DC モーターの電気機械的特性

無段階速度調整機能を備えた DC モーターは、さまざまな機械、金属切断機、プラントの駆動装置に使用されています。幅広い速度制御に加えて、異なる（要求される）剛性の機械特性を得ることができます。

電気工学の過程で、機械的特性の方程式 [n = f (M)] は次のように書けることが知られています。

ここで、係数 Ce と Cm はエンジンの設計データに依存します。 U は線間電圧です。 F はモーターの磁束です。 R は電機子回路の抵抗です。

この式から、U、R、Fが一定の場合、並列励磁モータの機械的特性は直線となることがわかります（図）。電機子回路に抵抗がなければ、機械的特性は自然です (図 A の直線 1)。点 A は公称速度 nNa に対応しますが、理想的なアイドル周波数と呼ばれます。特性の剛性は、電機子巻線、追加の極、補償巻線、ブラシの抵抗を含むモーターの抵抗 R ' によって決まります。電機子回路の抵抗が特性に及ぼす影響を直線 2 と 3 で示します (図 A を参照)。

米。 1. DC モーターの機械的特性: a — 回転子回路の抵抗が変化したとき、b — 独立励磁の変化により DC モーター回路の電機子の電圧が変化したとき、c — 回転速度が制御されたとき直列励磁、d - 異なる制動モードでモーターの励磁巻線を操作します。

この式により、電圧 U と磁束 F の影響を推定することができます。U が変化すると、独立励磁のモーターの機械的特性は自然の機械的特性と平行にシフトします (図 C)。 R と U が一定の場合のアイドル速度は、流量に反比例して変化します。

n = 0 の式から、次のようになります。

つまり始動トルクは磁束に比例します。

したがって、電機子回路に抵抗を導入することにより、磁束、電機子巻線に印加される電圧を変化させることによって、モータの速度を調整することができる。

F を変更することによるエンジン速度の調整は、自動化の対象となり、大きなエネルギー損失がなくスムーズであるため、非常に頻繁に使用されます。回転周波数を上げる方向の調整範囲は 1:4 を超えず、追加の極の巻線とともに直列励磁の小さな安定化巻線を導入することで拡大できます。

モータの電機子回路に印加する電圧を変化させることで回転速度を制御する方式は、独立励磁モータで広く使用されています（図C）。現在、モーターは最大 1:8 の調整範囲で生産されていますが、サイリスタ コンバータを使用すると範囲は拡大します。

このトピックについては、次を参照してください。 並列励磁モーターのブレーキモード