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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Control de motores de CC. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Los motores eléctricos En muchas máquinas herramienta se utilizan motores eléctricos de corriente continua (EM). Le permiten controlar fácilmente la velocidad de rotación cambiando el componente constante del voltaje en el devanado del inducido, con un voltaje constante del devanado de excitación (0V). El circuito eléctrico (Fig. 1) será útil para aquellos que ensamblan la máquina o dispositivo necesario con un accionamiento eléctrico por sí mismos. El esquema le permite controlar un motor eléctrico con una potencia de hasta 5 kW.
Los potentes DC EM tienen varias características que deben tenerse en cuenta: a) es imposible aplicar voltaje a la armadura EM sin aplicar el voltaje nominal (generalmente 180 ... 220 V) al devanado de campo; b) para no dañar el motor, es inaceptable aplicar inmediatamente la tensión nominal al devanado del inducido cuando se enciende, debido a la gran corriente de arranque, que es decenas de veces mayor que la corriente nominal de funcionamiento. El diagrama anterior le permite proporcionar el modo de operación necesario: inicio suave y configuración manual de la velocidad deseada del EM. La dirección de rotación cambiará si se invierte la polaridad de los cables en el devanado de campo o la armadura (esto solo se hace cuando el EM está apagado). Se utilizan dos relés en el circuito, lo que permite la protección automática de los elementos del circuito contra sobrecarga. El relé K1 es un arrancador potente, elimina la posibilidad de encender el EM cuando la velocidad inicial establecida por la resistencia R1 no es cero. Para hacer esto, se adjunta una palanca al eje de la resistencia variable R1, conectada al botón SB2, que cierra (con una palanca) solo en el valor máximo de resistencia (R1), esto corresponde a la velocidad cero. Cuando los contactos SB2 están cerrados, el relé K1, cuando se presiona el botón INICIO (SB1), se encenderá y sus contactos K1.1 se autobloquearán, y los contactos K1.2 encenderán el variador. El relé K2 proporciona protección contra sobrecarga en ausencia de corriente en el circuito del devanado de excitación EM. En este caso, los contactos K2.1 desconectarán la alimentación del circuito. El circuito de control se alimenta sin transformador, directamente desde la red a través de la resistencia R3. El valor del valor efectivo del voltaje en el devanado del inducido se establece cambiando el ángulo de apertura de los tiristores VS1 y VS1 por la resistencia R2. Los tiristores están incluidos en los brazos del puente, lo que reduce la cantidad de elementos de potencia en el circuito. Un generador de pulsos está ensamblado en un transistor de uniunión VT2, sincronizado con el período de pulsación de voltaje de la red. El transistor VT1 amplifica los pulsos de corriente y, a través del transformador de aislamiento T1, se alimentan a las salidas de control de los tiristores. Al realizar el diseño, los tiristores VS1, VS2 y los diodos VD5, VD6 deben instalarse en una placa disipadora de calor (radiador). Parte del circuito de control, resaltado en la figura por una línea de puntos, se coloca en la placa de circuito impreso (Fig. 2).
Se utilizan resistencias fijas de tipo C2-23, variable R1 - tipo PPB-15T, R7 - SP-196, R3 - tipo PEV-25. Condensadores C1 y C2 de cualquier tipo, para una tensión de funcionamiento de al menos 100 V. Diodos rectificadores VD1 ... VD4 para una corriente de 10 A y una tensión inversa de 300 V, por ejemplo D231 D231A D232, D232A, D245, D246 . El transformador de pulsos T1 está hecho en un anillo de ferrita M2000NM de tamaño K20x12x6 mm y enrollado con un cable PELSHO con un diámetro de 0,18 mm. Los devanados 1 y 2 contienen 50 vueltas cada uno, y 3 - 80 vueltas. Antes de enrollar, los bordes afilados del núcleo deben redondearse con una lima de aguja para evitar perforaciones y cortocircuitos en las vueltas. Cuando el circuito se enciende inicialmente, medimos la corriente en el circuito del devanado de excitación (0V) y, de acuerdo con la ley de Ohm, calculamos el valor de la resistencia R2 para que opere el relé K2. El relé K2 puede ser de cualquier voltaje bajo (6 ... 9 V); cuanto menor sea el voltaje de respuesta, mejor. Al elegir una resistencia R2, también es necesario tener en cuenta la potencia disipada en ella. Conociendo la corriente en el circuito de 0V y el voltaje a través de la resistencia, es fácil calcularlo usando la fórmula P = UI. En lugar de K2 y R2, es mejor usar relés de corriente especiales fabricados por la industria, pero no están disponibles para todos debido a su limitado alcance. Es fácil hacer un relé de corriente por su cuenta enrollando unas 20 vueltas en un interruptor de láminas más grande con un cable PEL con un diámetro de 0.7 ... 1 mm. Para configurar el circuito de control, en lugar del circuito de anclaje del motor, conectamos una lámpara con una potencia de 300 ... 500 W y un voltímetro. Es necesario asegurarse de que el voltaje de la lámpara cambie suavemente con la resistencia R1 de cero al máximo. A veces, debido a la dispersión de los parámetros del transistor unijunction, puede ser necesario seleccionar el valor del capacitor C2 (de 0,1 a 0,68 μF) y la resistencia R7 (R7 establece el voltaje máximo en la carga en el valor mínimo de la resistencia R1). Si, con la instalación adecuada, los tiristores no se abren, entonces es necesario cambiar las conclusiones en los devanados secundarios de T1. La fase incorrecta de la tensión de control que llega a los tiristores VS1 y VS2 no puede dañarlos. Para la conveniencia de controlar el funcionamiento de los tiristores, está permitido aplicar el voltaje de control primero a un tiristor y luego al otro, si el voltaje en la carga (lámpara) está regulado por la resistencia R1, la fase de conexión del pulsos de control es correcto. Cuando ambos tiristores están funcionando y el circuito está sintonizado, el voltaje en la carga debe variar de 0 a 190 V. También es posible excluir la posibilidad de aplicar tensión máxima al devanado del inducido en el momento del encendido electrónico, utilizando un circuito similar al que se muestra en la Figura 6.17. (El condensador C2 proporciona un aumento suave en el voltaje de salida en el momento del encendido y, posteriormente, no afecta el funcionamiento del circuito). En este caso, no se necesita el interruptor SB2.
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