มอเตอร์ DC แบบไม่มีโหลดในอุดมคติ วิธีการคำนวณความต้านทานเริ่มต้น dpt nv

ในรถ กระแสตรงขดลวดกระดองมีความต้านทานต่ำและเมื่อเชื่อมต่อกับเครือข่ายกระแสเริ่มต้นจะเกิดขึ้นซึ่งสามารถเข้าถึง 15 ... 20I nom การเพิ่มขึ้นของกระแสกระดองที่สูงกว่าค่า 2...2.5I nom นำไปสู่การเสื่อมสภาพของสวิตชิ่ง

นอกจากนี้ แรงไดนามิกที่เป็นผลสามารถค่อยๆ ทำลายขดลวดเกราะ ทำให้เกิดการตัดกุญแจ การบิดของเพลา ฯลฯ ข้อ จำกัด ของกระแสเริ่มต้นดำเนินการโดยใช้ความต้านทาน r 1, r 2, r 3 ซึ่งรวมอยู่ในวงจรสมอ (รูปที่ 2.12) เมื่อมอเตอร์เร่งความเร็ว EMF จะเพิ่มขึ้นและกระแสจะลดลง โดยการลัดวงจรแนวต้านอย่างต่อเนื่องด้วยหน้าสัมผัส KM1, KM2, KMZ พวกเขาเริ่ม (ดำเนินการ) ไดอะแกรมสตาร์ทเครื่องยนต์แสดงในรูปที่ 2.13.


ข้าว. 2.13. แบบแผนสำหรับการเปิดตัวต้านทานเริ่มต้น ..

ค่าของกระแสสลับ I 1 และ I 2 ถูกเลือกตามข้อกำหนดของเทคโนโลยีสำหรับไดรฟ์ไฟฟ้าและความสามารถในการสลับของมอเตอร์ ดังนั้นพวกเขาจึงใช้ I 1 \u003d (2.0 ... 2.5) I H และฉัน 2 \u003d (1.2 ... 1.3) I H ในกรณีที่ระยะเวลาของการสตาร์ทเครื่องยนต์ส่งผลต่อประสิทธิภาพของเครื่องที่เปิดบ่อย .

ถ้าคุณต้องการ เริ่มต้นอย่างราบรื่นตัวอย่างเช่น ลิฟต์โดยสาร ค่าของกระแสสลับจะถูกกำหนดโดยการเร่งความเร็วที่อนุญาตของไดรฟ์ไฟฟ้า ในกรณีที่สตาร์ทหายากและเงื่อนไขการสตาร์ทไม่จำกัด ค่าของกระแส I 1 และ I 2 สามารถรับได้มากกว่ากระแสไฟที่ใช้งานเล็กน้อย (แต่น้อยกว่าในกรณีแรกมากเมื่อ ผม 1 = (2 ... 2.5) ผม N.

ค่านิยม แนวต้านเริ่มต้นคำนวณโดยวิธีการวิเคราะห์และกราฟิก หากกำหนดจำนวนขั้นตอนไว้ แสดงว่ามีการดำเนินการคำนวณสำหรับแผงคอนแทคเตอร์มาตรฐานที่ทราบอยู่แล้ว หากไม่ทราบจำนวนขั้นต้องเลือก

วิธีวิเคราะห์เพื่อคำนวณความต้านทานเริ่มต้น

เมื่อเครื่องยนต์เชื่อมต่อกับเครือข่าย การเร่งความเร็วเริ่มต้นด้วยความต้านทานเริ่มต้น R 3 \u003d r I + r 1 + r 2 + r 3 (รูปที่ 2.13) ความต้านทานเหล่านี้สอดคล้องกับไฟฟ้าเทียม ลักษณะทางกล

1 - 2 - ω 0 (รูปที่ 2.14) ที่ปัจจุบัน I 2 และความเร็ว ω 2 (จุดที่ 2) ความต้านทานเพิ่มเติม r 3 จะถูกปัดโดยหน้าสัมผัส KMZ และกระแสของมอเตอร์จะเพิ่มขึ้นอีกครั้งเป็น I 1 (จุดที่ 3) การเริ่มต้นดำเนินต่อไปด้วยความต้านทาน R 3 \u003d r I + r 1 + r 2 ตามลักษณะ Z - 4 - ω o ที่จุดที่ 4 ของคุณลักษณะนี้ r 2 จะถูกปิดโดยการสัมผัส KM2 ด้วยแรงต้าน

R 3 \u003d r I + r 1 เครื่องยนต์เร่งความเร็วตามลักษณะ 5 - 6 - ω o ที่ความเร็ว ω 6 (จุดที่ 6) ความต้านทานสุดท้าย r 1 จะถูกปิดและเครื่องยนต์จะไปถึงลักษณะทางกลไฟฟ้าตามธรรมชาติ 7 - 8 - ω o ซึ่งจะเร่งความเร็วเป็นความเร็วที่สอดคล้องกับโหลดบนเพลา

ในการกำหนดค่าความต้านทานเพิ่มเติม เราใช้อัตราส่วนของกระแสที่สอดคล้องกับจุดที่ 3 และ 2 ที่ความเร็วเชิงมุม ω 2 ของแผนภาพเริ่มต้น:

. (2.31)

ข้าว. 2.14. ไดอะแกรมเริ่มต้น DPT NV

ค่า EMF ของมอเตอร์ที่จุดเหล่านี้มีค่าเท่ากันเนื่องจากความเร็วในการหมุน ω 2 ไม่เปลี่ยนแปลง

หลังจากลดแรงดันไฟฟ้าเราได้รับ:

.

ที่ความเร็วเชิงมุม ω 4 สำหรับจุด 4-5 เราเขียนว่า:

;

ที่นี่ E 4 \u003d E 5 และกระแส I 5 \u003d I 1, I 4 \u003d I 2 ดังนั้น:

.

ในทำนองเดียวกันสำหรับความเร็วเชิงมุม ω 6 (จุดที่ 6 และ 7):

หรือ .

ให้เราแสดงอัตราส่วนของกระแสสลับ: แล้ว

หากมีขั้นตอน m ให้เปรียบเทียบ:

ในนิพจน์นี้ จำนวนของสเตจเริ่มต้น m และหลายหลากของกระแสเริ่มต้นมีความสัมพันธ์กัน:

(2.34) หรือ . (2.35)

ค่าความต้านทานของแต่ละขั้นตอนสามารถกำหนดได้ดังนี้:

ขั้นตอนการคำนวณความต้านทานเริ่มต้น

หากกำหนดจำนวนขั้นตอน m การคำนวณความต้านทานจะดำเนินการดังนี้:

1) ตั้งค่าปัจจุบัน I 1 และกำหนด R m:

2) ค้นหาอัตราส่วนของกระแสสลับ:

, (2.37)

ที่ไหน ; P n, U n, I n, η n - ข้อมูลหนังสือเดินทางของเครื่องยนต์

3) คำนวณค่าของกระแสสลับที่สอง I 2:

และเปรียบเทียบกับกระแสการทำงานของมอเตอร์ I ที่สอดคล้องกับแรงบิดสูงสุดของเครื่องทำงานเมื่อเริ่มทำงาน

ถ้าทราบโมเมนต์การทำงาน M s แล้ว

,

และหากกำลังบนเพลาของเครื่องทำงานได้รับ P V.r.m. , แล้ว

.

สำหรับผม 2 > (1.1...1.2) ผม c เรากำหนดความต้านทานของแต่ละขั้น:

.... (2.38)

ถ้าไม่ตรงตามเงื่อนไข I 2 > 1,1I c เราก็เลือกใหม่

(มากกว่า) ค่าของ I 1 และคำนวณซ้ำ

หากไม่ทราบจำนวนขั้นตอนการต้านทาน การคำนวณจะดำเนินการตามลำดับต่อไปนี้:

1) เราตั้งค่ากระแสสลับ I 1, I 2 และกำหนด λ:

2) กำหนดจำนวนขั้นตอน:

ที่ไหน ; .

ค่าผลลัพธ์ของ m (ถ้าเป็นเศษส่วน) จะถูกปัดขึ้นเป็น

จำนวนเต็มที่ใกล้ที่สุดและระบุ λ และปัจจุบัน I 2:

; .

การคำนวณเพิ่มเติมจะดำเนินการเหมือนในกรณีแรก หลังจากเสร็จสิ้นการคำนวณสำหรับตัวเลือกแรกหรือตัวเลือกที่สอง จำเป็นต้องตรวจสอบความถูกต้องของการคำนวณ ในการทำเช่นนี้เราจะกำหนดยอดรวม

ความต้านทาน:

และเปรียบเทียบกับต้นฉบับ ส่วนเบี่ยงเบนในการคำนวณควรอยู่ภายในข้อผิดพลาดที่อนุญาต - 5 ... 7%

วิธีการแบบกราฟิกสำหรับคำนวณความต้านทานเริ่มต้น

วิธีการคำนวณนี้ให้ภาพแสดงค่าความต้านทานเพิ่มเติม แต่มี ข้อเสียที่สำคัญ -

ความถูกต้องของการคำนวณขึ้นอยู่กับความถูกต้องของการสร้างไดอะแกรมเริ่มต้นของเครื่องยนต์

คุณสมบัติทางไฟฟ้าสำหรับมอเตอร์กระแสตรงที่มีความต้านทานเพิ่มเติม R ต่อ รวมอยู่ในวงจรกระดอง แสดงในรูป 2.15.

รูปที่ 2.15 ลักษณะเฉพาะทางไฟฟ้าของ DPT NV พร้อมการแนะนำตัวต้านทานเพิ่มเติมในวงจรกระดอง

สมการ EMF สำหรับพิกัดกระแสและความเร็ว ω

(จุดที่):

เราแบ่งนิพจน์สุดท้ายเป็น sf n:

. (2.39)

จากรูปที่ 2.15 เรามี:

(2.40)

เปรียบเทียบนิพจน์ (2.39) และ (2.40) เราเขียน:

ดังนั้นสำหรับค่าคงที่ของ I n และ sf n ค่าของเซ็กเมนต์ ab จะเป็นสัดส่วนกับ . ถ้าคุณสมบัติผ่านจุด r , แล้วทุกอย่างที่ใช้ U n จะสมดุลด้วยการตกใน

ความต้านทาน R n:

R n มีชื่อ ความต้านทานเล็กน้อย,. พิกัดความต้านทานมอเตอร์ - eนี่คือความต้านทานของวงจรกระดองซึ่งในขณะที่เปิดเครื่อง (ที่ ω = 0) กระแสไฟที่กำหนดจะไหลในขดลวดกระดอง เซ็กเมนต์ ag เป็นสัดส่วนกับ R n ดังนั้นตามค่าของเซ็กเมนต์ที่ถูกตัดโดยคุณลักษณะบนเส้นกระแสไฟที่กำหนด จึงสามารถคำนวณความต้านทานของวงจรกระดองได้ แต่สำหรับสิ่งนี้คุณต้องรู้มาตราส่วน

ความต้านทาน:

ที่ไหน ; คุณ n ฉัน n, R n, - พิกัดแรงดันไฟฟ้า,กระแสไฟและกำลังของมอเตอร์

วิธีแรกในการกำหนดมาตราส่วนมีความแม่นยำมากขึ้น เนื่องจาก

กลุ่ม ag มากกว่ากลุ่ม ab

เมื่อคำนวณความต้านทานเริ่มต้นของมอเตอร์กระแสตรงด้วยวิธีกราฟิก จะมีตัวเลือกสองแบบให้เลือก

1. กำหนดจำนวนสเตจเริ่มต้น m

ตามข้อมูลหนังสือเดินทางของเครื่อง เราสร้างคุณลักษณะทางไฟฟ้าโดยธรรมชาติโดยใช้สองจุด (ω o, M = 0) และ (I n, ω n)

(รูปที่ 2.16) กันค่าของกระแสสลับ ผม 1 และ ผม 2 .

ค่าของพวกเขาจะต้องได้รับการพิสูจน์ตามข้อกำหนดด้านเทคโนโลยีสำหรับไดรฟ์ไฟฟ้าและความสามารถในการสลับของมอเตอร์ ค่าจำกัดของกระแส I 1 เท่ากับ (2 ... 2.5) ผม n. ปัจจุบัน ผม 2 \u003d (1.2 ... 1.3) ผม n. ผ่านจุดที่สอดคล้องกับค่าของ I 1 และ I 2 บนแกนของกระแส เราวาดเส้นตรงสองเส้นขนานกับแกนของความถี่ของการหมุน เราเชื่อมต่อจุดที่ 1 และ ω o กับเส้นตรงที่ตัดกันที่จุดที่ 2 กับกระแส I 2 .

คำสั่งก่อสร้างเพิ่มเติมจากจุดที่ 2 ถึง 3 เป็นต้น มองเห็นได้จากรูป 2.16. จากการก่อสร้าง จำเป็นต้องไปยังจุดตัดของคุณลักษณะทางไฟฟ้าธรรมชาติและกระแสสลับ I 1 (จุดที่ 7) หากการแข่งขันไม่ได้ผลหรือจำนวนฟุตไม่เท่ากับที่ระบุก็จำเป็นต้องเปลี่ยนค่าของ I 2 หรือ I 1 ปัจจุบันและทำซ้ำการก่อสร้าง

ข้าว. 2.16. วิธีการแบบกราฟิกสำหรับคำนวณความต้านทานเริ่มต้น

ดังนั้นกระบวนการสตาร์ทเครื่องยนต์ในหลายขั้นตอนดังแสดงในรูปที่ 2.16 มีลักษณะเฉพาะโดยที่กระแสของมอเตอร์ในระหว่างการสตาร์ทเครื่องแตกต่างจาก . ในช่วงเริ่มต้นของการเริ่มต้น เมื่อมอเตอร์เร่งขึ้น EMF ของมันจะเพิ่มขึ้น อันเป็นผลมาจากกระแสในวงจรกระดองของมอเตอร์เริ่มลดลง และด้วยเหตุนี้ แรงบิดของมอเตอร์ เมื่อกระแสไฟถึง ส่วนหนึ่งของรีโอสแตตสตาร์ทจะถูกปิดเพื่อให้กระแสไฟของมอเตอร์กลับมาถึงค่าอีกครั้ง ฯลฯ

เมื่อตัวต้านทานเริ่มต้นถูกถอดออก ความต้านทานของวงจรกระดองจะลดลง และด้วยเหตุนี้ ค่าคงที่ของระบบเครื่องกลไฟฟ้าก็ลดลงเช่นกัน ซึ่งส่งผลให้ระยะเวลาของการเริ่มต้นในแต่ละขั้นตอนต่อมาลดลง

มอเตอร์กระแสตรงสามารถมีแรงกระตุ้นแบบอิสระ แบบขนาน แบบอนุกรมหรือแบบผสม (รูปที่ 6.1)

ข้าว. 6.1. วงจรมอเตอร์กระแสตรงอิสระ ( เอ),

ขนาน ( ) ตามลำดับ ( ใน) และผสม ( จี) การกระตุ้น

(ส่วนบนของโครงการ "c" เป็นของโครงการ "a")

ในมอเตอร์กระตุ้นแบบขนาน ขดลวดสนามจะเชื่อมต่อแบบขนานกับขั้วต่อกระดอง แต่กระแสที่ไหลผ่านขดลวดนี้ไม่เหมือนกับกระแสกระดองไม่ขึ้นอยู่กับโหลดและถูกกำหนดโดยแรงดันไฟฟ้าที่ใช้กับกระดองและความต้านทานรวมของวงจรกระตุ้น ด้วยเหตุนี้มอเตอร์ที่ตื่นเต้นแบบแบ่งจึงเรียกว่ามอเตอร์ที่ตื่นเต้นแบบอิสระ

แรงบิด เอ็มมอเตอร์กระแสตรงและ EMF อีถูกกำหนดโดยสูตร

เอ็ม= ถึง F ฉันฉัน; อี= kFω,

โดยที่ k คือสัมประสิทธิ์การออกแบบของเครื่องยนต์

Ф – ฟลักซ์แม่เหล็ก, Wb;

ฉันผม - กระแสเกราะ A.

ω คือความเร็วเชิงมุม rad/s

สมการเครื่องกลไฟฟ้า ω = ƒ ( ฉันผม) และกลไก ω = ƒ ( เอ็ม) มีลักษณะเป็นรูป

ω = ยู/(kF) – ( Rฉัน + Rพี) / (k F) ฉันฉัน;

ω = ยู/(kF) – ( Rฉัน + R p) / (ถึง 2 F 2) เอ็ม.

ความเร็วเชิงมุมของรอบเดินเบาในอุดมคติ (at ฉันผม = 0 หรือ เอ็ม = 0)

ω 0 = ยู/(kF).

ในรูป 6.2 แสดงลักษณะทางกลของมอเตอร์กระแสตรงที่มีการกระตุ้นอิสระ (DPT NV) ในทุกโหมดการทำงาน จุดคุณลักษณะของคุณลักษณะในโหมดมอเตอร์คือ: จุดรอบเดินเบาในอุดมคติ (ω 0 0 เอ็ม= 0); จุดโหมดเล็กน้อย (ω n, เอ็ม n); จุด ไฟฟ้าลัดวงจร (ω = 0, เอ็ม = เอ็มถึง).

ความแข็งแกร่งของลักษณะทางกลถูกกำหนดโดยฟลักซ์กระตุ้นและความต้านทานของวงจรสมอ:

β = d เอ็ม/dω = - ถึง 2 Ф 2 / ( Rฉัน + Rพี) = - เอ็มถึง / ω.


ข้าว. 6.2. ลักษณะทางกลแบบผสมผสานของมอเตอร์กระแสตรงที่มีแรงกระตุ้นอิสระ

ค่าสูงสุดของโมดูลัสความแข็งสอดคล้องกับลักษณะทางกลตามธรรมชาติ เนื่องจากกระแสกระตุ้นเท่ากับกระแสที่กำหนดและความต้านทานการควบคุม R p \u003d 0 เมื่อความต้านทานของลิโน่เพิ่มขึ้น R p ความชันของลักษณะทางกลเพิ่มขึ้น และความเร็วเชิงมุมลดลง สำหรับค่าความต้านทานที่กำหนด Rพีและ พิกัดแรงบิด เอ็ม n ความเร็วเชิงมุมของเครื่องยนต์

ω n.r = ω 0 (1 – ฉันน ( Rฉัน + Rร) / ยูน.

ในการคำนวณลักษณะทางกล จำเป็นต้องทราบความต้านทานของกระดองของมอเตอร์ R i ซึ่งระบุไว้ในไดเร็กทอรี ในกรณีที่ไม่มีข้อมูลโรงงาน ค่า Rหาได้ประมาณตามสูตร

Rผม \u003d 0.5 (1 - ŋ n) ( ยูไม่มี ฉันน)

เนื่องจากลักษณะทางกลของ DPT NV นั้นตรงไปตรงมา จึงเพียงพอแล้วที่จะมีจุดสองจุดในการวาด:

1) ω = ω 0 และ เอ็ม = 0,

2) ω = ω n (หรือ ω = ω n.r) และ เอ็ม = เอ็มน.

สำหรับ DPT NV สามารถเบรกด้วยไฟฟ้าได้สามโหมดต่อไปนี้

1. เบรกแบบสร้างใหม่ซึ่งเกิดขึ้นเมื่อความเร็วของเครื่องยนต์สูงกว่าความเร็วรอบเดินเบาในอุดมคติ ประหยัดที่สุดเนื่องจากพลังงานเบรกถูกถ่ายโอนไปยังเครือข่ายไฟฟ้า ลักษณะทางกลในโหมดนี้เป็นความต่อเนื่องของคุณลักษณะที่สอดคล้องกันของโหมดมอเตอร์ในจตุภาค II วงจรมอเตอร์ไม่เปลี่ยนแปลงระหว่างการเบรกแบบสร้างใหม่

2. การเบรกแบบไดนามิก. กระดองมอเตอร์ถูกตัดการเชื่อมต่อจากเครือข่ายและลัดวงจรเป็นความต้านทาน ในกรณีนี้ พลังงานกลของชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหว (กลไกและเกราะของมอเตอร์) จะถูกแปลงเป็นพลังงานไฟฟ้าซึ่งสูญเสียไปในรูปของพลังงานความร้อนในความต้านทานของวงจรสมอ ลักษณะทางกลในโหมดเบรกนี้ผ่านจุดเริ่มต้น (ในรูปที่ 6.2 - เส้นที่มีสามรอยบาก)

3. เบรกถอยหลังดำเนินการในสองวิธี:

1) การแนะนำของความต้านทานสูงในวงจรกระดองในกรณีนี้ แรงบิดของมอเตอร์จะน้อยกว่าแรงบิดโหลดแบบสถิต เอ็มกับ. เครื่องยนต์ดับ (ที่จุด A) จากนั้นอยู่ภายใต้อิทธิพลของแรงบิด เอ็ม c เริ่มหมุนไปในทิศทางอื่นทำให้เกิดแรงบิดในการเบรก ที่จุด B จะเกิดสภาวะคงตัว ลักษณะทางกลคือความต่อเนื่องของคุณสมบัติที่สอดคล้องกันของโหมดมอเตอร์ (ในรูปที่ 6.2 - เส้นที่มีสี่เซอริฟ)

2) เบรกโดยการเปลี่ยนขั้วของกระดองที่คดเคี้ยวไปพร้อมกัน. เครื่องยนต์ทำงานที่จุด 1 หลังจากเปลี่ยนแล้วจะเปลี่ยนเป็นลักษณะรีโอสแตติกที่จุด 2. ตามแนวเส้น 2–3 การชะลอตัวเกิดขึ้น (สอดคล้องกับห้า serifs) ณ จุดนั้น 3 มอเตอร์จะหยุดทำงานและต้องตัดการเชื่อมต่อจากแหล่งจ่ายไฟหลักเพื่อหลีกเลี่ยงการเปลี่ยนเป็นโหมดมอเตอร์ด้วยการหมุนย้อนกลับ

ที่ มอเตอร์กระแสตรงพร้อมชุดกระตุ้นde-niemกระแสเกราะยังเป็นกระแสกระตุ้น ฟลักซ์แม่เหล็กกระตุ้นจะเพิ่มขึ้นตามภาระที่เพิ่มขึ้น ซึ่งเป็นผลมาจากความเร็วเชิงมุมลดลงตามสมการ (6.1) และลักษณะทางกลของมอเตอร์จะนิ่มนวล (รูปที่ 6.3) ด้วยเหตุนี้ NV DPT จึงเอาชนะการโอเวอร์โหลดได้ค่อนข้างง่ายและราบรื่นและมีแรงบิดเริ่มต้นสูง คุณสมบัติเหล่านี้ของเครื่องยนต์ทำให้สามารถใช้กันอย่างแพร่หลายในการขับเคลื่อนกลไกการขนย้าย ลักษณะทางกลของเครื่องยนต์จะอ่อนลงอย่างเห็นได้ชัดเมื่อมีการนำลิโน่เข้าสู่วงจรกระดอง (รูปที่ 6.3 เส้นที่มีรอยบากเดียว)


ข้าว. 6.3. ลักษณะทางกลของมอเตอร์กระแสตรง

ด้วยการกระตุ้นตามลำดับ

ใน DPT PV เป็นไปไม่ได้ที่จะใช้โหมดการเบรกแบบสร้างใหม่ เนื่องจากไม่มีความเร็วรอบเดินเบาในอุดมคติ

การเบรกแบบไดนามิก สามารถทำได้ตามโครงการด้วยการกระตุ้นตนเองและด้วยการกระตุ้นอิสระ ในกรณีแรก กระดองและขดลวดกระตุ้นจะถูกตัดการเชื่อมต่อจากเครือข่ายและปิดไปยังลิโน่ ถึง หลีกเลี่ยงการลดระดับเครื่องจำเป็นต้องเปลี่ยนขดลวดกระตุ้น (หรือกระดอง) เพื่อให้ทิศทางของกระแสในขดลวดกระตุ้นไม่เปลี่ยนแปลง ในกรณีนี้ เครื่องจะตื่นเต้นในตัวเองที่ความต้านทานที่กำหนดของวงจรกระดองที่ค่าความเร็วเชิงมุมที่กำหนดเท่านั้น ตื่นเต้น มันสร้างช่วงเวลาเบรก ลักษณะทางกลไม่เป็นเชิงเส้น (ในรูปที่ 6.3 - เส้นโค้งที่มีรอยบากสี่จุด)

ลักษณะทางกลของเครื่องยนต์ในโหมดเบรกแบบไดนามิกพร้อมการกระตุ้นอิสระนั้นคล้ายกับลักษณะที่เกี่ยวข้องของเครื่องยนต์ที่มีแรงกระตุ้นอิสระ (ในรูปที่ 6.3 - เส้นที่มีรอยบากสองจุด) พบวิธีการเบรกแบบนี้ ประยุกต์กว้างและวิธีแรกนั้นไม่ค่อยได้ใช้ โดยเฉพาะในกรณีฉุกเฉิน เช่น เมื่อแรงดันไฟหลักดับ

การเบรกโดยฝ่ายตรงข้ามจะดำเนินการดังเช่นใน DPT NV ในสองวิธี:

1) รวมอยู่ในวงจรกระดองที่มีความต้านทานสูง

2) โดยการเปลี่ยนขั้วของขดลวดกระดองโดยปล่อยให้ทิศทางของกระแสในขดลวดกระตุ้นไม่เปลี่ยนแปลง

ด้วยวิธีแรก ลักษณะทางกลจะเป็นความต่อเนื่องของคุณลักษณะที่สอดคล้องกับโหมดมอเตอร์ (ในรูปที่ 6.3 - เส้นที่มีสามรอยบาก) ในวิธีที่สอง การเบรกจะดำเนินการตามแนวเส้น 1 2–3 .

การควบคุมความเร็วของไดรฟ์ไฟฟ้ากระแสตรงความเร็วของ DPT NV สามารถปรับได้:

1) โดยการเปลี่ยนความต้านทานในวงจรกระดอง

2) การเปลี่ยนแปลงของกระแสกระตุ้น;

3) โดยการเปลี่ยนแรงดันไฟฟ้าที่จ่ายให้กับกระดอง

ระเบียบข้อบังคับ ตามวิธีแรกมีข้อเสียที่สำคัญ:

- ความแข็งแกร่งของลักษณะทางกลลดลงเมื่อความเร็วเชิงมุมลดลงและการสูญเสียพลังงานในวงจรหลักเพิ่มขึ้น

- ช่วงการควบคุมมีจำกัด โดยเฉพาะที่โหลดต่ำ

– ความเรียบเล็กน้อยและความถูกต้องของการควบคุม

ด้วยเหตุผลเหล่านี้ กฎระเบียบประเภทนี้จึงไม่ค่อยได้ใช้ในไดรฟ์ DC

โดย วิธีที่สองเป็นไปได้ที่จะควบคุมฟลักซ์แม่เหล็กในทิศทางของการลดลงเท่านั้น (เนื่องจากในโหมดระบุวงจรแม่เหล็กของมอเตอร์จะอิ่มตัว) ซึ่งสอดคล้องกับการเพิ่มความเร็วเหนือระดับเล็กน้อย ช่วงการควบคุมความเร็วที่เป็นไปได้ไม่เกิน 2 สำหรับมอเตอร์มาตรฐาน ขีด จำกัด ความเร็วสูงสุดถูก จำกัด ด้วยความแข็งแรงทางกลของชิ้นส่วนกระดองของเครื่องยนต์ - ผ้าพันแผลที่พันกันของกระดองตัวสะสม

วิธีหลักในการควบคุมความเร็วของ DPT NV คือวิธีการขึ้นอยู่กับการเปลี่ยนแรงดันไฟฟ้าที่จ่ายให้กับกระดอง ซึ่งดำเนินการโดยใช้ตัวแปลงแบบปรับได้พิเศษ ตัวแปลงไทริสเตอร์ส่วนใหญ่จะใช้เป็นแหล่งพลังงานเดี่ยว ความแข็งแกร่งของลักษณะทางกลของไดรฟ์ตามระบบ "ตัวแปลง - DCT NV" นั้นเกือบจะคงที่ ลักษณะทางกลคือกลุ่มของเส้นตรงที่ขนานกัน ช่วง ความราบรื่น และความแม่นยำของการควบคุมที่นี่สูงกว่าวิธีการควบคุมอื่นๆ ดังนั้นระบบขับเคลื่อนนี้จึงใช้สำหรับกลไกที่ต้องการการควบคุมความเร็วที่ลึกและราบรื่น

การคำนวณตัวต้านทานเพิ่มเติมในวงจรกระดอง DPT NVหากทราบลักษณะทางไฟฟ้าหรือทางกลตามธรรมชาติ 1 เครื่องยนต์ (รูปที่ 6.4) และข้อมูลพาสปอร์ต จากนั้นจึงคำนวณความต้านทาน R d เมื่อรวมอยู่ในวงจรกระดอง ลักษณะประดิษฐ์ที่ต้องการ 2 จะผ่านจุด A ด้วยพิกัดที่กำหนด ω และ ฉันและ หรือ ω และ, M และ สามารถทำได้โดยวิธีทั่วไปดังต่อไปนี้


ข้าว. 6.4. ลักษณะของ DPT HB สำหรับการคำนวณค่า

ตัวต้านทานควบคุม

วิธีสัดส่วน. ให้เราเขียนอัตราส่วนของความเร็วที่ลดลงในปัจจุบัน ฉันและหรือชั่วขณะ เอ็มและบนธรรมชาติ Δω e และประดิษฐ์ที่ต้องการ Δω และลักษณะ:

Δω e / Δω u = ฉันและ Rฉัน / ( ฉันและ ( Rฉัน + Rจ)) = Rฉัน / ( Rฉัน + Rจ)

แล้วค่าที่ต้องการ

Rง = Rผม (Δω และ / Δω e - 1).

วิธีแบ่งส่วนไม่ต้องการความรู้เกี่ยวกับค่าความต้านทานภายในของมอเตอร์ Rผม (ยิ่งไปกว่านั้น ค่าของมันสามารถกำหนดโดยลักษณะทางธรรมชาติที่รู้จัก)

ลองเขียนนิพจน์สำหรับความเร็วของมอเตอร์บนคุณลักษณะเทียมที่กำหนด (ดูรูปที่ 6.4) ที่พิกัดกระแส ฉัน n, ช่วงเวลา เอ็ม n, ฟลักซ์แม่เหล็ก F n และแรงดัน ยูน:

ω และ = ยู n / (kF n) (1 - ฉันR/ ยูน)

ที่ไหน ยู n / (kF n) \u003d ω 0

ω และ = ω 0 (1 – R / Rน)

ที่นี่ Rน = ยูไม่มี ฉัน n - ความต้านทานเล็กน้อยที่เรียกว่าซึ่งเป็นค่าฐานในการคำนวณโอห์ม

อัตราส่วน

R / ยู n \u003d (ω 0 - ω และ) / ω 0 \u003d δ

สะท้อนคุณสมบัติที่สำคัญของ NV DPT: ความแตกต่างของความเร็วสัมพัทธ์ δ \u003d Δω / ω 0 เท่ากับความต้านทานเชิงแอ็คทีฟสัมพัทธ์ของวงจรกระดอง R / Rน.

มากำหนดกันในรูป 6.4 จุดเด่น เอ, ,กับ, dและสังเกตว่า ω 0 – ω และ = Δω = ace, ω 0 = โฆษณาแล้ว R = R n Δω / ω 0 = Race/โฆษณา; Rง = R กับ/โฆษณา; Rผม = Rเอ /โฆษณา.

จึงจะพบว่า R d ก่อนอื่นคุณต้องกำหนดความยาวของส่วนตามลักษณะ กับและ โฆษณาที่ จัดอันดับปัจจุบันหรือแรงบิดและคำนวณความต้านทานเล็กน้อย Rน = ยูไม่มี ฉันน.

การคำนวณตัวต้านทานเพิ่มเติมสามารถทำได้โดยใช้สูตรต่อไปนี้สำหรับกระแสที่อนุญาต ฉันเพิ่มเติมซึ่งกำหนดโดยค่าของช่วงเวลาที่อนุญาต เอ็มเงื่อนไขเพิ่มเติมหรือเงื่อนไขในการสตาร์ท การถอยหลัง และการเบรก

ความต้านทานตัวต้านทาน R d1 ที่จุดเริ่มต้น ( อี = 0)

R q1 = ( ยู / ฉันเพิ่ม) - Rฉัน.

ความต้านทานตัวต้านทาน R d2 ระหว่างการเบรกแบบไดนามิก

R q2 = ( อี / ฉันเพิ่ม) - Rฉัน ≈ ( ยู / ฉันเพิ่ม) - Rฉัน).

ความต้านทานตัวต้านทาน R d3 เมื่อถอยหลังหรือเบรกโดยป้องกันการสลับ

R d3 = (( ยู + อี) / ฉันเพิ่ม) - Rฉัน ≈ (2 ยู / ฉันเพิ่ม) - Rฉัน.

ตัวอย่าง . DPT NV ประเภท PBST-53 มีข้อมูลหนังสือเดินทางดังต่อไปนี้: R n = 4.8 กิโลวัตต์; n = 1500 รอบต่อนาที; ยู n = 220 V; ฉัน n = 24.2 A; Rผม = 0.38 โอห์ม; ฉัน v.n = 0.8 A. จำเป็นต้องกำหนด:

1) ความต้านทานของตัวต้านทานซึ่งรวมอยู่ในวงจรกระดองมอเตอร์จะช่วยให้มั่นใจได้ว่าลักษณะทางกลประดิษฐ์ผ่านจุดที่มีพิกัดωและ = 90 rad / s เอ็ม n = 25 Nm;

2) ความต้านทานของตัวต้านทานซึ่งรวมไว้ซึ่งจะ จำกัด กระแสในระหว่างการสตาร์ทและการเบรกโดยตรงกันข้ามกับระดับ ฉันเพิ่ม = 3 ฉันน.

หากขดลวดกระตุ้นและเกราะของมอเตอร์เชื่อมต่อกับเครือข่าย DC ที่มีแรงดันไฟฟ้า U แรงบิดแม่เหล็กไฟฟ้า M em จะเกิดขึ้น แรงบิดที่มีประโยชน์ M บนเพลามอเตอร์มีค่าน้อยกว่าแม่เหล็กไฟฟ้าโดยค่าของโมเมนต์ตอบโต้ที่สร้างขึ้นในเครื่องโดยแรงเสียดทานและเท่ากับโมเมนต์ M x ในโหมด x.x เช่น M \u003d M em -M x

แรงบิดเริ่มต้นมอเตอร์จะต้องมากกว่าเบรกคงที่ M เสื้อ ที่ส่วนที่เหลือของโรเตอร์ มิฉะนั้น เกราะของมอเตอร์จะไม่เริ่มหมุน อยู่ในสภาวะคงตัว (ที่ n = const) มีความสมดุลของการหมุน M และช่วงเวลาเบรก M t:

M \u003d M em - M x \u003d M t (8)

เป็นที่ทราบกันดีจากกลศาสตร์ว่า พลังงานกลเครื่องยนต์สามารถแสดงในรูปของแรงบิดและ ความเร็วเชิงมุม

ดังนั้นแรงบิดของเครื่องยนต์ที่มีประโยชน์ M (N·m) แสดงในแง่ของกำลังที่มีประโยชน์ P (kW) และความเร็วในการหมุน n (รอบต่อนาที)

M=9550P/n (10)

มาพูดคุยกันถึงประเด็นสำคัญบางประการในการสตาร์ทและใช้งานมอเตอร์กระแสตรง จากสมการ สถานะทางไฟฟ้าเครื่องยนต์มันตามนั้น

ฉัน ฉัน \u003d (U - E) / R ฉัน (11)

ในโหมดการทำงาน เกราะปัจจุบัน I I ถูกจำกัด e ดีเอส E ถ้า n มีค่าเท่ากับ n นามโดยประมาณ ในขณะที่เปิดตัว n = 0, e. ดีเอส E = 0 และ เริ่มต้นปัจจุบันฉัน p \u003d U / R ฉัน มากกว่าค่าเล็กน้อย 10-30 เท่า ดังนั้นการสตาร์ทเครื่องยนต์โดยตรงเช่นการเชื่อมต่อโดยตรงของกระดองกับแรงดันไฟหลักจึงไม่เป็นที่ยอมรับ เพื่อจำกัดกระแสเริ่มต้นขนาดใหญ่ของกระดอง ก่อนสตาร์ท รีโอสแตตเริ่มต้น R p ที่มีความต้านทานเล็กน้อยจะถูกเปิดเป็นอนุกรมพร้อมกับกระดอง ในกรณีนี้ ที่ E = O

ฉัน p \u003d U / (R ฉัน - R p)<< U/R я (12)

ตัวต้านทาน Rheostat Rp ถูกเลือกตามกระแสเกราะที่อนุญาต

ขณะที่เครื่องยนต์เร่งความเร็วจนถึงความเร็วที่กำหนด e. ดีเอส E เพิ่มขึ้น และกระแสจะลดลงและลิโน่เริ่มต้นจะค่อยๆ ถูกเอาออกทั้งหมด (รีโอสแตตเริ่มต้นจะคำนวณสำหรับการเปิดสวิตช์ในระยะสั้น) รีจีสเตอร์ปรับ Rheostat R ในวงจรกระตุ้นที่มีความต้านทานค่อนข้างสูง (หลายสิบและหลายร้อยโอห์ม) จะถูกลบออกอย่างสมบูรณ์ก่อนสตาร์ทเครื่องยนต์ ดังนั้นเมื่อสตาร์ทเครื่อง กระแสกระตุ้นและฟลักซ์แม่เหล็กของสเตเตอร์ F เป็นค่าเล็กน้อย สิ่งนี้นำไปสู่การเพิ่มขึ้นของแรงบิดในการสตาร์ท ซึ่งช่วยให้เร่งความเร็วของเครื่องยนต์ได้ง่ายและรวดเร็ว

หลังจากการสตาร์ทและการเร่งความเร็ว เครื่องยนต์จะทำงานในสภาวะคงที่ ซึ่งแรงบิดในการเบรกบนเพลา Mt จะสมดุลโดยช่วงเวลาที่เครื่องยนต์ M em พัฒนาขึ้น , เช่น M em == M t (สำหรับ n = คอนเทมโพรารี)

มอเตอร์กระแสตรงสามารถคืนสถานะการทำงานที่มั่นคงซึ่งถูกรบกวนโดยการเปลี่ยนแปลงของแรงบิดเบรก กล่าวคือ สามารถพัฒนาแรงบิด M , เท่ากับค่าใหม่ของแรงบิดเบรก M เสื้อ ที่ความเร็วใหม่ตามลำดับ n " .

แท้จริงแล้ว หากแรงบิดเบรกของโหลด M t มากกว่าแรงบิดของเครื่องยนต์ M em ความเร็วของกระดองจะลดลง ที่แรงดันคงที่ U และฟลักซ์ F สิ่งนี้จะทำให้ e ลดลง ดีเอส E กระดอง เพิ่มกระแสเกราะและแรงบิดจนกว่าจะถึงสมดุลซึ่ง M em \u003d M t และ n " . เมื่อแรงบิดเบรกลดลงเป็น M t โหมดการทำงานในสภาวะคงตัวจะเกิดขึ้นในทำนองเดียวกันที่ M em \u003d M t "และ n"\u003e n" . ดังนั้นมอเตอร์กระแสตรงมีคุณสมบัติในการควบคุมตนเอง - สามารถพัฒนาแรงบิดได้เท่ากับแรงบิดเบรก

การควบคุมความถี่

ความถี่ของการหมุนของกระดองของมอเตอร์กระแสตรงนั้นพิจารณาจากสมการของสถานะทางไฟฟ้า U = E + R I I I I หลังจากแทนที่ e เข้าไป ดีเอส อี = cfn:

(13)

แรงดันตกในกระดอง R I I I มีขนาดเล็ก: ที่พิกัดโหลด ไม่เกิน 0.03 - 0.07 U nom.

ดังนั้นความเร็วของมอเตอร์กระแสตรงจะเป็นสัดส่วนโดยตรงกับแรงดันไฟหลักที่ใช้และเป็นสัดส่วนผกผันกับฟลักซ์แม่เหล็กของสเตเตอร์ . จากสมการ (13) เป็นไปตามที่ควบคุมความเร็วของเครื่องยนต์ได้สองวิธี: โดยการเปลี่ยนฟลักซ์สเตเตอร์ F หรือแรงดันไฟฟ้า U ที่จ่ายให้กับเครื่องยนต์ การควบคุมความเร็วโดยการเปลี่ยนสนามแม่เหล็กของเครื่องจะดำเนินการโดยใช้ตัวปรับอุณหภูมิในวงจรกระตุ้นเครื่องยนต์ แรงดันไฟฟ้าที่จ่ายให้กับมอเตอร์จะเปลี่ยนแปลงโดยการปรับแรงดันแหล่งจ่าย

คุณสามารถเพิ่มลิโน่เพิ่มเติมให้กับวงจรกระดองได้ ในกรณีนี้ ลิโน่สตาร์ทจะถูกแทนที่ด้วยรีโอสแตทสตาร์ท สมการ (13) แล้วมีรูปแบบ


(14)

จากนี้ไปการควบคุมความเร็วของเครื่องยนต์สามารถทำได้โดยการเปลี่ยนแรงดันไฟหลัก ความต้านทานของบัลลาสต์รีโอสแตตหรือฟลักซ์ของสเตเตอร์

การพลิกกลับของเครื่องยนต์ จากสมการของแรงบิดของเครื่องยนต์ M em \u003d kFI i มันเป็นไปตามการพลิกกลับนั้น นั่นคือ การเปลี่ยนทิศทางการหมุนของกระดอง สามารถทำได้โดยการเปลี่ยนทิศทางของกระแสในขดลวดกระตุ้น (ฟลักซ์ Ф) หรือ เกราะปัจจุบัน

ในการย้อนกลับของมอเตอร์ "ขณะเดินทาง" ทิศทางของกระแสเกราะจะเปลี่ยนไป (โดยการเปลี่ยนสายนำกระดอง) และขดลวดกระตุ้นจะไม่ถูกเปลี่ยนเนื่องจากมีการเหนี่ยวนำขนาดใหญ่และการทำลายวงจรด้วยกระแสเป็นสิ่งที่ยอมรับไม่ได้ การย้อนกลับของมอเตอร์ที่ตัดการเชื่อมต่อนั้นทำได้โดยการเปลี่ยนทิศทางของกระแสในสนามที่คดเคี้ยว (สลับเอาท์พุต)

กระทรวงศึกษาธิการและวิทยาศาสตร์แห่งสหพันธรัฐรัสเซีย

SEI VPO มหาวิทยาลัยแห่งรัฐเซาท์อูราล

สาขาใน Zlatoust

มอเตอร์กระแสตรง

ZD-431.583.270102

เสร็จสมบูรณ์โดย: Sharipova Yu.R.

กลุ่ม: ZD-431

ตรวจสอบโดย: Rumyantsev.E.

1. บทนำ

2. อุปกรณ์และหลักการทำงานของมอเตอร์กระแสตรง

3.สตาร์ทเครื่องยนต์

4. ข้อมูลทางเทคนิคของมอเตอร์

5. ประสิทธิภาพของมอเตอร์กระแสตรง

6 ลักษณะมอเตอร์กระแสตรง

6.1 ข้อมูลประสิทธิภาพ

6.2 ลักษณะทางกล

7. รายการวรรณกรรมที่ใช้แล้ว


1. บทนำ

เครื่องจักรไฟฟ้ากระแสตรงใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมต่างๆ

การกระจายตัวที่สำคัญของมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงนั้นอธิบายได้จากคุณสมบัติอันมีค่าของมัน: แรงบิดในการสตาร์ทสูง แรงบิดในการเบรกและโอเวอร์โหลด ความเร็วที่ค่อนข้างสูง ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญเมื่อถอยหลังและเบรก ความเป็นไปได้ของการควบคุมความเร็วที่กว้างและราบรื่น

มอเตอร์กระแสตรงใช้สำหรับไดรฟ์แบบปรับได้ ตัวอย่างเช่น สำหรับไดรฟ์ของเครื่องจักรและกลไกต่างๆ พลังของมอเตอร์ไฟฟ้าเหล่านี้สูงถึงหลายร้อยกิโลวัตต์ ในการเชื่อมต่อกับระบบควบคุมกระบวนการผลิตและกลไกอัตโนมัติ ขอบเขตของการใช้มอเตอร์กระแสตรงเอนกประสงค์กำลังต่ำที่มีกำลังจากหน่วยเป็นหลายร้อยวัตต์กำลังขยายตัว

ขึ้นอยู่กับวงจรไฟฟ้า ขดลวดกระตุ้นของเครื่อง DC แบ่งออกเป็นหลายประเภท (ด้วยแรงกระตุ้นอิสระ ขนาน อนุกรมและผสม) ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับวงจรไฟฟ้า

ผลผลิตประจำปีของเครื่อง DC ในสหพันธรัฐรัสเซียนั้นน้อยกว่าการส่งออกของเครื่อง AC ซึ่งเป็นผลมาจากมอเตอร์กระแสตรงที่มีราคาสูง

ในตอนแรกมีการสร้างเครื่องไฟฟ้ากระแสตรง ในอนาคตส่วนใหญ่จะถูกแทนที่ด้วยเครื่อง AC เนื่องจากมีความเป็นไปได้ของการควบคุมความเร็วที่ราบรื่นและประหยัด มอเตอร์กระแสตรงยังคงมีบทบาทสำคัญในการขนส่ง สำหรับการขับเครื่องจักรทางโลหะวิทยา ในเครน และกลไกการยกและการขนส่ง ในระบบอัตโนมัติ เครื่อง DC ถูกใช้อย่างกว้างขวางว่าเป็นมอเตอร์สำหรับผู้บริหาร มอเตอร์สำหรับการขับเคลื่อนกลไกเทปบันทึกตัวเอง เป็นเครื่องกำเนิดลมและแอมพลิฟายเออร์เครื่องจักรไฟฟ้า


2. อุปกรณ์และหลักการทำงานของมอเตอร์กระแสตรง

อุปกรณ์ของเครื่อง DC (เครื่องกำเนิดไฟฟ้าและมอเตอร์) แสดงในรูปแบบที่เรียบง่ายในรูปที่ 1 เสาหลัก 2 และเสาเพิ่มเติม 4 ตัวติดอยู่กับตัวเรือนเหล็ก 1 ของสเตเตอร์ของเครื่อง ขดลวดกระตุ้น 3 ตั้งอยู่บนเสาหลัก ขดลวดของเสาเพิ่มเติม 5 อยู่บนเสาเพิ่มเติม ขดลวดกระตุ้นสร้างฟลักซ์แม่เหล็ก F ของเครื่อง

รูปที่ 1

วงจรแม่เหล็กทรงกระบอก 6 ได้รับการแก้ไขบนเพลามอเตอร์ 10 ในร่องที่มีขดลวดกระดอง 7 ส่วนของขดลวดกระดองติดอยู่กับตัวสะสม 9 แปรงคงที่ 8 ถูกกดด้วยสปริง แผ่น ด้วยความช่วยเหลือของตัวสะสมและแปรง ขดลวดกระดองจะเชื่อมต่อกับวงจรไฟฟ้าภายนอก ในมอเตอร์พวกมันยังทำหน้าที่แปลงกระแสของวงจรภายนอกซึ่งมีทิศทางคงที่เป็นกระแสที่เปลี่ยนทิศทางในตัวนำของขดลวดกระดอง

เสาเพิ่มเติมที่มีขดลวดลดการเกิดประกายไฟระหว่างแปรงกับสับเปลี่ยนของเครื่อง ขดลวดของเสาเพิ่มเติมเชื่อมต่อแบบอนุกรมกับขดลวดกระดองและมักไม่แสดงบนวงจรไฟฟ้า

เพื่อลดการสูญเสียพลังงาน วงจรแม่เหล็กกระดองทำจากแผ่นเหล็กแยก ขดลวดทั้งหมดทำจากลวดหุ้มฉนวน นอกจากมอเตอร์ที่มีขั้วหลักสองขั้วแล้ว ยังมีเครื่อง DC ที่มีขั้วหลักสี่ขั้วขึ้นไปด้วย ในกรณีนี้ จำนวนเสาเพิ่มเติมและชุดแปรงจะเพิ่มขึ้นตามลำดับ

หากมอเตอร์เชื่อมต่อกับเครือข่ายแรงดันไฟฟ้ากระแสตรง ปฏิกิริยาของสนามแม่เหล็กที่เกิดจากขดลวดกระตุ้นและกระแสในตัวนำกระดองทำให้เกิดแรงบิดที่กระทำต่อเกราะ:

(1)

โดยที่ KM เป็นสัมประสิทธิ์ขึ้นอยู่กับพารามิเตอร์การออกแบบของเครื่อง Ф - ฟลักซ์แม่เหล็กของหนึ่งขั้ว; ผม ผม - กระแสเกราะ

หากแรงบิดของมอเตอร์ที่ n = 0 เกินแรงบิดเบรกที่มอเตอร์โหลด กระดองจะเริ่มหมุน ด้วยการเพิ่มความเร็วในการหมุน n EMF ที่เกิดขึ้นในเกราะจะเพิ่มขึ้น สิ่งนี้นำไปสู่การลดลงของกระแสเกราะ:

(3)

โดยที่ r I คือความต้านทานของเกราะ

ผลที่ตามมาของการลดลงของกระแส I I คือแรงบิดของเครื่องยนต์ลดลง เมื่อเครื่องยนต์และแรงบิดโหลดเท่ากัน ความเร็วในการหมุนจะหยุดเปลี่ยน

ทิศทางของแรงบิดของมอเตอร์และดังนั้นทิศทางของการหมุนของกระดองขึ้นอยู่กับทิศทางของฟลักซ์แม่เหล็กและกระแสในตัวนำของขดลวดกระดอง ในการเปลี่ยนทิศทางการหมุนของมอเตอร์จำเป็นต้องเปลี่ยนทิศทางของกระแสกระดองหรือกระแสสนาม


3.สตาร์ทเครื่องยนต์

จากสูตร (3) ตามมาว่าในวินาทีแรกหลังจากเปิดเครื่องยนต์ในเครือข่ายแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงนั่นคือ เมื่อ และ ,

เนื่องจากความต้านทาน r I มีขนาดเล็กกระแสเกราะสามารถเป็น 10 ... 30 เท่าของกระแสมอเตอร์ที่กำหนดซึ่งเป็นที่ยอมรับไม่ได้เนื่องจากจะทำให้เกิดประกายไฟและการทำลายของตัวสะสม นอกจากนี้ ที่กระแสดังกล่าว แรงบิดของมอเตอร์ขนาดใหญ่ที่ยอมรับไม่ได้เกิดขึ้น และด้วยการสตาร์ทบ่อยครั้ง อาจทำให้ขดลวดกระดองมีความร้อนสูงเกินไป

เพื่อลดกระแสเริ่มต้นในวงจรกระดองจะมีตัวต้านทานเริ่มต้นซึ่งความต้านทานจะลดลงเป็นศูนย์เมื่อความเร็วของเครื่องยนต์เพิ่มขึ้น หากการสตาร์ทเครื่องยนต์เป็นแบบอัตโนมัติ ตัวต้านทานการสตาร์ทจะประกอบด้วยหลายขั้นตอน ซึ่งจะถูกปิดเป็นอนุกรมเมื่อความเร็วเพิ่มขึ้น

เกราะเริ่มต้นปัจจุบัน

ในขณะที่เครื่องยนต์เร่งความเร็ว EMF จะเพิ่มขึ้นในขดลวดกระดองและจากสูตร (3) สิ่งนี้นำไปสู่การลดลงของกระแสเกราะ I I ดังนั้นเมื่อความเร็วของเครื่องยนต์เพิ่มขึ้น ความต้านทานในวงจรกระดองจะลดลง เพื่อให้ได้แรงบิดเริ่มต้นขนาดใหญ่ที่มีกระแสเริ่มต้นค่อนข้างน้อย มอเตอร์จึงสตาร์ทด้วยฟลักซ์แม่เหล็กสูงสุด ดังนั้นกระแสกระตุ้นเมื่อเริ่มต้นควรเป็นค่าสูงสุดที่อนุญาตเช่น ระบุ


4.ข้อมูลทางเทคนิคของมอเตอร์

หนังสือเดินทางและเอกสารอ้างอิงสำหรับมอเตอร์กระแสตรงมีข้อมูลทางเทคนิคดังต่อไปนี้: แรงดันไฟฟ้า U และกำลัง P n ความเร็วในการหมุน n n กระแส I n ประสิทธิภาพ

ภายใต้ชื่อ U n เข้าใจถึงแรงดันไฟฟ้าที่ขดลวดกระดองและตัวสะสมได้รับการออกแบบเช่นเดียวกับในกรณีส่วนใหญ่ขดลวดสนามคู่ขนาน โดยคำนึงถึงแรงดันไฟฟ้าที่กำหนด วัสดุฉนวนไฟฟ้าของมอเตอร์จะถูกเลือก

จัดอันดับปัจจุบัน I n - กระแสสูงสุดที่อนุญาต (บริโภคจากเครือข่าย) ซึ่งเครื่องยนต์ร้อนถึงอุณหภูมิสูงสุดที่อนุญาตซึ่งทำงานในโหมด (ระยะยาว, เป็นระยะ, ระยะสั้น) ซึ่งได้รับการออกแบบ:

ที่ฉันหยาน - กระดองปัจจุบันที่โหลดพิกัด; I ต่อ - กระแสกระตุ้นที่คดเคี้ยวที่แรงดันไฟฟ้า

ควรสังเกตว่ากระแสกระตุ้น I vn ของมอเตอร์กระตุ้นแบบขนานนั้นค่อนข้างเล็ก ดังนั้น ที่พิกัดโหลด มักจะถูกนำมาใช้

พิกัดกำลัง R n คือกำลังที่เครื่องยนต์พัฒนาขึ้นบนเพลาเมื่อทำงานด้วยพิกัดโหลด (แรงบิด) และที่ความเร็วพิกัด n n

ความเร็วในการหมุน n n และประสิทธิภาพสอดคล้องกับการทำงานของมอเตอร์ที่มีกระแส I n แรงดัน U n โดยไม่มีตัวต้านทานเพิ่มเติมในวงจรมอเตอร์

ในกรณีทั่วไป กำลังบนเพลา P 2 โมเมนต์ M และความเร็วในการหมุน n สัมพันธ์กันโดยความสัมพันธ์:

กำลังเครื่องยนต์ที่ใช้จากเครือข่าย P 1, ค่า P 2, ประสิทธิภาพ, U, I สัมพันธ์กันโดยความสัมพันธ์:

เห็นได้ชัดว่าอัตราส่วนเหล่านี้ใช้ได้กับโหมดการทำงานปกติของเครื่องยนต์ด้วย


5. ประสิทธิภาพของมอเตอร์กระแสตรง

ประสิทธิภาพเป็นตัวบ่งชี้ที่สำคัญที่สุดของมอเตอร์กระแสตรง ยิ่งมีขนาดใหญ่เท่าใด กำลัง P และกระแส I ก็ยิ่งน้อยลงโดยมอเตอร์จากเครือข่ายด้วยกำลังทางกลเดียวกัน โดยทั่วไปการพึ่งพามีดังนี้:

(9)

ที่ไหน - การสูญเสียในขดลวดกระดอง; - การสูญเสียในการกระตุ้นที่คดเคี้ยว; - การสูญเสียในวงจรแม่เหล็กกระดอง - การสูญเสียทางกล

การสูญเสียกำลังไม่ได้ขึ้นอยู่กับภาระของเครื่องยนต์เพียงเล็กน้อย

มอเตอร์คำนวณในลักษณะที่ค่าประสิทธิภาพสูงสุดอยู่ในพื้นที่ใกล้กับกำลังไฟพิกัด การทำงานของเครื่องยนต์ที่โหลดต่ำเป็นสิ่งที่ไม่พึงปรารถนาเนื่องจากมีค่าน้อยของ r i ค่าประสิทธิภาพของเครื่องยนต์ที่มีวิธีการกระตุ้นที่แตกต่างกันและกำลังตั้งแต่ 1 ถึง 100 กิโลวัตต์ที่โหลดพิกัดจะแตกต่างกันและเฉลี่ย 0.8


6. ลักษณะของมอเตอร์กระแสตรง

6.1. ลักษณะการทำงาน

คนงานเรียกว่าการปรับความเร็วสูงแรงบิดและประสิทธิภาพ ลักษณะเฉพาะ.

ลักษณะการควบคุม

ลักษณะการควบคุมแสดงถึงการพึ่งพาความเร็วการหมุน P บนกระแสกระตุ้น Ib หากกระแสเกราะ Ia และแรงดันเครือข่าย U ยังคงไม่เปลี่ยนแปลง เช่น n=f(Iv) ที่ Ia=const และ U=const

ตราบใดที่เหล็กของไดรฟ์แม่เหล็กของเครื่องไม่อิ่มตัว ฟลักซ์ Ф จะเปลี่ยนแปลงตามสัดส่วนของกระแสกระตุ้น Iв ในกรณีนี้ ลักษณะการควบคุมจะเป็นแบบไฮเปอร์โบลิก ด้วยความอิ่มตัวที่กระแสสูง Iv ลักษณะเฉพาะจะเข้าใกล้เส้นตรง (รูปที่ 2) ที่ค่า Iv ปัจจุบันต่ำ ความเร็วในการหมุนจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ดังนั้นเมื่อวงจรกระตุ้นของเครื่องยนต์เสีย (Iv \u003d 0) ด้วยการกระตุ้นแบบขนานความเร็วของการหมุนของมันถึงขีด จำกัด ที่ยอมรับไม่ได้ดังที่พวกเขากล่าวว่า: "เครื่องยนต์ทำงานอย่างดุเดือด" ข้อยกเว้นอาจเป็นไมโครมอเตอร์ซึ่งมีแรงบิดรอบเดินเบาที่ค่อนข้างใหญ่ M0

ข้าว. 2. การปรับคุณลักษณะของเครื่องยนต์

ในซีรีย์กระตุ้นมอเตอร์ Iv \u003d Ia ที่โหลดต่ำ Ia ของกระดองจะมีขนาดเล็กและความเร็วในการหมุนอาจสูงเกินไป ดังนั้นการเริ่มและการทำงานที่โหลดต่ำจึงไม่เป็นที่ยอมรับ ไมโครมอเตอร์เช่นกัน ในกรณีก่อนหน้านี้อาจเป็นข้อยกเว้น

ลักษณะความเร็ว

ลักษณะความเร็วให้การพึ่งพาความเร็วในการหมุน n ต่อกำลังที่มีประโยชน์ P2 บนเพลามอเตอร์หากแรงดันไฟฟ้า U ของเครือข่ายและความต้านทาน rv ของลิโน่ควบคุมของวงจรกระตุ้นยังคงไม่เปลี่ยนแปลงเช่น n=f(P2), ด้วย U=const และ rв = const

ข้าว. 3. ลักษณะความเร็ว

ด้วยการเพิ่มขึ้นของกระแสเกราะด้วยการเพิ่มภาระทางกลของมอเตอร์ shunt แรงดันไฟฟ้าตกในกระดองจะเพิ่มขึ้นพร้อมกันและเกิดปฏิกิริยากระดองซึ่งมักจะทำหน้าที่ในลักษณะล้างอำนาจแม่เหล็ก เหตุผลแรกพยายามที่จะลดความเร็วของการหมุนของเครื่องยนต์ ประการที่สอง - เพื่อเพิ่ม ผลกระทบของแรงดันตกในกระดองมักจะมีผลมากกว่า ดังนั้นลักษณะความเร็วของมอเตอร์กระตุ้นแบบขนานจึงมีลักษณะที่ตกลงมาเล็กน้อย (เส้นโค้ง 1, รูปที่ 3)

ในมอเตอร์กระตุ้นแบบอนุกรม กระแสกระดองคือกระแสกระตุ้น เป็นผลให้ลักษณะความเร็วของเครื่องยนต์ที่มีการกระตุ้นตามลำดับมีลักษณะใกล้เคียงกับไฮเปอร์โบลิก เมื่อโหลดเพิ่มขึ้นเมื่อวงจรแม่เหล็กอิ่มตัว คุณลักษณะจะตรงไปตรงมามากขึ้น (เส้นโค้ง 3 ในรูปที่ 3)

ในมอเตอร์แบบผสม เมื่อเปิดขดลวดอย่างสอดคล้องกัน คุณลักษณะความเร็วจะอยู่ที่ตำแหน่งกึ่งกลางระหว่างลักษณะของมอเตอร์กระตุ้นแบบขนานและแบบอนุกรม (เส้นโค้ง 2)

ลักษณะช่วงเวลา

ลักษณะแรงบิดแสดงให้เห็นว่าโมเมนต์ M เปลี่ยนไปอย่างไรเมื่อมีการเปลี่ยนแปลงกำลัง P2 ที่เป็นประโยชน์บนเพลามอเตอร์ หากแรงดันไฟฟ้า U ของเครือข่ายและความต้านทาน rv ของลิโน่ควบคุมในวงจรกระตุ้นยังคงไม่เปลี่ยนแปลง เช่น M = f(P2 ) โดย U=const, rv= const.

ช่วงเวลาที่มีประโยชน์บนเพลามอเตอร์

หากความเร็วในการหมุนของมอเตอร์กระตุ้นแบบขนานไม่เปลี่ยนแปลงตามโหลด การขึ้นต่อกันของโมเมนต์ Mmex ต่อกำลังสุทธิจะแสดงเป็นเส้นตรงที่ลากผ่านจุดกำเนิดแบบกราฟิก อันที่จริงความเร็วของการหมุนลดลงเมื่อโหลดเพิ่มขึ้น ดังนั้น ลักษณะของโมเมนต์ที่มีประโยชน์จึงค่อนข้างงอขึ้น (เส้นโค้งที่ 2 รูปที่ 4) ในกรณีนี้ เส้นโค้งของโมเมนต์แม่เหล็กไฟฟ้า M จะผ่านเหนือเส้นโค้งของโมเมนต์ที่มีประโยชน์ Mmex ด้วยค่าคงที่เท่ากับโมเมนต์ว่าง M0 (เส้นโค้งที่ 1)


ข้าว. 4. ลักษณะโมเมนต์

ในมอเตอร์กระตุ้นแบบอนุกรม ประเภทของลักษณะแรงบิดเข้าใกล้พาราโบลา เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงของแรงบิดจากกระแสโหลดเกิดขึ้นตามกฎหมายพาราโบลา จนกว่าเหล็กจะอิ่มตัว ด้วยความอิ่มตัว การพึ่งพาอาศัยกันจะตรงไปตรงมามากขึ้น (เส้นโค้ง 4) ในมอเตอร์แบบผสม ลักษณะแรงบิด (เส้นโค้ง 3) ตรงบริเวณตำแหน่งกึ่งกลางระหว่างลักษณะของมอเตอร์กระตุ้นแบบขนานและแบบอนุกรม

ลักษณะของการเปลี่ยนแปลงประสิทธิภาพ

เส้นโค้งของการพึ่งพาประสิทธิภาพในการโหลดมีลักษณะรูปแบบของเครื่องยนต์ทั้งหมด (รูปที่ 5) เส้นโค้งเคลื่อนผ่านจุดกำเนิดและเติบโตอย่างรวดเร็วเมื่อกำลังที่มีประโยชน์เพิ่มขึ้นเป็น 1/4 ของกำลังระบุ ที่กำลังไฟ P2 เท่ากับประมาณ 2/3 ของกำลังไฟพิกัด ประสิทธิภาพมักจะถึงค่าสูงสุด เมื่อโหลดเพิ่มขึ้นจนถึงประสิทธิภาพเล็กน้อย โหลดจะคงที่หรือลดลงเล็กน้อย

ข้าว. 5. การเปลี่ยนแปลงประสิทธิภาพของเครื่องยนต์


6.2 ลักษณะทางกล

ลักษณะที่สำคัญที่สุดของเครื่องยนต์คือกลไก n(M) มันแสดงให้เห็นว่าความเร็วของเครื่องยนต์ขึ้นอยู่กับแรงบิดที่พัฒนาขึ้น หากใช้แรงดันไฟฟ้าเล็กน้อยกับขดลวดของมอเตอร์และไม่มีตัวต้านทานเพิ่มเติมในวงจร มอเตอร์จะมีลักษณะทางกลที่เรียกว่าธรรมชาติ ตามลักษณะธรรมชาติจะมีจุดที่สอดคล้องกับข้อมูลเล็กน้อยของเครื่องยนต์ (M n, P i เป็นต้น) หากแรงดันไฟฟ้าบนขดลวดกระดองน้อยกว่าค่าที่ระบุหรือ I ใน< I вн, то двигатель будет иметь различные искусственные механические характеристики. На этих характеристиках двигатель работает при пуске, торможении, реверсе и регулировании частоты вращения.

การแปลงนิพจน์ (3) ด้วยความเคารพต่อความถี่การหมุน เราได้สมการของคุณสมบัติทางไฟฟ้าเครื่องกล n(I ผม):

(7)

หลังจากแทนที่กระแส ผม ผม ในสมการ (7) ตามสูตร (1) เราได้สมการของคุณสมบัติทางกล n (M):

(8)

เมื่อ Ф = const ลักษณะทางไฟฟ้า n (I I) และทางกล n (M) ของมอเตอร์กระตุ้นแบบขนานจะเป็นเส้นตรง เนื่องจากฟลักซ์แม่เหล็กเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยเนื่องจากปฏิกิริยาของกระดอง ลักษณะเฉพาะจึงแตกต่างจากเส้นตรงบ้าง

เมื่อรอบเดินเบา (M = 0) เครื่องยนต์จะมีความเร็วรอบเดินเบาซึ่งกำหนดโดยเทอมแรกของสมการ (8) เมื่อโหลดเพิ่มขึ้น n จะลดลง จากสมการ (8) นี้เกิดจากการมีความต้านทานของเกราะ r ผม

เนื่องจาก ri ไม่ใหญ่ ความเร็วของเครื่องยนต์จึงเปลี่ยนแปลงเพียงเล็กน้อยเมื่อแรงบิดเพิ่มขึ้น และเครื่องยนต์มีลักษณะทางกลที่เข้มงวดตามธรรมชาติ (รูปที่ 6 ลักษณะที่ 1)

จากสมการ (8) มีสามวิธีในการควบคุมความเร็วในการหมุนสำหรับโหลดคงที่ที่กำหนด (M = const):

ก) การเปลี่ยนแปลงความต้านทานของวงจรกระดอง

b) การเปลี่ยนแปลงของฟลักซ์แม่เหล็กของมอเตอร์

c) การเปลี่ยนแปลงแรงดันไฟฟ้าที่ขั้วกระดอง

ข้าว. 6 ลักษณะทางกล

เพื่อควบคุมความเร็วรอบในวิธีแรกในวงจรกระดอง ต้องรวมความต้านทานเพิ่มเติม r d จากนั้นจะต้องแทนที่ความต้านทานในสมการ (8) ด้วย r i + r d

จากสมการ (8) ความเร็วในการหมุน n สัมพันธ์กับความต้านทานของวงจรกระดอง r i + r d ที่โหลดคงที่ (M = const) โดยความสัมพันธ์เชิงเส้นเช่น เมื่อความต้านทานเพิ่มขึ้น ความเร็วจะลดลง ความต้านทานที่แตกต่างกัน r d สอดคล้องกับลักษณะทางกลประดิษฐ์ต่างๆ ซึ่งหนึ่งในนั้นแสดงในรูปที่ 2 (ลักษณะที่ 2) การใช้คุณลักษณะ 2 ด้วยแรงบิด M1 ที่กำหนด คุณจะได้ความเร็ว n2

การเปลี่ยนความเร็วด้วยวิธีที่สองทำได้โดยใช้แหล่งจ่ายแรงดันไฟที่ปรับได้ UD2 ด้วยการเปลี่ยนแรงดันไฟฟ้าด้วยตัวควบคุม R2 ทำให้สามารถเปลี่ยนกระแสกระตุ้น I V และด้วยเหตุนี้ฟลักซ์แม่เหล็กของมอเตอร์ ดังที่เห็นได้จากสมการ (8) ที่โหลดคงที่ (M = const) ความถี่ในการหมุนจะขึ้นอยู่กับฟลักซ์แม่เหล็ก Ф ที่ซับซ้อน การวิเคราะห์สมการ (8) แสดงว่าในช่วงหนึ่งของฟลักซ์แม่เหล็ก Ф การลดลงอย่างหลังทำให้ความถี่ในการหมุนเพิ่มขึ้น เป็นช่วงของการเปลี่ยนแปลงการไหลที่ใช้ในการควบคุมความเร็ว

ค่าฟลักซ์แม่เหล็กแต่ละค่าสอดคล้องกับลักษณะทางกลประดิษฐ์ของเครื่องยนต์ ซึ่งหนึ่งในนั้นแสดงในรูปที่ 2 (ลักษณะที่ 4) ด้วยความช่วยเหลือของคุณลักษณะ 4 ในขณะนี้ M1 คุณจะได้รับความเร็ว n4

เพื่อควบคุมความเร็วของการหมุนโดยการเปลี่ยนแรงดันไฟฟ้าที่ขั้วต่อกระดอง จำเป็นต้องมีแหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้าที่มีการควบคุมที่ค่อนข้างทรงพลัง ค่าแรงดันไฟฟ้าแต่ละค่าสอดคล้องกับลักษณะทางกลประดิษฐ์ของเครื่องยนต์ ซึ่งค่าใดค่าหนึ่งแสดงอยู่บน รูปที่ 2(ลักษณะ 3). การใช้คุณลักษณะ 3 ด้วยแรงบิด M1 ที่กำหนด คุณจะได้ความเร็ว n3


บรรณานุกรม

1. Katsman MM รถยนต์ไฟฟ้า. -ม.: สูงกว่า. โรงเรียน พ.ศ. 2536

2. Kopylov I.P. รถยนต์ไฟฟ้า. -M.: Energoatomizdat, 1986

มอเตอร์กระแสตรงสามารถมีแรงกระตุ้นแบบอิสระ แบบขนาน แบบอนุกรมหรือแบบผสม (รูปที่ 6.1)

ข้าว. 6.1. วงจรมอเตอร์กระแสตรงอิสระ ( เอ),

ขนาน ( ) ตามลำดับ ( ใน) และผสม ( จี) การกระตุ้น

(ส่วนบนของโครงการ "c" เป็นของโครงการ "a")

ในมอเตอร์กระตุ้นแบบขนาน ขดลวดสนามจะเชื่อมต่อแบบขนานกับขั้วต่อกระดอง แต่กระแสที่ไหลผ่านขดลวดนี้ไม่เหมือนกับกระแสกระดองไม่ขึ้นอยู่กับโหลดและถูกกำหนดโดยแรงดันไฟฟ้าที่ใช้กับกระดองและความต้านทานรวมของวงจรกระตุ้น ด้วยเหตุนี้มอเตอร์ที่ตื่นเต้นแบบแบ่งจึงเรียกว่ามอเตอร์ที่ตื่นเต้นแบบอิสระ

แรงบิด เอ็มมอเตอร์กระแสตรงและ EMF อีถูกกำหนดโดยสูตร

เอ็ม= ถึง F ฉันฉัน; อี= kFω,

โดยที่ k คือสัมประสิทธิ์การออกแบบของเครื่องยนต์

Ф – ฟลักซ์แม่เหล็ก, Wb;

ฉันผม - กระแสเกราะ A.

ω คือความเร็วเชิงมุม rad/s

สมการเครื่องกลไฟฟ้า ω = ƒ ( ฉันผม) และกลไก ω = ƒ ( เอ็ม) มีลักษณะเป็นรูป

ω = ยู/(kF) – ( Rฉัน + Rพี) / (k F) ฉันฉัน;

ω = ยู/(kF) – ( Rฉัน + R p) / (ถึง 2 F 2) เอ็ม.

ความเร็วเชิงมุมของรอบเดินเบาในอุดมคติ (at ฉันผม = 0 หรือ เอ็ม = 0)

ω 0 = ยู/(kF).

ในรูป 6.2 แสดงลักษณะทางกลของมอเตอร์กระแสตรงที่มีการกระตุ้นอิสระ (DPT NV) ในทุกโหมดการทำงาน จุดคุณลักษณะของคุณลักษณะในโหมดมอเตอร์คือ: จุดรอบเดินเบาในอุดมคติ (ω 0 0 เอ็ม= 0); จุดโหมดเล็กน้อย (ω n, เอ็ม n); จุดลัดวงจร (ω = 0, เอ็ม = เอ็มถึง).

ความแข็งแกร่งของลักษณะทางกลถูกกำหนดโดยฟลักซ์กระตุ้นและความต้านทานของวงจรสมอ:

β = d เอ็ม/dω = - ถึง 2 Ф 2 / ( Rฉัน + Rพี) = - เอ็มถึง / ω.


ข้าว. 6.2. ลักษณะทางกลแบบผสมผสานของมอเตอร์กระแสตรงที่มีแรงกระตุ้นอิสระ

ค่าสูงสุดของโมดูลัสความแข็งสอดคล้องกับลักษณะทางกลตามธรรมชาติ เนื่องจากกระแสกระตุ้นเท่ากับกระแสที่กำหนดและความต้านทานการควบคุม R p \u003d 0 เมื่อความต้านทานของลิโน่เพิ่มขึ้น R p ความชันของลักษณะทางกลเพิ่มขึ้น และความเร็วเชิงมุมลดลง สำหรับค่าความต้านทานที่กำหนด R p และแรงบิดสูงสุด เอ็ม n ความเร็วเชิงมุมของเครื่องยนต์

ω n.r = ω 0 (1 – ฉันน ( Rฉัน + Rร) / ยูน.

ในการคำนวณลักษณะทางกล จำเป็นต้องทราบความต้านทานของกระดองของมอเตอร์ R i ซึ่งระบุไว้ในไดเร็กทอรี ในกรณีที่ไม่มีข้อมูลโรงงาน ค่า Rหาได้ประมาณตามสูตร

Rผม \u003d 0.5 (1 - ŋ n) ( ยูไม่มี ฉันน)

เนื่องจากลักษณะทางกลของ DPT NV นั้นตรงไปตรงมา จึงเพียงพอแล้วที่จะมีจุดสองจุดในการวาด:

1) ω = ω 0 และ เอ็ม = 0,

2) ω = ω n (หรือ ω = ω n.r) และ เอ็ม = เอ็มน.

สำหรับ DPT NV สามารถเบรกด้วยไฟฟ้าได้สามโหมดต่อไปนี้

1. เบรกแบบสร้างใหม่ซึ่งเกิดขึ้นเมื่อความเร็วของเครื่องยนต์สูงกว่าความเร็วรอบเดินเบาในอุดมคติ ประหยัดที่สุดเนื่องจากพลังงานเบรกถูกถ่ายโอนไปยังเครือข่ายไฟฟ้า ลักษณะทางกลในโหมดนี้เป็นความต่อเนื่องของคุณลักษณะที่สอดคล้องกันของโหมดมอเตอร์ในจตุภาค II วงจรมอเตอร์ไม่เปลี่ยนแปลงระหว่างการเบรกแบบสร้างใหม่

2. การเบรกแบบไดนามิก. กระดองมอเตอร์ถูกตัดการเชื่อมต่อจากเครือข่ายและลัดวงจรเป็นความต้านทาน ในกรณีนี้ พลังงานกลของชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหว (กลไกและเกราะของมอเตอร์) จะถูกแปลงเป็นพลังงานไฟฟ้าซึ่งสูญเสียไปในรูปของพลังงานความร้อนในความต้านทานของวงจรสมอ ลักษณะทางกลในโหมดเบรกนี้ผ่านจุดเริ่มต้น (ในรูปที่ 6.2 - เส้นที่มีสามรอยบาก)

3. เบรกถอยหลังดำเนินการในสองวิธี:

1) การแนะนำของความต้านทานสูงในวงจรกระดองในกรณีนี้ แรงบิดของมอเตอร์จะน้อยกว่าแรงบิดโหลดแบบสถิต เอ็มกับ. เครื่องยนต์ดับ (ที่จุด A) จากนั้นอยู่ภายใต้อิทธิพลของแรงบิด เอ็ม c เริ่มหมุนไปในทิศทางอื่นทำให้เกิดแรงบิดในการเบรก ที่จุด B จะเกิดสภาวะคงตัว ลักษณะทางกลคือความต่อเนื่องของคุณสมบัติที่สอดคล้องกันของโหมดมอเตอร์ (ในรูปที่ 6.2 - เส้นที่มีสี่เซอริฟ)

2) เบรกโดยการเปลี่ยนขั้วของกระดองที่คดเคี้ยวไปพร้อมกัน. เครื่องยนต์ทำงานที่จุด 1 หลังจากเปลี่ยนแล้วจะเปลี่ยนเป็นลักษณะรีโอสแตติกที่จุด 2. ตามแนวเส้น 2–3 การชะลอตัวเกิดขึ้น (สอดคล้องกับห้า serifs) ณ จุดนั้น 3 มอเตอร์จะหยุดทำงานและต้องตัดการเชื่อมต่อจากแหล่งจ่ายไฟหลักเพื่อหลีกเลี่ยงการเปลี่ยนเป็นโหมดมอเตอร์ด้วยการหมุนย้อนกลับ

ที่ มอเตอร์กระแสตรงพร้อมชุดกระตุ้นde-niemกระแสเกราะยังเป็นกระแสกระตุ้น ฟลักซ์แม่เหล็กกระตุ้นจะเพิ่มขึ้นตามภาระที่เพิ่มขึ้น ซึ่งเป็นผลมาจากความเร็วเชิงมุมลดลงตามสมการ (6.1) และลักษณะทางกลของมอเตอร์จะนิ่มนวล (รูปที่ 6.3) ด้วยเหตุนี้ NV DPT จึงเอาชนะการโอเวอร์โหลดได้ค่อนข้างง่ายและราบรื่นและมีแรงบิดเริ่มต้นสูง คุณสมบัติเหล่านี้ของเครื่องยนต์ทำให้สามารถใช้กันอย่างแพร่หลายในการขับเคลื่อนกลไกการขนย้าย ลักษณะทางกลของเครื่องยนต์จะอ่อนลงอย่างเห็นได้ชัดเมื่อมีการนำลิโน่เข้าสู่วงจรกระดอง (รูปที่ 6.3 เส้นที่มีรอยบากเดียว)


ข้าว. 6.3. ลักษณะทางกลของมอเตอร์กระแสตรง

ด้วยการกระตุ้นตามลำดับ

ใน DPT PV เป็นไปไม่ได้ที่จะใช้โหมดการเบรกแบบสร้างใหม่ เนื่องจากไม่มีความเร็วรอบเดินเบาในอุดมคติ

การเบรกแบบไดนามิก สามารถทำได้ตามโครงการด้วยการกระตุ้นตนเองและด้วยการกระตุ้นอิสระ ในกรณีแรก กระดองและขดลวดกระตุ้นจะถูกตัดการเชื่อมต่อจากเครือข่ายและปิดไปยังลิโน่ ถึง หลีกเลี่ยงการลดระดับเครื่องจำเป็นต้องเปลี่ยนขดลวดกระตุ้น (หรือกระดอง) เพื่อให้ทิศทางของกระแสในขดลวดกระตุ้นไม่เปลี่ยนแปลง ในกรณีนี้ เครื่องจะตื่นเต้นในตัวเองที่ความต้านทานที่กำหนดของวงจรกระดองที่ค่าความเร็วเชิงมุมที่กำหนดเท่านั้น ตื่นเต้น มันสร้างช่วงเวลาเบรก ลักษณะทางกลไม่เป็นเชิงเส้น (ในรูปที่ 6.3 - เส้นโค้งที่มีรอยบากสี่จุด)

ลักษณะทางกลของเครื่องยนต์ในโหมดเบรกแบบไดนามิกพร้อมการกระตุ้นอิสระนั้นคล้ายกับลักษณะที่เกี่ยวข้องของเครื่องยนต์ที่มีแรงกระตุ้นอิสระ (ในรูปที่ 6.3 - เส้นที่มีรอยบากสองจุด) วิธีการเบรกนี้พบการใช้งานที่หลากหลาย และวิธีการแรกนั้นไม่ค่อยได้ใช้ ส่วนใหญ่เป็นกรณีฉุกเฉิน ตัวอย่างเช่น เมื่อแรงดันไฟหลักล้มเหลว

การเบรกโดยฝ่ายตรงข้ามจะดำเนินการดังเช่นใน DPT NV ในสองวิธี:

1) รวมอยู่ในวงจรกระดองที่มีความต้านทานสูง

2) โดยการเปลี่ยนขั้วของขดลวดกระดองโดยปล่อยให้ทิศทางของกระแสในขดลวดกระตุ้นไม่เปลี่ยนแปลง

ด้วยวิธีแรก ลักษณะทางกลจะเป็นความต่อเนื่องของคุณลักษณะที่สอดคล้องกับโหมดมอเตอร์ (ในรูปที่ 6.3 - เส้นที่มีสามรอยบาก) ในวิธีที่สอง การเบรกจะดำเนินการตามแนวเส้น 1 2–3 .

การควบคุมความเร็วของไดรฟ์ไฟฟ้ากระแสตรงความเร็วของ DPT NV สามารถปรับได้:

1) โดยการเปลี่ยนความต้านทานในวงจรกระดอง

2) การเปลี่ยนแปลงของกระแสกระตุ้น;

3) โดยการเปลี่ยนแรงดันไฟฟ้าที่จ่ายให้กับกระดอง

ระเบียบข้อบังคับ ตามวิธีแรกมีข้อเสียที่สำคัญ:

- ความแข็งแกร่งของลักษณะทางกลลดลงเมื่อความเร็วเชิงมุมลดลงและการสูญเสียพลังงานในวงจรหลักเพิ่มขึ้น

- ช่วงการควบคุมมีจำกัด โดยเฉพาะที่โหลดต่ำ

– ความเรียบเล็กน้อยและความถูกต้องของการควบคุม

ด้วยเหตุผลเหล่านี้ กฎระเบียบประเภทนี้จึงไม่ค่อยได้ใช้ในไดรฟ์ DC

โดย วิธีที่สองเป็นไปได้ที่จะควบคุมฟลักซ์แม่เหล็กในทิศทางของการลดลงเท่านั้น (เนื่องจากในโหมดระบุวงจรแม่เหล็กของมอเตอร์จะอิ่มตัว) ซึ่งสอดคล้องกับการเพิ่มความเร็วเหนือระดับเล็กน้อย ช่วงการควบคุมความเร็วที่เป็นไปได้ไม่เกิน 2 สำหรับมอเตอร์มาตรฐาน ขีด จำกัด ความเร็วสูงสุดถูก จำกัด ด้วยความแข็งแรงทางกลของชิ้นส่วนกระดองของเครื่องยนต์ - ผ้าพันแผลที่พันกันของกระดองตัวสะสม

วิธีหลักในการควบคุมความเร็วของ DPT NV คือวิธีการขึ้นอยู่กับการเปลี่ยนแรงดันไฟฟ้าที่จ่ายให้กับกระดอง ซึ่งดำเนินการโดยใช้ตัวแปลงแบบปรับได้พิเศษ ตัวแปลงไทริสเตอร์ส่วนใหญ่จะใช้เป็นแหล่งพลังงานเดี่ยว ความแข็งแกร่งของลักษณะทางกลของไดรฟ์ตามระบบ "ตัวแปลง - DCT NV" นั้นเกือบจะคงที่ ลักษณะทางกลคือกลุ่มของเส้นตรงที่ขนานกัน ช่วง ความราบรื่น และความแม่นยำของการควบคุมที่นี่สูงกว่าวิธีการควบคุมอื่นๆ ดังนั้นระบบขับเคลื่อนนี้จึงใช้สำหรับกลไกที่ต้องการการควบคุมความเร็วที่ลึกและราบรื่น

การคำนวณตัวต้านทานเพิ่มเติมในวงจรกระดอง DPT NVหากทราบลักษณะทางไฟฟ้าหรือทางกลตามธรรมชาติ 1 เครื่องยนต์ (รูปที่ 6.4) และข้อมูลพาสปอร์ต จากนั้นจึงคำนวณความต้านทาน R d เมื่อรวมอยู่ในวงจรกระดอง ลักษณะประดิษฐ์ที่ต้องการ 2 จะผ่านจุด A ด้วยพิกัดที่กำหนด ω และ ฉันและ หรือ ω และ, M และ สามารถทำได้โดยวิธีทั่วไปดังต่อไปนี้


ข้าว. 6.4. ลักษณะของ DPT HB สำหรับการคำนวณค่า

ตัวต้านทานควบคุม

วิธีสัดส่วน. ให้เราเขียนอัตราส่วนของความเร็วที่ลดลงในปัจจุบัน ฉันและหรือชั่วขณะ เอ็มและบนธรรมชาติ Δω e และประดิษฐ์ที่ต้องการ Δω และลักษณะ:

Δω e / Δω u = ฉันและ Rฉัน / ( ฉันและ ( Rฉัน + Rจ)) = Rฉัน / ( Rฉัน + Rจ)

แล้วค่าที่ต้องการ

Rง = Rผม (Δω และ / Δω e - 1).

วิธีแบ่งส่วนไม่ต้องการความรู้เกี่ยวกับค่าความต้านทานภายในของมอเตอร์ Rผม (ยิ่งไปกว่านั้น ค่าของมันสามารถกำหนดโดยลักษณะทางธรรมชาติที่รู้จัก)

ลองเขียนนิพจน์สำหรับความเร็วของมอเตอร์บนคุณลักษณะเทียมที่กำหนด (ดูรูปที่ 6.4) ที่พิกัดกระแส ฉัน n, ช่วงเวลา เอ็ม n, ฟลักซ์แม่เหล็ก F n และแรงดัน ยูน:

ω และ = ยู n / (kF n) (1 - ฉันR/ ยูน)

ที่ไหน ยู n / (kF n) \u003d ω 0

ω และ = ω 0 (1 – R / Rน)

ที่นี่ Rน = ยูไม่มี ฉัน n - ความต้านทานเล็กน้อยที่เรียกว่าซึ่งเป็นค่าฐานในการคำนวณโอห์ม

อัตราส่วน

R / ยู n \u003d (ω 0 - ω และ) / ω 0 \u003d δ

สะท้อนคุณสมบัติที่สำคัญของ NV DPT: ความแตกต่างของความเร็วสัมพัทธ์ δ \u003d Δω / ω 0 เท่ากับความต้านทานเชิงแอ็คทีฟสัมพัทธ์ของวงจรกระดอง R / Rน.

มากำหนดกันในรูป 6.4 จุดเด่น เอ, ,กับ, dและสังเกตว่า ω 0 – ω และ = Δω = ace, ω 0 = โฆษณาแล้ว R = R n Δω / ω 0 = Race/โฆษณา; Rง = R กับ/โฆษณา; Rผม = Rเอ /โฆษณา.

จึงจะพบว่า R d ก่อนอื่นคุณต้องกำหนดความยาวของส่วนตามลักษณะ กับและ โฆษณาที่พิกัดกระแสหรือแรงบิดและคำนวณความต้านทานพิกัด Rน = ยูไม่มี ฉันน.

การคำนวณตัวต้านทานเพิ่มเติมสามารถทำได้โดยใช้สูตรต่อไปนี้สำหรับกระแสที่อนุญาต ฉันเพิ่มเติมซึ่งกำหนดโดยค่าของช่วงเวลาที่อนุญาต เอ็มเงื่อนไขเพิ่มเติมหรือเงื่อนไขในการสตาร์ท การถอยหลัง และการเบรก

ความต้านทานตัวต้านทาน R d1 ที่จุดเริ่มต้น ( อี = 0)

R q1 = ( ยู / ฉันเพิ่ม) - Rฉัน.

ความต้านทานตัวต้านทาน R d2 ระหว่างการเบรกแบบไดนามิก

R q2 = ( อี / ฉันเพิ่ม) - Rฉัน ≈ ( ยู / ฉันเพิ่ม) - Rฉัน).

ความต้านทานตัวต้านทาน R d3 เมื่อถอยหลังหรือเบรกโดยป้องกันการสลับ

R d3 = (( ยู + อี) / ฉันเพิ่ม) - Rฉัน ≈ (2 ยู / ฉันเพิ่ม) - Rฉัน.

ตัวอย่าง . DPT NV ประเภท PBST-53 มีข้อมูลหนังสือเดินทางดังต่อไปนี้: R n = 4.8 กิโลวัตต์; n = 1500 รอบต่อนาที; ยู n = 220 V; ฉัน n = 24.2 A; Rผม = 0.38 โอห์ม; ฉัน v.n = 0.8 A. จำเป็นต้องกำหนด:

1) ความต้านทานของตัวต้านทานซึ่งรวมอยู่ในวงจรกระดองมอเตอร์จะช่วยให้มั่นใจได้ว่าลักษณะทางกลประดิษฐ์ผ่านจุดที่มีพิกัดωและ = 90 rad / s เอ็ม n = 25 Nm;

2) ความต้านทานของตัวต้านทานซึ่งรวมไว้ซึ่งจะ จำกัด กระแสในระหว่างการสตาร์ทและการเบรกโดยตรงกันข้ามกับระดับ ฉันเพิ่ม = 3 ฉันน.