Propiedades electromecánicas de motores DC
Los motores de CC con regulación de velocidad continua se utilizan en accionamientos de varias máquinas, máquinas de corte de metales y plantas. Junto con la amplia gama de control de velocidad, permiten obtener características mecánicas con diferentes rigideces (requeridas).
Se sabe por el curso de ingeniería eléctrica que la ecuación de características mecánicas [n = f (M)] se puede escribir como
donde los coeficientes Ce y Cm dependen de los datos de diseño del motor; U es el voltaje de línea; F es el flujo magnético del motor; R es la resistencia del circuito del inducido.
La fórmula muestra que si U, R y F son constantes, la característica mecánica del motor de excitación paralela es una línea recta (Fig.). Si no hay resistencias en el circuito del inducido, entonces la característica mecánica es natural (línea recta 1, Fig. A). El punto A corresponde a la velocidad nominal nNa pero se denomina frecuencia de ralentí ideal.La rigidez de la característica está determinada por la resistencia del motor R ', que incluye la resistencia del devanado del inducido, polos adicionales, devanado de compensación, escobillas. La influencia de la resistencia en el circuito del inducido sobre la característica se ilustra mediante las líneas rectas 2 y 3 (ver Fig. A).
Arroz. 1. Características mecánicas de los motores de CC: a — cuando cambia la resistencia en el circuito del rotor, b — cuando cambia el voltaje en la armadura del circuito del motor de CC con un cambio de excitación independiente, c — cuando la velocidad de rotación es controlada por maniobrar el devanado de excitación del motor con excitación en serie, d — con diferentes modos de frenado.
La fórmula permite estimar la influencia de la tensión U y el flujo F. Cuando U cambia, la característica mecánica de un motor con excitación independiente se desplaza paralelamente a la natural (Fig. C); la velocidad de ralentí a R y U constantes varía inversamente con el flujo.
De la fórmula para n = 0 tenemos
es decir. el par de arranque es proporcional al flujo.
Así, la velocidad del motor se puede ajustar variando el flujo magnético, el voltaje aplicado al devanado del inducido, introduciendo resistencias en el circuito del inducido.
La regulación de la velocidad del motor cambiando F se usa con bastante frecuencia, ya que la regulación es suave, sin grandes pérdidas de energía, sujeta a automatización. El rango de ajuste en la dirección de aumento de la frecuencia de rotación no supera 1: 4, se puede ampliar introduciendo un pequeño devanado estabilizador de excitación en serie junto con el devanado de polos adicionales.
La regulación de la velocidad de rotación cambiando el voltaje aplicado al circuito de armadura del motor se usa ampliamente en un motor excitado independientemente (Fig. C). Actualmente, los motores se producen con un rango de regulación de hasta 1: 8, el rango aumenta cuando se utilizan convertidores de tiristores.
Ver sobre este tema: Modos de frenado del motor de excitación en paralelo