Řízení otáček paralelních budicích motorů

Frekvence otáčení DC motory lze měnit třemi způsoby: změnou odporu r -tého obvodu kotvy, změnou magnetického toku Ф, změnou napětí U přiváděného do motoru.

První metoda se používá zřídka, protože je neekonomická, umožňuje řídit rychlost otáčení pouze při zatížení a vynucuje si použití mechanických charakteristik s různými sklony. Při tomto řízení je limit točivého momentu udržován konstantní. Magnetický tok se za předpokladu přibližně tohoto nemění proud, určený dlouhodobě přípustným ohřevem motoru, je ve všech otáčkách stejný, pak musí být ve všech otáčkách stejný i maximální přípustný točivý moment.

Značnou oblibu si získaly stejnosměrné motory s regulací otáček s paralelní změnou buzení v magnetickém toku. Průtok lze měnit pomocí reostatu. S rostoucím odporem tohoto reostatu se snižuje budicí proud a magnetický tok a zvyšuje se frekvence otáčení.Každá snížená hodnota magnetického toku Ф odpovídá zvýšeným hodnotám n0 a b.

Tedy s oslabením magnetického toku mechanické vlastnosti jsou přímky umístěné nad přírodním prvkem, nejsou s ním rovnoběžné, a většímu sklonu odpovídají menší průtoky. Jejich počet závisí na počtu kontaktů reostatu a může být poměrně velký. Tímto způsobem může být regulace rychlosti otáčení zeslabováním toku prakticky plynulá.

Pokud jako dříve předpokládáme, že maximální přípustný proud při všech rychlostech je stejný, pak P = konst.

Proto při nastavování otáček změnou magnetického toku zůstává maximální přípustný výkon motoru konstantní při všech otáčkách Mez momentu se mění úměrně s otáčkami. S rostoucími otáčkami motoru zeslabování pole zvyšuje jiskru pod kartáči v důsledku zvýšení reaktivního e. a další. s indukcí v příslušných částech motoru.

Když motor běží se sníženým tokem, je stabilita provozu snížena, zvláště když je zatížení hřídele motoru proměnlivé. Při malé hodnotě toku je pozorován demagnetizační účinek reakce kotvy. Vzhledem k tomu, že demagnetizační účinek je určen velikostí proudu kotvy elektromotoru, pak se změnami zatížení prudce mění otáčky motoru. Pro zvýšení stability provozu jsou paralelně buzené motory s proměnnými otáčkami obvykle dodávány se slabým sériovým budicím vinutím, jehož tok částečně kompenzuje demagnetizační účinek reakce kotvy.

Motory konstruované pro provoz při vyšších otáčkách musí mít zvýšenou mechanickou pevnost. Při vysokých otáčkách se zvyšují vibrace motoru a provozní hluk. Tyto důvody omezují maximální otáčky elektromotoru. Nižší rychlost má i jistý praktický limit.

Jmenovitý moment určuje velikost a cenu stejnosměrných motorů (stejně jako asynchronních motorů) Snížením nejmenších, v tomto případě jmenovitých otáček motoru s určitým výkonem, se jeho jmenovitý moment zvýší. Tím se zvětší objem motoru.

V průmyslových podnicích se nejčastěji používají motory s rozsahy nastavení

Pro rozšíření rozsahu regulace otáček změnou magnetického toku se někdy používá speciální obvod buzení motoru, který umožňuje zlepšit komutaci a snížit vliv reakce kotvy při vysokých otáčkách motoru. Napájení cívek dvou pólových párů je rozděleno a tvoří dva nezávislé obvody: cívkový obvod jednoho pólového páru a obvod druhého páru.

Jeden z obvodů je připojen na konstantní napětí, ve druhém se mění velikost a směr proudu. S tímto zahrnutím lze celkový magnetický tok interagující s kotvou změnit ze součtu nejvyšších hodnot toků cívek dvou obvodů na jejich rozdíl.

Cívky jsou zapojeny tak, že plný magnetický tok prochází vždy jedním párem pólů. Reakce kotvy tedy působí v menší míře, než když je magnetický tok všech pólů oslaben.Lze tak ovládat všechny vícepólové stejnosměrné motory s vinutím vlnové kotvy. Současně je dosaženo stabilního chodu motoru ve značném rozsahu otáček.

Řízení rychlosti stejnosměrných motorů změnou vstupního napětí vyžaduje použití speciálních obvodů.

Stejnosměrné motory ve srovnání s asynchronními motory jsou mnohem těžší a několikanásobně dražší. Účinnost těchto motorů je nižší a jejich provoz je složitější.

Průmyslové závody přijímají energii z třífázového proudu a pro získání stejnosměrného proudu jsou potřeba speciální měniče. To je způsobeno dodatečnými energetickými ztrátami. Hlavním důvodem použití stejnosměrných motorů s paralelním buzením k pohonu obráběcích strojů je možnost prakticky plynulé a ekonomické regulace jejich otáček.

Ve strojírenství se používají kompletní pohony s usměrňovači a paralelně buzeným stejnosměrným motorem (obr. 1). Prostřednictvím počítačového reostatu se mění budicí proud elektromotoru, čímž je zajištěna téměř plynulá regulace jeho otáček v rozsahu 2:1. Sada pohonu obsahuje spouštěcí reostat RP a ochranné zařízení na obr. 1 není zobrazen.

Rýže. 1. Schéma stejnosměrného pohonu s usměrňovačem

VUsměrňovače ponořené do transformátorového oleje (B1 — B6) a veškeré vybavení jsou umístěny v rozvaděči a počítačový reostat je instalován na vhodném servisním místě.