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. Zaťažením stroja tečie kotvou prúd , ktorý si vytvorí okolo jej vodičov vlastné pole reakcie kotvy. Napriek tomu , že kotva sa otáča , smer prúdu vo vodičoch pod pólmi je stály , a preto aj reakčné magnetické pole je priestorovo stojaté. Jeho os je pri dyname natočená v smere otáčania , pri motore v protismere otáčania , čo súčasne spôsobuje aj posunutie neutrálnej polohy , ktorá musí byť kolmá na smer indukčných čiar .
Magnetický tok reakcie kotvy sa vplyvom vzduchovej medzery môže vyvinúť len pod pólovými nadstavcami. Výsledný magnetický tok má posunutú svoju os proti geometrickej osi pólov o uhol , čo predstavuje uhol posunutia kief. KOMPENZÁCIA REAKCIE KOTVY

Pretože všetky nepriaznivé vplyvy reakcie kotvy spôsobuje deformácia magnetického poľa , tie sa môžu celkom vylúčiť len vykompenzovaním reakčného poľa. Je to možné preto , že reakčné pole je stojaté. Preto kompenzáciu možno uskutočniť poľom rovnako veľkým , ale opačným. Toto sa vybudí v kompenzačnom vinutí uloženom v drážkach pólových nadstavcov. Aby pri každom zaťažení kompenzačné pole malo rovnakú intenzitu ako reakčné pole , ibaže opačného smeru , kompenzačné vinutie podobne ako komutačné sa zapája do série s vinutím kotvy.

REGULÁCIA OTÁČOK

Pri motoroch s paralelným a s cudzím budením môžeme budiacim reostatom zvyšovať otáčky nad nominálne , rozsah riadenia je ohraničený stabilitou prevádzky (moment motora klesá ) a aj pri zoslabení poľa sa silnejšie prejavuje reakcia kotvy , čím sa zvyšuje lamelové napätie na komutátore. Pri sériových motoroch odbudzovanie sa zabezpečuje prepínaním odbočiek alebo pripájaním paralelného odporu k budiacemu vinutiu. Otáčky zmenou napätia v kotve možno riadiť využitím odporu preradeného pred kotvou (motor s paralelným aj so sériovým budením) , čím sa napätie na kotve zníži o úbytok na zaradenom odpore.
Výhodnejší spôsob je riadiť napätie kotvy zmenou napätia zdroja , z ktorého sa motor napája.

Riadenie napájacieho napätia môže byť podľa :
a)Leonardovej skupiny
b)Riadeným usmerňovačom

LEONARDOVA SKUPINA

Leonardova skupina - umožňuje využiť riadenie otáčok zmenou budenia aj svorkového napätia motora s cudzím budením , čím sa dosahuje riadiaci rozsah 1:10. Regulácia Leonardova skupina má nevýhodu v trojnásobnej premene energie , a tým celková účinnosť prevádzky motora je nízka. Preto ju vytláčajú riadené tyristorové usmerňovače. Využíva sa pre plynulé riadenie otáčok veľkých jednosmerných pohonov obrábacích strojov , valcovacích stolíc , Ťažných strojov a najmä v neavislej elektrickej trakcii pri diesellokomotívach , pri pohone lodnej skrutky , pri veľkých pásových vozidlách , kde pohonným motorom je výbušný motor.



VYUŽITIE RIADENÝCH USMERŇOVAČOV

Jednosmerné motory v spojení s riadenými usmerňovačmi zvyšujú energetickú účinnosť prevádzky pri zvyšovaní dynamiky pohonu , úspore materiálov , znižovaní nárokov na obsluhu a údržbu a umožňujú automatizáciu výrobných procesov. Vytláčajú tým z prevádzok Leonardovu skupinu. Modernizácia pohonov sa objavuje najmä v oblasti elektrickej trakcie , valcovacích pohonov , papierenských , textilných a obrábacích strojov. VYUŽITIE TYRISTOROVÝCH USMERŇOVAČOV V ELE. TRAKCII

TYRISTORMI v elektrickej trakcii na jednofázový prúd možno plynule riadiť usmernené napätie , budenie a spínanie riešiť bezkontaktovým spôsobom. Prvým stupňom pri zavádzaní riadeného usmerneného napätia bol mostíkový usmerňovač na jednofázový prúd napájaný z odbočiek regulačného transformátora. Napájal jednosmerný trakčný motor na zvlnený prúd (magnetický obvod musí byť z dynamových plechov ). Tyristory umožnili stavbu vozidiel druhej generácie. Riadenie napätia možno realizovať takto:
-riadenie napätia na vysokonapäťovej strane. Tyristory sa použili ako bezkontaktové spínače s prirodzenou komutáciou na výkonové prepínanie odbočiek autotransformátora.

PRIEMYSELNÉ POHONY S RIADENÝMI USMERŇOVAČMI

Klasickým pohonom obrábacích strojov je indukčný motor. Nie je náročný na údržbu. Pri použití bez frekvenčného meniča nemožno ním ale plynule meniť otáčky , 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 veličinou pohonu je uhlová rýchlosť. Na jej riadenie slúžia regulačné a riadiace obvody. Tieto spracovávajú signály žiadanej hodnoty rýchlosti z bloku konštantnej reznej rýchlosti a skutočnej hodnoty rýchlosti snímanej tachodynamom. Signály sú spracované v regulátore rýchlosti.
Riadený usmerňovač má dva trojfázové celoriadené mostíky v antiparalelnom zapojení. Napája kotvu jednosmerného motora.

Jeho reverzácia sa robí zmenou polarity výstupného napätia usmerňovača. Pre riadené napájanie budenia je použitý poloriadený usmerňovač (dve diódy a dva tyristory) , čo umožňuje riadiť 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 zabezpečujú galvanické oddelenie
riadiacich obvodov od výkonových.
Nulová dióda zabezpečuje ochranu pred prepätím.