Val av DC-motor

Frågan om val av likströmsmotorer uppstår oftast i de fall frekvensomriktaren är variabel och därför ställs kravet på att ändra rotationshastigheten inom vissa gränser på elmotorn.

DC-motorer är kända för att ge betydligt större hastighetsregleringsmöjligheter än AC-motorer. Även om nyligen användningen av elektroniska frekvensomriktare i elektriska drivenheter tillåter asynkronmotorer att användas även i AC-frekvensomriktare. Det är mycket möjligt att induktionsmotorer med variabel frekvens inom en snar framtid nästan helt kommer att ersätta DC-motorer.

För DC-motorer med parallell magnetisering kan hastighetsreglering inom 1:3 eller ännu mer uppnås enkelt och ekonomiskt när elmotorerna drivs av sina egna generatorer (till exempel med ett «generator - motor»-system eller en «start-up » systemöverenskommelser och räknare») justering blir möjlig i ett ännu bredare område (1:10 och högre).När du använder kvadratiska system är det möjligt att ställa in justeringsgränserna till 1:150 och mer.

DC har även vissa fördelar för att driva ett stötlastsvänghjul och i vissa fall för lyftapplikationer där höga startmoment och automatisk hastighetskontroll krävs beroende på storleken på den last som lyfts.

Med tanke på de positiva egenskaperna hos DC-motorer bör deras allvarliga nackdelar jämfört med AC-motorer också beaktas, nämligen:

a) behovet av likströmskällor, vilket kräver speciella omvandlingsanordningar,

b) det höga priset på själva elmotorerna och utrustningen,

c) stor storlek och vikt,

d) stor komplexitet i verksamheten.

Sålunda ökar både kapitalkostnaderna och driftskostnaderna för DC-motorer avsevärt, vilket gör att användningen av de senare kan motiveras enbart av drivegenskaperna.

För variabla (inom vida gränser) likströmsdrifter används huvudsakligen parallellmagnetiseringsmotorer, och i vissa fall, när karakteristisk uppmjukning krävs, blandade magnetiseringsmotorer. Se: Likströms elektriska kretsar och deras egenskaper

DC-motorer med seriemagnetisering används endast i komplexa lyft- och transportanordningar.

Hastighetskontroll av parallellt exciterade DC-motorer kan göras antingen genom att variera den pålagda spänningen eller genom att variera storleken på det magnetiska flödet.Att ändra spänningen med en reostat i ankaret är oekonomiskt, eftersom förlusterna i detta fall ökar i proportion till graden av reglering. Därför är denna styrmetod endast tillåten för enskilda frekvensomriktare med låg effekt.

I detta fall är kontrollmarginalen inte stor, eftersom överdriven hastighetsminskning leder till instabil drift av elmotorn. Det mest ekonomiska är justeringen som erhålls genom att ändra spänningen som tillförs elmotorn.

Det finns två kända system för att hantera denna metod.

• med en generator ("generator - motor"-system),

• med två reglerade generatorer (system «avtal - inkludering av en räknare»).

Båda systemen tillåter likaväl att ändra spänningen vid terminalerna på den fungerande elektriska motorn inom ett brett intervall från 0 till UnomOch därför, inom vida gränser och smidigt ändra rotationshastigheten. Vissa fördelar med det första systemet bör betraktas som den lägre kostnaden för både generatorer och kopplingsutrustning.

Reglering av rotationshastigheten för elmotorns likström genom parallell excitation genom att ändra det magnetiska flödet är endast möjlig "upp", inom högst 1: 3 (mindre ofta 1: 4). Om det behövs, ha bredare regleringsgränser (1: 5, 1: 10), vi måste gå över till ovanstående spänningsregleringssystem. För elmotorer med låg effekt används blandad spännings- och strömstyrning.

Vanligtvis bestäms styrsystemet, liksom de elektriska motorernas typ och egenskaper, under konstruktionen av den elektriska drivningen och är som regel föremål för överenskommelse med elteknikföretagen.

Den tillåtna överbelastningen av likströmsmotorer bestäms av driftförhållandena och är från 2 till 4 per vridmoment, med den nedre gränsen för parallellt exciterade motorer och den övre gränsen för seriematade motorer.

När vi väljer elmotorer måste vi sträva efter att se till att deras varvtal matchar arbetsmaskinens varv. I detta fall är den mest kompakta direkta anslutningen av maskinen till elmotorn möjlig och de oundvikliga effektförlusterna i fallet med växlar eller flexibla transmissioner elimineras.

DC-motorer i normalserien tillverkas för nominella hastigheter på 1000, 1500 och 2000. Motorer med hastigheter under 1000 används sällan. För samma effekt har motorer med högre varv lägre vikt, dimensioner och kostnad, samt högre verkningsgrad.

Val av DC-motorer för effekt görs på samma sätt som för AC-motorer. Valet av motoreffekt bör göras i enlighet med arten av belastningarna på den drivna maskinen.