下面介紹的簡單直流并聯電機控制器電路使用variac。這種設計有助于輕彈開關在任何階段立即停止電機，同時反轉電機方向。它還為電機提供高精度的速度控制。

概述

用于小型串聯電機的TRIAC和SCR半波電機控制器非常受歡迎且價格便宜，它們已經成為便攜式電動工具和緊湊型電器的一部分。

話雖如此，1/4 和 1/3 HP 的較大直流電機的電子速度控制實際上更復雜。

此外，該馬力范圍內的大型直流并聯電機是電機行業的最愛，從閣樓風扇到鉆床;盡管基本上所有這些類型的電機都是交流感應電機，但只有一個速度，或者可能有幾個可變速度。

雖然 1/3 馬力、1750 RPmin、117 伏并聯繞組直流電機可能很昂貴，但它可能物有所值，您可以在剩余市場上找到一些。

通過適當的速度控制，這些直流電機可以成為一件美妙的事情，操作鉆床或車床。

直流并聯電機的工作原理

直流并聯電機幾乎以恒定速度運行，與負載無關。這些電機通常用于工業應用，通常在啟動情況不嚴重的情況下是首選。

并聯繞組電機速度可以通過幾種方法控制：首先，通過將電阻與電機電樞串聯，這可能會因此降低其速度;其次，通過將電阻與現場接線串聯，其中速度可能隨著負載的變化而變化。在后一種情況下，速度將在給定設置下保持幾乎穩定，并在控制器上負載。后者被認為是最常用于可調速設施，例如機床。

并聯電機可能是當今工業中發現的最廣泛的直流電機。并聯電機基本上由標記為A1和A2的電樞以及標記為F1和F2的勵磁線組成。

并聯磁場中的繞組由幾匝細線組成，有助于降低并聯場電流和合理的電樞電流。并聯直流電機允許啟動扭矩，該扭矩可能隨負載規格而變化，這可以通過精確控制并聯場電壓來抵消。

勵磁線圈的重要性

如果并聯電機中的勵磁線圈被切斷，它可能會有所加速，直到反電動勢上升到足以關閉產生扭矩電流的水平。簡而言之，并聯電機在失去磁場時永遠不會自行損壞，但完成工作所需的扭矩功率將被簡單地移除，導致電機失去其設計的主要功能。

直流并聯電機的幾個典型應用是機械車間車床和工業生產線，這些生產線需要對電機的速度和扭矩進行關鍵控制。

主要特點

該電路的主要特點是，您可以切換速度控制的速度旋鈕，以及動態制動功能，使您能夠幾乎立即停止重型電機;無需等待，因為汽車滑行。

如下圖所示，基于變速器的直流并聯電機速度控制電路在這些 1/3 馬力的直流電機之一上運行良好，只要它的額定電壓與輸入電源匹配，它是并聯繞組的，并且在 100% 負載下以最大約 3 安培的電流工作，它控制什么類型的電機并不重要。

使用可變自變壓器

所示電路包含一個許多工程師可能認為相當粗糙和老式的器件，是的，它是可變自耦變壓器。

在眾多有用的功能中，variac將為您的大功率電機提供強大的制動，它可以在不依賴反饋回路的情況下工作：這確保了最小的不穩定性或與不同形式的電機不兼容或機械負載的差異。

工作原理

在基于變速器的直流并聯速度控制電路中。如圖1所示，半波整流器D1為直流電機提供分流場。濾波電容C提供必要的電壓，并消除未濾波現場電源可能存在的操作中的任何不穩定性。可變自耦變壓器T調節電樞電壓，從而調節電機的速度。

變量的輸出被提供給標準橋，整流器D2。整流器輸出通過開關接通 117 伏交流繼電器 K 的常開觸點提供給電機電樞。

每當電機需要停止時，“Run”開關 S2 就會打開，該開關會通過其常閉觸點進行切換，并將電樞上的動態制動電阻 R 連接起來。

在發動機滑行期間，它的功能類似于直流發電機。由于is產生的功率在電阻R中耗散，導致電機充分加載，這迫使電機突然停止。

考慮到電機勵磁線圈需要通電才能實現制動動作，因此包括一個獨立的開關S1用于現場供電。

因此，當系統運行時，S1 保持打開狀態，使指示燈成為警告燈。常規 1/3 馬力并聯電機所需的磁場能量僅為 35 瓦左右，因為磁場電阻通常以大約 400 歐姆的功率工作。

電機規格

現場電流可以接近350 mA。1/3 hp 電機的額定滿載電流接近 3 安培直流電，約為同等交流感應電機消耗的線路電流的 50%。

并聯直流電機的功率因數為 100%，效率特別高。除制動電阻R外，每個部件均在不加熱的情況下運行。如果電機運行具有巨大飛輪效應的負載，并以更高的速度反復停止，電阻器將需要將大量動能轉化為熱量。對于鉆床等低慣性負載，電阻器可能不會遇到任何加熱問題。

繼電器 K 的觸點額定電流必須不低于 10 安培。制動電流通常過大，盡管出現時間很短;初始浪涌往往很大，因為電樞的直流電阻通常只有一歐姆或兩歐姆。毫不奇怪，電機的工作電流受到其產生的回饋量的限制。

施工和安全提示

上面演示的直流并聯電機控制器電路可以構建在6“x 6”x 6“的金屬電源箱中。

考慮到整個電路在電源線電壓下對地很熱，注意絕緣和接地對于基本安全至關重要。電源線必須是 3 線接地類型。

綠色地線必須連接到金屬盒，然后通過連接到電機框架。請不要忽視或忽視使用保險絲。

SCR 控制與可變控制

可變自耦變壓器或可變變壓器非常堅固耐用。這些器件的輸出是低阻抗的，因此，電樞電壓為負載電流的變化提供了出色的調節。

導通角較小的SCR開關模式電路自然是相當高的阻抗源，因此具有較差的調節特性。

因此，使用SCR的電機控制器包括專門設計的反饋回路，這使得點火脈沖的相位主要基于電機的背面以及控制電位器調整。

精心設計的全波SCR控制確實非常好，但實際上其設計很復雜。在 1/3 馬力范圍內，可變自耦變壓器電路簡單、高效且易于用戶組裝。

在電機上的機械負載慣量降低的情況下，偶爾將“運行”開關、S2 和控制全部從“待機”開關 S1 中省略是明智的。

由于電機勵磁繞組內的剩余磁通量，主動制動可能會在一定程度上繼續完成這項工作。

只要可以實現這一點，它就提供了沒有“待機”可靠性的好處;一切都關閉，直到主開關 S1 打開。

如果電機需要反向旋轉，只需在電樞電源和電樞上配置一個 d.p.d.t. 開關，連接縱橫交錯的操作。