Điều khiển tốc độ động cơ kích từ song song

tần số quay động cơ điện một chiều có thể thay đổi theo ba cách: bằng cách thay đổi điện trở của mạch phần ứng thứ r, thay đổi từ thông Ф, thay đổi điện áp U cung cấp cho động cơ.

Phương pháp đầu tiên hiếm khi được sử dụng, vì nó không kinh tế, chỉ cho phép kiểm soát tốc độ quay dưới tải và buộc phải sử dụng các đặc tính cơ học với các độ dốc khác nhau. Khi được điều khiển theo cách này, giới hạn mô-men xoắn được giữ không đổi. Từ thông không thay đổi và giả sử khoảng này cường độ dòng điện, được xác định bởi sự phát nhiệt cho phép trong thời gian dài của động cơ, là như nhau ở mọi tốc độ, thì mô-men xoắn cực đại cho phép cũng phải như nhau ở mọi vòng quay.

Động cơ DC điều chỉnh tốc độ với sự thay đổi kích thích song song trong từ thông đã trở nên phổ biến đáng kể. Dòng chảy có thể được thay đổi bằng một biến trở. Khi điện trở của biến trở này tăng lên, dòng điện kích thích và từ thông giảm và tần số quay tăng lên.Mỗi giá trị giảm của từ thông Ф tương ứng với các giá trị tăng của n0 và b.

Vì vậy, với sự suy yếu của từ thông đặc tính cơ học là những đường thẳng nằm bên trên địa hình tự nhiên, không song song với nó và có độ dốc lớn hơn thì tương ứng với các dòng chảy nhỏ hơn. Số lượng của chúng phụ thuộc vào số lượng tiếp điểm của bộ biến trở và có thể khá lớn. Theo cách này, việc điều chỉnh tốc độ quay bằng cách làm suy yếu từ thông có thể được thực hiện vô cấp trên thực tế.

Nếu như trước đây, chúng ta giả sử rằng cường độ dòng điện tối đa cho phép ở mọi tốc độ là như nhau, thì P = const

Vì vậy khi điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi từ thông thì công suất cực đại cho phép của động cơ không đổi ở mọi tốc độ, momen giới hạn thay đổi tỷ lệ thuận với tốc độ. Khi tốc độ động cơ tăng lên, sự suy yếu của trường làm tăng tia lửa dưới chổi than do sự gia tăng e phản ứng. và những người khác. với cảm ứng trong các phần liên quan của động cơ.

Khi động cơ đang chạy với từ thông giảm, độ ổn định của hoạt động sẽ giảm, đặc biệt khi tải trên trục động cơ thay đổi. Ở một giá trị nhỏ của từ thông, hiệu ứng khử từ của phản ứng phần ứng được chú ý. Do hiệu ứng khử từ được xác định bởi cường độ dòng điện phần ứng của động cơ điện, nên khi tải thay đổi, tốc độ của động cơ thay đổi mạnh. Để tăng tính ổn định của hoạt động, các động cơ tốc độ thay đổi kích thích song song thường được cung cấp một cuộn dây trường nối tiếp yếu, từ thông bù một phần cho hiệu ứng khử từ của phản ứng phần ứng.

Động cơ được thiết kế để hoạt động ở tốc độ cao hơn phải có độ bền cơ học tăng lên. Ở tốc độ cao, độ rung của động cơ và tiếng ồn vận hành tăng lên. Những lý do này giới hạn tốc độ tối đa của động cơ điện. Tốc độ thấp hơn cũng có một giới hạn thực tế nhất định.

Mô-men xoắn định mức xác định kích thước và giá thành của động cơ DC (cũng như động cơ không đồng bộ), bằng cách giảm số vòng quay nhỏ nhất, trong trường hợp này là danh nghĩa, của động cơ có công suất nhất định, mô-men xoắn định mức của nó sẽ tăng lên. Điều này sẽ làm tăng kích thước động cơ.

Trong các doanh nghiệp công nghiệp, động cơ có phạm vi điều chỉnh thường được sử dụng nhất

Để mở rộng phạm vi điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi từ thông, một mạch kích thích động cơ đặc biệt đôi khi được sử dụng, giúp cải thiện chuyển mạch và giảm ảnh hưởng của phản ứng phần ứng ở tốc độ động cơ cao. Nguồn cung cấp cho cuộn dây của hai cặp cực được tách ra, tạo thành hai mạch độc lập: mạch cuộn của cặp cực này và mạch của cặp cực kia.

Một trong các mạch được kết nối với một điện áp không đổi, trong khi độ lớn và hướng của dòng điện thay đổi. Với sự bao gồm này, tổng từ thông tương tác với phần ứng có thể được thay đổi từ tổng các giá trị cao nhất của từ thông của các cuộn dây của hai mạch thành hiệu của chúng.

Các cuộn dây được kết nối sao cho toàn bộ từ thông luôn đi qua một cặp cực. Do đó, phản ứng phần ứng ảnh hưởng ở mức độ thấp hơn so với khi từ thông của tất cả các cực yếu đi.Do đó, tất cả các động cơ DC nhiều cực có cuộn dây phần ứng sóng đều có thể được điều khiển. Đồng thời, hoạt động ổn định của động cơ đạt được trong một dải tốc độ đáng kể.

Kiểm soát tốc độ của động cơ DC bằng cách thay đổi điện áp đầu vào yêu cầu sử dụng các mạch đặc biệt.

Động cơ DC so với động cơ không đồng bộ nặng hơn nhiều và đắt hơn nhiều lần. Hiệu quả của các động cơ này thấp hơn và hoạt động của chúng phức tạp hơn.

Các nhà máy công nghiệp nhận điện từ dòng điện ba pha và cần có các bộ chuyển đổi đặc biệt để có được dòng điện một chiều. Điều này là do tổn thất năng lượng bổ sung. Lý do chính để sử dụng động cơ dòng điện một chiều có kích thích song song để điều khiển máy cắt kim loại là khả năng điều chỉnh thực tế vô cấp và tiết kiệm tốc độ quay của chúng.

Trong kỹ thuật cơ khí, các bộ truyền động hoàn chỉnh có bộ chỉnh lưu và động cơ DC kích thích song song được sử dụng (Hình 1). Thông qua bộ biến trở máy tính, dòng điện kích thích của động cơ điện được thay đổi, cung cấp khả năng điều chỉnh gần như vô cấp tốc độ quay của nó trong phạm vi 2: 1. Bộ truyền động bao gồm bộ biến trở khởi động RP, cũng như thiết bị bảo vệ, trong hình. 1 không được hiển thị.

Cơm. 1. Sơ đồ điều khiển một chiều có bộ chỉnh lưu

VCác bộ chỉnh lưu ngâm trong dầu của máy biến áp (B1 — B6) và tất cả các thiết bị được đặt trong tủ điều khiển và một bộ biến trở máy tính được lắp đặt ở vị trí dịch vụ thuận tiện.