並列励磁モーターの速度制御

回転周波数 DCモーター r 番目の電機子回路の抵抗を変更する、磁束 Ф を変更する、モーターに供給する電圧 U を変更する、という 3 つの方法で変更できます。

最初の方法は、非経済的であり、負荷がかかった状態でのみ回転速度を制御でき、異なる傾きを持つ機械的特性の使用を強制するため、めったに使用されません。このように制御すると、トルク制限は一定に保たれます。磁束は変化しないので、おおよそこれと仮定すると、 アンペア数長期許容エンジン加熱によって決まり、すべての速度で同じであるため、最大許容トルクもすべての回転数で同じでなければなりません。

磁束の並列励磁変化を備えた速度調整 DC モーターは、かなりの人気を集めています。加減抵抗器で流れを変えることができます。この加減抵抗器の抵抗が増加すると、励磁電流と磁束が減少し、回転周波数が増加します。減少した磁束 Ф のそれぞれの値は、n0 と b の増加した値に対応します。

つまり、磁束が弱まると、 機械的特性 は自然地物の上に位置する直線であり、自然地物に平行ではありません。傾きが大きいほど、より小さな流れが対応します。それらの数は加減抵抗器の接点の数に依存し、非常に大きくなる場合があります。このようにして、磁束を弱めることによる回転速度の調整を実質的に無段階に行うことができます。

前述のように、すべての速度での最大許容アンペア数が同じであると仮定すると、P = const となります。

したがって、磁束を変化させて速度を調整する場合、モータの最大許容出力はどの速度でも一定となり、トルク制限は速度に比例して変化します。エンジン速度が増加すると、磁界が弱まり、反応性 e が増加するため、ブラシの下での火花が増加します。その他。エンジンの関連セクションに誘発されます。

モーターが減少した磁束で動作すると、特にモーターシャフトの負荷が変動する場合、動作の安定性が低下します。磁束の値が小さい場合、電機子反作用による減磁効果が認められます。減磁効果は電動機の電機子電流の大きさで決まるため、負荷が変化すると電動機の速度は急激に変化します。動作の安定性を高めるために、並列励磁可変速モータには通常、弱い直列界磁巻線が供給され、その磁束が電機子反作用の減磁効果を部分的に補償します。

高速で動作するように設計されたエンジンは、機械的強度を向上させる必要があります。高速走行ではエンジンの振動や作動音が大きくなります。これらの理由により、電気モーターの最大速度が制限されます。低速にも一定の実際的な制限があります。

定格トルクは、DC モーター (非同期モーターも同様) のサイズとコストを決定します。一定の出力でモーターの最小回転数 (この場合は公称回転数) を下げると、定格トルクが増加します。これによりエンジンのサイズが大きくなります。

産業企業では、調整範囲のあるモーターが最もよく使用されます。

磁束を変化させて速度調整の範囲を拡大するために、特殊なモーター励磁回路が使用される場合があります。これにより、整流が改善され、エンジンの高い回転数での電機子反作用の影響が軽減されます。 2 つの極対のコイルへの供給は分割され、2 つの独立した回路、つまり一方の極対のコイル回路ともう一方の極対の回路が形成されます。

回路の 1 つは定電圧に接続されており、もう 1 つの回路では電流の大きさと方向が変化します。これを含めると、アーマチュアと相互作用する総磁束を、2 つの回路のコイルの磁束の最大値の合計からそれらの差に変更できます。

コイルは、全磁束が常に 1 対の極を通過するように接続されています。したがって、全極の磁束を弱める場合に比べて電機子反力の影響は小さくなります。したがって、波形電機子巻線を備えたすべての多極 DC モーターを制御できます。同時に、かなりの速度範囲でエンジンの安定した動作が達成されます。

入力電圧を変更して DC モーターの速度を制御するには、特別な回路を使用する必要があります。

DC モーターは非同期モーターに比べてはるかに重く、数倍高価です。これらのエンジンの効率は低く、操作はより複雑です。

産業プラントは三相電流から電力を受け取り、直流を得るには特別なコンバータが必要です。これは追加のエネルギー損失によるものです。金属切断機の駆動に並列励磁の直流モーターを使用する主な理由は、実質的に無段階で経済的に回転速度を調整できるためです。

機械工学では、整流器と並列励起 DC モーターを備えた完全なドライブが使用されます (図 1)。コンピューター加減抵抗器を介して、電気モーターの励磁電流が変更され、回転速度を 2:1 の範囲でほぼ無段階に調整します。ドライブ セットには、図 1 に示す始動加減抵抗器 RP と保護装置が含まれています。 １は図示されていない。

米。 1. 整流器を備えた DC ドライブの回路図

V変圧器油入整流器（B1～B6）およびすべての機器は制御盤内に配置され、コンピュータ加減抵抗器は便利なサービス場所に設置されています。