Regulácia rýchlosti jednosmerných motorov

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.