Controle de velocidade de motores de excitação paralela

Frequência de rotação motores DC pode ser alterado de três maneiras: alterando a resistência do r -ésimo circuito da armadura, alterando o fluxo magnético Ф, alterando a tensão U fornecida ao motor.

O primeiro método raramente é usado, porque é antieconômico, permite controlar a velocidade de rotação apenas sob carga e obriga ao uso de características mecânicas com diferentes inclinações. Quando controlado desta forma, o limite de torque é mantido constante. O fluxo magnético não muda e assumindo aproximadamente isso amperagem, determinado pelo aquecimento do motor permitido a longo prazo, é o mesmo em todas as velocidades, então o torque máximo permitido também deve ser o mesmo em todas as rotações.

Os motores DC de regulação de velocidade com mudança de excitação paralela no fluxo magnético ganharam popularidade considerável. O fluxo pode ser alterado com um reostato. À medida que a resistência desse reostato aumenta, a corrente de excitação e o fluxo magnético diminuem e a frequência de rotação aumenta.Cada valor reduzido do fluxo magnético Ф corresponde a valores aumentados de n0 e b.

Assim, com o enfraquecimento do fluxo magnético características mecânicas são linhas retas localizadas acima da feição natural, não paralelas a ela, e com maior declividade, correspondem as menores vazões. Seu número depende do número de contatos do reostato e pode ser bastante grande. Desta forma, a regulação da velocidade de rotação pelo enfraquecimento do fluxo pode ser feita praticamente sem etapas.

Se, como antes, assumirmos que a amperagem máxima permitida em todas as velocidades é a mesma, então P = const

Portanto, ao ajustar a velocidade alterando o fluxo magnético, a potência máxima permitida do motor permanece constante em todas as velocidades. O limite de torque muda proporcionalmente à velocidade. À medida que a rotação do motor aumenta, o enfraquecimento do campo aumenta a faísca sob as escovas devido ao aumento do reativo e. e outros. com induzido nas seções envolvidas do motor.

Quando o motor está funcionando com fluxo reduzido, a estabilidade de operação é reduzida, especialmente quando a carga no eixo do motor é variável. Em um pequeno valor do fluxo, um efeito de desmagnetização da reação da armadura é notado. Como o efeito de desmagnetização é determinado pela magnitude da corrente de armadura do motor elétrico, com mudanças na carga, a velocidade do motor muda drasticamente. Para aumentar a estabilidade da operação, os motores de velocidade variável com excitação paralela são geralmente fornecidos com um enrolamento de campo em série fraco, cujo fluxo compensa parcialmente o efeito de desmagnetização da reação da armadura.

Os motores projetados para operar em velocidades mais altas devem ter maior resistência mecânica. Em altas velocidades, a vibração do motor e o ruído operacional aumentam. Estas razões limitam a velocidade máxima do motor elétrico. A velocidade mais baixa também tem um certo limite prático.

O torque nominal determina o tamanho e custo dos motores DC (assim como motores assíncronos) Reduzindo as menores rotações, neste caso nominais, do motor com uma determinada potência, seu torque nominal aumentará. Isso aumentará o tamanho do motor.

Em empresas industriais, os motores com faixas de ajuste são mais usados

Para expandir a faixa de regulação de velocidade alterando o fluxo magnético, às vezes é usado um circuito especial de excitação do motor, que permite melhorar a comutação e reduzir a influência da reação da armadura em altas rotações do motor. A alimentação das bobinas dos dois pares de polos é dividida, formando dois circuitos independentes: o circuito da bobina de um par de polos e o circuito do outro par.

Um dos circuitos está conectado a uma tensão constante, no outro a magnitude e a direção da mudança de corrente. Com essa inclusão, o fluxo magnético total interagindo com a armadura pode ser alterado da soma dos valores mais altos dos fluxos das bobinas dos dois circuitos para a diferença entre eles.

As bobinas são conectadas de tal forma que o fluxo magnético completo sempre passa por um par de pólos. Portanto, a reação da armadura afeta menos do que quando o fluxo magnético de todos os pólos é enfraquecido.Todos os motores CC multipolares com enrolamento de armadura de onda podem, assim, ser controlados. Ao mesmo tempo, a operação estável do motor é alcançada em uma faixa significativa de velocidades.

Controlar a velocidade dos motores CC alterando a tensão de entrada requer o uso de circuitos especiais.

Os motores DC em comparação com os motores assíncronos são muito mais pesados ​​e várias vezes mais caros. A eficiência desses motores é menor e sua operação é mais complicada.

Plantas industriais recebem energia de corrente trifásica e conversores especiais são necessários para obter corrente contínua. Isso se deve a perdas adicionais de energia. A principal razão para usar motores de corrente contínua com excitação paralela para acionar máquinas de corte de metal é a possibilidade de regulação praticamente contínua e econômica de sua velocidade de rotação.

Na engenharia mecânica, são usados ​​acionamentos completos com retificadores e um motor CC de excitação paralela (Fig. 1). Através do reostato do computador, a corrente de excitação do motor elétrico é alterada, proporcionando uma regulação quase contínua de sua velocidade de rotação na faixa 2: 1. O conjunto de acionamento inclui um reostato de partida RP, bem como equipamentos de proteção, na fig. 1 não é mostrado.

Arroz. 1. Esquema de um drive DC com um retificador

VOs retificadores imersos em óleo do transformador (B1 — B6) e todos os equipamentos são colocados em um gabinete de controle e um reostato de computador é instalado em um local de serviço conveniente.