Elektromechanische eigenschappen van gelijkstroommotoren
DC-motoren met traploze snelheidsregeling worden gebruikt in aandrijvingen van verschillende machines, metaalsnijmachines en installaties. Samen met het brede scala aan snelheidsregelingen maken ze het mogelijk om mechanische eigenschappen met verschillende (vereiste) stijfheid te verkrijgen.
Uit de elektrotechniek is bekend dat de vergelijking van mechanische eigenschappen [n = f (M)] kan worden geschreven als
waarbij de coëfficiënten Ce en Cm afhangen van de ontwerpgegevens van de motor; U is de lijnspanning; F is de magnetische flux van de motor; R is de weerstand van het ankercircuit.
De formule laat zien dat als U, R en F constant zijn, de mechanische karakteristiek van de parallelle excitatiemotor een rechte lijn is (fig.). Als er geen weerstanden in het ankercircuit zijn, is de mechanische karakteristiek natuurlijk (rechte lijn 1, afb. A). Punt A komt overeen met het nominale toerental nNa maar wordt de ideale stationaire frequentie genoemd.De stijfheid van het kenmerk wordt bepaald door de weerstand van de motor R ', waaronder de weerstand van de ankerwikkeling, extra palen, compensatiewikkeling, borstels. De invloed van de weerstand in het ankercircuit op de karakteristiek wordt geïllustreerd door rechte lijnen 2 en 3 (zie figuur A).
Rijst. 1. Mechanische kenmerken van DC-motoren: a - wanneer de weerstand in het rotorcircuit verandert, b - wanneer de spanning in het anker van het DC-motorcircuit met een verandering van onafhankelijke excitatie verandert, c - wanneer de rotatiesnelheid wordt geregeld door manoeuvreren van de bekrachtigingswikkeling van de motor met seriebekrachtiging, d — met verschillende remmodi.
De formule maakt het mogelijk om de invloed van spanning U en flux F te schatten. Wanneer U verandert, wordt de mechanische karakteristiek van een motor met onafhankelijke excitatie parallel aan de natuurlijke verschoven (Fig. C); het stationair toerental bij constante R en U varieert omgekeerd met de stroom.
Van de formule voor n = 0 hebben we
d.w.z. het startkoppel is evenredig met de flux.
Zo kan de snelheid van de motor worden aangepast door de magnetische flux, de spanning die op de ankerwikkeling wordt aangelegd, te variëren door weerstanden in het ankercircuit te introduceren.
Het regelen van het motortoerental door F te veranderen wordt vrij vaak gebruikt, omdat de regeling soepel verloopt, zonder grote energieverliezen, onder voorbehoud van automatisering. Het instelbereik in de richting van het verhogen van de rotatiefrequentie is niet groter dan 1: 4, het kan worden uitgebreid door een kleine stabiliserende wikkeling van serie-excitatie te introduceren samen met het wikkelen van extra polen.
Het regelen van de rotatiesnelheid door de spanning op het ankercircuit van de motor te wijzigen, wordt veel gebruikt in een onafhankelijk aangeslagen motor (fig. C). Momenteel worden motoren geproduceerd met een regelbereik van maximaal 1: 8, het bereik neemt toe bij gebruik van thyristoromvormers.
Zie over dit onderwerp: Parallelle bekrachtigingsmotorremmodi