Regulácia rýchlosti jednosmerných motorov

REGULÁCIA RÝCHLOSTI JEDNOSMERNÝCH MOTOROV

NÁKLADY REGULÁCIE , OBMEDZENE PRÚDU KOTVY JEDNOSMERNÉHO

MOTORA. VZNIK REAKCIE KOTVY

V stave naprázdno existovalo len magnetické pole vybudené jednosmerným prúdom v cievkach budiacich pólov. Zatažením stroja tecie kotvou prúd , ktorý si vytvorí okolo jej vodicov vlastné pole reakcie kotvy. Napriek tomu , že kotva sa otáca , smer prúdu vo vodicoch pod pólmi je stály , a preto aj reakcné magnetické pole je priestorovo stojaté. Jeho os je pri dyname natocená v smere otácania , pri motore v protismere otácania , co súcasne spôsobuje aj posunutie neutrálnej polohy , ktorá musí byt kolmá na smer indukcných ciar . Magnetický tok reakcie kotvy sa vplyvom vzduchovej medzery môže vyvinút len pod pólovými nadstavcami. Výsledný magnetický tok má posunutú svoju os proti geometrickej osi pólov o uhol , co predstavuje uhol posunutia kief. KOMPENZÁCIA

REAKCIE KOTVY

Pretože všetky nepriaznivé vplyvy reakcie kotvy spôsobuje deformácia magnetického pola , tie sa môžu celkom vylúcit len vykompenzovaním reakcného pola. Je to možné preto , že reakcné pole je stojaté. Preto kompenzáciu možno uskutocnit polom rovnako velkým , ale opacným. Toto sa vybudí v kompenzacnom vinutí uloženom v drážkach pólových nadstavcov. Aby pri každom zatažení kompenzacné pole malo rovnakú intenzitu ako reakcné pole , ibaže opacného smeru , kompenzacné vinutie podobne ako komutacné sa zapája do série s vinutím kotvy.

REGULÁCIA OTÁCOK

Pri motoroch s paralelným a s cudzím budením môžeme budiacim reostatom zvyšovat otácky nad nominálne , rozsah riadenia je ohranicený stabilitou prevádzky (moment motora klesá ) a aj pri zoslabení pola sa silnejšie prejavuje reakcia kotvy , cím sa zvyšuje lamelové napätie na komutátore. Pri sériových motoroch odbudzovanie sa zabezpecuje prepínaním odbociek alebo pripájaním paralelného odporu k budiacemu vinutiu. Otácky zmenou napätia v kotve možno riadit využitím odporu preradeného pred kotvou (motor s paralelným aj so sériovým budením) , cím sa napätie na kotve zníži o úbytok na zaradenom odpore. Výhodnejší spôsob je riadit napätie kotvy zmenou napätia zdroja , z ktorého sa motor napája.

Riadenie napájacieho napätia môže byt podla :

a)Leonardovej skupiny b)Riadeným usmernovacom

LEONARDOVA SKUPINA

Leonardova skupina - umožnuje využit riadenie otácok zmenou budenia aj svorkového napätia motora s cudzím budením , cím sa dosahuje riadiaci rozsah 1:10. Regulácia Leonardova skupina má nevýhodu v trojnásobnej premene energie , a tým celková úcinnost prevádzky motora je nízka. Preto ju vytlácajú riadené tyristorové usmernovace. Využíva sa pre plynulé riadenie otácok velkých jednosmerných pohonov obrábacích strojov , valcovacích stolíc , Tažných strojov a najmä v neavislej elektrickej trakcii pri diesellokomotívach , pri pohone lodnej skrutky , pri velkých pásových vozidlách , kde pohonným motorom je výbušný motor.

VYUŽITIE RIADENÝCH USMERNOVACOV

Jednosmerné motory v spojení s riadenými usmernovacmi zvyšujú energetickú úcinnost prevádzky pri zvyšovaní dynamiky pohonu , úspore materiálov , znižovaní nárokov na obsluhu a údržbu a umožnujú automatizáciu výrobných procesov. Vytlácajú tým z prevádzok Leonardovu skupinu. Modernizácia pohonov sa objavuje najmä v oblasti elektrickej trakcie , valcovacích pohonov , papierenských , textilných a obrábacích strojov. VYUŽITIE TYRISTOROVÝCH USMERNOVACOV V ELE. TRAKCII TYRISTORMI v elektrickej trakcii na jednofázový prúd možno plynule riadit usmernené napätie , budenie a spínanie riešit bezkontaktovým spôsobom. Prvým stupnom pri zavádzaní riadeného usmerneného napätia bol mostíkový usmernovac na jednofázový prúd napájaný z odbociek regulacného transformátora. Napájal jednosmerný trakcný motor na zvlnený prúd (magnetický obvod musí byt z dynamových plechov ). Tyristory umožnili stavbu vozidiel druhej generácie. Riadenie napätia možno realizovat takto: -riadenie napätia na vysokonapätovej strane. Tyristory sa použili ako bezkontaktové spínace s prirodzenou komutáciou na výkonové prepínanie odbociek autotransformátora.

PRIEMYSELNÉ POHONY S RIADENÝMI USMERNOVACMI

Klasickým pohonom obrábacích strojov je indukcný motor. Nie je nárocný na údržbu. Pri použití bez frekvencného menica nemožno ním ale plynule menit otácky , potrebnáje zložitá mechanická prevodovka. Jednosmerný motor s cudzím budením je vhodným prostriedkom na stavbu pohonov s plynulým riadením a širokým riadiacim rozsahom , napr. 1:100 i viac. Výstupnou riadiacou velicinou pohonu je uhlová rýchlost. Na jej riadenie slúžia regulacné a riadiace obvody. Tieto spracovávajú signály žiadanej hodnoty rýchlosti z bloku konštantnej reznej rýchlosti a skutocnej hodnoty rýchlosti snímanej tachodynamom. Signály sú spracované v regulátore rýchlosti. Riadený usmernovac má dva trojfázové celoriadené mostíky v antiparalelnom zapojení. Napája kotvu jednosmerného motora. Jeho reverzácia sa robí zmenou polarity výstupného napätia usmernovaca. Pre riadené napájanie budenia je použitý poloriadený usmernovac (dve diódy a dva tyristory) , co umožnuje riadit budiace napätie v požadovanom rozsahu. Riadenie tyristorov sa robí impulzmi z riadiacich obvodov. Na riadiace elektródy sa dostávajú cez impulzové transformátory , ktoré ich upravujú na žiadaný tvar a zabezpecujú galvanické oddelenie riadiacich obvodov od výkonových. Nulová dióda zabezpecuje ochranu pred prepätím.