Método Ward-Leonard de control de velocidad

Como se discutió en la publicación anterior “Control de velocidad del motor de CC”, la velocidad del motor de CC se puede controlar variando el voltaje terminal Vt del motor de CC. El método de Ward-Leonard es la aplicación de este principio donde el voltaje terminal Vtof DC Motor se varía para controlar la velocidad del motor DC.

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Método Ward-Leonard de control de velocidad del motor de CC:
- ¿Cómo frenar el motor de CC?

Método Ward-Leonard de control de velocidad del motor de CC:

El diagrama de conexión del método Ward-Leonard de control de velocidad del motor de CC se muestra a continuación.

El método Ward-Leonard de control de velocidad del motor de CC utiliza un grupo electrógeno de motor. Como se muestra en la figura anterior, M es un motor de CC con excitación independiente cuya velocidad se va a controlar y G es un generador de CC con excitación independiente accionado por un motor de accionamiento de CA trifásico. Esta combinación de motor de accionamiento de CA y generador de CC se denomina conjunto de motor-generador y convierte la CA en CC que se alimenta al motor de CC M.

Para arrancar el motor de CC M, primero se energiza su circuito de campo y luego se ajusta el voltaje de salida del generador a un valor bajo ajustando la corriente de campo a un valor bajo del generador de CC como Ea = KaØWm. Esto se hace para limitar la corriente de arranque del Motor CC M. Cabe señalar que aquí, en el Método Ward-Leonard, no se agrega una resistencia de arranque para limitar la corriente de arranque del Motor de CC M y, por lo tanto, se ahorra una cantidad considerable de energía durante el arranque del Motor de CC M.

Como voltaje generado por el generador de CC = voltaje aplicado al motor de CC M

Ea = KaØωm

donde ωm = velocidad del generador de CC G = motor de buceo de CA

Por lo tanto, al controlar la corriente de campo del generador de CC, se varía el voltaje aplicado Vt al motor de CC M y, por lo tanto, se logra el control de velocidad del motor de CC M.

La mejor característica del Método Ward-Leonard es que podemos obtener una velocidad por debajo y por encima de la velocidad base/nominal del Motor de CC M. Para la velocidad por encima de la velocidad base, la corriente de campo del Motor de CC M varía y para la velocidad por debajo de la velocidad base, el terminal El voltaje Vt del motor de CC se cambia variando la corriente de campo del generador de CC.

Para una mejor utilidad del Motor CC M, su corriente Ia se mantiene en su corriente nominal durante su control de velocidad. Por lo tanto, para nuestra discusión supondremos Ia de DC Motor M constante.

Cuando se cambia Vt del motor de CC, se logra el control de velocidad desde la velocidad más baja posible hasta la velocidad nominal del motor de CC.

Como Ia = constante y flujo de campo ØM del motor de CC = constante

Por lo tanto, Te = KaØMIa= Constante

Entonces, el par permanece constante y la velocidad aumenta desde la velocidad más baja posible hasta la velocidad nominal, por lo que la Potencia = (Te×Velocidad) aumentará.

Por lo tanto, se obtiene un par constante y un accionamiento de potencia variable hasta la velocidad base/nominal al cambiar el voltaje terminal del inducido Vt del motor CC M (el voltaje terminal del inducido del motor CC cambia variando la corriente de campo del generador CC).

El rango de velocidad con control de voltaje de armadura = 10/1, la velocidad más baja está limitada por el flujo magnético residual del generador de CC.

Como se discutió en la publicación anterior “Control de velocidad del motor de CC mediante el flujo de campo variable”, para obtener una velocidad por encima de la velocidad base / nominal del Motor de CC M, la corriente de campo del Motor de CC M se reduce mientras se mantiene constante el voltaje de salida del Generador de CC Ea. Como ØM se reduce debido a la disminución de la corriente de campo del motor de CC M mientras que Ia es constante, por lo tanto, el par electromagnético Te = KaØMI se reduce. Pero potencia = VtIa permanece constante. Por lo tanto, mediante esta técnica, se obtiene un accionamiento de par variable de potencia constante.

La curva de características para la velocidad por encima y por debajo de la velocidad base / nominal del motor de CC por el método de Ward-Leonard se muestra en la figura a continuación.

El rango de velocidad con control de flujo de campo del motor de CC = 3/1 a 4/1, la velocidad más alta en este caso está limitada por el calentamiento del inducido y la operación inestable.

¿Cómo frenar el motor de CC?

Para comprender el frenado del motor de CC,

Deje que el voltaje terminal del motor de CC M = Vt y el voltaje de salida del generador de CC = Ea

Si Ea < Vt, entonces el motor de CC M funcionará momentáneamente como un generador, el generador de CC G como motor y el motor de conducción de CA como generador. Por lo tanto, la energía cinética del Motor de CC M y su carga se devuelve a la red de suministro y tiene lugar la acción de frenado en el Motor de CC.

Por lo tanto, para el frenado del motor de CC M, la corriente de campo del generador de CC se reduce de tal manera que su voltaje generado Ea se vuelve menor que la fuerza contraelectromotriz del motor de CC.

La desventaja del método Ward-Leonard de control de velocidad del motor de CC es su alto costo inicial porque se requieren tres máquinas de capacidad nominal igual a la salida de carga completa. Este método rara vez se usa en estos días debido a la disponibilidad de rectificadores controlados electrónicamente mucho más baratos.

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