32. DC ED'nin mekanik özellikleri
Seri uyarım DC motoru: Mekanik karakteristik denklem:
burada rotation dönme frekansıdır, rad / s; Rob - seri uyarma sargısının direnci, Ohm; α, armatür akımına manyetik akının doğrusal bağımlılık katsayısıdır (ilk yaklaşımda).
Şek. söz konusu motorun (doğal ve reostatik) mekanik özelliklerinin yumuşak ve hiperbolik bir karaktere sahip olduğu sonucu çıkar. Düşük yüklerde, dönme hızı keskin bir şekilde artar ve izin verilen maksimum değeri aşabilir (motor "kontrolden çıkma" durumuna geçer). Bu nedenle, bu tür motorlar, boş modda veya düşük yükte (çeşitli makineler, konveyörler, vb.) Çalışan mekanizmaları çalıştırmak için kullanılamaz. Genellikle izin verilen minimum yük (0.2 - 0.25) INOM; Rölanti hızının mümkün olduğu cihazlarda çalışmak için sadece düşük güçlü motorlar (onlarca watt) kullanılır. Motorun yüksüz çalışmasını önlemek için, tahrik mekanizmasına (dişli veya kör kaplin) sıkıca bağlanır; kavrama için bir kayış tahrikinin veya bir sürtünmeli kavramanın kullanılması kabul edilemez.
Bu dezavantaja rağmen, sıralı uyarma motorları, özellikle yük torkunda ve şiddetli çalıştırma koşullarında (kaldırma ve çevirme mekanizmaları, çekiş tahriki, vb.) Geniş bir varyasyonun olduğu çeşitli elektrikli tahriklerde yaygın olarak kullanılmaktadır. Bunun nedeni, söz konusu motorun yumuşak karakteristiğinin, belirtilen çalışma koşulları için paralel uyarma motorunun sert karakteristiğinden daha elverişli olmasıdır.
Bağımsız uyarma DC motoru: Motorun karakteristik bir özelliği, alan akımının armatür akımından (yük akımı) bağımsız olmasıdır, çünkü alan sargısının beslemesi esasen bağımsızdır. Bu nedenle, armatür reaksiyonunun manyetize edici etkisini ihmal ederek, motor akısının yüke bağlı olmadığını yaklaşık olarak varsayabiliriz. Sonuç olarak, mekanik özellik doğrusal olacaktır.
Mekanik karakteristik denklem: 
nerede ω - dönüş frekansı, rad / s; U, armatür devresine uygulanan voltajdır, V; F - manyetik akı, Wb; Rя, Rд - armatürün direnci ve devresindeki ek direnç, Ohm: α- motorun yapıcı sabiti.
p, motor kutup çiftlerinin sayısıdır; N, motor armatürünün aktif iletkenlerinin sayısıdır; α, armatür sargısının paralel dal sayısıdır. Motor torku, N * m.
- Bir DC motorun EMF'si, V. Sabit bir manyetik akıda Ф \u003d const, c \u003d ila Ф varsayarak, 
Sonra tork için ifade, N * m: 
1. Rd \u003d O, Rw \u003d 0 koşulları için elde edilen mekanik karakteristik e, yani motorun armatür voltajı ve manyetik akısı, doğal olarak adlandırılan nominal değerlere eşittir (Şekil 17.6).
2, Rd\u003e O (Rw \u003d 0) ise, yapay - reostatik özellikler 1 ve 2, ω0 noktasından geçen - makinenin ideal rölantisinin hızı elde edilir. Zehir ne kadar fazlaysa, özellikler o kadar diktir.3, Armatür terminallerindeki voltajı, Rd \u003d 0 ve Rv \u003d 0 olması koşuluyla, bir dönüştürücü vasıtasıyla değiştirirseniz, yapay mekanik özellikler 3 ve 4 formuna sahip olur ve doğal olana paralel çalışır ve voltaj değeri ne kadar düşük olursa.
4, Nominal armatür voltajı (Rd \u003d 0) ve manyetik akıda bir azalma (Rw\u003e 0) ile, özellikler 5 formuna sahiptir ve manyetik akı ne kadar düşükse, doğal olan o kadar yüksek ve daha diktir.
Karışık uyarma DC motor: Bu motorların karakteristikleri, paralel ve seri uyartım motorlarının karakteristikleri arasındadır.
Seri ve paralel alan sargıları uyumlu bir şekilde bağlandığında, karışık alanlı motor, paralel alanlı motora kıyasla daha yüksek bir başlangıç \u200b\u200btorkuna sahiptir. Alan sargıları ters yönde açıldığında, motor katı bir mekanik özellik kazanır. Artan yük ile birlikte, seri sargının manyetik akısı artar ve paralel sargının akısından çıkarıldığında toplam alan akısını azaltır. Bu durumda, motorun dönüş hızı sadece azalmaz, hatta artabilir (Şekil 6.19). Her iki durumda da paralel sargının manyetik akısının varlığı, yük kaldırıldığında motorun "kaçak" modunu hariç tutar.
Bir an yaratmak için manyetik bir akı oluşturur. Kılavuz mutlaka aşağıdakilerden birini içerir: kalıcı mıknatıslar veya uyarma sargısı... İndüktör hem rotorun hem de statorun bir parçası olabilir. Şek. 2'de gösterilen motorda. 1, uyarma sistemi iki kalıcı mıknatıstan oluşur ve statorun bir parçasıdır.
Kollektör motor çeşitleri
Stator tasarımına göre kollektör motoru ve olabilir.
Kalıcı mıknatıslı fırçalanmış motor şematik
Sabit mıknatıslı fırçalanmış bir DC motor (PMDC) en yaygın DC motordur. Bu motor, statorda bir manyetik alan oluşturan kalıcı mıknatıslar içerir. Kalıcı mıknatıslı fırçalanmış DC motorlar (DCDC PM) genellikle yüksek güç gerektirmeyen görevlerde kullanılır. KDPT PM, alan sargılı kolektör motorlarına göre üretimi daha ucuzdur. Bu durumda, KDPT PM'nin momenti, stator kalıcı mıknatıslarının alanı ile sınırlıdır. Kalıcı mıknatıslı PMDC, voltaj değişikliklerine çok hızlı tepki verir. Sabit stator alanı, motor hızını kontrol etmeyi kolaylaştırır. Sabit mıknatıslı DC motorun dezavantajı, zamanla mıknatısların manyetik özelliklerini kaybetmesi, bunun sonucunda stator alanının azalması ve motor performansının düşmesidir.
- Faydaları:
- en iyi fiyat / kalite oranı
- düşük devirde yüksek tork
- voltaj değişikliklerine hızlı tepki
- Dezavantajları:
- kalıcı mıknatıslar zamanla ve yüksek sıcaklıkların etkisi altında manyetik özelliklerini kaybeder
Alan sargılı kollektör motoru
- Stator sargısının bağlantı şemasına göre, alan sargılı kollektör motorları motorlara ayrılır:
Bağımsız uyarma devresi
Paralel uyarma devresi
Sıralı uyarma devresi
Karışık uyarma şeması
Motorlar bağımsız ve paralel uyarma
Bağımsız uyarma motorlarında, uyarma sargısı sargıya elektriksel olarak bağlanmaz (yukarıdaki şekil). Genellikle, uyarma gerilimi U OF, armatür devresindeki U gerilimden farklıdır. Gerilimler eşitse, uyarma sargısı armatür sargısına paralel olarak bağlanır. Bir elektrikli sürücüde bağımsız veya paralel bir uyarma motorunun kullanımı, elektrik tahrik devresi tarafından belirlenir. Bu motorların özellikleri (karakteristikleri) aynıdır.
Paralel uyarma motorlarında, uyarma sargısının (indüktör) ve armatürün akımları birbirine bağlı değildir ve toplam motor akımı, uyarma sargı akımı ve armatür akımının toplamına eşittir. Normal çalışma sırasında, artan voltajla güç kaynağı, toplam motor akımını artırır, bu da stator ve rotor alanlarında bir artışa yol açar. Toplam motor akımındaki artışla birlikte hız da artar ve tork azalır. Motor yüklendiğinde armatür akımı artar ve armatür alanında bir artışa neden olur. Armatür akımındaki bir artışla, indüktörün (alan sargısı) akımı azalır, bunun sonucunda indüktör alanı azalır, bu da motorun hızında bir azalmaya ve torkta bir artışa neden olur.
- Faydaları:
- düşük devirlerde neredeyse sabit tork
- iyi ayarlama özellikleri
- zamanla manyetizma kaybı olmaz (kalıcı mıknatıs olmadığından)
- Dezavantajları:
- kDPT PM'den daha pahalı
- indüktör akımı sıfıra düşerse motor kontrolden çıkar
Paralel uyarma kollektör motoru, yüksek hızlarda azalan bir torka ve düşük hızlarda yüksek, ancak daha sabit bir torka sahiptir. İndüktör ve armatürün sargısındaki akım birbirinden bağımsızdır, bu nedenle elektrik motorunun toplam akımı, indüktör ve armatürün akımlarının toplamına eşittir. Sonuç olarak, bu tip motorlar mükemmel hız kontrol performansına sahiptir. Paralel alan sargılı DC fırçalı motor, özellikle otomotiv uygulamaları ve endüstride 3 kW'dan fazla güç gerektiren uygulamalarda yaygın olarak kullanılır. Buna kıyasla, paralel uyarma motoru zamanla manyetik özelliklerini kaybetmez ve daha güvenilirdir. Paralel uyarım motorunun dezavantajları, daha yüksek maliyet ve indüktör akımı sıfıra düştüğünde motorun kontrolden çıkma olasılığıdır, bu da motorun bozulmasına neden olabilir.
Seri uyarım elektrik motorlarında, uyarma sargısı armatür sargısına seri olarak bağlanırken, uyarma akımı motorlara özel özellikler veren armatür akımına (I in \u003d I a) eşittir. Düşük yüklerde, armatür akımı nominal akımdan (I a & lt I nom) düşük olduğunda ve motorun manyetik sistemi doygun olmadığında (F ~ I a), elektromanyetik moment armatür sargısındaki akımın karesiyle orantılıdır:
- nerede M -, N ∙ m,
- c M - motorun tasarım parametreleri tarafından belirlenen sabit katsayı,
- F - ana manyetik akı, Wb,
- Ben a - armatür akımı, A.
Yükteki bir artışla, motorun manyetik sistemi doyurulur ve akım Ia ile manyetik akı Ф arasındaki orantı ihlal edilir. Önemli doygunlukta, artan I ile manyetik akı Ф pratik olarak artmaz. İlk kısımdaki M \u003d f (I a) bağımlılığının grafiği (manyetik sistem doygun olmadığında) bir parabol şeklindedir, daha sonra doygunlukta parabolden sapar ve yüksek yükler bölgesinde düz bir çizgiye dönüşür.
Önemli: Ağa sıralı uyarma motorlarını boşta modda (şaft üzerinde yük yok) veya nominalin% 25'inden daha az bir yükle dahil etmek kabul edilemez, çünkü düşük yüklerde armatür hızı keskin bir şekilde yükselir ve motorun mekanik tahribatının mümkün olduğu değerlere ulaşır, bu nedenle sürücülerde sıralı uyarma motorları ile, bir kayış tahrikinin kullanılması kabul edilemez, eğer kırılırsa, motor boşta moduna geçer. Bunun istisnası, yüksüz modda çalışabilen 100-200 W'a kadar güce sahip sıralı uyarma motorlarıdır, çünkü yüksek hızlarda mekanik ve manyetik kayıpların gücü, motorun nominal gücü ile karşılaştırılabilir.
Seri uyartım motorlarının büyük bir elektromanyetik tork geliştirme yeteneği, onlara iyi başlangıç \u200b\u200bözellikleri sağlar.
Bir seri uyarma komütatör motoru, düşük devirde yüksek torka ve yük olmadığında yüksek hıza sahiptir. Bu elektrik motoru, yük altında hem stator hem de rotor akımı arttıkça yüksek tork (vinçler ve vinçler) gerektiren uygulamalar için idealdir. Paralel uyarma motorlarından farklı olarak, sıralı bir uyarma motorunun doğru bir hız kontrol özelliği yoktur ve uyarma sargısında bir kısa devre olması durumunda kontrol edilemez hale gelebilir.
Karışık uyarma motorunun iki alan sargısı vardır, bunlardan biri armatür sargısına paralel, ikincisi seri olarak bağlanmıştır. Sargıların mıknatıslama kuvvetleri arasındaki oran farklı olabilir, ancak genellikle sargılardan biri büyük bir mıknatıslama kuvveti oluşturur ve bu sargıya ana sargı, ikinci sargı yardımcı sargı olarak adlandırılır. Alan sargıları koordineli ve zıt bir şekilde bağlanabilir ve buna göre manyetik akı, sargıların mıknatıslama kuvvetlerinin toplamı veya farkı tarafından oluşturulur. Sargılar uygun şekilde bağlanırsa, böyle bir motorun hız özellikleri paralel ve seri uyarma motorlarının hız karakteristikleri arasında bulunur. Sabit bir dönüş hızı elde etmek veya artan yük ile dönüş hızında bir artış elde etmek gerektiğinde sargıların zıt bağlantısı kullanılır. Bu nedenle, karma bir uyarma motorunun performansı, alan sargılarının hangisinin ana rolü oynadığına bağlı olarak paralel veya seri uyarma motorunun performansına yaklaşır.
Doğru akımla çalıştırılan elektrik motorları, alternatif akımla çalışan motorlardan çok daha az kullanılır. Ev ortamında, DC motorlar, geleneksel DC pillerle çalışan çocuk oyuncaklarında kullanılır. Üretimde, DC motorlar çeşitli birimleri ve ekipmanları çalıştırır. Güçlü pil paketleri ile çalışırlar.
Cihaz ve çalışma prensibi
DC motorlar, tasarım olarak AC senkron motorlara benzer olup, akım türünde farklılık gösterir. Basit demo motor modellerinde tek bir mıknatıs ve içinden geçen akımın olduğu bir çerçeve kullanılmıştır. Böyle bir cihaz basit bir örnek olarak kabul edildi. Modern motorlar, yüksek güç geliştirebilen sofistike ve sofistike cihazlardır.
Motorun ana sargısı, kollektör ve fırça mekanizması vasıtasıyla güç sağlanan armatürdür. Statorun (motor muhafazası) kutupları tarafından üretilen bir manyetik alanda döner. Armatür, birkaç sargıdan yapılmıştır, yuvalarına yerleştirilmiştir ve oraya özel bir epoksi bileşiği ile sabitlenmiştir.
Stator, alan sargılarından veya kalıcı mıknatıslardan oluşabilir. Düşük güçlü motorlarda kalıcı mıknatıslar kullanılır ve gücü artan motorlarda stator alan sargıları ile donatılmıştır. Stator, armatür şaftını döndürmeye yarayan yerleşik yataklara sahip kapaklarla uçlardan kapatılır. Bu şaftın bir ucuna, hava basıncı oluşturan ve çalışma sırasında motorun iç kısmına doğru iten bir soğutma fanı takılmıştır.
Böyle bir motorun çalışma prensibi, Ampere yasasına dayanmaktadır. Tel çerçeveyi manyetik bir alana yerleştirirken dönecektir. İçinden geçen akım, çerçevenin dönüşüne yol açan dış manyetik alanla etkileşime girerek kendi etrafında bir manyetik alan yaratır. Motorun modern tasarımında, sargılı armatür, çerçevenin rolünü oynar. Onlara bir akım uygulanır, bunun sonucunda armatürün etrafında onu dönme hareketine yönlendiren bir akım oluşturulur.
Armatür sargılarına dönüşümlü olarak akım sağlamak için grafit ve bakır alaşımından yapılmış özel fırçalar kullanılır.
Armatür sargılarının sonuçları, armatür şaftına sabitlenmiş bir lamel halkası şeklinde yapılmış, toplayıcı adı verilen tek bir ünite halinde birleştirilir. Fırça şaftı döndüğünde, armatür sargılarına sırasıyla kolektör lamelleri aracılığıyla güç sağlanır. Sonuç olarak, motor şaftı eşit bir hızda döner. Armatür ne kadar çok sargıya sahipse, motor o kadar düzgün çalışacaktır.
Fırça tertibatı, motor tasarımında en savunmasız mekanizmadır. Çalışma sırasında, bakır grafit fırçalar kollektöre sürtünür, şeklini tekrarlar ve sabit bir kuvvetle ona bastırır. Çalışma sırasında fırçalar aşınır ve bu aşınmanın ürünü olan iletken toz motor parçalarına yerleşir. Bu toz periyodik olarak temizlenmelidir. Genellikle toz giderme işlemi yüksek basınçlı hava ile yapılır.
Fırçalar biriken tozlardan kılavuz oluklarına sıkışabildiklerinden, oluklarda periyodik hareketlerini ve hava ile üflemelerini gerektirir. Bu, fırçaların manifold üzerinde asılı kalmasına ve motorun çalışmasını kesintiye uğratmasına neden olacaktır. Aşınma ve yıpranma nedeniyle fırçaların periyodik olarak değiştirilmesi gerekir. Kollektörün fırçalarla temas ettiği yerde kollektör de yıpranır. Bu nedenle aşındığında çapa çıkarılır ve kollektör torna tezgahında işlenir. Kollektörün oluğundan sonra, kollektörün lamelleri arasındaki yalıtım, kuvveti fırçaların mukavemetini önemli ölçüde aştığı için fırçaları tahrip etmemesi için küçük bir derinliğe kadar taşlanır.
Çeşitler
DC motorlar uyarmanın niteliğine göre ayrılır:
Bağımsız heyecan
Bu tür bir uyarımla, sargı harici bir güç kaynağına bağlanır. Bu durumda, motorun parametreleri sabit mıknatıslı bir motorunkilere benzer. Devirler, armatür sargılarının direnci ile ayarlanır. Hız, uyarma sargılarının devresinde bulunan özel bir düzenleyici reosta ile düzenlenir. Dirençte önemli bir azalma veya açık devre ile armatür akımı tehlikeli değerlere yükselir.
Bağımsız olarak uyarılmış motorlar, hızı önemli ölçüde artacağından ve motor arızalanacağından, yüksüz veya hafif yükle çalıştırılmamalıdır.
Paralel uyarma
Alan ve rotor sargıları, bir akım kaynağı ile paralel bağlanır. Bu düzenleme ile, alan sargı akımı rotor akımından önemli ölçüde daha düşüktür. Motor parametreleri çok katı hale gelir ve fanları ve takım tezgahlarını çalıştırmak için kullanılabilir.
Motor hız kontrolü, alan sargıları olan bir seri devrede veya bir rotor devresinde bir reostat tarafından sağlanır.
Sıralı heyecan
Bu durumda, heyecan verici sargı, armatür ile seri olarak bağlanır, bunun sonucunda aynı akım bu sargılardan geçer. Böyle bir motorun dönme hızı, yüküne bağlıdır. Motor yüksüz rölantide çalıştırılmamalıdır. Bununla birlikte, böyle bir motorun iyi başlangıç \u200b\u200bparametreleri vardır, bu nedenle ağır elektrikli araçların çalışmasında benzer bir şema kullanılır.
Karışık heyecan
Bu şema, her bir motor kutbunda çiftler halinde iki alan sargısının kullanılmasını sağlar. Bu sargılar iki şekilde birleştirilebilir: akıların eklenmesi veya bunların çıkarılmasıyla. Sonuç olarak, bir elektrik motoru paralel veya seri uyarımlı motorlarla aynı özelliklere sahip olabilir.
Motoru diğer yönde dönmeye zorlamak için, sargılardan birinin polaritesi tersine çevrilir. Motorun dönüş hızını ve başlangıcını kontrol etmek için, farklı dirençlerin kademeli olarak değiştirilmesi kullanılır.
Operasyonun özellikleri
DC motorlar çevre dostu ve güvenilirdir. AC motorlardan temel farkı, dönme hızını geniş bir aralıkta ayarlama yeteneğidir.
Bu tür DC motorlar aynı zamanda bir jeneratör olarak da kullanılabilir. Alan sargısındaki veya armatürdeki akımın yönünü değiştirerek motorun dönüş yönünü değiştirebilirsiniz. Motor mili hız kontrolü, değişken bir direnç kullanılarak gerçekleştirilir. Seri uyarma devresine sahip motorlarda bu direnç, armatür devresinde bulunur ve dönüş hızının 2-3 kat azaltılmasını mümkün kılar.
Bu seçenek, çalışma sırasında reostat çok ısındığından, uzun süre kapalı kalan mekanizmalar için uygundur. Hızdaki artış, tahrik sargı devresine bir reostat eklenerek oluşturulur.
Armatür devresinde paralel uyarma devresine sahip motorlar için, hızı yarı yarıya düşürmek için reostalar da kullanılır. Alan sargı devresine bir direnç bağlanırsa, bu hız 4 kata kadar artacaktır.
Bir reostanın kullanımı, ısının salınmasıyla ilişkilidir. Bu nedenle, modern motor tasarımlarında reostalar, fazla ısıtma olmaksızın hızı kontrol eden elektronik elemanlarla değiştirilir.
Bir DC motorun verimliliği, gücünden etkilenir. Zayıf DC motorların verimliliği düşüktür ve verimlilikleri yaklaşık% 40 iken 1 MW elektrik motorları% 96'ya varan bir verime sahip olabilir.
DC motorların avantajları
- Küçük genel boyutlar.
- Kolay yönetim.
- Basit yapı.
- Akım jeneratörü olarak kullanma imkanı.
- Hızlı başlatma, özellikle seri uyartım motorları için tipiktir.
- Mil dönüş hızının yumuşak bir şekilde ayarlanması imkanı.
Dezavantajları
- Bağlantı ve çalıştırma için özel bir DC güç kaynağı satın almanız gerekir.
- Yüksek fiyat.
- Sarf malzemelerinin bakır grafitli yüksek aşınmalı fırçalar, yıpranma toplayıcısı, servis ömrünü önemli ölçüde azaltan ve periyodik bakım gerektiren varlığı.
Kullanım kapsamı
DC motorlar elektrikli araçlarda oldukça popüler hale geldi. Bu tür motorlar genellikle tasarımlara dahil edilir:
- Elektrikli araçlar.
- Elektrikli lokomotifler.
- Tramvaylar.
- Elektrikli tren.
- Troleybüsler.
- Kaldırma ve taşıma mekanizmaları.
- Çocuk oyuncakları.
- Dönüş hızını geniş bir aralıkta kontrol etme ihtiyacı olan endüstriyel ekipman.
Doğal hız ve mekanik özellikler, uygulama alanı
Seri uyarım motorlarında, armatür akımı aynı zamanda uyarma akımıdır: ben in \u003d ben a \u003d ben... Bu nedenle akı Ф δ geniş sınırlar içinde değişir ve şöyle yazılabilir:
  | (3) |
  | (4) |
Şekil 1'de sunulan motorun hız karakteristiği [bkz. İfade (2)] yumuşak ve hiperboliktir. Ne zaman k Ф \u003d sabit eğri türü n = f(ben) kesikli çizgi ile gösterilir. Küçük için ben motor devri kabul edilemez derecede yükselir. Bu nedenle, en küçüğü haricinde sıralı uyarma motorlarının çalışmasına rölantide izin verilmez ve kayış tahrikinin kullanılması kabul edilemez. Genellikle izin verilen minimum yük P 2 = (0,2 – 0,25) P n.
Bir seri uyarma motorunun doğal özelliği n = f(M) (3) bağıntısına göre Şekil 3'te gösterilmiştir (eğri 1 ).
Paralel uyarma motorlarından beri M ∼ benve seri uyarım motorları için yaklaşık M ∼ ben ² ve başlangıçta izin verilir ben = (1,5 – 2,0) ben n, daha sonra sıralı uyarma motorları, paralel uyarma motorlarına kıyasla önemli ölçüde daha yüksek bir başlangıç \u200b\u200btorku geliştirir. Ek olarak paralel uyarma motorları n ≈ const ve sıralı uyarma motorları için (2) ve (3) ifadelerine göre yaklaşık olarak ( R a \u003d 0)
n ∼ U / ben ∼ U / √M .
Bu nedenle paralel uyarma motorlarında
P 2 \u003d Ω × M \u003d 2π × n × M ∼ M ,
ve sıralı uyarma motorları için
P 2 \u003d 2π × n × M ∼ √ M .
Böylece, yük torku değiştiğinde seri uyarma motorları için M st \u003d M geniş sınırlar içinde, güç paralel uyarma motorlarına göre daha küçük sınırlar içinde değişir.
Bu nedenle, tork aşırı yükleri, seri uyartım motorları için daha az tehlikelidir. Bu bağlamda, seri uyartım motorları, şiddetli başlangıç \u200b\u200bkoşulları ve geniş bir aralıktaki yük torkundaki değişiklikler durumunda önemli avantajlara sahiptir. Elektrikli çekiş (tramvaylar, metro, troleybüsler, elektrikli lokomotifler ve demiryollarında dizel lokomotifler) ve kaldırma ve nakliye tesisatlarında yaygın olarak kullanılırlar.
 |
| Şekil 2. Bir dizi uyarma motorunun dönüş hızını, uyarma sargısını şöntleyerek düzenlemeye yönelik şemalar ( ve), çapayı manevra ( b) ve armatür devresine direncin dahil edilmesi ( içinde) |
Dönme hızı arttığında, sıralı uyarma motorunun jeneratör moduna geçmediğini unutmayın. Şekil 1'de, bu, karakteristik özelliklerinin n = f(ben) koordinat eksenleriyle kesişmiyor. Fiziksel olarak, bu, jeneratör moduna geçerken, belirli bir dönüş yönünde ve belirli bir voltaj polaritesinde, akımın yönünün tersine ve elektromotor kuvvetinin (emf) yönünün değişmesi gerektiği gerçeğiyle açıklanmaktadır. E ve kutupların polaritesi değişmeden kalmalıdır, ancak alan sargısındaki akımın yönü değiştiğinde ikincisi imkansızdır. Bu nedenle, seri uyarma motorunu jeneratör moduna aktarmak için uyarma sargısının uçlarını değiştirmek gerekir.
Alan zayıflaması ile hız regülasyonu
Yönetmelik n alanı zayıflatarak, bir miktar dirençle uyarma sargısının şöntlenmesi ile üretilir. R sh.v (Şekil 2, ve) veya operasyona dahil olan uyarma sargısının dönüş sayısında bir azalma ile. İkinci durumda, alan sargısından uygun çıktılar sağlanmalıdır.
Alan sargısının direncinden beri R içinde ve karşısındaki voltaj düşüşü küçüktür, o zaman R sh.v de küçük olmalıdır. Direnç kayıpları R wv bu nedenle küçüktür ve şöntleme sırasında toplam uyarma kayıpları daha da azalır. Sonuç olarak, motorun verimliliği (verimi) yüksek kalır ve bu kontrol yöntemi pratikte yaygın olarak kullanılmaktadır.
Uyarma sargısını şöntlerken, değerden uyarma akımı ben azalır
ve hız n buna göre artar. Bu durumda, (2) ve (3) eşitliklerinde değiştirirsek hız ve mekanik özellikler için ifadeler elde ederiz. k F açık k F k o.v, nerede
uyarma zayıflatma faktörüdür. Hızı düzenlerken, uyarma sargısının dönüş sayısındaki değişiklik
k o.v \u003d w işte / w c. dolu.
Şekil 3 gösterir (eğriler 1 , 2 , 3 ) özellikleri n = f(M) bu hız regülasyonu durumu için birkaç değerde k o.v (değer k o.v \u003d 1 doğal karakteristiğe karşılık gelir 1 , k o.v \u003d 0.6 - eğri 2 , k o.v \u003d 0.3 - eğri 3 ). Özellikler bağıl birimler olarak verilmiştir ve aşağıdaki duruma karşılık gelir k Ф \u003d const ve R a * \u003d 0.1.
  |
| Şekil 3. Farklı hız kontrol yöntemlerine sahip bir seri uyarma motorunun mekanik özellikleri |
Armatürü manevra ederek hız ayarı
Ankrajı manevra ederken (Şekil 2, b) akım ve uyarma akısı artar ve hız azalır. Voltaj düşüşünden beri R × ben küçük ve bu nedenle alınabilir R ≈ 0'da, sonra direnç R sh.a pratik olarak tam şebeke voltajı altında, değeri önemli olmalı, içindeki kayıplar büyük olacak ve verimlilik büyük ölçüde azalacaktır.
Ayrıca armatür şöntleme, manyetik devre doygun olmadığında etkilidir. Bu bakımdan armatür şantı pratikte nadiren kullanılmaktadır.
Şekil 3 eğriyi gösterir 4 n = f(M)
ben w.a ≈ U / R w.a \u003d 0.5 ben n.
Armatür devresine bir direnç ekleyerek hız ayarı
Armatür devresine bir direnç ekleyerek hız regülasyonu (Şekil 2, içinde). Bu yöntem, düzenlemenizi sağlar n nominal değerden aşağı. Aynı zamanda verimlilik önemli ölçüde azaldığından, bu düzenleme yöntemi sınırlı uygulama bulmaktadır.
Bu durumda, (2) ve (3) eşitliklerinde değiştirirsek hız ve mekanik özellikler için ifadeler elde ederiz. R ve üzerinde R a + R ra. Karakteristik n = f(M) bu tür hız kontrolü için R pa * \u003d 0.5, Şekil 3'te bir eğri olarak gösterilmiştir 5 .
  |
| Şekil 4. Dönüş hızını değiştirmek için seri saha motorlarının paralel ve seri bağlantısı |
Voltaj değişimi ile hız regülasyonu
Bu şekilde düzenleyebilirsiniz n Yüksek verimi korurken nominal değerden aşağıya iner Düşünülen kontrol yöntemi, her bir tahrik aksına ayrı bir motorun monte edildiği ve regülasyonun, motorların paralel bağlantıdan ağa seri olarak anahtarlanmasıyla gerçekleştirildiği nakliye kurulumlarında yaygın olarak kullanılmaktadır (Şekil 4). Şekil 3 eğriyi gösterir 6 bir karakteristik n = f(M) bu dava için U = 0,5U n.
Motor şeması. Sıralı motor devresi uyarma, Şek. 1.31. Motor tarafından şebekeden tüketilen akım, armatür ve armatür ile seri olarak bağlanan alan sargısından geçer. Bu nedenle, I \u003d I i \u003d I in.
Ayrıca armatür ile seri olarak, paralel bir uyarma motorunda olduğu gibi, serbest bırakıldıktan sonra çıkan bir başlangıç \u200b\u200breostası R p dahildir.
Mekanik denklem özellikleri. Mekanik karakteristik denklem, formül (1.6) 'dan elde edilebilir. (0.8 - 0.9) I nom altındaki yük akımlarında, motorun manyetik devresinin doymuş olmadığını ve manyetik akının Ф I: Ф \u003d kI akımıyla orantılı olduğunu varsayabiliriz, burada k \u003d const. (Yüksek akımlarda k katsayısı biraz azalır). Ф (1.2) 'de değiştirerek, М \u003d С м kI elde ederiz
(1.6) 'da Ф yerine geçelim:
n \u003d 
(1.11)
(1.11) 'e karşılık gelen grafik, Şek. 1,32 (eğri 1). Yük torku değiştiğinde, motor devri keskin bir şekilde değişir - bu tür özelliklere "yumuşak" denir. Rölantide, M "0 olduğunda, motor devri süresiz olarak artar ve motor" yarış halindedir ". 
Seri bir uyarma motoru tarafından tüketilen akım, paralel uyarma motoruna göre artan yük ile daha az artar. Bunun nedeni, akımdaki bir artışla aynı anda uyarma akısının artması ve torkun daha düşük bir akımdaki yük torkuna eşit hale gelmesidir. Sıralı uyarma motorunun bu özelliği, motorda önemli mekanik aşırı yüklerin olduğu yerlerde kullanılır: elektrikli araçlarda, kaldırma ve taşıma mekanizmalarında ve diğer cihazlarda.
Frekans düzenlemesi rotasyon. DC motorların hız kontrolü, yukarıda bahsedildiği gibi, üç şekilde mümkündür.
Uyarmadaki değişiklik, uyarma sargısına paralel olarak reostat R p1 açılarak (bkz. Şekil 1.31) veya rheostat R p2 armatüre paralel olarak açılarak gerçekleştirilebilir. Reostat Rp1, uyarma sargısına paralel olarak açıldığında, manyetik akı Ф nominalden minimum Ф min'e düşürülebilir. Bu durumda, motor devri artacaktır (formül (1.11), k katsayısı azalır). Bu duruma karşılık gelen mekanik özellikler, Şek. 1.32, eğriler 2, 3. Reostat armatüre paralel açıldığında alan sargısındaki akım, manyetik akı ve k katsayısı artar ve motor hızı düşer. Bu durum için mekanik özellikler Şekil 2'de gösterilmiştir. 1.32, eğriler 4, 5. Ancak, reosta güç kaybı ve motor verimi düştüğü için armatüre paralel bağlanmış bir reostat ile dönüş kontrolü nadiren kullanılır.
Armatür devresinin direncini değiştirerek dönüş hızının değiştirilmesi armatür devresinde reostat R p3 seri olarak bağlandığında mümkündür (Şekil 1.31). Rheostat R p3, armatür devresinin direncini artırır, bu da doğal karakteristiğe göre dönme hızında bir azalmaya neden olur. ((1.11) 'de R i yerine R, + R p3'ü ikame etmek gerekir.) Bu kontrol yöntemi için mekanik özellikler Şekil 1'de gösterilmektedir. 1.32, eğriler 6, 7. Bu tür bir düzenleme, düzenleyici reosta büyük kayıplar nedeniyle nispeten nadiren kullanılır.
Son olarak, paralel tahrik motorlarında olduğu gibi şebeke voltajını değiştirerek hızın düzenlenmesi, sadece motora ayrı bir jeneratörden veya kontrollü redresörden güç verildiğinde hızın düşürülmesi yönünde mümkündür. Bu kontrol yöntemi için mekanik özellik Şekil 1'de gösterilmektedir. 1.32, eğri 8. Ortak bir yükte çalışan iki motorun varlığında, bunlar paralelden seriye çevrilebilir, her motordaki U voltajı yarıya iner ve buna göre hız da düşer.
Motor freni modları sıralı uyarma. Sıralı bir uyarma motorunda ağa enerji aktarımı ile rejeneratif frenleme modu, n\u003e n x (n x \u003d) hızını elde etmek mümkün olmadığından imkansızdır.
Karşılıklı frenleme modu, paralel bir uyarma motorunda olduğu gibi, armatür sargısının veya uyarma sargısının terminallerini değiştirerek elde edilebilir.
