次の記事で紹介する単純なDCシャントモーターコントローラー回路は、バリアックを使用しています。この設計により、モーターの方向を逆にするとともに、スイッチをフリックするだけで、どの段階でもモーターを瞬時に停止できます。また、モーターの速度制御を高精度で提供します。

概要概要

“変更された正弦波を純粋に変換する ”

小型シリーズモーター用のトライアックおよびSCR半波モーターコントローラーは非常に人気があり、安価であり、すでにポータブル電動工具およびコンパクト機器の一部になっています。

そうは言っても、より大きなDCのための電子速度制御1/4および1 / 3HPのモーターは、実際にはもっと複雑です。

さらに、この馬力範囲の大型DCシャントモーターは、ロフトファンからドリルプレスまで動作するモーター業界のお気に入りですが、基本的にこれらのタイプのモーターはすべてACです。たった1つの速度、またはおそらく2つの可変速度を持つ誘導モーター。

1/3馬力、1750 RPmin、117ボルトのシャント巻きDCモーターは高価である可能性があり、それは価格の価値があるかもしれません、そしてあなたは余剰市場でいくつかを見つけることができます。

適切な速度制御により、これらのDCモーターは、ドリルプレスや旋盤を操作するのに最適です。

DCシャントモーターのしくみ

DCシャントモーターは、負荷に関係なく、ほぼ一定の速度で動作します。これらのモーターは通常、産業用アプリケーションで使用され、起動状況がそれほど厳しくない場合に一般的に好まれます。

シャントワインドモーターの速度は、いくつかの方法で制御できます。1つは、モーターの電機子と直列に抵抗を配置することで、結果として速度が低下する可能性があることです。2つ目は、フィールド配線と直列に抵抗を配置することです。負荷の変化に伴い、速度が変化する場合があります。後者の場合、速度は特定の設定に対して実質的に安定したままであり、コントローラーに負荷がかかります。この後者は、工作機械などの速度調節可能な設備に最も一般的に使用されていると考えられています。

シャントモーターは、おそらく最近の業界で最も普及しているDCモーターです。シャントモーターは基本的に、A1およびA2とマークされたアーマチュアと、F1およびF2とマークされたフィールドワイヤで構成されています。

シャントフィールドの巻線は数ターンの細いワイヤで構成されており、シャントフィールド電流が低く、電機子電流が妥当です。シャントDCモーターは、負荷仕様によって異なる可能性のある始動トルクを可能にします。これは、シャントフィールド電圧を正確に制御することで打ち消すことができます。

界磁コイルの重要性

シャントモーターで界磁コイルが遮断された場合、逆起電力がトルク発生電流をオフにするのに十分なレベルまで上昇するまで、多少速度が上がる可能性があります。簡単に言えば、シャントモーターは、フィールドを失ってもそれ自体が損傷することはありませんが、ジョブを実行するために必要なトルクパワーが削除されるだけで、モーターは設計された主な機能を失います。

DCシャントモーターの典型的な用途のいくつかは、機械工場の旋盤、およびモーターの速度とトルクの重要な制御を必要とする業界のプロセスラインです。

主な特徴

主な機能は、速度制御用の速度ノブを切り替えることができることと、ダイナミックブレーキ機能により、モーターが惰性走行するときに、重いモーターをほぼ瞬時に停止できることです。

以下に示すバリアックベースの速度制御回路は、これらの1/3馬力DCの1つでうまく機能します。モーターの場合、定格電圧が入力電源と一致し、シャント巻きで、100％の負荷で最大約3アンペアで動作する限り、制御するモーターのタイプは重要ではありません。

Variacオートトランスの使用

示されている回路には、多くのエンジニアが非常に粗雑で古風なものと見なす可能性のあるデバイスが組み込まれています。そうです、それは可変オートトランスです。

多くの便利な機能の中で、バリアックは高出力モーターへの強力なブレーキングを可能にし、フィードバックループに依存せずに機能します。これにより、さまざまな形式のモーターとの非互換性や機械的負荷の不一致を最小限に抑えることができます。

使い方

図1のバリアックベースの速度制御回路では、半波整流器D1がDCのシャントフィールドを提供します。モーター。フィルタコンデンサCは、必要な量の電圧を提供し、フィルタされていないフィールド電源で存在する可能性のある動作の不安定さを取り除きます。可変オートトランスTは、電機子電圧を調整してモーターの速度を調整します。

バリアックからの出力は、標準のブリッジである整流器D2に与えられます。整流器の出力は、スイッチがオンになっている117ボルトのACのN / O接点によってモーター電機子に与えられます。リレーK。

モーターを停止する必要があるときはいつでも、「実行」スイッチS2が開きます。これにより、通常は閉じている接点が切り替わり、電機子の両端のダイナミックブレーキ抵抗Rがリンクされます。

モーターが惰性走行する期間中、それは直流のように機能します。発生器。によって生成された電力は抵抗Rで消費され、モーターに適切な負荷がかかり、モーターが突然停止します。

制動作用を実行するためにモーターの界磁コイルに通電する必要があることを考慮して、独立したスイッチS1が界磁電源用に含まれています。

その結果、システムが動作している間、S1はオンのままになり、警告ランプとしてパイロットライトが有効になります。通常の1/3馬力のシャントモーターに必要なフィールドエネルギーは、フィールド抵抗が通常約400オームで動作するため、約35ワットです。

モーター仕様

界磁電流は350mAに近くなる可能性があります。 1/3馬力モーターの定格全負荷電流は3アンペアDCに近いです。または同等のa.c.によって消費されるライン電流の約50％誘導電動機。

シャントDCモーターには100％の力率が含まれており、特に効率的です。ブレーキ抵抗器Rを除いて、各部品は加熱せずに動作します。モーターが大きなフライホイール効果で負荷を動作させ、高速で繰り返し停止する場合、抵抗器は大量の運動エネルギーを熱に変換する必要があります。ドリルプレスなどの低慣性負荷では、抵抗器は加熱の問題に直面しない可能性があります。

リレーKの接点は、10アンペア以上の定格である必要があります。ブレーキ電流は通常過剰ですが、短時間は現れますが、DC以降の初期サージはかなり大きくなる傾向があります。アーマチュアの抵抗は通常、わずか1または2オームです。当然のことながら、モーターの動作電流は、モーターが生成する逆起電力の量によって制限されます。