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Drehzahlregelungsmethoden des Gleichstrommotors

Geschwindigkeit eines Gleichstrommotors

Zurück emf Eb eines Gleichstrommotors ist nichts anderes als die induzierte EMK in Ankerleitern aufgrund der Drehung des Ankers im Magnetfeld. Somit ist die Größe von Eb kann durch EMF-Gleichung eines Gleichstromgenerators gegeben werden.
Eb = PØNZ/60A
(wobei P = Polzahl, Ø = Fluss / Pol, N = Drehzahl in U / min, Z = Ankerleiter, A = parallele Wege)

Eb kann auch gegeben werden als
Eb = V - IeinRein

also aus den obigen Gleichungen
N = Eb 60A/PØZ

für einen Gleichstrommotor A sind P und Z jedoch Konstanten

Daher ist N K Eb/O (wobei K = konstant ist)

Dies zeigt die Drehzahl eines Gleichstrommotors ist direkt proportional zur Gegenkraft und umgekehrt proportional zum Fluss pro Pol.

Drehzahlregelungsmethoden des Gleichstrommotors

Geschwindigkeitssteuerung des Shunt-Motors

1. Flusssteuerungsmethode

Flusssteuerungsverfahren zur Steuerung der Drehzahl eines Gleichstrom-Nebenschlußmotors
Es wird bereits oben erklärt, dass die Drehzahl eines Gleichstrommotors ist umgekehrt proportional zum Fluss pro Pol. Durch Verringern des Flusses kann die Geschwindigkeit erhöht werden und umgekehrt.
Zur Steuerung des Flusses wird ein Rheostat hinzugefügtReihe mit der Feldwicklung, wie im Schaltbild gezeigt. Durch die Erhöhung des Widerstandes in Reihe zur Feldwicklung wird die Geschwindigkeit erhöht, wenn der Fluss abnimmt. Bei Shunt-Motoren ist der Feldstrom relativ klein, ISch2R-Verlust ist klein. Daher ist diese Methode ziemlich effizient. Mit diesem Verfahren kann zwar die Geschwindigkeit durch Verringern des Flusses über den Nennwert erhöht werden, jedoch wird dadurch die Höchstgeschwindigkeit begrenzt, da eine Abschwächung des Feldflusses über eine Grenze hinaus die Kommutierung beeinträchtigt.

2. Verfahren zur Ankerkontrolle

Ankersteuerungsverfahren zum Steuern der Geschwindigkeit eines Nebenschlussmotors
Geschwindigkeit eines Gleichstrommotors ist direkt proportional zur rückseitigen EMK Eb und Eb = V - IeinRein. Das heißt, wenn Versorgungsspannung V und Ankerwiderstand Rein konstant gehalten wird, dann ist die Drehzahl direkt proportional zum Ankerstrom Iein. Wenn wir also Widerstand in Reihe mit dem Anker hinzufügen, zein nimmt ab und daher nimmt auch die Geschwindigkeit ab. Je größer der Widerstand in Serie mit dem Anker ist, desto größer ist die Abnahme der Geschwindigkeit.

3. Spannungssteuerungsmethode

ein) Mehrfachspannungssteuerung:
Bei dieser Methode ist das Shunt-Feld mit a verbundenFeste Erregungsspannung und Anker werden mit unterschiedlichen Spannungen versorgt. Die Spannung am Anker wird mit Hilfe einer geeigneten Schaltanlage geändert. Die Geschwindigkeit ist ungefähr proportional zur Spannung über dem Anker.

b) Ward-Leonard-System:
Stationsleonsystem-Drehzahlregelung des Gleichstrommotors
Dieses System wird dort eingesetzt, wo es sehr empfindlich ist Drehzahlregelung des Motors erforderlich ist (z. B. elektrische Bagger, Aufzüge usw.). Die Anordnung dieses Systems ist in der Abbildung rechts dargestellt.
M2 ist der Motor, für den die Geschwindigkeitsregelung erforderlich ist.
M1 kann jeder Wechselstrommotor oder Gleichstrommotor mit konstanter Drehzahl sein.
G ist ein Generator, der direkt an M gekoppelt ist1.
Bei diesem Verfahren wird der Ausgang des Generators G dem Anker des Motors M zugeführt2 deren Geschwindigkeit kontrolliert werden soll. Die Ausgangsspannung des Generators G kann mittels seines Feldreglers und damit der Ankerspannung des Motors M von Null bis zu seinem Maximalwert variiert werden2 ist sehr glatt variiert. Daher sehr glatt Drehzahlregelung des Gleichstrommotors kann durch dieses Verfahren erhalten werden.

Drehzahlregelung des Serienmotors

1. Flusssteuerungsmethode

Drehzahlregelung des Gleichstrommotors

  • Feldweiche: Ein variabler Widerstand ist parallel zu geschaltetdas Serienfeld wie in Abb. (a) gezeigt. Dieser variable Widerstand wird als Ablenker bezeichnet, da die gewünschte Strommenge durch diesen Widerstand abgeleitet werden kann und somit der Strom durch die Feldspule verringert werden kann. Somit kann der Fluss auf den gewünschten Betrag verringert werden und die Geschwindigkeit kann erhöht werden.
  • Ankerumlenker: Die Umstellung wird wie in Abb. (B) gezeigt über den Anker geschaltet.
    Bei einem gegebenen Drehmoment mit konstanter Last muss der Fluss steigen, wenn der Ankerstrom verringert wird, und zwar als Ta ∝ ØIa
    Dies führt zu einer Erhöhung des aus der Versorgung entnommenen Stroms, und folglich steigt der Fluss-Ø und danach Geschwindigkeit des Motors wird abnehmen.
  • Getippte Feldsteuerung: Wie in Abb. (C) gezeigt, wird die Feldspule mit der Anzahl der Windungen abgegriffen. Somit können wir unterschiedliche Werte für Ø auswählen, indem Sie eine andere Anzahl von Windungen auswählen.
  • Parallele Feldspulen: Bei diesem Verfahren können mehrere Geschwindigkeiten durch Umgruppieren der Spulen erhalten werden, wie in Abb. (D) gezeigt.

2. Variabler Widerstand in Reihe mit Anker

Durch Einführen eines Widerstands in Reihe mit dem Anker kann die Spannung über dem Anker reduziert werden. Und daher nimmt die Geschwindigkeit proportional dazu ab.

3. Serien-Parallelsteuerung

Dieses System ist weit verbreitet in der elektrischen Traktion,wo zwei oder mehr mechanisch gekoppelte Serienmotoren eingesetzt werden. Bei niedrigen Drehzahlen sind die Motoren in Reihe geschaltet, bei höheren Drehzahlen sind die Motoren parallel geschaltet.
In Reihe haben die Motoren den gleichen Stromdurch sie hindurch, obwohl die Spannung an jedem Motor geteilt ist. Bei Parallelschaltung ist die Spannung an jedem Motor gleich, obwohl der Strom geteilt wird.

Bemerkungen