Έλεγχος ταχύτητας κινητήρων παράλληλης διέγερσης
Συχνότητα περιστροφής κινητήρες συνεχούς ρεύματος μπορεί να αλλάξει με τρεις τρόπους: αλλάζοντας την αντίσταση του κυκλώματος οπλισμού r-ου, αλλάζοντας τη μαγνητική ροή Ф, αλλάζοντας την τάση U που παρέχεται στον κινητήρα.
Η πρώτη μέθοδος χρησιμοποιείται σπάνια, επειδή είναι αντιοικονομική, επιτρέπει τον έλεγχο της ταχύτητας περιστροφής μόνο υπό φορτίο και αναγκάζει τη χρήση μηχανικών χαρακτηριστικών με διαφορετικές κλίσεις. Όταν ελέγχεται με αυτόν τον τρόπο, το όριο ροπής διατηρείται σταθερό. Η μαγνητική ροή δεν αλλάζει και υποθέτοντας περίπου αυτό ένταση ρεύματος, που καθορίζεται από τη μακροχρόνια επιτρεπόμενη θέρμανση του κινητήρα, είναι ίδια σε όλες τις στροφές, τότε η μέγιστη επιτρεπόμενη ροπή πρέπει επίσης να είναι ίδια σε όλες τις στροφές.
Οι κινητήρες συνεχούς ρεύματος με ρύθμιση ταχύτητας με παράλληλη αλλαγή διέγερσης στη μαγνητική ροή έχει αποκτήσει σημαντική δημοτικότητα. Η ροή μπορεί να αλλάξει με ρεοστάτη. Καθώς η αντίσταση αυτού του ρεοστάτη αυξάνεται, το ρεύμα διέγερσης και η μαγνητική ροή μειώνονται και η συχνότητα περιστροφής αυξάνεται.Κάθε μειωμένη τιμή της μαγνητικής ροής Ф αντιστοιχεί σε αυξημένες τιμές των n0 και b.
Έτσι με την εξασθένηση της μαγνητικής ροής μηχανικά χαρακτηριστικά είναι ευθείες γραμμές που βρίσκονται πάνω από το φυσικό χαρακτηριστικό, όχι παράλληλες με αυτό, και με μεγαλύτερη κλίση αντιστοιχούν οι μικρότερες ροές. Ο αριθμός τους εξαρτάται από τον αριθμό των επαφών του ρεοστάτη και μπορεί να είναι αρκετά μεγάλος. Με αυτόν τον τρόπο, η ρύθμιση της ταχύτητας περιστροφής με την αποδυνάμωση της ροής μπορεί να γίνει πρακτικά αδιάκοπη.
Εάν, όπως και πριν, υποθέσουμε ότι η μέγιστη επιτρεπόμενη ένταση ρεύματος σε όλες τις ταχύτητες είναι η ίδια, τότε P = const
Επομένως, κατά τη ρύθμιση της ταχύτητας με αλλαγή της μαγνητικής ροής, η μέγιστη επιτρεπόμενη ισχύς του κινητήρα παραμένει σταθερή σε όλες τις ταχύτητες.Το όριο ροπής αλλάζει ανάλογα με την ταχύτητα. Καθώς οι στροφές του κινητήρα αυξάνονται, η εξασθένηση του πεδίου αυξάνει τον σπινθήρα κάτω από τις βούρτσες λόγω της αύξησης της αντιδραστικής π.χ. και άλλοι. με επαγωγή στα εμπλεκόμενα τμήματα του κινητήρα.
Όταν ο κινητήρας λειτουργεί με μειωμένη ροή, η σταθερότητα λειτουργίας μειώνεται, ειδικά όταν το φορτίο στον άξονα του κινητήρα είναι μεταβλητό. Σε μια μικρή τιμή της ροής, παρατηρείται μια απομαγνητιστική επίδραση της αντίδρασης οπλισμού. Δεδομένου ότι το φαινόμενο απομαγνήτισης καθορίζεται από το μέγεθος του ρεύματος οπλισμού του ηλεκτροκινητήρα, τότε με αλλαγές στο φορτίο, η ταχύτητα του κινητήρα αλλάζει απότομα. Για να αυξηθεί η σταθερότητα λειτουργίας, οι κινητήρες μεταβλητής ταχύτητας με παράλληλη διέγερση συνήθως παρέχονται με περιέλιξη πεδίου ασθενούς σειράς, η ροή του οποίου αντισταθμίζει εν μέρει το αποτέλεσμα απομαγνητισμού της αντίδρασης οπλισμού.
Οι κινητήρες που έχουν σχεδιαστεί για να λειτουργούν σε υψηλότερες ταχύτητες πρέπει να έχουν αυξημένη μηχανική αντοχή. Στις υψηλές ταχύτητες, οι κραδασμοί του κινητήρα και ο θόρυβος λειτουργίας αυξάνονται. Αυτοί οι λόγοι περιορίζουν τη μέγιστη ταχύτητα του ηλεκτροκινητήρα. Η χαμηλότερη ταχύτητα έχει επίσης ένα συγκεκριμένο πρακτικό όριο.
Η ονομαστική ροπή καθορίζει το μέγεθος και το κόστος των κινητήρων συνεχούς ρεύματος (καθώς και των ασύγχρονων κινητήρων) Μειώνοντας τις μικρότερες, στην περίπτωση αυτή τις ονομαστικές, στροφές του κινητήρα με συγκεκριμένη ισχύ, η ονομαστική του ροπή θα αυξηθεί. Αυτό θα αυξήσει το μέγεθος του κινητήρα.
Στις βιομηχανικές επιχειρήσεις, χρησιμοποιούνται συχνότερα κινητήρες με εύρος ρύθμισης
Για την επέκταση του εύρους ρύθμισης ταχύτητας αλλάζοντας τη μαγνητική ροή, χρησιμοποιείται μερικές φορές ένα ειδικό κύκλωμα διέγερσης κινητήρα, το οποίο καθιστά δυνατή τη βελτίωση της εναλλαγής και τη μείωση της επίδρασης της αντίδρασης οπλισμού σε υψηλές στροφές κινητήρα. Η παροχή στα πηνία των δύο ζευγών πόλων χωρίζεται, σχηματίζοντας δύο ανεξάρτητα κυκλώματα: το κύκλωμα πηνίου του ενός ζεύγους πόλων και το κύκλωμα του άλλου ζεύγους.
Το ένα από τα κυκλώματα συνδέεται με σταθερή τάση, στο άλλο το μέγεθος και η κατεύθυνση του ρεύματος αλλάζουν. Με αυτή τη συμπερίληψη, η συνολική μαγνητική ροή που αλληλεπιδρά με τον οπλισμό μπορεί να αλλάξει από το άθροισμα των υψηλότερων τιμών των ροών των πηνίων των δύο κυκλωμάτων στη διαφορά τους.
Τα πηνία συνδέονται με τέτοιο τρόπο ώστε η πλήρης μαγνητική ροή να διέρχεται πάντα από ένα ζεύγος πόλων. Επομένως, η αντίδραση οπλισμού επηρεάζει σε μικρότερο βαθμό από ό,τι όταν εξασθενεί η μαγνητική ροή όλων των πόλων.Όλοι οι πολυπολικοί κινητήρες συνεχούς ρεύματος με περιέλιξη οπλισμού κυμάτων μπορούν έτσι να ελεγχθούν. Παράλληλα, επιτυγχάνεται σταθερή λειτουργία του κινητήρα σε σημαντικό εύρος στροφών.
Ο έλεγχος της ταχύτητας των κινητήρων συνεχούς ρεύματος με αλλαγή της τάσης εισόδου απαιτεί τη χρήση ειδικών κυκλωμάτων.
Οι κινητήρες συνεχούς ρεύματος σε σύγκριση με τους ασύγχρονους κινητήρες είναι πολύ βαρύτεροι και αρκετές φορές πιο ακριβοί. Η απόδοση αυτών των κινητήρων είναι χαμηλότερη και η λειτουργία τους είναι πιο περίπλοκη.
Οι βιομηχανικές εγκαταστάσεις λαμβάνουν ρεύμα από τριφασικό ρεύμα και απαιτούνται ειδικοί μετατροπείς για τη λήψη συνεχούς ρεύματος. Αυτό οφείλεται σε πρόσθετες απώλειες ενέργειας. Ο κύριος λόγος για τη χρήση κινητήρων συνεχούς ρεύματος με παράλληλη διέγερση για την κίνηση μηχανών κοπής μετάλλων είναι η δυνατότητα πρακτικά απρόσκοπτης και οικονομικής ρύθμισης της ταχύτητας περιστροφής τους.
Στη μηχανολογία, χρησιμοποιούνται πλήρεις κινητήρες με ανορθωτές και κινητήρα συνεχούς ρεύματος με παράλληλη διέγερση (Εικ. 1). Μέσω του ρεοστάτη υπολογιστή, το ρεύμα διέγερσης του ηλεκτροκινητήρα αλλάζει, παρέχοντας σχεδόν αδιάκοπη ρύθμιση της ταχύτητας περιστροφής του στην περιοχή 2: 1. Το σετ κίνησης περιλαμβάνει έναν ρεοστάτη εκκίνησης RP, καθώς και προστατευτικό εξοπλισμό, στο σχ. 1 δεν εμφανίζεται.
Ρύζι. 1. Σχηματική διάταξη μονάδας DC με ανορθωτή
VΟι ανορθωτές με λάδι μετασχηματιστή (B1 — B6) και όλος ο εξοπλισμός τοποθετούνται σε έναν πίνακα ελέγχου και ένας ρεοστάτης υπολογιστή είναι εγκατεστημένος σε μια βολική τοποθεσία σέρβις.