Đặc tính cơ điện của động cơ điện một chiều

Động cơ DC với điều chỉnh tốc độ vô cấp được sử dụng trong truyền động của nhiều loại máy móc, máy cắt kim loại và nhà máy. Cùng với phạm vi kiểm soát tốc độ rộng, chúng có thể đạt được các đặc tính cơ học với độ cứng (bắt buộc) khác nhau.

Từ quá trình kỹ thuật điện, người ta biết rằng phương trình đặc tính cơ học [n = f (M)] có thể được viết là

trong đó các hệ số Ce và Cm phụ thuộc vào dữ liệu thiết kế của động cơ; U là điện áp đường dây; F là từ thông của động cơ; R là điện trở mạch phần ứng.

Công thức cho thấy nếu U, R và F không đổi thì đặc tính cơ của động cơ kích từ song song là một đường thẳng (Hình.). Nếu không có điện trở trong mạch phần ứng thì đặc tính cơ là tự nhiên (đường thẳng 1, Hình A). Điểm A tương ứng với tốc độ định mức nNa nhưng được gọi là tần số không tải lý tưởng.Độ cứng của đặc tính được xác định bởi điện trở của động cơ R ', bao gồm điện trở của cuộn dây phần ứng, các cực bổ sung, cuộn dây bù, chổi than. Ảnh hưởng của điện trở trong mạch phần ứng lên đặc tính được minh họa bằng đường thẳng 2 và 3 (xem Hình A).

Cơm. 1. Đặc tính cơ học của động cơ DC: a — khi điện trở trong mạch rôto thay đổi, b — khi điện áp trong phần ứng của mạch động cơ DC với sự thay đổi của kích thích độc lập thay đổi, c — khi tốc độ quay được điều khiển bởi điều khiển cuộn dây kích thích của động cơ kích thích nối tiếp, d — với các chế độ phanh khác nhau.

Công thức giúp ước tính ảnh hưởng của điện áp U và từ thông F. Khi U thay đổi, đặc tính cơ của động cơ có kích thích độc lập dịch chuyển song song với đặc tính tự nhiên (Hình C); tốc độ không tải ở R không đổi và U thay đổi ngược với lưu lượng.

Từ công thức cho n = 0 ta có

I E. mô-men xoắn khởi động tỷ lệ thuận với từ thông.

Do đó, tốc độ của động cơ có thể được điều chỉnh bằng cách thay đổi từ thông, điện áp đặt vào cuộn dây phần ứng, bằng cách đưa điện trở vào mạch phần ứng.

Điều chỉnh tốc độ động cơ bằng cách thay đổi F được sử dụng khá thường xuyên, vì quy định trơn tru, không tổn thất năng lượng lớn, có thể tự động hóa. Phạm vi điều chỉnh theo hướng tăng tần số quay không vượt quá 1: 4, nó có thể được mở rộng bằng cách sử dụng một cuộn dây ổn định nhỏ kích thích nối tiếp cùng với cuộn dây của các cực bổ sung.

Điều chỉnh tốc độ quay bằng cách thay đổi điện áp đặt vào mạch phần ứng của động cơ được sử dụng rộng rãi trong động cơ kích từ độc lập (Hình C). Hiện tại, động cơ được sản xuất với phạm vi điều chỉnh lên tới 1: 8, phạm vi tăng lên khi sử dụng bộ biến đổi thyristor.

Xem về chủ đề này: Chế độ phanh động cơ kích thích song song