Lựa chọn động cơ DC

Câu hỏi chọn động cơ DC thường phát sinh nhất trong trường hợp truyền động có thể thay đổi và do đó yêu cầu thay đổi tốc độ quay trong các giới hạn nhất định được đặt ra cho động cơ điện.

Động cơ DC được biết là cung cấp khả năng kiểm soát tốc độ lớn hơn đáng kể so với động cơ AC. Mặc dù gần đây việc sử dụng bộ chuyển đổi tần số điện tử trong truyền động điện cho phép động cơ không đồng bộ cũng được sử dụng trong truyền động xoay chiều. Rất có thể trong tương lai gần, động cơ cảm ứng biến tần sẽ gần như thay thế hoàn toàn động cơ DC.

Đối với động cơ DC có kích từ song song, có thể đạt được việc điều chỉnh tốc độ trong khoảng 1:3 hoặc thậm chí nhiều hơn một cách đơn giản và tiết kiệm khi động cơ điện được cung cấp bởi máy phát riêng của chúng (ví dụ: với hệ thống «máy phát - động cơ» hoặc hệ thống «khởi động » hệ thống phù hợp và bộ đếm») có thể điều chỉnh trong phạm vi rộng hơn (1: 10 và cao hơn).Khi sử dụng hệ thống bậc hai, có thể đưa giới hạn điều chỉnh lên 1: 150 trở lên.

DC cũng có một số lợi thế khi dẫn động bánh đà tải trọng va đập và trong một số trường hợp đối với các ứng dụng nâng khi cần có mô-men xoắn khởi động cao và điều khiển tốc độ tự động tùy thuộc vào kích thước của tải được nâng.

Xem xét các đặc tính tích cực của động cơ DC, cũng cần tính đến những nhược điểm nghiêm trọng của chúng so với động cơ AC, cụ thể là:

a) nhu cầu về nguồn điện một chiều, yêu cầu các thiết bị chuyển đổi đặc biệt,

b) giá cao của động cơ điện và thiết bị,

c) kích thước và trọng lượng lớn,

d) độ phức tạp lớn của hoạt động.

Do đó, cả chi phí vốn và chi phí vận hành cho động cơ DC đều tăng đáng kể, kết quả là việc sử dụng động cơ DC có thể được chứng minh chỉ bằng các đặc tính truyền động.

Đối với truyền động dòng điện một chiều có thể thay đổi (trong giới hạn rộng), động cơ kích thích song song chủ yếu được sử dụng và trong một số trường hợp, khi cần làm mềm đặc tính, động cơ kích thích hỗn hợp. Nhìn: Mạch điện một chiều và đặc điểm của chúng

Động cơ DC kích thích nối tiếp chỉ được sử dụng trong các thiết bị nâng và vận chuyển phức tạp.

Việc điều khiển tốc độ của động cơ một chiều kích từ song song có thể được thực hiện bằng cách thay đổi điện áp đặt vào hoặc bằng cách thay đổi độ lớn của từ thông.Thay đổi điện áp bằng biến trở trong phần ứng là không kinh tế, vì tổn thất trong trường hợp này tăng tỷ lệ thuận với mức độ điều chỉnh. Do đó, phương pháp điều khiển này chỉ được chấp nhận cho các ổ đĩa riêng lẻ có công suất thấp.

Trong trường hợp này, biên độ điều khiển không lớn, do tốc độ giảm quá mức dẫn đến động cơ điện hoạt động không ổn định. Kinh tế nhất là điều chỉnh thu được bằng cách thay đổi điện áp cung cấp cho động cơ điện.

Có hai hệ thống đã biết để quản lý phương pháp này.

• với một máy phát điện (hệ thống "máy phát điện - động cơ"),

• với hai máy phát được điều chỉnh (hệ thống «thỏa thuận - bao gồm bộ đếm»).

Cả hai hệ thống đều cho phép thay đổi điện áp ở các cực của động cơ điện đang hoạt động trong phạm vi rộng từ 0 đến UnomVà do đó, trong giới hạn rộng và thay đổi tốc độ quay một cách trơn tru. Một số lợi thế của hệ thống đầu tiên nên được coi là chi phí thấp hơn của cả máy phát điện và thiết bị chuyển mạch.

Chỉ có thể điều chỉnh tốc độ quay của dòng điện một chiều của động cơ điện thông qua kích thích song song bằng cách thay đổi từ thông "lên", trong phạm vi không quá 1: 3 (ít thường xuyên hơn là 1: 4). Nếu cần thiết, có giới hạn điều chỉnh rộng hơn (1:5, 1:10), chúng ta cần chuyển sang các hệ thống điều chỉnh điện áp trên. Đối với động cơ điện công suất thấp, điều khiển điện áp và dòng điện hỗn hợp được sử dụng.

Thông thường, hệ thống điều khiển, cũng như loại và đặc điểm của động cơ điện, được xác định trong quá trình thiết kế truyền động điện và theo quy định, phải tuân theo thỏa thuận với các doanh nghiệp kỹ thuật điện.

Mức quá tải cho phép của động cơ DC được xác định bởi các điều kiện vận hành và nằm trong khoảng từ 2 đến 4 mỗi mô-men xoắn, với giới hạn dưới đối với động cơ kích từ song song và giới hạn trên đối với động cơ kích từ nối tiếp.

Khi lựa chọn động cơ điện, chúng ta phải cố gắng đảm bảo số vòng quay của chúng khớp với số vòng quay của máy làm việc. Trong trường hợp này, có thể kết nối trực tiếp máy với động cơ điện nhỏ gọn nhất và tổn thất điện năng không thể tránh khỏi trong trường hợp bánh răng hoặc hộp số linh hoạt được loại bỏ.

Động cơ DC thuộc dòng thông thường được sản xuất với tốc độ định mức 1000, 1500 và 2000. Động cơ có tốc độ dưới 1000 hiếm khi được sử dụng. Đối với cùng một công suất, động cơ có số vòng quay cao hơn có trọng lượng, kích thước và giá thành thấp hơn, cũng như giá trị hiệu suất cao hơn.

Việc lựa chọn động cơ DC để cấp nguồn được thực hiện tương tự như đối với động cơ AC. Việc lựa chọn công suất động cơ phải được thực hiện phù hợp với bản chất của tải trên máy được điều khiển.