Контрола брзине ДЦ мотора

Из електромеханичке карактеристичне једначине стални мотор независно узбуђење, следи да постоје три могућа начина да се контролише његова угаона брзина:

1) регулација променом вредности отпора реостата у колу арматуре,

2) регулација променом побудног флукса мотора Ф,

3) подешавање променом напона примењеног на намотај арматуре мотора У... Струја арматурног кола АзИ и момент М који развија мотор зависе само од величине оптерећења на његовом вратилу.

Размотримо први метод контроле брзине ДЦ мотора променом отпора у колу арматуре ... Шема кола мотора за овај случај је приказана на сл. 1, а електромеханичке и механичке карактеристике су приказане на Сл. 2, а.

Пиринач. 1. Шема кола једносмерног мотора са независном побудом

Пиринач. 2. Механичке карактеристике ДЦ мотора при различитим отпорима арматурног кола (а) и напонима (б)

Променом отпора реостата у колу арматуре могуће је при називном оптерећењу добити различите угаоне брзине електромотора вештачким карактеристикама — ω1, ω2, ω3.

Хајде да анализирамо овај метод контроле угаоне брзине ДЦ мотора користећи главне техничке и економске индикаторе. Пошто овај начин подешавања мења крутост карактеристика у широком опсегу, онда се при брзинама испод половине номиналне стабилност рада мотора нагло погоршава. Из тог разлога, опсег контроле брзине је ограничен (е = 2 — Х).

Овом методом брзина се може смањити у односу на основну, што је доказано електромеханичким и механичким карактеристикама. Тешко је обезбедити високу глаткоћу регулације, јер ће бити потребан значајан број контролних корака и сходно томе велики број контактора. Потпуна искоришћеност мотора за струју (грејање) у овом случају се постиже константном регулацијом обртног момента оптерећења.

Недостатак ове методе је присуство значајних губитака снаге током подешавања, који су пропорционални релативној промени угаоне брзине. Предност разматраног метода контроле угаоне брзине је једноставност и поузданост управљачког кола.

С обзиром на велике губитке у реостату при малим брзинама, овај начин контроле брзине се користи за погоне са краткотрајним и повремено-кратким радним циклусима.

У другој методи, контрола угаоне брзине ДЦ мотора независне побуде врши се променом величине магнетног флукса услед увођења додатног реостата у круг побудног намотаја. Када је проток ослабљен, угаона брзина мотора и под оптерећењем и у празном ходу се повећава, а када се проток повећава, смањује се. Практично је могуће променити брзину само навише због засићења мотора.

Како се брзина повећава слабљењем флукса, дозвољени обртни момент ДЦ мотора се мења према закону хиперболе, док снага остаје константна. Опсег контроле брзине за ову методу е = 2 — 4.

Механичке карактеристике за различите вредности флукса мотора приказане су на Сл. 2и и 2, б, из којих се види да карактеристике унутар називне струје имају висок степен крутости.

Намотаји поља независно побуђених ДЦ мотора имају значајну индуктивност. Према томе, са коракном променом отпора реостата у колу намотаја поља, струја, а самим тим и флукс ће се мењати експоненцијално. С тим у вези, контрола угаоне брзине ће се обављати глатко.

Главне предности овог метода контроле брзине су његова једноставност и висока ефикасност.

Овај метод управљања се користи у погонима као помоћни, обезбеђујући повећање брзине у празном ходу механизма.

Трећи начин контроле брзине је промена напона који се примењује на намотај арматуре мотора.Угаона брзина ДЦ мотора, без обзира на оптерећење, варира у директној пропорцији са напоном који се примењује на арматуру. Пошто су све контролне карактеристике круте и њихов степен крутости остаје непромењен за све карактеристике, рад мотора је стабилан при свим угаоним брзинама и стога је обезбеђен широк опсег контроле брзине без обзира на оптерећење. Овај опсег је 10 и може се проширити посебним контролним шемама.

Овом методом угаона брзина се може смањити и повећати у односу на основну. Убрзање је ограничено могућностима извора наизменичног напона и Уномера мотора.

Ако извор напајања пружа могућност континуираног варирања напона који се примењује на мотор, онда ће контрола брзине мотора бити глатка.

Овај начин управљања је економичан јер се контрола угаоне брзине независно побуђеног ДЦ мотора врши без додатних губитака снаге у колу напајања арматуре. За све наведене показатеље овај начин регулације је најбољи у поређењу са првим и другим.