การควบคุมความเร็วของมอเตอร์กระแสตรง

จากสมการคุณลักษณะเครื่องกลไฟฟ้า เครื่องยนต์ถาวร การกระตุ้นอย่างอิสระ ตามมาว่ามีสามวิธีที่เป็นไปได้ในการควบคุมความเร็วเชิงมุม:

1) การควบคุมโดยการเปลี่ยนค่าความต้านทานของรีโอสแตทในวงจรกระดอง

2) การควบคุมโดยการเปลี่ยนฟลักซ์กระตุ้นของมอเตอร์ F

3) การปรับโดยการเปลี่ยนแรงดันไฟฟ้าที่ใช้กับขดลวดกระดองของมอเตอร์ U... กระแสของวงจรกระดอง AzI และโมเมนต์ M ที่พัฒนาโดยมอเตอร์นั้นขึ้นอยู่กับขนาดของโหลดบนเพลาเท่านั้น

พิจารณาวิธีแรกในการควบคุมความเร็วของมอเตอร์กระแสตรงโดยการเปลี่ยนความต้านทานในวงจรกระดอง ... แผนภาพวงจรมอเตอร์สำหรับกรณีนี้แสดงในรูปที่ 1 และคุณลักษณะทางเครื่องกลไฟฟ้าและทางกลแสดงไว้ในรูปที่ 2, ก.

ข้าว. 1. แผนภาพวงจรของมอเตอร์กระแสตรงพร้อมการกระตุ้นอิสระ

ข้าว. 2. ลักษณะทางกลของมอเตอร์กระแสตรงที่มีความต้านทานของวงจรกระดองต่างกัน (a) และแรงดันไฟฟ้า (b)

โดยการเปลี่ยนความต้านทานของรีโอสแตตในวงจรกระดอง เป็นไปได้ที่โหลดเล็กน้อยเพื่อให้ได้ความเร็วเชิงมุมของมอเตอร์ไฟฟ้าที่แตกต่างกันตามลักษณะประดิษฐ์ — ω1, ω2, ω3

ลองวิเคราะห์วิธีการควบคุมความเร็วเชิงมุมของมอเตอร์กระแสตรงโดยใช้ตัวบ่งชี้ทางเทคนิคและเศรษฐกิจหลัก เนื่องจากวิธีการปรับนี้จะเปลี่ยนความแข็งของคุณสมบัติในช่วงกว้าง ดังนั้นที่ความเร็วต่ำกว่าครึ่งหนึ่งของค่าเล็กน้อย ความเสถียรของการทำงานของเครื่องยนต์จึงลดลงอย่างรวดเร็ว ด้วยเหตุนี้ ช่วงการควบคุมความเร็วจึงถูกจำกัด (e = 2 — H)

ด้วยวิธีการนี้ สามารถปรับความเร็วลงจากความเร็วพื้นฐานได้ ซึ่งได้รับการพิสูจน์จากคุณลักษณะทางไฟฟ้าและทางกล เป็นเรื่องยากที่จะรับประกันความราบรื่นในการควบคุม เนื่องจากต้องใช้ขั้นตอนการควบคุมจำนวนมากและคอนแทคเตอร์จำนวนมากที่สอดคล้องกัน การใช้มอเตอร์อย่างเต็มที่สำหรับกระแสไฟฟ้า (การทำความร้อน) ในกรณีนี้สามารถทำได้ด้วยการควบคุมแรงบิดของโหลดคงที่

ข้อเสียของวิธีนี้คือการสูญเสียพลังงานอย่างมีนัยสำคัญระหว่างการปรับซึ่งเป็นสัดส่วนกับการเปลี่ยนแปลงสัมพัทธ์ของความเร็วเชิงมุม ข้อได้เปรียบของวิธีการควบคุมความเร็วเชิงมุมคือความเรียบง่ายและความน่าเชื่อถือของวงจรควบคุม

เนื่องจากการสูญเสียสูงในรีโอสแตทที่ความเร็วต่ำ วิธีการควบคุมความเร็วนี้จึงใช้สำหรับไดรฟ์ที่มีรอบการทำงานสั้นและไม่สม่ำเสมอ

ในวิธีที่สองการควบคุมความเร็วเชิงมุมของมอเตอร์กระแสตรงของการกระตุ้นอิสระนั้นดำเนินการโดยการเปลี่ยนขนาดของฟลักซ์แม่เหล็กเนื่องจากการแนะนำของรีโอสแตทเพิ่มเติมในวงจรของขดลวดกระตุ้น เมื่อการไหลลดลง ความเร็วเชิงมุมของเครื่องยนต์ทั้งขณะโหลดและความเร็วรอบเดินเบาจะเพิ่มขึ้น และเมื่ออัตราการไหลเพิ่มขึ้น อัตราการไหลจะลดลง เป็นไปได้จริงที่จะเปลี่ยนความเร็วให้สูงขึ้นเท่านั้นเนื่องจากความอิ่มตัวของมอเตอร์

เมื่อความเร็วเพิ่มขึ้นโดยการลดฟลักซ์ลง แรงบิดที่อนุญาตของมอเตอร์กระแสตรงจะเปลี่ยนไปตามกฎของไฮเพอร์โบลา ในขณะที่พลังงานยังคงที่ ช่วงการควบคุมความเร็วสำหรับวิธีนี้ e = 2 — 4.

ลักษณะทางกลสำหรับค่าต่าง ๆ ของฟลักซ์มอเตอร์แสดงในรูปที่ 2i และ 2, b ซึ่งจะเห็นได้ว่าลักษณะเฉพาะภายในพิกัดกระแสมีความฝืดสูง

ขดลวดสนามของมอเตอร์กระแสตรงที่ถูกกระตุ้นอย่างอิสระนั้นมีค่าความเหนี่ยวนำที่สำคัญ ดังนั้นด้วยการเปลี่ยนแปลงขั้นตอนของความต้านทานของรีโอสแตทในวงจรขดลวดสนาม กระแสและฟลักซ์จะเปลี่ยนแบบทวีคูณ ในเรื่องนี้ การควบคุมความเร็วเชิงมุมจะดำเนินการอย่างราบรื่น

ข้อได้เปรียบหลักของวิธีการควบคุมความเร็วนี้คือความเรียบง่ายและประสิทธิภาพสูง

วิธีการควบคุมนี้ใช้ในไดรฟ์เป็นตัวเสริมซึ่งจะเพิ่มความเร็วรอบเดินเบาของกลไก

วิธีที่สามในการควบคุมความเร็วคือการเปลี่ยนแรงดันไฟฟ้าที่ใช้กับขดลวดกระดองของมอเตอร์ความเร็วเชิงมุมของมอเตอร์กระแสตรง โดยไม่คำนึงถึงโหลด จะแปรผันตามสัดส่วนโดยตรงกับแรงดันไฟฟ้าที่ใช้กับกระดอง เนื่องจากคุณลักษณะการควบคุมทั้งหมดมีความแข็งและระดับความแข็งยังคงไม่เปลี่ยนแปลงสำหรับคุณลักษณะทั้งหมด การทำงานของมอเตอร์จึงมีความเสถียรที่ความเร็วเชิงมุมทั้งหมด ดังนั้นจึงมีการควบคุมความเร็วที่หลากหลายโดยไม่คำนึงถึงโหลด ช่วงนี้คือ 10 และสามารถขยายได้ด้วยแผนการควบคุมพิเศษ

ด้วยวิธีนี้ ความเร็วเชิงมุมสามารถลดลงและเพิ่มขึ้นเมื่อเทียบกับความเร็วพื้นฐาน ความเร่งถูกจำกัดโดยความสามารถของแหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับและ Unomer ของมอเตอร์

หากแหล่งพลังงานให้ความสามารถในการเปลี่ยนแปลงแรงดันไฟฟ้าที่ใช้กับมอเตอร์อย่างต่อเนื่อง การควบคุมความเร็วของมอเตอร์จะราบรื่น

วิธีการควบคุมนี้ประหยัดเนื่องจากการควบคุมความเร็วเชิงมุมของมอเตอร์กระแสตรงแบบกระตุ้นอิสระนั้นดำเนินการได้โดยไม่มีการสูญเสียพลังงานเพิ่มเติมในวงจรจ่ายไฟฟ้าของเกราะ สำหรับตัวบ่งชี้ทั้งหมดข้างต้น วิธีการควบคุมนี้ดีที่สุดเมื่อเทียบกับวิธีที่หนึ่งและสอง