14 Állndó gerjesztés (állndó Φ) esetén kefék felől nézve z rmtúr tekercselés z R rmtúr ellenállásból és z L rmtúr induktivitásból áll, vlmint i indukált (belső) feszültséget trtlmz. A megfelelő helyettesítő kpcsolást 2.2.. ábrán látjuk. Állndó rmtúr ármnál z L hurokegyenlet 2.2.b. ábr motoros referenci irányivl: di 0. Ilyen üzemben z rmtúrár érvényes dt + R I k φ ω + R I. i 2.2. ábr Névleges üzemben, h n -t 100%-nk vesszük z R.I n 5%, így in 95%. Az ω(m) mechniki jelleggörbét P b belső teljesítményből számítjuk: P b M M M ω i I ( R I ) I R, miből: k φ k φ ω M R k 2 2 φ k φ. (2.1) A hurokegyenlet rányi öröklődnek, ezért névleges nyomtéknál ω n kb. 95%- z n k φ - n nek. Így természetes (névleges prméterű) ω(m) jelleggörbe 2.4. ábrán láthtó. Az ilyen jelleggörbét, mikor szögsebesség csk néhány százlékot csökken z üresjárási szögsebességhez, n k φ n -hez képest fordultszám trtónk (szögsebesség trtónk) mondjuk. Ilyen jelleggörbéje külsőgerjesztésű, söntgerjesztésű és z állndó mágnesű egyenármú motoroknk, melyek kpcsolásit 2.3..b.c. ábr muttj. 2.3. ábr
15 A (2.1) jelleggörbe z egyenlet prmétereivel változtthtó: -vl ± n között, R i -vel, mit z R -vl sorb kpcsolunk, φ-vel, ( gerjesztő tekerccsel sorb kpcsolt ellenállássl, mi gerjesztő ármot csökkenti). Állndó mágnesű gépeknél φ nem változtthtó. A prméter változttás htásit természetes jelleggörbéhez képest 2.4. ábr szemlélteti. 2.4. ábr A terhelőgép dott M t jelleggörbéje esetén motor jelleggörbe változttás z ω változását eredményezi, (változik munkpont,) ezért mint tudjuk- prméter változttást fordultszám- (szögsebesség-) változttásnk is hívjuk. A jelleggörbe seregből látszik, hogy mg gép 4/4-es üzemet enged meg, de ez csk kkor vlósulht meg, h ezt meghjtó ( táplálás) is lehetővé teszi. Az egyenármú gép veszteségeit csk söntmotoron követjük végig (2.5. ábr). A gerjesztő tekercsek egyéb kpcsolás esetén teljesítményszlgot értelemszerűen módosítni (többnyire egyszerűsíteni) kell. 2.5. ábr
16 A motor hálóztból PI teljesítményt veszi fel. bből ágzik el először P g I g gerjesztési veszteség. A megmrdt teljesítmény z rmtúr teljesítmény P I, melyik P f I 2 R főármköri veszteségre (R z rmtúrkör összes ellenállás, beleértve segédpólus, kompenzáló tekercs, soros gerjesztő tekercs, sőt z esetleges külső R i ellenállást is,) és P b i I belső teljesítményre bomlik. A P b -ből számítottuk gép M (elektromágneses) nyomtékát. A P, P f és P b rány megegyezik helyettesítő kpcsolásr felírt feszültségegyenlet tgji közötti ránnyl, hiszen P I ( i +I. R)I. A belső teljesítményből levonv P v vsveszteséget és P s súrlódási veszteséget, P h hsznos teljesítményt kpjuk. H ΣV-vel jelöljük z összes veszteséget, kkor gép htásfok: P η P V ( 85 95 )% A vs- és súrlódási veszteségeket együttesen htározzuk meg z üresjárási méréssel, mikor motor csk mgábn forog. kkor P h 0. Az üresjárási dtokt 0 indexszel jelölve (P s +P v ) 0 P 0 -(P g +P f0 ). Az egyenármú szervomotorok zöme, törpe motorok szinte kivétel nélkül állndó mágnesűek, ezért fluxusuk állndó. Két állndó mágnesű törpemotor állórészének kilkítását látjuk 2.6. ábrán. A forgórész szokásos vsmgos kilkítású. 2.6. ábr A vsmentes rmtúrájú motorok rmtúr tekercselése serleges, vgy tárcs lkú műnygr nyomttott ármköri eljárássl készül. A 2.7. ábr muttj ezeknek motoroknk vázltát, vlmint tárcs forgórész nyomttott tekercselését.
17 2.7. ábr nnek előnye, hogy forgórész kis tehetetlenségi nyomtékú, z rmtúr tekercselés induktivitás is kicsi, ezért ezek motorok gyors működésűek. (Szervomotorok gykori típus.) A vsveszteség hiány mitt htásfokuk jó. Hátrányuk, hogy z állórész mágnes köre ngy légrésű, mert ebben kell elhelyezni vsmentes forgórészt. mitt csk kisebb fluxust lehet megvlósítni. Tirisztoros (diódás) meghjtók állndó mágnesű egyenármú motorokhoz. A tirisztorok gyújtásszöge α, mi 0 és 180 0 között változht. gy egyfázisú, kétuts, féligvezérelt (nulldiódásított) egyenirányítóvl felépített meghjtó kpcsolást látunk 2.8.. ábrán. Az I (és z M) csk >0 lehet félvezetők szelephtás mitt. Folymtos ármvezetéskor z egyenirányított feszültség középértéke mx 1 + cosα 2 > 0, ezért ω is csk >0 lehet. Így meghjtó mitt csk 1/4-es üzem jöhet létre. A 2.8.b. ábrán z I (és z M) szintén csk >0 lehet, de folymtos ármvezetéskor z mx cosα, vgyis ± mx között változht, ezért ω is ± értékű lehet. Így meghjtó 2/4-es üzemet tesz lehetővé.
18. b. c. 2.8. ábr A 2.8.c. kpcsolás szerint 4/4-es üzemet kpunk, mivel z I (és z M), vlmint z ω is kétirányú lehet. Szggtós (chopperes) meghjtók egyenármú motorokhoz. 1/4-es kpcsolások. A 2.9. ábrán láthtó feszültségcsökkentő kpcsolásnál z tápfeszültséget T1 kpcsoló(üzemű) trnzisztorrl z L induktivitásból és z rmtúrából álló fogysztór kpcsoljuk. A (T-t be ) idő ltt D1 diód rövidre zárj fogysztót. kkor t be ltt kilkult és z induktivitás áltl fenntrtott I árm ezen folyik tovább. 2.9. ábr Az feszültség lineáris középértéke folymtos ármvezetésnél t be. A t be T változttásávl (impulzusszélesség modulációvl) z változtthtó. Amennyit bekpcsolás
19 ltt z i árm nő, kikpcsolás ltt nnyit csökken állndósult üzemben. A középértékekre érvényes hurokegyenletből kifejezhető z árm I i R miből látszik, hogy üzem közben 1 t be i > 0, R T t be > i. zért feszültségcsökkentő kpcsolás. Az T energi ngyobb feszültségű telep felől ármlik motor rmtúráj felé. I és i (emitt z ω) csk egyirányú lehet, vgyis 1/4-es üzemet kpunk. 2.10. ábr A 2.10. ábrán láthtó feszültségnövelő kpcsolásnál T2 trnzisztor bekpcsolt állpotábn z i feszültség z L induktivitáson növelni kezdi (felvett referenciiránnyl ellentétes irányú) ármot. A T2 kikpcsolás után z i és z ármcsökkenés mitt z L-ben indukálódó feszültség kényszeríti z ármot ngyobb feszültségű telepbe D2-n keresztül. Folymtos ármvezetésnél z feszültség lineáris középértéke: t ki. Az árm középértéke T I R i 1 t ki i < 0, R T miből látszik, hogy üzem közben t ki < i. zért feszültségnövelő kpcsolás. Az T energi kisebb i felől ngyobb felé ármlik. A gép generátor üzemű, mert z i fennmrdásához tengelyt hjtni kell. 2/4-es kpcsolások. Az előző két kpcsolás diódáit és trnzisztorit egyetlen kpcsolásbn egyesíthetjük (2.11. ábr), de egyszerre csk z egyik trnzisztort kpcsolgthtjuk, ( másik állndón zárt). kkor z ehhez trnzisztorhoz trtozó üzem és működési terület jön létre.
20 2.11. ábr gy másik 2/4-es kpcsolást látunk 2.12. ábrán. Itt z I irány csk rjzolt lehet (vlóságos irány is), és z i, (ezzel z ω) irány lehet kétféle. H z i vlóságos irány rjzon láthtóvl egyezik meg, és pl. T3 trnzisztor állndón vezet, míg T1-et kpcsolgtjuk, feszültségcsökkentő üzem jön létre. H z i irány fordított, (mert ellenkező iránybn forgtjuk tengelyt,) és pl. T3 trnzisztor soh sem vezet, míg T1-et kpcsolgtjuk, feszültég növelő kpcsoláshoz jutunk. A megfelelő működési terület is 2.12. ábrán láthtó. 2.12. ábr A 4/4-es kpcsolás. A kpcsolást és működési területét látjuk 2.13. ábrán. Az üzemállpotok z előzőek lpján követhetők. Természetesen minden kpcsoláshoz, (z előzőekhez is) hozzátrtozik egy trnzisztorokt vezérlő elektronik. Szbályozott hjtásoknál ez kiegészül érzékelőkkel, és szbályozó elektronikávl.
21 2. 13. ábr