Formula della velocità del motore CC
Innanzitutto, introduciamo la formula della velocità del motore CC:
n=(U-IR)/KΦ
Dove “n” è la velocità del motore (rpm/min), “U” è la tensione di armatura, “I” è la corrente di armatura, “R” è la resistenza del circuito di armatura, “Φ” è il flusso di eccitazione, “k” è la costante della forza elettromotrice indotta. Si può vedere che la velocità di rotazione del motore CC è correlata a U, R e Φ, quindi possiamo cambiarne la velocità di rotazione regolando queste variabili.
- Cambiare la tensione di alimentazione (U)
- Cambiare la resistenza del circuito (R)
- Cambiare il flusso magnetico (Φ)
Metodo 1: Cambiare la tensione di alimentazione (U)
Cambiare la tensione significa principalmente ridurre la tensione di armatura dal valore nominale e cambiare la velocità dal valore nominale del motore verso il basso, che è un metodo di regolazione della velocità a coppia costante. Questo metodo è il migliore per i sistemi che richiedono una regolazione della velocità graduale e continua entro un certo intervallo. La costante di tempo incontrata nella variazione della corrente di armatura è piccola e può rispondere rapidamente, ma richiede un alimentatore CC regolabile di grande capacità.
Caratteristiche:
- Ampio intervallo di regolazione della velocità, chiamato regolazione della velocità continua.
- Non c’è perdita di energia aggiuntiva e la durezza delle proprietà meccaniche rimane invariata dopo la riduzione della tensione e la stabilità è buona.
- La velocità può essere regolata solo verso il basso, non verso l’alto.
- L’apparecchiatura richiesta è più complessa e il costo è più elevato.
Metodo 2: Cambiare la resistenza del circuito (R)
Il metodo di regolazione della velocità collegando resistori in serie all’esterno del circuito di armatura del motore ha un’apparecchiatura semplice e un funzionamento conveniente. Ma può avere solo una regolazione della velocità a gradini, la fluidità della regolazione della velocità è scarsa e le caratteristiche meccaniche sono morbide; una grande quantità di energia elettrica viene consumata nel resistore di regolazione della velocità. Ci sono molti svantaggi della regolazione della velocità di cambiamento della resistenza e attualmente viene raramente utilizzata.
Caratteristiche:
- L’apparecchiatura richiesta è relativamente semplice ed economica ed è ampiamente utilizzata nei motori CC a bassa potenza.
- La velocità può essere regolata solo verso il basso, che è una regolazione della velocità a gradini e la curva caratteristica è morbida.
- C’è una grande perdita di energia nel resistore di regolazione della velocità e le prestazioni economiche sono scarse.
Schema:
Nel circuito di un motore CC, possiamo ottenere diverse velocità collegando diversi resistori in serie. Il suo schema circuitale è composto da tre parti: circuito raddrizzatore, circuito principale e circuito di controllo. L’alimentazione del circuito principale è AC 220 volt e l’accesso all’alimentazione del circuito di controllo è 380 volt. Inoltre, ci sono tre componenti elettrici sul circuito, tra cui 2 relè intermedi KM1 e 2.
Modalità a bassa velocità:
L’alimentazione è AC 220 volt, che viene convertita in AC 127 volt tramite un trasformatore e quindi convertita in DC 110 volt tramite un circuito raddrizzatore. Tre interruttori a pulsante controllano tre velocità. Quando si preme SB2, il contattore KM1 si autoblocca. A questo punto, il motore è collegato con due resistori R1R2 in serie, che è lo stato di velocità più bassa.
Modalità a velocità media:
Se si desidera aumentare la velocità, è possibile premere l’interruttore a pulsante SB3, quindi il relè KA1 si autobloccherà. Allo stesso tempo, il suo punto normalmente aperto si chiuderà e la corrente salterà R2 e si collegherà direttamente al motore per ottenere l’accelerazione.
Modalità ad alta velocità:
Per passare alla modalità ad alta velocità, premere l’interruttore pulsante SB4. A questo punto, KA2 è autobloccante. Allo stesso tempo, il suo punto normalmente chiuso viene aperto per spegnere KA1 e il punto normalmente aperto viene chiuso per saltare direttamente la resistenza R1.
Metodo 3: Cambiare il Flusso Magnetico (Φ)
Cambiare il flusso magnetico può realizzare una regolazione della velocità continua e graduale, ma può solo indebolire il flusso magnetico e regolare la velocità verso l’alto dalla velocità nominale del motore, che è un metodo di regolazione della velocità a potenza costante. La costante di tempo incontrata quando la corrente di armatura cambia è molto più grande e la velocità di risposta è più lenta. Ma la capacità di alimentazione richiesta è piccola.
Caratteristiche
- La regolazione della velocità viene eseguita nel circuito di eccitazione, la perdita di energia è piccola e il controllo è conveniente.
- Regolazione della velocità continua e graduale, ma la velocità può essere regolata solo verso l’alto dalla velocità nominale, che viene spesso utilizzata come regolazione della velocità ausiliaria.
- L’intervallo di regolazione della velocità è stretto e quando Φ diminuisce troppo, è difficile cambiare direzione e la scintilla è grande.
