Methodus Ward Leonard Controllandi Velocitatem Aut Tensionem Armaturae

Methodus Ward Leonard ad regulandum celeritatem operatur per modulationem tensionis applicatae ad armaturam motoris. Haec innovativa methodus primum fuit introducta anno 1891, significans progressum notabile in campo regulationis motorum electricorum. Figura infra demonstrat diagrammam connexionis pro implementatione methodi Ward Leonard ad regulandum celeritatem motoris DC commutantis, praebens repraesentationem visualem claram configurationis et operationis systematis.

In systemate supra descripto, M repraesentat principalem motorem DC cuius rotatio est obiectum controlis, G autem est generator DC separatim excitatus. Generator G ab motore tricurrens alimentatur, qui esse potest vel motor inductionis vel motor synchronus. Coniugium motoris AC propulsoris et generatoris DC communiter dicitur Motor-Generator (M-G) set.

Tensio output generatoris modificari potest per mutationem currentis agri generatoris. Cum hac modulata tensio directe suppletur ad armaturam principalem motoris DC, causat correspondentem mutationem celeritatis motoris M. Ut performance constans durante regula celeritatis conservetur, currentus agri motoris Ifm tenetur constanti, quod iterum fluxum agri motoris ϕm stabiliter manet. Praeterea, dum celeritas motoris regitur, currentus armaturae Ia regulatur ad suum valor nominalem. Per variandum currentem agri generati Ifg, tensio armaturae Vt potest modulari ab nullo ad suum valorem nominalem.

Hoc modulamentum tensionis resultat in celeritate motoris mutante ab nullo ad eius celeritatem basalem. Quia processus controlis celeritatis exequitur cum currente nominale Ia et fluxu agri motoris ϕm constante, momentum constans obtinetur, ut momentum directe proportionalis sit productui currentis armaturae et fluxus agri usque ad celeritatem nominalem. Datum quod productum momenti et celeritatis definiet potentiam, et momentum constans in hoc casu manet, potentia directe proportionalis fit celeritati. Itaque, cum potentia output crescat, celeritas motoris secundum crescit.

Caracteristica momenti et potentiae huius systematis controlis celeritatis demonstrantur in figura infra, praebentes repraesentationem visualem de quo modo hi parametri interagent et mutantur durante operatione.

In summa, methodus controlis tensionis armaturae permittit obtinere impulsionem momenti constans et potentiae variabilis pro celeritatibus infra celeritatem basalem. Altera vero, methodus controlis fluxus agri venit in actionem quando celeritas excessit celeritatem basalem. In hoc modo operationali, currentus armaturae constantissime tenetur ad suum valorem nominalem, et tensio generatoris Vt remanet constans.

Cum currentus agri motoris diminuitur, fluxus agri motoris similiter diminuit, efficaciter debilitando agrum ad altiores celeritates obtinendas. Dato quod Vt Ia et E Ia constantes manent, momentum electromagneticum directe proportionalis est productui fluxus agri ϕm et currentis armaturae Ia. Itaque, reductio fluxus agri motoris ducit ad diminutionem momenti.

Itaque, momentum diminuitur cum celeritas crescit. Ergo, in modo controlis agri, pro celeritatibus supra celeritatem basalem, operatio momenti constans et potentiae variabilis obtinetur. Quando controlis celeritatis latis ambitus necessaria est, combinatio controlis tensionis armaturae et controlis fluxus agri adhibetur. Hoc accessus combinatus permittit rationem maxima ad minima celeritates disponibilis range ab 20 ad 40. In systematibus controlis circuitus clausi, hic ambitus celeritatis extendi potest usque ad 200.

Motor propulsor esse potest vel motor inductionis vel motor synchronus. Motor inductionis solitus operatur ad factor poweris retardantis. Contrario, motor synchronus potest operari ad factor poweris praecedentis per super-excitationem sui agri. Motor synchronus super-excitatus generat powerem reactivam praecedentem, quae effectice compensat powerem reactivam retardantem consumptam ab aliis oneribus inductivis, ita meliorans totum factorem poweris.

Cum oneribus gravis et intermittens, saepe motor inductionis anularis utitur ut motor primarius, et volans montatur in suo axi. Haec configuratio, cognita ut schema Ward Leonard - Ilgener, iuvat prohibere fluctuationes significativas in currentu supply. At quando motor synchronus servit ut motor propulsor, montare volans in suo axi non potest reducere fluctuationes, quia motor synchronus semper currit ad celeritate constante.

Advantages of Ward Leonard Drives

• Drive Ward Leonard offert varios advantages claves:

• Permittit controllem celeritatis mollem motoris DC in ambo directionibus super latum ambitum.

• Habet capacitatem braking inherentem. Usando motor synchronus super-excitatum ut drive, volt-amperes reactivi retardantes compensantur, meliorans totum factorem poweris.

• In applicationibus cum oneribus intermittens, sicut molaria rolling, motor inductionis cum volans adhiberi potest ut mitiget loading intermittens, reducendo impactum eius in systema.

Drawbacks of Classical Ward Leonard System

Systema classicum Ward Leonard, quod dependet ab Motor-Generator sets rotanti, habet sequentes limitationes:

• Investimentum initiale pro systemate est magnum propter requirementum installationis Motor-Generator set cum eadem rating ut principalis motor DC.

• Habet magnam magnitudinem physica et pondus significativum.

• Postulat magnam aream pavimenti pro installatione. Fundamentum requiritur pro systemate est costosum.

• Maintenance frequens est necessaria.

• Incurs maioribus perditis durante operationem.

• Efficientia totalis est relative parva.

• Drive generat quantitatem significantem soni.

Applications of Ward Leonard Drives

Drives Ward Leonard sunt ideales pro scenariis ubi controllem celeritatis mollem, bidirectionalis, et latum ambitum motorum DC est essentialis. Quaedam applicationes communes includunt:

• Molendina rolling

• Elevatoria

• Cranea

• Molendina chartarum

• Locomotiva diesel-electrica

• Hoistae mine

Solid State Control or Static Ward Leonard System

In applicationibus modernis, systema Static Ward Leonard late praeferitur. In hoc systemate, traditionale coniugium Motor-Generator (M-G) rotans substituitur converter solid-state pro controllo celeritatis motoris DC. Rectificatores et choppers controlled frequentius utuntur ut converters.

Cum fonte poweris sit supply AC, rectificatores controlled utuntur ut transforment fixam tensionem supply AC in variabilem tensionem supply DC. In casu supply DC, choppers adhibentur ut obtineant variabilem tensionem DC ex fixa supply DC.

In altra forma drive Ward Leonard, moveres primarii non-electrici etiam possunt uti ad movendum generator DC. Sicut in locomotivis electricis DC, generator DC alimentatur ab engine diesel vel turbine gas, et haec configuratio etiam applicatur in drive propulsionis navalis. In talibus systematibus, braking regenerative non est factibile quia energia non potest fluere in directione reversa per moverem primarium.