Elektrika.cz, reportážní portál instalační elektrotechniky, vyhlášky, schémata zapojení .

 
Oddíly
reklama
Bleskovky
Osobní nástroje
FUTURE okénko - V nejbližších dnech se zde dočtete ...
  • Svůj pohled na sousední megaveletrh Light+Building ve Frankfurtu popisuje český elektrikář. Nezůstává pouze u jednoho selfie o své přítomnosti v Německu a prozrazuje proč se vydal tak daleko. Čím ho to obohatilo? Jak se dívá na budoucnost veletržních ...

Způsoby řízení stejnosměrných motorů


Document Actions
Způsoby řízení stejnosměrných motorů
Co všechno musíme regulovat u elektrických motorů a jak? Jakými způsoby lze řídit stejnosměrné motory? K čemu využíváme budící proud? Proč a kdy se používá měnič buzení a měnič kotvy? Na vše se dozvíte odpovědi v této části povídání o elektrických motorech. Přestože stejnosměrné motory vlivem zmíněného rozvoje techniky přenechávají své místo konstrukčně jednodušším, levnějším a rozměrově menším střídavým motorům, jsou stále využívány v těžkém strojírenství jako motory s cizím buzením a v trakci jako motory sériové ...
Autorský článek, ze dne: 19.02.2014
reklama


Řízení elektrických motorů
Složitá technologická zařízení, ale i jednoduché systémy (jakými jsou třeba pohony ventilátorů) si nevystačí pouze se jmenovitými otáčkami elektrických motorů. Za provozu vyžadují regulaci otáček, momentu, výkonu či záběrového proudu motorů. Rozvoj polovodičové techniky, zejména výkonových polovodičových součástek, umožnil náhradu klasických způsobů regulace proměnnými rezistory či točivými soustrojími.

Řízení stejnosměrných motorů

Přestože stejnosměrné motory vlivem zmíněného rozvoje techniky přenechávají své místo konstrukčně jednodušším, levnějším a rozměrově menším střídavým motorům, jsou stále využívány v těžkém strojírenství jako motory s cizím buzením a v trakci jako motory sériové. Pro jejich řízení platí základní rovnice uvedené v předchozích kapitolách:

=Ui/k (3)
M=kI (4)
P=M (2)

Otáčky jsou přímo úměrné napájecímu napětí a nepřímo úměrné magnetickému toku, moment je přímo úměrný proudu kotvy a magnetickému toku a výkon je úměrný momentu a otáčkám. Z toho vyplývá, že regulace otáček lze dosáhnout změnou napájecího napětí a budicího proudu, regulace momentu změnou velikosti kotevního a budicího proudu a výkonu změnou momentu a otáček.

Řízení stejnosměrného motoru měniči s přirozenou komutací
Měniči s přirozenou komutací se rozumí měniče, v nichž přechod vedení proudu z jedné polovodičové součástky (tyristoru) na druhou je veden napětím střídavé napájecí sítě. Typickým představitelem jsou tyristorové měniče v jednofázovém či vícefázovém můstkovém zapojení, napájející stejnosměrné motory s cizím buzením.

Řízení pomocí budicího proudu
Změnou velikosti budicího proudu lze dosáhnout změny magnetického toku, změnou jeho směru změny směru otáčení. Změna velikosti proudu na hodnotu menší, než je jmenovitá, odbuzování, se používá v případě, že je třeba zvýšit otáčky motoru nad jeho jmenovitou hodnotu. V kapitole o cize buzeném motoru již bylo zmíněno, že přitom nesmí být překročeny maximální povolené otáčky motoru a i při odbuzování musí být zátěžný moment menší než moment odbuzeného motoru. Jako zdroj proměnného budicího proudu se používá tyristorový měnič v jednofázovém (obr. 48), pro velké motory v třífázovém provedení.


Obr. 48 jednofázový tyristorový měnič

Jestliže se využívá měnič i ke změně směru otáček, je v zapojení reverzačním antiparalelním (obr. 49). Hodnota výstupního proudu měniče buzení se většinou nastavuje na jmenovitou hodnotu IbN. Tato hodnota se udržuje pomocí snímače proudu buzení a proudového regulátoru, které jsou součástí měniče. Při odbuzování se hodnota proudu snižuje na základě žádosti (ať již analogové, nebo číslicové) regulátoru otáček kotvy. U měniče lze nastavit minimální hodnotu proudu, kterou nelze při provozu překročit, aby nedošlo k nepovolenému zvýšení otáček.


Obr. 49 Reverzační antiparalelní zapojení měniče

Reverzace otáček motoru pomocí měniče buzení
Používá se v případě, kde není požadována velká dynamika pohonu. Díky velké indukčnosti vinutí buzení, a tím i dlouhé časové konstantě =Lb/Rb se prodlužuje doba reverzace, neboť směr proudu lze změnit až po zániku budicího proudu. Takzvaný stav nulového proudu je hlídán obvodem, který je součástí snímače proudu. Dobu reverzace lze zkrátit napájením měniče vyšším napětím (když to parametry budicího vinutí dovolí). Výhodou je, že vzhledem k výkonovému dimenzování reverzačního měniče buzení je jeho cena ve srovnání s reverzačním měničem kotvy nesrovnatelně menší.

Řízení pomocí napětí kotvy
Změnou velikosti a polarity kotevního napětí se dosahuje změny velikosti a směru otáček. To je ovlivněno změnou řídicího úhlu a tyristorů můstku. K napájení kotvy motoru se většinou používá třífázový plně řízený můstek (obr. 50).


Obr. 50 třífázový plně řízený můstek

K reverzaci směru otáček u pohonů s požadovanou velkou dynamikou se k napájení kotvy motoru používá třífázový reverzační můstek buď v zapojení antiparalelním (obr. 51), nebo, pro měniče velkých výkonů, v zapojení křížovém (obr. 52). Pro největší výkony se používají měniče v dvanáctipulzním zapojení, které mj. snižují negativní zpětné vlivy na síť omezením obsahu harmonických.


Obr. 51 antiparalelní zapojení můstku


Vyhlazovací tlumivka Lv se do obvodu kotvy motoru zařazuje při napájení starších motorů, které z konstrukčních důvodů vyžadují zvlnění kotevního proudu do 10% jmenovité hodnoty proudu. Moderní konstrukce motorů pracují se zvlněním kotevního proudu do 30% jmenovité hodnoty, což pro třífázové můstkové zapojení zajistí vlastní indukčnost kotvy Lk. Tlumivky Lv u zapojení reverzačního křížového (obr. 52) navíc omezují velikost a strmost nárůstu případného zkratového proudu mezi můstky.

Pro větší náhled kliknout!
Obr. 52 křížové zapojení můstku


kde: V1-Vn jsou tyristory měniče, Lf fázová (komutační) tlumivka, Lv vyhlazovací tlumivka, P rychlá pojistka určená k ochraně polovodičových součástek, J jistič


Podle použitého zapojení měničů může stejnosměrný motor pracovat v jedno- až čtyřkvadrantovém provozu (obr. 53). Kvadranty jsou vymezeny osami x a y, přičemž osa x vyznačuje směr momentu M a osa y směr otáček n.


 Obr. 53 Vymezení kvadrantu
Autor: Ivan Kubie

Článek vyšel také v časopise ELEKTRO
Tématický plán vydání a předplatné naleznete zde ...


Co vám ještě není jasné u způsobů řízení stejnosměrných motorů?
Podělte se o vaši zkušenost v níže uvedené diskusi i vy!
 
 
 

 

TEXT Z OBLASTÍ SOUVISEJÍCÍ KONTAKT



FIREMNÍ TIPY
Umíte odpovědět? Vysvětlete, proč musíme elektrické stroje chladit a co by se stalo, kdybychom je nechladili. Popište rozdíly mezi chlazením vzduchem a chlazením kapalinou. Vysvětlete, jak teplo putuje elektrickým strojem a jak nám tepelný okruh pomáhá toto teplo správně odvést. Co přesně znamená ventilace v kontextu elektrických strojů? Jaký je rozdíl mezi ...
V přednášce na konferenci SOLID Team se Miroslav Záloha ze SUIP zmínil také o nutnosti a významu technické dokumentace při revizích. Přestože jsou běžné argumenty o ztrátě nebo zastarání dokumentace, zdůraznil, že legislativa, vládní nařízení a provozní bezpečnostní předpisy, jasně stanovují povinnost udržování a aktualizace technické dokumentace. Připomněl význam dokumentace pro správné provedení revize. Hlavním bodem bylo, že revizní technik musí nejen ... Více sledujte zde!
Digitalizace nás kromě jiných služeb zasypává také daty. Máme tolik dat, že se v nich často nemůžeme vyznat. O tom, co nám dnes poskytuje digitalizovaná knihovna, hovořím s Petrem Žabičkou z Moravské zemské knihovny. Žijeme v době, kdy nové publikace nevznikají, nejsou žádní autoři odborných článků. Jsme zasypávání krátkými reklamními úryvky a zdroje ke studiu nám zůstávají skryty pod tlustou vrstvou marketingových cílů. Co s tím?
Jaké problémy mohou nastat při tvorbě projektových dokumentací hromosvodu pro rodinné domy? Je časté, že nízká kvalita dokumentace komplikuje práci realizovních firem? Co obvykle chybí v těchto nedostatečných projektech? Jak důležitá je analýza rizik v projektování hromosvodů? Co všechno by měla obsahovat kvalitní technická zpráva? Je pravda, že někteří lidé nevědí, jak by měla správná dokumentace vypadat, a jsou spokojení jen s několika listy papíru? Jaký rozdíl je mezi zkušenými projektanty a těmi, kteří "podvádějí" v projektování? Co všechno zahrnuje dobře vypracovaný projekt hromosvodu a uzemnění?
DALŠÍ FIREMNÍ ODKAZY
Videospot názorně ukazuje použití můstkových systémů pro propojení řadových svorek. K použití není potřeba speciálních nástrojů, přes to je připravena praktická pomůcka. Řešení, které umožňuje přehledné spojení sousedících i vzdálenějších svorek včetně rozdílných průřezů ...
Potřebujete transformátor, ale máte napjatý rozpočet? Co tedy ušetřit a raději se poohlédnout po kvalitně repasovaném kusu? Zajímá-li vás, jak v dnešní nesnadné ekonomické situaci snížit náklady při pořizování těchto druhů zařízení, tak bychom měli jeden tip ...
Terminolog
Týdenní přehled
Přihlašte si pravidelné zasílání týdenního přehledu
Vyhledávání
Hledaný text zadávejte prosím s diakritikou



Panacek
Autor článku
reklama
Tiráž

Neomezený náklad pro česky a slovensky hovořící elektrotechnickou inteligenci.

ISSN 1212-9933