Circuit variabil pentru controlul motoarelor de șuntare mari DC

Circuitul simplu al controlerului motorului de șunt DC prezentat în articolul următor utilizează o variație. Acest design facilitează oprirea instantanee a motorului în orice etapă printr-o apăsare de comutator, împreună cu inversarea direcției motorului. De asemenea, asigură controlul vitezei motorului cu un nivel ridicat de precizie.

Prezentare generală

Controlerul pentru motoare în jumătate de undă TRIAC și SCR pentru motoarele din seria mică sunt destul de populare și ieftine și fac deja parte din unelte electrice portabile și aparate compacte.

Acestea fiind spuse, comenzile electronice ale vitezei pentru curent continuu mai mare. motoarele de 1/4 și 1/3 CP sunt de fapt mai complicate.

Motorele mari de manevrare în curent continuu din această gamă de cai putere sunt, în plus, favoritele industriei auto, funcționând de la ventilatoare de la mansardă până la prese de găurit, deși practic toate aceste tipuri de motoare sunt de curent alternativ. motoare cu inducție având o singură viteză sau, poate, câteva viteze variabile.

În timp ce un 1/3 de cai putere, 1750 RPmin, 117 volți cu șunt înfășurat d.c. motorul poate fi scump, s-ar putea să merite prețul și puteți găsi câteva pe piața excedentară.

Cu un control al vitezei adecvat, aceste d.c. motoarele pot fi un lucru minunat de văzut, acționând o presă de burghiu sau o mașină de strung.

Cum funcționează un motor DC Shunt

Motorul de șuntare DC funcționează destul de mult cu o viteză constantă, indiferent de sarcină. Aceste motoare sunt utilizate în mod obișnuit în aplicații industriale și sunt, în general, preferate acolo unde situațiile de pornire nu sunt adesea severe.

Viteza motorului cu șunt ar putea fi controlată prin câteva metode: în primul rând, plasând o rezistență în serie cu armătura motorului, care ar putea, în consecință, să încetinească viteza acestuia și, în al doilea rând, plasând o rezistență în serie cu cablajul de câmp unde viteza poate arăta o schimbare odată cu modificarea sarcinii. În acest din urmă caz, vitezele vor rămâne practic stabile pentru o anumită setare și se vor încărca pe controler. Acesta din urmă este considerat cel mai frecvent utilizat pentru instalații cu viteză reglabilă, cum ar fi în mașinile-unelte.

Motorul de șunt este probabil cel mai răspândit motor de curent continuu găsit în industrie în zilele noastre. Motorul de șunt constă în esență din armătură, marcată ca A1 și A2, și firele de câmp, marcate F1 și F2.

Înfășurarea în câmpul de șunt constă în mai multe rotații de sârmă subțire, contribuind la un curent de câmp de șunt redus și la un curent de armătură rezonabil. Motorul Shunt DC permite cuplul de pornire care poate varia în funcție de specificațiile de sarcină, care pot fi contracarate prin controlul precis al tensiunii câmpului shunt.

Importanța bobinei de câmp

În cazul în care bobina de câmp este întreruptă într-un motor de șunt, se poate accelera oarecum până când EMF din spate se ridică la un nivel suficient pentru a opri curentul generator de cuplu. Mai simplu spus, motorul de șunt nu se va deteriora niciodată de unul singur atunci când își pierde câmpul, dar puterea de cuplu necesară pentru a face treaba va fi pur și simplu eliminată, determinând motorul să își piardă capacitatea principală pentru care fusese proiectat.

Câteva dintre aplicațiile tipice ale motorului de șuntare DC sunt strungurile pentru atelierele de mașini și liniile de proces din industrie care necesită un control crucial al turației și cuplului pe motor.

Caracteristici principale

Principalele caracteristici sunt că puteți comuta butonul de viteză pentru controlul vitezei, împreună cu o funcție de frânare dinamică, care vă permite să opriți motorul greu aproape instantaneu, fără să așteptați, pe măsură ce motorul continuă.

Circuitul de control al vitezei bazat pe variații, așa cum se arată mai jos, funcționează frumos pe una dintre aceste 1/3 cai putere c.c. motor, nu este crucial în ceea ce privește tipul de motor pe care îl controlează, atâta timp cât tensiunea sa nominală se potrivește cu alimentarea de intrare, este înfășurată în șunt și funcționează cu maximum 3 amperi la o sarcină de 100%.

Utilizarea unui autotransformator Variac

Circuitul prezentat include un dispozitiv pe care mulți ingineri îl pot considera destul de grosolan și de modă veche, da, este autotransformatorul variabil.

Printre numeroasele caracteristici utile, o variație va permite o frânare puternică la motorul dvs. de mare putere, poate funcționa fără a depinde de buclele de feedback: ceea ce asigură o instabilitate minimă sau nicio incompatibilitate cu diferite forme de motoare sau disparități în sarcina mecanică.

Cum functioneaza

În circuitul de control al vitezei bazat pe variații din Fig. 1, redresorul cu jumătate de undă D1 oferă câmpul de șunt pentru curent continuu. motor. Filtrul condensator C furnizează cantitatea necesară de tensiune și elimină orice instabilitate în operațiunile care ar putea exista cu o sursă de câmp nefiltrată. Autotransformatorul variabil T reglează tensiunea armăturii, astfel viteza motorului.

Ieșirea din variație este dată unui pod standard, redresor D2. Ieșirea redresorului este dată armăturii motorului prin intermediul contactelor N / O ale unui pornit de 117 volți c.a. releu K.

De fiecare dată când motorul trebuie oprit, comutatorul „Run” S2 este deschis, care se schimbă peste contactele sale normal închise și leagă rezistența dinamică de frânare R de pe armătură.

În perioada în care motorul costă, funcționează ca un curent continuu. generator. Puterea generată datorită este disipată în rezistorul R, determinând încărcarea adecvată a motorului și acest lucru îl obligă pe motor să se oprească brusc.

Având în vedere că bobina de câmp a motorului trebuie să fie alimentată pentru implementarea acțiunii de frânare, un comutator independent S1 este inclus pentru alimentarea în câmp.

Ca urmare, în timp ce sistemul este funcțional, S1 este menținut pornit, permițând lumina pilot ca lampă de avertizare. Energia de câmp necesară pentru un motor de șunt regulat de 1/3 cai putere este de aproximativ 35 de wați, deoarece rezistența câmpului funcționează în mod normal cu aproximativ 400 ohmi.

Specificațiile motorului

Curentul de câmp poate fi aproape de 350 mA. Curentul nominal de încărcare completă a unui motor de 1/3 CP este aproape de 3 amperi c.c. sau în jur de 50% din curentul de linie consumat de un a.c. comparabil. motor de inducție.

Șuntul d.c. motorul include un factor de putere de 100% și este deosebit de eficient. Fiecare dintre piese funcționează fără încălzire, cu excepția rezistorului de frânare R. În cazul în care motorul operează o sarcină cu un efect imens de volant și este oprit în mod repetat la viteze crescute, rezistorul va trebui să transforme o cantitate mare de energie cinetică în căldură. Cu sarcini cu inerție redusă, cum ar fi o presă de foraj, este posibil ca rezistențele să nu se confrunte cu probleme de încălzire.

Contactele releului K trebuie să fie evaluate cu cel puțin 10 amperi. Curentul de frânare este de obicei excesiv, deși apare pentru o perioadă scurtă de timp supratensiunile inițiale tind să fie substanțiale, deoarece curentul continuu. rezistența armăturii este în mod normal doar unul sau doi ohmi. Curentul de lucru al motorului este, deloc surprinzător, limitat de cantitatea de e.m.f din spate pe care o generează.

Sfaturi de construcție și siguranță

Circuitul demonstrat mai sus ar putea fi construit într-o cutie de alimentare metalică de 6 'x 6' x 6 '.

Având în vedere că întregul circuit este fierbinte la masă la tensiunea liniei electrice, izolarea atentă și împământarea sunt extrem de vitale pentru siguranța de bază. Cablul de alimentare trebuie să fie de tipul împământării cu 3 fire.

Firul de masă verde trebuie să fie cuplat la cutia metalică și apoi să fie transportat la cadrul motorului. Vă rugăm să nu neglijați sau ignorați utilizarea siguranței.

Control SCR vs Control variabil

Variabil autotransformatori sau variabile sunt incredibil de dure și de lungă durată. Ieșirea acestor dispozitive este cu impedanță redusă, prin urmare, tensiunea armăturii asigură o reglare excelentă față de variațiile curentului de sarcină.

Un circuit de comutare SCR, cu unghiuri de conducere mai mici, este în mod natural o sursă de impedanță destul de mare și, prin urmare, are o reglare inferioară.

Controlere de motor care utilizează SCR-uri, în consecință, include bucle de feedback special concepute în ele, ceea ce face ca faza impulsurilor de tragere să se bazeze în cea mai mare parte pe spate- e.m.f. motorului și, de asemenea, pe reglajele potului de control.

Un control SCR cu undă completă bine proiectat este într-adevăr extrem de bun, însă este de fapt complex cu designul lor. În gama de 1/3 cai putere, circuitul autotransformatorului variabil este simplu, eficient și mai ușor de asamblat de către utilizator.

În situațiile în care sarcina mecanică a motorului are o inerție redusă, este ocazional sensibil să lăsați comutatorul „Run”, S2, și să controlați totul din comutatorul S1 „Standby”.

Frânarea activă poate continua să facă treaba într-o oarecare măsură din cauza fluxului magnetic excedentar din înfășurarea câmpului motorului.

Oriunde acest lucru poate fi realizat, acesta oferă avantajul unei fiabilități „în așteptare”, totul este oprit până când comutatorul principal S1 este pornit.

Dacă motorul trebuie rotit în sens invers, trebuie doar să configurați un d.p.d.t. întrerupător, atașat încrucișat pentru operații, pe alimentarea armăturii și armătura.