Contrôle de la vitesse des moteurs à excitation parallèle

Fréquence de rotation Moteurs à courant continu peut être modifié de trois manières: en modifiant la résistance du r -ème circuit d'induit, en modifiant le flux magnétique Ф, en modifiant la tension U fournie au moteur.

La première méthode est rarement utilisée, car peu économique, permet de contrôler la vitesse de rotation uniquement sous charge et oblige à utiliser des caractéristiques mécaniques avec des pentes différentes. Lorsqu'il est contrôlé de cette manière, la limite de couple est maintenue constante. Le flux magnétique ne change pas et en supposant approximativement intensité de courant, déterminé par l'échauffement moteur admissible à long terme, est le même à tous les régimes, alors le couple maximal admissible doit également être le même à tous les régimes.

Les moteurs à courant continu à régulation de vitesse avec changement d'excitation parallèle dans le flux magnétique ont acquis une popularité considérable. Le débit peut être modifié avec un rhéostat. Lorsque la résistance de ce rhéostat augmente, le courant d'excitation et le flux magnétique diminuent et la fréquence de rotation augmente.Chaque valeur réduite du flux magnétique Ф correspond à des valeurs augmentées de n0 et b.

Donc avec l'affaiblissement du flux magnétique Charactéristiques mécaniques sont des lignes droites situées au-dessus de la caractéristique naturelle, non parallèles à celle-ci, et avec une plus grande pente, les plus petits débits correspondent. Leur nombre dépend du nombre de contacts du rhéostat et peut être assez important. De cette manière, la régulation de la vitesse de rotation par affaiblissement du flux peut être rendue pratiquement continue.

Si, comme précédemment, nous supposons que l'ampérage maximal autorisé à toutes les vitesses est le même, alors P = const

Par conséquent, lors du réglage de la vitesse en modifiant le flux magnétique, la puissance maximale admissible du moteur reste constante à toutes les vitesses, la limite de couple change proportionnellement à la vitesse. Lorsque le régime moteur augmente, l'affaiblissement du champ augmente l'étincelle sous les balais en raison d'une augmentation du e réactif. et d'autres. avec induit dans les sections impliquées du moteur.

Lorsque le moteur tourne à flux réduit, la stabilité de fonctionnement est réduite, notamment lorsque la charge sur l'arbre moteur est variable. A une faible valeur du flux, on remarque un effet démagnétisant de la réaction d'induit. Étant donné que l'effet de démagnétisation est déterminé par l'amplitude du courant d'induit du moteur électrique, alors avec les changements de charge, la vitesse du moteur change fortement. Pour augmenter la stabilité de fonctionnement, les moteurs à vitesse variable à excitation parallèle sont généralement fournis avec un enroulement de champ série faible, dont le flux compense partiellement l'effet démagnétisant de la réaction d'induit.

Les moteurs conçus pour fonctionner à des vitesses plus élevées doivent avoir une résistance mécanique accrue. À grande vitesse, les vibrations du moteur et le bruit de fonctionnement augmentent. Ces raisons limitent la vitesse maximale du moteur électrique. La vitesse inférieure a également une certaine limite pratique.

Le couple nominal détermine la taille et le coût des moteurs à courant continu (ainsi que des moteurs asynchrones) En réduisant les plus petites révolutions, ici nominales, du moteur d'une certaine puissance, son couple nominal va augmenter. Cela augmentera la taille du moteur.

Dans les entreprises industrielles, les moteurs avec plages de réglage sont le plus souvent utilisés

Pour élargir la plage de régulation de la vitesse en modifiant le flux magnétique, un circuit d'excitation moteur spécial est parfois utilisé, ce qui permet d'améliorer la commutation et de réduire l'influence de la réaction d'induit à des régimes moteur élevés. L'alimentation des bobines des deux paires de pôles est séparée, formant deux circuits indépendants : le circuit de bobine d'une paire de pôles et le circuit de l'autre paire.

L'un des circuits est connecté à une tension constante, dans l'autre l'amplitude et la direction du changement de courant. Avec cette inclusion, le flux magnétique total interagissant avec l'armature peut être modifié de la somme des valeurs les plus élevées des flux des bobines des deux circuits à leur différence.

Les bobines sont connectées de manière à ce que le flux magnétique complet passe toujours par une paire de pôles. Par conséquent, la réaction d'induit affecte dans une moindre mesure que lorsque le flux magnétique de tous les pôles est affaibli.Tous les moteurs à courant continu multipolaires avec un enroulement d'induit ondulé peuvent ainsi être contrôlés. Dans le même temps, un fonctionnement stable du moteur est obtenu dans une plage de vitesses importante.

Le contrôle de la vitesse des moteurs à courant continu en modifiant la tension d'entrée nécessite l'utilisation de circuits spéciaux.

Les moteurs à courant continu par rapport aux moteurs asynchrones sont beaucoup plus lourds et plusieurs fois plus chers. L'efficacité de ces moteurs est moindre et leur fonctionnement est plus compliqué.

Les installations industrielles sont alimentées par un courant triphasé et des convertisseurs spéciaux sont nécessaires pour obtenir du courant continu. Cela est dû à des pertes d'énergie supplémentaires. La principale raison de l'utilisation de moteurs à courant continu à excitation parallèle pour entraîner des machines à couper les métaux est la possibilité d'une régulation pratiquement continue et économique de leur vitesse de rotation.

En génie mécanique, des entraînements complets avec redresseurs et un moteur à courant continu à excitation parallèle sont utilisés (Fig. 1). Grâce au rhéostat informatique, le courant d'excitation du moteur électrique est modifié, assurant une régulation presque continue de sa vitesse de rotation dans la plage 2: 1. L'ensemble d'entraînement comprend un rhéostat de démarrage RP, ainsi qu'un équipement de protection, sur la fig. 1 n'est pas représenté.

Riz. 1. Schéma d'un variateur DC avec redresseur

VLes redresseurs immergés dans l'huile du transformateur (B1 - B6) et tous les équipements sont placés dans une armoire de commande, et un rhéostat informatique est installé dans un emplacement de service pratique.