุมความเร็วทำได้โดยการเปลี่ยนแปลงแรงดันไฟฟ้าที่ใช้ในขดลวดกระดองของมอเตอร์ วิธีการควบคุมความเร็วนี้เรียกอีกอย่างว่า วิธีการของ Ward Leonardซึ่งจะกล่าวถึงในรายละเอียดภายใต้หัวข้อวิธี Ward Leonard หรือ Armature Voltage Control ลิงค์มีให้ด้านล่าง

ยังดู: วิธี Ward Leonard ของการควบคุมความเร็วของมอเตอร์ DC หรือการควบคุมแรงดันไฟฟ้าของกระดอง

อ่านเพิ่มเติม: