Motoare de excitare paralelă
Schema motorului de excitație paralelă este prezentată în Fig. 1.25. Bobina armăturii și bobina de excitație sunt conectate în paralel. În această schemă: I este curentul consumat de motor din rețea, Ic este curentul de armatură, Ic este curentul de excitație. Din prima lege a lui Kirchhoff rezultă că I = In + Ic.
Caracteristică mecanică naturală. Caracteristica mecanică naturală este descrisă prin formula (1.6).
La inactivitate, M = 0 și nx = U / CE F.
Dacă Φ = const, atunci ecuația caracteristicilor mecanice ia forma:
Rezultă din punctul 1.8 că caracteristica mecanică (Figura 1.26, linia dreaptă 1) este o linie dreaptă cu o pantă a și un coeficient unghiular b. Deoarece motoarele DC sunt mici în R, atunci când sarcina pe arbore crește, viteza de rotație n se modifică nesemnificativ - caracteristicile de acest tip sunt numite "rigide".
Curentul consumat de motor din rețea crește practic proporțional cu momentul de încărcare. De fapt, M »Mam = Sm Ia Φ, și din moment ce motorul de excitație paralelă Φ = const, I я
Controlul vitezei.
Controlul vitezei este posibilă (1.6) în trei moduri: variație a polilor magnetici ai principal F debitului, modificarea rezistenței la circuit și armătură Rya schimbarea circuitului alimentat la tensiunea armatura de U (n schimba datorită modificărilor conceptului regulament M cuplul de sarcină nu este inclus).
Comanda n prin schimbarea fluxului magnetic F se efectuează cu ajutorul unui reostat de reglare Rp. Cu rezistența crescătoare a reostatului, curentul de excitație Ic și fluxul magnetic al polilor principali Ф scad. Aceasta conduce, în primul rând, la o creștere a vitezei de mers în gol nx și, în al doilea rând, la o creștere a coeficientului b, adică la o creștere a unghiului de înclinare a caracteristicii mecanice. Cu toate acestea, b rămâne mic și rigiditatea caracteristicilor mecanice este menținută. În Fig. 1.28 în afară de caracteristica naturală 1 care corespunde fluxului magnetic maxim Φ, este dată o familie de caracteristici mecanice 2-4, luată cu un flux magnetic redus. Din caracteristicile sale rezultă că prin schimbarea fluxului magnetic se poate mări frecvența de rotație numai în raport cu caracteristica naturală. Practic, frecvența rotației prin această metodă poate fi mărită de cel mult 2 ori, deoarece o creștere a vitezei duce la o deteriorare a comutării și chiar la deteriorarea mecanică a mașinii.
O altă metodă de control a ratei asociate cu includerea în serie cu armătură Rya.r reglare reostat (pornire rezistor Rp nu este potrivit pentru acest scop, deoarece acesta este proiectat pentru o funcționare intermitentă). În acest caz formula (1.6) are forma:
din care rezultă că viteza la ralanti pentru orice rezistență Rd.p este aceeași, iar coeficientul b și, în consecință, panta caracteristicilor mecanice 5-7 crește (Figura 1.26). Reglarea vitezei de rotație prin această metodă are ca rezultat o reducere a vitezei de rotație în raport cu caracteristica naturală. În plus, este neeconomic, deoarece este asociat cu o putere mare de pierdere (Rd.p I) în reostatul de control, peste care curge întregul curent de armatură.
Cea de-a treia modalitate de a regla viteza este schimbarea tensiunii furnizate armăturii fără schimbare. Este posibil numai în cazul în care armătura motorului este alimentată dintr-o sursă separată, a cărei tensiune poate fi reglată. Ca sursă reglementată, se utilizează generatoare separate special concepute pentru acest motor sau supape controlate (tiratroni, redresoare cu mercur, tiristoare). În primul caz se formează un sistem de mașini, numit sistemul GD (generator-motor), (Figura 1.27). Acesta este utilizat pentru controlul neted al unei game largi de viteze de rotație a motoarelor DC puternice și în sistemele automate de control. Sistemul de comandă cu supape controlate HC (Figura 1.28) este utilizat pentru a controla viteza de rotație a motoarelor mai mici. Avantajul său este o economie mare.
Reglarea vitezei de rotație prin schimbarea U este practic posibilă numai în direcția scăderii, deoarece o creștere a tensiunii deasupra tensiunii nominale este inacceptabilă datorită deteriorării puternice a comutării. Rezultă din punctul 1.9 că atunci când tensiunea scade, turația de mers în gol nx scade, iar panta caracteristicilor mecanice 8-10 nu se modifică (vezi Figura 1.26), acestea rămân rigide chiar și la tensiuni mici. Domeniul de control (nmax / nmin) în acest fel este 6: 1-8: 1. Acesta poate fi extins foarte mult prin utilizarea unor scheme speciale cu feedback.
Caracteristica de reglare n = f (Iв) a motorului de excitație paralelă este prezentată în Fig. 1,29.
Caracterul său este determinat prin relația (1.5), din care rezultă că frecvența de rotație este invers proporțională cu fluxul magnetic și deci excitație curent Ic. Când curentul de excitație Ic = 0, care poate fi la ruperea circuitului de excitație, fluxul magnetic rezidual este si viteza devine Fost atât de mare încât motorul poate fi distrus mecanic - acest fenomen este numit spațiere motorului.
Fenomenul fizic de separare datorită faptului că cuplul (1.2) pentru reducerea fluxului magnetic aparent ar trebui să scadă, cu toate acestea, armatura de curent Iya = (U - E) / Rya crește considerabil, deoarece E redus (1.1), iar diferența U - E crește într-o măsură mai mare (de obicei E »0,9 U).
Modurile de frânare ale motorului au loc atunci când momentul electromagnetic dezvoltat de motor acționează împotriva direcției de rotație a armăturii. Acestea pot apărea în timpul funcționării motorului atunci când condițiile de funcționare se schimbă sau sunt create artificial pentru a reduce rapid viteza, opriți sau inversați motorul.
Motorul de excitație paralelă are trei moduri de frânare: frânarea generatorului cu revenirea puterii în rețea, frânarea printr-o frânare opusă și dinamică.
Generatornoetormozhenie apare atunci când frecvența de rotație n armăturii devine mai mare decât viteza de rotație pentru ideale (adică atunci când MPR = 0) nx inactiv (n> nx). Trecerea la acest mod de mod al motorului este posibilă, de exemplu, în timpul coborârii încărcăturii atunci când cuplul produs de sarcina, aplicată armătura în aceeași direcție ca și cuplul motorului electromagnetic, adică, când cuplul de sarcină acționează în funcție de momentul electromagnetic al motorului și câștigă o viteză mai mare decât nx. Dacă n> nx, apoi E> Uc (unde Uc - tensiunea de alimentare) și schimbările de curent cu motor înregistrați (1.4) - cuplul electromagnetic al cuplului devine frână și mașina de funcționare a motorului devine o energie în modul generator și transferuri de la rețea (de recuperare a energiei ). Mutarea aparatului din modul motorului generatorului ilustrat caracteristică mecanică (fig. 1.30). Lăsați în modul de conducere a1 - punct de lucru; aceasta corespunde momentului M. Dacă frecvența de rotație crește, punctul de funcționare de-a lungul caracteristicii cadranul 1 în cadranul I pornește II, de exemplu în punctul de funcționare a2. care corespunde vitezei de rotație n și cuplului de frânare - M.
În cazul în care direcția curentului din armătură sau curentul de câmp este inversată, oprirea decelerii are loc în motorul de rulare. Momentul electromagnetic modifică semnul și devine inhibitor.
Motorul cu direcția opusă de rotație corespunde caracteristicilor mecanice situate în cadrele II și III (de exemplu, caracteristica naturală 2 din Figura 1.30).
O tranziție bruscă la această caracteristică este aproape inacceptabilă, deoarece este însoțită de un cuplu extrem de mare de curent și de frânare. Din acest motiv, simultan cu comutarea unei înfășurări în circuitul de armatură, se pornește o rezistență suplimentară Rdo, care limitează curentul de armare.
Caracteristica mecanică a modului cu Rd are o pantă mare (linia dreaptă 3). La trecerea la modul opoziție, viteza n nu se poate schimba în primul moment (datorită inerției armăturii), iar punctul de operare din poziția a1 trece la poziția a3 pe noua caracteristică. Datorită aspectului Mtor, viteza n va cădea rapid până când punctul de operare a3 va ajunge în poziția a4. corespunzătoare opririi motorului. Dacă în acest moment motorul nu este deconectat de la sursa de alimentare, armătura va schimba direcția de rotație. Mașina va începe să funcționeze în modul de conducere cu o nouă direcție de rotație, iar punctul său de lucru a5 va fi pe caracteristica mecanică 3 din cadranul III.
Încălzirea dinamică are loc atunci când armătura motorului este deconectată de la rețea și blocată la rezistența de frânare dinamică Rd. Ecuația de caracteristică (1.6) are forma:
care corespunde familiei de linii drepte 4 (pentru diferite Rd) care trec prin origine. La trecerea la acest mod, punctul de operare a1 trece la una din caracteristicile 4, de exemplu, la punctul a6. și apoi se deplasează de-a lungul liniei drepte 4 la zero. Armătura motorului este decelerată până la oprirea completă. Prin modificarea rezistenței Rd, este posibilă reglarea curentului de armatură și a ratei de decelerare.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: