Contrôle de vitesse du moteur à courant continu: Contrôle de la résistance à l’armature et contrôle du flux de champs

Le moteur CC convertit la puissance mécanique en puissance électrique DC. L’une des caractéristiques les plus importantes du moteur CC est que leur vitesse peut facilement être contrôlée en fonction de l’exigence en utilisant des méthodes simples. Un tel type de contrôle est impossible dans un moteur AC.

Le concept de régulation de la vitesse est différent du contrôle de la vitesse. Dans la régulation de la vitesse, la vitesse du moteur change naturellement alors que dans le moteur à courant continu, la vitesse du moteur change manuellement par l’opérateur ou par un dispositif de contrôle automatique. Le vitesse du moteur à courant continu est donné par la relation illustrée ci-dessous:

Ici, l’équation (1) montre que la vitesse dépend de la tension d’alimentation V, la résistance du circuit d’armature r_un et le flux de champ ϕ, qui est produit par le courant de champ.

Contenu:

Pour contrôler la vitesse du moteur à courant continu, la variation de la tension, de la résistance à l’armature et du flux de champs est prise en considération. Il existe trois méthodes générales de contrôle de la vitesse d’un moteur à courant continu.

Ils sont les suivants.

• • • Variation de la résistance dans le circuit d’armature.
      Cette méthode est appelée Résistance à l’armature ou contrôle rhéostatique.
    • Variation du flux de champ
      Cette méthode est connue sous le nom Contrôle du flux de champ.
    • Variation de la tension appliquée
      Cette méthode est également connue sous le nom Contrôle de tension d’armature.

La discussion détaillée des diverses méthodes de contrôle de la vitesse est donnée ci-dessous.

Contrôle de la résistance à l’armature du moteur à courant continu

Moteur de shunt

Le diagramme de connexion d’un moteur de shunt de la méthode de contrôle de la résistance de l’armature est illustré ci-dessous. Dans cette méthode, une résistance variable r_e est mis dans le circuit d’armature. La variation de la résistance variable n’affecte pas le flux car le champ est directement connecté au conduit d’alimentation.

Le caractéristique de courant de vitesse du moteur de shunt est illustré ci-dessous.

Moteur de série

Considérons maintenant un diagramme de connexion du contrôle de vitesse du moteur de la série DC par la méthode de contrôle de la résistance de l’armature.

En faisant varier la résistance du circuit d’armature, le courant et le flux sont tous deux affectés. La chute de tension de la résistance variable réduit la tension appliquée à l’armature et, par conséquent, la vitesse du moteur est réduite.

Le caractéristique de vitesse – d’un moteur en série est illustré dans la figure ci-dessous.

Lorsque la valeur de la résistance variable est augmentée, le moteur fonctionne à une vitesse inférieure. Étant donné que la résistance variable transporte un courant d’armature complet, il doit être conçu pour transporter en continu le courant d’armature complet.

Inconvénients de la méthode de contrôle de la résistance à l’armature

• • • Une grande quantité de puissance est gaspillée dans la résistance externe Re.
    • Le contrôle de la résistance à l’armature est limité pour maintenir la vitesse en dessous de la vitesse normale du moteur et l’augmentation de la vitesse supérieure au niveau normal n’est pas possible par cette méthode.
    • Pour une valeur donnée de résistance variable, la réduction de la vitesse n’est pas constante mais varie avec la charge du moteur.
    • Cette méthode de contrôle de vitesse est utilisée uniquement pour les petits moteurs.

Méthode de contrôle du flux de champ du moteur à courant continu

Le flux est produit par le courant de champ. Ainsi, le contrôle de vitesse par cette méthode est obtenu par le contrôle du courant de champ.

Moteur de shunt

Dans un moteur de shunt, la résistance variable r_C est connecté en série avec les enroulements de champ shunt comme indiqué dans la figure ci-dessous. Cette résistance r_C est connu comme un Régulateur de champ shunt.

Le courant de champ de shunt est donné par l’équation ci-dessous:

La connexion de RC dans le champ réduit le courant de champ, et donc le flux est également réduit. Cette réduction du flux augmente la vitesse et, par conséquent, le moteur fonctionne à une vitesse supérieure à la vitesse normale.

Par conséquent, cette méthode est utilisée pour donner la vitesse du moteur au-dessus de la normale ou pour corriger la chute de vitesse en raison de la charge.

Le courbe de vitesse car le moteur de shunt est illustré ci-dessous:

Moteur de série

Dans un moteur en série, la variation du courant de champ est effectuée par toute la méthode, c’est-à-dire par un spécialiste, soit par un contrôle de champ taraudé.

En utilisant un divertisseur

Une résistance variable r_d est connecté en parallèle avec les enroulements de champ de la série comme indiqué dans la figure ci-dessous:

La résistance parallèle est appelée un divertisseur. Une partie du courant principal est détournée à travers une résistance variable R_d. Ainsi, la fonction d’un divertisseur est de réduire le courant qui coule à travers l’enroulement du champ. La réduction du courant de champ réduit la quantité de flux et, par conséquent, la vitesse du moteur augmente.

Contrôle de champ taraudé

La deuxième méthode utilisée dans un moteur en série pour la variation du courant de champ consiste à contrôler le champ. Le diagramme de connexion est illustré ci-dessous:

Ici, les tours d’ampère variaient en variant le nombre de virages de champ. Ce type d’arrangement est utilisé dans un système de traction électrique. La vitesse du moteur est contrôlée par la variation du flux de champ.

La caractéristique de vitesse-Torque d’un moteur en série est illustrée ci-dessous.

Avantages du contrôle du flux de champ

Voici les avantages de la méthode de contrôle du flux de champ.

• • • Cette méthode est facile et pratique.
    • Comme le champ de shunt est très faible, la perte de puissance dans le champ de shunt est également faible.

Le flux ne peut généralement pas être augmenté au-delà de ses valeurs normales en raison de la saturation du fer. Par conséquent, le contrôle de la vitesse par flux est limité à l’affaiblissement du champ, ce qui donne une augmentation de la vitesse.

Cette méthode ne s’applique qu’à une plage limitée car si le champ est trop affaibli, il y a une perte de stabilité.

Contrôle de tension d’armature du moteur à courant continu

Dans la méthode de contrôle de la tension d’armature, le contrôle de vitesse est obtenu en faisant varier la tension appliquée dans l’enroulement en armature du moteur. Cette méthode de contrôle de vitesse est également connue sous le nom Méthode Ward Leonardqui est discuté en détail sous le sujet de la méthode de Ward Leonard ou du contrôle de tension de l’armature. Le lien est fourni ci-dessous.

Voir aussi: Méthode Ward Leonard Contrôle de vitesse du moteur à courant continu ou du contrôle de tension d’armature