III. Các phương pháp điều chỉnh tốc độ động cơ điện một chiều :
1. Vấn đề điều chỉnh tốc độ
Hầu hết các máy sản xuất đều địi hỏi phải cĩ nhiều cấp độ khác nhau. Việc chọn cấp tốc độ là do yêu cầu thực tế đặt ra. Về phương diện này động cơ điện một chiều cĩ nhiều ưu việc hơn so với các loại động cơ khác. Đĩ chính là đặc tính điều chỉnh tốc độ dễ dàng nhờ đĩ mà cĩ cấu trúc mạch điều khiển động lực khá đơn giản và đồng thời việc điều chỉnh cĩ chất lượng tốt.
2. Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi từ thơng φ :
Điều chỉnh từ thơng kích thích cảu động cơ điện một chiều chính là điều chỉnh moment điện từ M=k.φIư và sức điện động Eư k φ Iư của động cơ.
Đối với động cơ kích từ nối tiếp thì từ thơng φ cĩ thể thay đổi bằng những phương pháp sau đây:
• Mắc Sun dây cuộn kích thích bằng một điện trở:
• Thay đổi số vịng dây của dây cuốn kích từ.
Nếu dịng điện kích từ lúc đầu là It = I thì dịng điện kích thích sau khi
áp dụng các biện pháp trên sẽ giảm xuống cịn It = KI với hệ số k :
1 < + = st t st R R R
K : Nếu mắc Sun dây cuốn kích thích
1 ' < = t t K ω ω
: Nếu thay đổi số vịng dây của dây cuốn kích thích
Do đĩ : Φ = KKΦI < Φđm = KΦI
Phương pháp này chỉ điều chỉnh được φ < φđm và tốc độ sẽ thay đổi
được trong vùng trên định mức và đường đăc tính se õnằm về phía trên của đặc tính tự nhiên.
Nếu mắc Sun phần ứng thì tổng trở của tồn mạch về phía trên sẽ
giảm đi, dịng điện I = It và từ thơng φtăng lên và tốc độ quay sẽ giảm xuống.
Rõ ràng phương pháp này điều chỉnh được tốc độ dưĩi vùng định mức và
đường đặc tính cơ tương ứng nằm ở phía dưới của đặc tính cơ tự nhiên. Vì Rt
rất bé nên Rsư hầu như đặt dưới tồn bộ điện áp của mạch nên tổn hao rất
lớn và hiệu suất động cơ giảm đi nhiều. Mặt khác hiệu quả của hiệu chỉnh tốc
độ bằng cách tăng từ thơng φ cịn bị hạn chế bởi sự bảo hồ của mạch từ nên
phương pháp này ít được sử dụng.
3. Điều chỉnh tốc độ bằng cách thêm điện trở vào mạch phần
Phương pháp điều chỉnh này chỉ điều chỉnh được tốc độ dưới tốc độ định mức và kèm theo tổn hao trên điện trở phụ nên làm giảm hiệu suất của động cơ nên ít được sử dụng
4. Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi điện áp phần ứng :
Phương pháp này chỉ điều chỉnh được tốc độ dưới tốc độ định mức và khơng cho phép tăng địen áp quá định mức nhưng lại giữ được hiệu suất cao do khơng gây tổn hao khi điều chỉnh. Phương pháp này dùng bộ biến đổi phức tạp như cần cĩ thiết bị nguồn như máy phát điện một chiều kích từ độc lập, các bộ điều khiển dùng phương pháp chỉnh lưu …
5. Điều chỉnh tốc độ bằng phương điều rộng xung :
Điều áp bao gồm những xung cĩ độ rộng thay đổi được và biên độ là hằng số. Yêu cầu làm mạch cĩ khả năng đĩng ngắt tần số cao, cĩ thể đĩng ngắt cho từng ngắt khác nhau. Các loại mạch này thích hợp cho mạch động lực dùng Transistor cơng suất, việc ngắt nhiều lần, nếu ta thay đổi được sĩng hài bậc cao.
Trong các phương pháp điều chỉnh tốc độ động cơ điện một chiều, ta nhận thấy để điều chỉnh tốc độ cần cĩ dãi điều chỉnh rộng, địi hỏi chất lượng điều chỉnh tốc độ cao. Do đĩ chọn phương pháp điều chỉnh tốc độ động cơ bằng
phương pháp điều rộng xung là thay đổi được tON và fxung = 1/T = const.