Was ist ein Gleichstrommotorantrieb?

Was ist ein Gleichstrommotorantrieb?

Definition von Gleichstrommotorantrieben

Gleichstrommotorantriebe sind Systeme, die zur Steuerung der Leistung von Gleichstrommotoren verwendet werden und Operationen wie Drehzahl, Start, Bremsen und Umkehren verbessern.

Startmechanismen

Das Starten von Gleichstrommotorantrieben beinhaltet die Bewältigung hoher Anfangsströme, um Motorschäden zu vermeiden, in der Regel durch die Variation des Widerstands.

Bremsysteme

Bremsen ist eine sehr wichtige Operation für Gleichstrommotorantriebe. Die Notwendigkeit, die Drehzahl eines Motors zu verringern oder ihn vollständig anzuhalten, kann jederzeit auftreten, und dann wird gebremst. Beim Bremsen von Gleichstrommotoren entsteht im Grunde genommen ein negativer Drehmoment, während der Motor als Generator arbeitet und dadurch die Bewegung des Motors aufgehalten wird. Es gibt hauptsächlich drei Arten des Bremsens von Gleichstrommotoren:

Regeneratives Bremsen

Dies tritt auf, wenn die erzeugte Energie an die Quelle zurückgegeben wird, oder wir können dies durch diese Gleichung darstellen:

E > V und negative Ia.

Da das Feldfluss nicht über einen bestimmten Wert erhöht werden kann, ist regeneratives Bremsen nur möglich, wenn die Motordrehzahl höher als der Nennwert ist. Die Drehzahldrehmomentcharakteristik ist in dem obigen Diagramm dargestellt. Wenn regeneratives Bremsen auftritt, steigt die Terminalspannung, und dadurch wird die Quelle von der Bereitstellung dieser Menge an Energie entlastet. Dies ist der Grund, warum Lasten im Kreislauf angeschlossen werden. Es ist also klar, dass regeneratives Bremsen nur dann eingesetzt werden sollte, wenn es ausreichend Lasten gibt, um die regenerative Energie aufzunehmen.

Dynamisches oder Rheostatbremsen

Dynamisches Bremsen ist eine weitere Art des Bremsens von Gleichstrommotorantrieben, bei der die Rotation des Armaturens selbst das Bremsen verursacht. Diese Methode ist auch ein weit verbreitetes Gleichstrommotorantriebsystem. Wenn gebremst werden soll, wird der Armatur des Motors von der Quelle getrennt und ein Serienwiderstand über den Armatur eingeführt. Dann arbeitet der Motor als Generator und der Strom fließt in die entgegengesetzte Richtung, was darauf hinweist, dass die Feldverbindung umgekehrt wird. Die Schaltpläne für separat angeregte und serielle Gleichstrommotoren sind in der folgenden Abbildung dargestellt.

Wenn schnelles Bremsen erforderlich ist, wird der Widerstand (RB) in mehrere Abschnitte unterteilt. Während des Bremsvorgangs und wenn die Motordrehzahl fällt, werden die Widerstände nacheinander abgeschaltet, um ein leichtes durchschnittliches Drehmoment aufrechtzuerhalten.

Plugging oder Umkehrspannungs-Bremsen.

Plugging ist eine Art des Bremsens, bei der die Versorgungsspannung umgekehrt wird, wenn das Bremsen erforderlich ist. Ein Widerstand wird auch in den Kreislauf eingeführt, während das Bremsen stattfindet. Wenn die Richtung der Versorgungsspannung umgekehrt wird, dreht sich auch der Armaturstrom um, was die Rückspannung auf einen sehr hohen Wert zwingt und somit den Motor bremsen. Für Serienschaltungen wird nur der Armatur umgekehrt. Die Schaltpläne für separat angeregte und seriell angeregte Motoren sind in der Abbildung dargestellt.

Drehzahlregelung

Die Hauptanwendung elektrischer Antriebe kann als Bedarf an Bremsen von Gleichstrommotoren beschrieben werden. Wir kennen die Gleichung, die die Drehzahl eines rotierenden Gleichstrommotors beschreibt, wie folgt:

Gemäß dieser Gleichung kann die Drehzahl eines Motors durch die folgenden Methoden gesteuert werden:

Armaturspannungsregelung

Von all diesen Methoden wird die Armaturspannungsregelung bevorzugt, weil sie eine hohe Effizienz, gute Drehzahlregelung und gute Transientantwort bietet. Der einzige Nachteil dieser Methode ist jedoch, dass sie nur unterhalb der Nenndrehzahl betrieben werden kann, da die Armaturspannung den Nennwert nicht überschreiten darf. Die Drehzahldrehmomentkurve für die Armaturspannungsregelung ist unten dargestellt.

Feldflussregelung

Wenn Drehzahlregelung oberhalb der Nenndrehzahl erforderlich ist, wird die Feldflussregelung eingesetzt. Normalerweise können in gewöhnlichen Maschinen die maximale Drehzahl bis zu zweimal der Nenndrehzahl erlaubt sein, und für speziell konstruierte Maschinen kann dies bis zu sechsmal der Nenndrehzahl erlaubt sein. Die Drehzahldrehmomentcharakteristik für die Feldflussregelung ist in der folgenden Abbildung dargestellt.

Armaturwiderstandsregelung

Die Widerstandsregelungsmethode regelt die Drehzahl, indem ein Widerstand in Serie mit der Armatur eingeführt wird, der Energie abgibt. Diese ineffiziente Methode wird selten verwendet und typischerweise nur dort, wo kurze Drehzahlregelung erforderlich ist, wie in Traktionsanlagen.