Princípy činnosti jednosmerného motora

Princípy činnosti jednosmerného motora sú pomerne jednoduché. Cievka je umiestnená v magnetickom poli, teda v kotve umiestnenej v permanentných magnetoch, a cez cievku prechádza prúd. Prúd prechádzajúci cievkou vytvára krútiaci moment (rotačnú silu), ktorý otáča hriadeľ motora a následne pripojenú záťaž. Keďže celá činnosť závisí od privádzania prúdu do cievky motora, napätie zdroja energie priamo súvisí s výstupnými otáčkami elektromotora.

Vysvetlenie rýchlosti motora

Otáčky motora sú rýchlosťou, ktorou môže motor vykonávať určitú funkciu. Konkrétne ide o uhlovú rýchlosť výstupného hriadeľa vyjadrenú v otáčkach za minútu (ot/min). Otáčky jednosmerného motora sú určené vzťahom medzi vstupným napätím a zaťažením poháňaného objektu.

Súvisiace produkty: frekvenčný menič 400V, elektromotory AL, frekvenčný menič 230V, frekvenčný menič 400V

Vysvetlenie krútiaceho momentu motora

Krútiaci moment motora je schopnosť otáčať objekt okolo oporného bodu. Krútiaci moment je krútiaca sila vyjadrená v newtonmetroch. Krútiaci moment jednosmerného motora je určený vzťahom medzi vstupným napätím a otáčkami motora.

Vysvetlenie napätia motora

Napätie motora je tlak zo zdroja energie, ktorý tlačí prúd cez obvod. Meria sa ako elektrický potenciál medzi dvoma bodmi a udáva sa vo voltoch (V). Napätie jednosmerného motora je určené zdrojom energie a je vo všeobecnosti konštantné, pokiaľ nie je manipulované riadiacou jednotkou motora.

Závislosť otáčok jednosmerného motora od napätia

Otáčky jednosmerného motora sú priamo úmerné vstupnému napätiu. Čím vyššie je vstupné napätie, tým vyššia je výstupná rýchlosť. Čím nižšie je vstupné napätie, tým pomalšia je výstupná rýchlosť.

Rýchlosť môžeme riadiť nezávisle od krútiaceho momentu manipuláciou s napájacím napätím pomocou riadiacej jednotky jednosmerného motora. To umožňuje prevádzkovateľovi udržiavať stály krútiaci moment pri meniacich sa otáčkach alebo udržiavať konštantné otáčky pri premenlivom zaťažení.

Vzťah medzi rýchlosťou, krútiacim momentom a napätím

Rýchlosť, krútiaci moment a napätie sú pri prevádzke jednosmerného motora vzájomne závislé. Aby sme lepšie pochopili ich vzájomnú závislosť a čo to znamená pre váš jednosmerný motor, musíme pochopiť krivku krútiaceho momentu a rýchlosti.

Pre účely tohto vysvetlenia budeme predpokladať, že motor pracuje pri pevnom napájacom napätí. Na určenie krivky krútiaceho momentu/rýchlosti musíme vypočítať dva faktory špičkového výkonu motora:

Krútiaci moment pri zastavení

Menovitý brzdný moment motora je maximálne prevádzkové zaťaženie, pri ktorom sa hriadeľ motora prestane otáčať. Najlepšie je získať túto hodnotu priamo od výrobcu, pretože privedenie motora na túto hodnotu pravdepodobne povedie k poruche motora.

Rýchlosť bez zaťaženia

Keď motor beží bez zaťaženia, hodnota otáčok bez zaťaženia je maximálna rýchlosť, ktorú môže dosiahnuť pri danom napätí.

Keď sa tieto dve hodnoty vynesú do grafu a nakreslí sa medzi nimi čiara, je ľahké vidieť priamu súvislosť medzi krútiacim momentom a otáčkami jednosmerného motora. Počnúc bodom na grafe voľnobehu/plných otáčok vidíme, že s rastúcim zaťažením sa otáčky úmerne znižujú až do okamihu, keď sa motor zastaví.

V prípade potreby je možné vykonať nastavenie napätia na manipuláciu s krivkou krútiaceho momentu/rýchlosti. Ako je uvedené vyššie, jednosmerný pohon sa môže použiť na riadenie rýchlosti bez toho, aby sa vykonali zmeny krútiaceho momentu. Jednosmerný pohon bude udržiavať stály krútiaci moment pri rôznych otáčkach alebo udržiavať konštantné otáčky pri premenlivom zaťažení.

Redukcia prevodov pre jednosmerné motory

Ďalším spôsobom, ako manipulovať s rýchlosťou a krútiacim momentom jednosmerného motora bez toho, aby ste robili akékoľvek zmeny vstupného napätia, je použitie prevodového reduktora. Redukčný prevodník namontovaný medzi motorom a poháňanou záťažou obsahuje postupnosť prevodov, ktorá znižuje výstupné otáčky motora a zároveň zvyšuje krútiaci moment.

Prevádzka motorov pod základnými otáčkami

Všetky motory sa dodávajú so základnými otáčkami. Výrobca uvádza túto hodnotu ako upozornenie na obmedzenia chladiaceho systému. Niektoré typy krytov obsahujú vnútorný ventilátor namontovaný na hriadeli. Ak sa hriadeľ otáča príliš pomaly, ventilátor stráca schopnosť odvádzať horúci vzduch od vnútorných častí motora.

Motor pracujúci s vyšším krútiacim momentom produkuje viac tepla. Ak znižujete otáčky motora a zvyšujete krútiaci moment, prídete do bodu, keď motor produkuje viac tepla, ako dokáže rozptýliť. Výrobcovia preto uvádzajú údaj nazývaný „pomer otáčok“, ktorý hovorí o najnižších otáčkach, pri ktorých môže motor efektívne pracovať.

Súvisiace produkty: frekvenčné meniče na čerpadlo, elektromotory ie2, ie3, ie4, frekvenčný menič, elektromotory 1500 ot

Zhrnutie

Otáčky, krútiaci moment a napätie vášho jednosmerného elektromotora sú navzájom prepojené. Pochopenie toho, ako môže manipulácia s jedným faktorom ovplyvniť druhý, vám umožní pochopiť rôzne spôsoby, ktorými môžete ovládať svoj elektromotor, aby plnil požadované funkcie. Pochopenie obmedzení týkajúcich sa manipulácie s rýchlosťou, krútiacim momentom alebo napätím vám však pomôže udržať motor v efektívnom chode a vyhnúť sa poruchám spôsobeným prehriatím.

Zdroje: emotorsdirect.ca, frekvencnemenice.sk, elements.envato.sk