Hastighedsstyring af parallelle magnetiseringsmotorer
Rotationsfrekvens DC motorer kan ændres på tre måder: ved at ændre modstanden af det r-te ankerkredsløb, ændre den magnetiske flux Ф, ændre spændingen U, der leveres til motoren.
Den første metode bruges sjældent, fordi den er uøkonomisk, tillader kun at kontrollere rotationshastigheden under belastning og tvinger brugen af mekaniske egenskaber med forskellige hældninger. Ved styring på denne måde holdes momentgrænsen konstant. Den magnetiske flux ændres ikke og antager omtrent dette strømstyrke, bestemt af den langsigtede tilladte motoropvarmning, er den samme ved alle hastigheder, så skal det maksimalt tilladte drejningsmoment også være det samme ved alle omdrejninger.
Hastighedsregulering DC-motorer med parallel excitationsændring i den magnetiske flux har vundet betydelig popularitet. Gennemstrømningen kan ændres med en reostat. Efterhånden som modstanden af denne rheostat stiger, falder excitationsstrømmen og den magnetiske flux, og rotationsfrekvensen stiger.Hver reduceret værdi af den magnetiske flux Ф svarer til øgede værdier af n0 og b.
Altså med svækkelsen af den magnetiske flux mekaniske egenskaber er lige linjer placeret over det naturlige træk, ikke parallelt med det, og med større hældning svarer de mindre strømme. Deres antal afhænger af antallet af reostatkontakter og kan være ret stort. På denne måde kan reguleringen af omdrejningshastigheden ved at svække fluxen gøres praktisk talt trinløs.
Hvis vi som før antager, at den maksimalt tilladte strømstyrke ved alle hastigheder er den samme, så er P = const
Derfor, når hastigheden justeres ved at ændre den magnetiske flux, forbliver den maksimalt tilladte effekt af motoren konstant ved alle hastigheder.Momentgrænsen ændres i forhold til hastigheden. Når motorhastigheden stiger, øger svækkelsen af feltet gnisten under børsterne på grund af en stigning i det reaktive e. og andre. med induceret i de involverede dele af motoren.
Når motoren kører med reduceret flux, reduceres driftsstabiliteten, især når belastningen på motorakslen er variabel. Ved en lille værdi af fluxen bemærkes en demagnetiserende effekt af ankerreaktionen. Da afmagnetiseringseffekten bestemmes af størrelsen af den elektriske motors ankerstrøm, ændres motorens hastighed kraftigt med ændringer i belastningen. For at øge driftsstabiliteten leveres parallel-exciterede motorer med variabel hastighed normalt med en svag seriefeltvikling, hvis flux delvist kompenserer for den demagnetiserende effekt af ankerreaktionen.
Motorer designet til at køre ved højere hastigheder skal have øget mekanisk styrke. Ved høje hastigheder øges motorens vibrationer og driftsstøj. Disse grunde begrænser elmotorens maksimale hastighed. Den lavere hastighed har også en vis praktisk grænse.
Nominel drejningsmoment bestemmer størrelsen og prisen på DC-motorer (såvel som asynkronmotorer) Ved at reducere de mindste, i dette tilfælde nominelle, omdrejninger af motoren med en vis effekt, vil dens nominelle drejningsmoment stige. Dette vil øge motorstørrelsen.
I industrielle virksomheder bruges motorer med justeringsområder oftest
For at udvide området for hastighedsregulering ved at ændre den magnetiske flux, bruges nogle gange et specielt motormagnetiseringskredsløb, som gør det muligt at forbedre kommuteringen og reducere indflydelsen af ankerreaktionen ved høje motorhastigheder. Forsyningen til spolerne i de to polpar er opdelt, og danner to uafhængige kredsløb: spolekredsløbet for det ene polpar og kredsløbet for det andet par.
Et af kredsløbene er forbundet med en konstant spænding, i det andet skifter størrelsen og retningen af strømmen. Med denne inklusion kan den totale magnetiske flux, der interagerer med ankeret, ændres fra summen af de højeste værdier af fluxene af spolerne i de to kredsløb til deres forskel.
Spolerne er forbundet på en sådan måde, at den fulde magnetiske flux altid passerer gennem et par poler. Derfor påvirker ankerreaktionen i mindre grad, end når den magnetiske flux af alle poler er svækket.Alle flerpolede DC-motorer med bølgeankervikling kan således styres. Samtidig opnås stabil drift af motoren i et betydeligt hastighedsområde.
Styring af DC-motorers hastighed ved at ændre indgangsspændingen kræver brug af specielle kredsløb.
DC-motorer sammenlignet med asynkronmotorer er meget tungere og flere gange dyrere. Effektiviteten af disse motorer er lavere, og deres drift er mere kompliceret.
Industrielle anlæg modtager strøm fra trefaset strøm, og specielle omformere er nødvendige for at opnå jævnstrøm. Dette skyldes yderligere energitab. Hovedårsagen til at bruge jævnstrømsmotorer med parallel excitation til at drive metalskæremaskiner er muligheden for praktisk talt trinløs og økonomisk regulering af deres rotationshastighed.
I maskinteknik anvendes komplette drev med ensrettere og en parallel-exciteret DC-motor (fig. 1). Gennem computerreostaten ændres den elektriske motors excitationsstrøm, hvilket giver næsten trinløs regulering af dens rotationshastighed i området 2: 1. Drivsættet inkluderer en startreostat RP, samt beskyttelsesudstyr, i fig. 1 er ikke vist.
Ris. 1. Skematisk af et DC-drev med en ensretter
VTransformatorens olienedsænkede ensrettere (B1 - B6) og alt udstyr er placeret i et styreskab, og en computerreostat er installeret på et bekvemt servicested.