DCモーターの速度制御

電気機械特性方程式より 永久エンジン 独立した励起の場合、角速度を制御するには 3 つの可能な方法があることがわかります。

1) 電機子回路内の加減抵抗器の抵抗値を変更することによる調整、

2) モーター F の励磁磁束を変更することによる調整、

3) モータ U の電機子巻線に印加する電圧を変更することによる調整... 電機子回路電流 AzI とモータが発生するモーメント M は、シャフトにかかる負荷の大きさのみに依存します。

電機子回路の抵抗を変更することで DC モーターの速度を制御する最初の方法を考えてみましょう。この場合のモーター回路図を図に示します。電気機械的特性および機械的特性を図1に示します。 2、a.

米。 1. 単独励磁DCモータの回路図

米。 2. 異なる電機子回路抵抗 (a) と電圧 (b) における DC モーターの機械的特性

アーマチュア回路の加減抵抗器の抵抗を変更することにより、公称負荷において人為的な特性 (ω1、ω2、ω3) によって電気モーターの異なる角速度を得ることができます。

主要な技術指標と経済指標を使用して、DC モーターの角速度を制御するこの方法を分析してみましょう。この調整方法では特性の硬さが広範囲に変化するため、公称回転数の半分以下の回転数ではエンジンの動作安定性が急激に悪化します。このため、速度制御範囲は制限されます（e = 2 — H）。

この方法では、基本速度よりも速度を下げることができ、これは電気機械的および機械的特性によって証明されています。かなりの数の制御ステップと、それに対応して多数のコンタクタが必要となるため、調整の高い円滑性を確保することは困難です。この場合、電流（加熱）のためにモーターを最大限に活用することは、一定の負荷トルク制御によって達成されます。

この方法の欠点は、調整中に大幅な電力損失が存在することであり、これは角速度の相対的な変化に比例します。検討されている角速度制御方法の利点は、制御回路の単純さと信頼性です。

低速ではレオスタットの損失が大きいため、この速度制御方法は、短期間および断続的な短いデューティ サイクルのドライブに使用されます。

2番目の方法では、独立励磁のDCモータの角速度の制御は、励磁巻線の回路に追加の加減抵抗器を導入することにより磁束の大きさを変えることによって実行されます。流れが弱まると、負荷時とアイドル回転数の両方でエンジンの角速度が増加し、流量が増加すると角速度は減少します。実際には、モーターの飽和により速度を変更することは可能です。

磁束を弱めて速度が増加すると、出力は一定のまま、DC モーターの許容トルクは双曲線の法則に従って変化します。この方式の速度制御範囲は e = 2 — 4 となります。

モーター磁束のさまざまな値に対する機械的特性を図に示します。図 2i と 2,b より、定格電流以内の特性が高い剛性を持っていることがわかります。

独立励磁 DC モーターの界磁巻線には大きなインダクタンスがあります。したがって、界磁巻線回路の加減抵抗器の抵抗が段階的に変化すると、電流、つまり磁束が指数関数的に変化します。この点、角速度制御はスムーズに行われることになる。

この速度制御方法の主な利点は、そのシンプルさと高効率です。

この制御方法はドライブで補助的に使用され、機構のアイドル速度を向上させます。

速度を制御する 3 番目の方法は、モーターの電機子巻線に印加する電圧を変更することです。DC モーターの角速度は、負荷に関係なく、アーマチュアに印加される電圧に正比例して変化します。全制御特性がリジッドであり、どの特性でも剛性の度合いが変わらないため、モータの動作はどの角速度においても安定しており、負荷に関わらず幅広い速度制御が可能です。この範囲は 10 で、特別な制御スキームによって拡張できます。

この方法では、基本的な方法に対して角速度を減少および増加させることができます。加速は、AC 電圧源の能力とモーターの Unomer によって制限されます。

電源がモーターに印加する電圧を連続的に変化させる機能を備えている場合、モーターの速度制御はスムーズになります。

この制御方法は、独立励磁 DC モータの角速度制御が電機子電源回路での追加の電力損失なしで実行されるため、経済的です。上記のすべての指標に関して、この規制方法は 1 つ目と 2 つ目と比較して最良です。