Wat is een gelijkstroommotorrijving?

Wat is een gelijkstroommotorbesturing?

Definitie van Gelijkstroommotorbesturingen

Gelijkstroommotorbesturingen zijn systemen die worden gebruikt om de prestaties van gelijkstroommotoren te regelen, waardoor bewerkingen zoals snelheid, opstarten, remmen en omdraaien worden verbeterd.

Opstartmechanismen

Het opstarten van gelijkstroommotorbesturingen houdt in het beheren van hoge initiële stromen om motorschade te voorkomen, meestal door de weerstand te variëren.

Remsystemen

Remmen is een zeer belangrijke bewerking voor gelijkstroommotorbesturingen. De noodzaak om de snelheid van een motor te verminderen of deze volledig te stoppen kan op elk moment ontstaan, dat is wanneer remmen wordt toegepast. Remmen van gelijkstroommotoren komt neer op het genereren van een negatief koppel terwijl de motor als generator werkt en daardoor de beweging van de motor wordt tegengewerkt. Er zijn voornamelijk drie soorten remmen voor gelijkstroommotoren:

Regeneratief remmen

Dit vindt plaats wanneer de gegenereerde energie aan de bron wordt geleverd, of we kunnen dit weergeven via deze vergelijking:

E > V en negatieve Ia.

Aangezien de veldflux niet kan worden verhoogd boven de nominale waarde, is regeneratief remmen alleen mogelijk wanneer de snelheid van de motor hoger is dan de nominale waarde. De snelheids-koppelkenmerken worden getoond in de grafiek hierboven. Wanneer regeneratief remmen optreedt, stijgt de aansluitingspanning en als gevolg daarvan wordt de bron verlost van het leveren van deze hoeveelheid energie. Daarom zijn belastingen over het circuit verbonden. Het is dus duidelijk dat regeneratief remmen alleen moet worden gebruikt wanneer er voldoende belastingen zijn om de geregenereerde energie op te nemen.

Dynamisch of rheostatisch remmen

Dynamisch remmen is een andere vorm van remmen van gelijkstroommotorbesturingen, waarbij de rotatie van de armatuur zelf het remmen veroorzaakt. Deze methode is ook een wijdverspreid gebruikte systeem voor gelijkstroommotorbesturingen. Wanneer remmen gewenst is, wordt de armatuur van de motor van de bron losgekoppeld en wordt een serie-weerstand over de armatuur ingevoerd. Dan werkt de motor als een generator en stroomt de stroom in de tegengestelde richting, wat aangeeft dat de veldverbinding omgekeerd is. De diagrammen voor apart opgewekte en serie-gekoppele gelijkstroommotoren staan in de figuur hieronder.

Wanneer snelle remming nodig is, wordt de weerstand (RB) beschouwd als bestaande uit verschillende secties. Terwijl het remmen plaatsvindt en de snelheid van de motor afneemt, worden de weerstanden een voor een gesloten om een licht gemiddeld koppel te handhaven.

Plugging of omgekeerde spanning remmen.

Plugging is een type remmen waarbij de aansluitingspanning wordt omgekeerd wanneer remmen nodig is. Een weerstand wordt ook in het circuit ingevoerd tijdens het remmen. Wanneer de richting van de aansluitingspanning wordt omgekeerd, wordt de armatuurstroom ook omgekeerd, waardoor de tegenwerkende spanning zeer hoog wordt en de motor wordt geremd. Voor serie-motoren wordt alleen de armatuur omgekeerd voor plugging. De diagrammen van apart opgewekte en serie-gekoppele motoren staan in de figuur.

Snelheidsregeling

De hoofdtoepassing van elektrische aandrijvingen kan worden gezegd als de noodzaak tot remmen van gelijkstroommotoren. We kennen de vergelijking om de snelheid van een draaiende gelijkstroommotor te beschrijven als

Volgens deze vergelijking kan de snelheid van een motor worden geregeld door de volgende methoden

Armaturenspanningsregeling

Van al deze methoden wordt de armaturenspanningsregeling verkozen vanwege de hoge efficiëntie, goede snelheidsregeling en goede tijdelijke respons. Het enige nadeel van deze methode is echter dat deze alleen onder de nominale snelheid kan werken, omdat de armaturenspanning niet mag worden toegestaan om de nominale waarde te overschrijden. De snelheids-koppelcurve voor armaturenspanningsregeling staat hieronder.

Veldfluxregeling

Wanneer snelheidsregeling boven de nominale snelheid vereist is, wordt veldfluxregeling gebruikt. Normaal gesproken kunnen bij gewone machines de maximale snelheid tot twee keer de nominale snelheid worden toegestaan, en voor speciaal ontworpen machines kan dit tot zes keer de nominale snelheid worden toegestaan. De koppel-snelheidskenmerken voor veldfluxregeling staan in de figuur hieronder.

Armaturenweerstandsregeling

De weerstandsregelmethode past de snelheid aan door een weerstand in serie met de armatuur in te voeren, die energie dissipeert. Deze inefficiënte methode wordt zelden gebruikt, meestal alleen waar korte snelheidsregeling nodig is, zoals in tractiesystemen.