/ / Контроль швидкості двигуна постійного струму: контроль опору арматури та контроль польового потоку

Контроль швидкості двигуна постійного струму: контроль опору арматури та керування полевим потоком

Двигун постійного струму перетворює механічну потужністьпостійного струму. Одна з найважливіших особливостей двигуна постійного струму полягає в тому, що їх швидкість може бути легко керувати відповідно до вимог за допомогою простих методів. Такий тип керування в двигуні змінного струму неможливий.

Концепція регулювання швидкості різнавід контролю швидкості. У регулюванні швидкості, швидкість двигуна змінюється природно, тоді як в двигуні постійного струму швидкість двигуна змінюється вручну оператором або деяким автоматичним пристроєм управління. The швидкість Двигуна постійного струму задається співвідношенням, показаним нижче.

Рівняння (1), що швидкість залежить від напруги живлення V, опору ланцюга опору Ra і потік поля ϕ, який виробляється струмом поля.

ШВИДКІСТЬ-УПРАВЛІННЯ-З-DC-МОТО-EQ-1

Зміст:

Для керування швидкістю двигуна постійного струмувраховуються зміни напруги, опору арматури та потоку поля. Існують три загальні методи керування швидкістю двигуна постійного струму. Вони такі.

      • Відхилення опору в ланцюзі якоря.
        Цей метод викликається Опір арматури або реостатичний контроль.
      • Зміна поля потоку
        Цей метод відомий як Польовий контроль потоку.
      • Відхилення прикладеної напруги
        Цей метод також відомий як Контроль напруги арматури.

Детальне обговорення різних методів контролю швидкості наведено нижче.

Контроль опору двигуна постійного струму

Шунтуючий двигун

Нижче наведена схема з'єднання шунтуючого двигуна методу контролю опору якоря. У цьому методі змінний резистор Re вводиться в ланцюг якоря. Зміна змінного опору не впливає на потік, оскільки поле безпосередньо підключене до мережі живлення.

швидкість-контроль-dc-мотор-рис-1
The характеристика швидкості струму наведений нижче.

швидкість-контроль-dc-мотор-рис-3
Мотор серії

Тепер розглянемо схему з'єднання швидкості керування двигуном серії DC методом керування опором якоря.

швидкість-контроль-dc-мотор-рис-2
Змінюючи опір схеми якоря,впливають струм і потік. Падіння напруги в змінному опорі зменшує прикладену напругу до якоря, в результаті чого знижується швидкість двигуна.

The характеристика швидкості-струму серії двигуна показано на малюнку нижче.

швидкість-контроль-dc-мотор-рис-4
При значенні змінного опору Reзбільшується, двигун працює на меншій швидкості. Оскільки змінна стійкість несе повний струм якоря, вона повинна бути розроблена для безперервного перенесення повного струму якоря.

Недоліки методу керування опором арматури

      • Велика кількість енергії витрачається у зовнішньому опорі Re.
      • Керування опором арматури обмежується для збереження швидкості нижче нормальної швидкості двигуна і збільшення швидкості вище нормального рівня неможливо за допомогою цього методу.
      • Для заданого значення змінного опору зниження швидкості не є постійним, а змінюється в залежності від навантаження на двигун.
      • Цей метод контролю швидкості використовується тільки для малих двигунів.

Метод управління польовим потоком двигуна постійного струму

Потік виробляється струмом поля. Таким чином, регулювання швидкості за допомогою цього способу досягається контролем поля струму.

Шунтуючий двигун

У Шунтуючому двигуні змінний резистор RC з'єднаний послідовно з обмотками шунтуючого поля, як показано на малюнку нижче. Цей резистор RC відомий як a Регулятор поля шунта.

швидкість-контроль-dc-мотор-рис-5
Струмінь струму шунта задається рівнянням, показаним нижче.

ШВИДКІСТЬ-УПРАВЛІННЯ-З-DC-МОТО-EQ-2

З'єднання RC в поле зменшуєпольовий струм, а отже, і потік також знижується. Це зменшення потоку збільшує швидкість, і, таким чином, двигун працює на швидкості, що перевищує нормальну швидкість. Тому цей метод використовується, щоб дати швидкості двигуна вище норми або виправити падіння швидкості через навантаження.

The крива швидкості-крутного моменту для шунтуючого двигуна показано нижче.

швидкість-контроль-dc-мотор-рис-8
Мотор серії

У двигуні серії зміна струму поля здійснюється будь-яким одним методом, тобто або перетворювачем, або регулюванням поля.

За допомогою перетворювача

Змінний опір Rd з'єднаний паралельно з обмотками серії, як показано на малюнку нижче.

швидкість-контроль-dc-мотор-рис-6
Паралельний резистор називається перетворювачем. Частина основного струму відводиться через змінний опір Rd. Таким чином, функція перетворювача полягає в зменшенніструм, що протікає через обмотку поля. Зменшення струму поля зменшує кількість флюсу і в результаті збільшується швидкість двигуна.

Польовий контроль

Другий метод, використовуваний у двигуні серії для зміни струму поля, полягає в регульованому виборі поля. Схема підключення показана нижче.

швидкість-контроль-dc-мотор-рис-7
Тут амперні повороти змінюються шляхом зміникількість поворотів поля. Цей тип пристрою використовується в системі електричної тяги. Швидкість двигуна контролюється зміною потоку поля. Характеристика швидкості-крутного моменту серії двигуна показана нижче.

швидкість-контроль-dc-мотор-фіг-9

Переваги контролю польового потоку

Нижче наведені переваги методу керування потоком поля.

      • Цей метод простий і зручний.
      • Оскільки шунтуюче поле дуже мало, втрати потужності в шунтуючому полі також малі.

Потік зазвичай не може бути збільшений за його межаминормальних значень через насичення заліза. Тому регулювання швидкості потоком обмежується ослабленням поля, що дає збільшення швидкості. Цей метод застосовується лише до обмеженого діапазону, оскільки, якщо поле занадто ослаблене, відбувається втрата стабільності.

Керування напругою арматури двигуна постійного струму

У способі керування напругою якоря регулювання швидкості досягається зміною прикладеної напруги в обмотці якоря двигуна. Цей спосіб контролю швидкості також відомий як Метод Уорда Леонарда, який детально обговорюється в темі Метод Уорда Леонарда або Контроль напруги арматури. Посилання наведено нижче.

Також див: Ward Leonard Метод контролю швидкості двигуна постійного струму або регулювання напруги арматури

Також читайте: