Tre hastighedsreguleringsmetoder for DC-motorer
1. Variabel spændingshastighedsregulering
2. Variabel frekvenshastighedsregulering
3. Chopperhastighedsregulering
1. Variabel spændingshastighedsregulering
Arbejdsprincip:
Variabel spændingshastighedsregulering justerer motorens hastighed ved at ændre den spænding, der påføres DC-motorens anker. Normalt bruges en jævnstrømsforsyning og et reaktor- eller tyristorkredsløb til at justere spændingen.
Fordele:
Enkelt: Styrekredsløbet er relativt enkelt og nemt at implementere.
Lave omkostninger: Intet komplekst kontroludstyr er påkrævet.
God termisk ydeevne: Når motoren kører med en lavere spænding, er tabet mindre, og den termiske effekt er mindre.
Ulemper:
Lav virkningsgrad: Virkningsgraden er lavere ved delbelastning, fordi der er et fast spændingsfald.
Drejningsmomentudsving: I nogle applikationer kan der opstå momentudsving.
Begrænset hastighedskontrolområde: Spændingsvariationsområdet er begrænset, hvilket resulterer i et begrænset hastighedsreguleringsområde.
2. Variabel frekvenshastighedsregulering
Arbejdsprincip:
Variabel frekvenshastighedsregulering justerer motorens hastighed ved at ændre frekvensen af DC-motorens strømforsyning. Dette opnås normalt ved at bruge en frekvensomformer, som konverterer fast frekvens AC til variabel frekvens AC, som derefter konverteres til variabel frekvens DC af en ensretter.
Fordele:
Høj effektivitet: Høj effektivitet opretholdes over hele hastighedsområdet.
Bredt hastighedsområde: Et bredt hastighedsreguleringsområde kan opnås.
Jævn hastighedsregulering: Giver jævn og trinløs hastighedsregulering.
God dynamisk respons: Hurtig respons på belastningsændringer.
Ulemper:
Højere omkostninger: Frekvensomformeren og dens styrekredsløb er dyrere.
Kompleksitet: Kontrolsystemet er mere komplekst end den variable spændingshastighedsregulering.
Mulig elektromagnetisk interferens: Frekvensomformeren kan generere elektromagnetisk interferens.
3. Chopperhastighedsregulering
Arbejdsprincip:
Chopperhastighedsregulering styrer motorens hastighed ved at justere pulsbredden (PWM) af DC-strømforsyningen. Chopperen tænder og slukker for strømforsyningen under hver cyklus og justerer den effektive værdi af ankerspændingen.
Fordele:
Høj effektivitet: Chopperen har lave tab og høj effektivitet over hele hastighedsreguleringsområdet.
Præcis kontrol: Meget præcis hastighedskontrol kan opnås.
God termisk ydeevne: På grund af høj effektivitet er den termiske effekt lille.
Regenerativ bremsning: Regenerativ bremsning af motoren er let at opnå.
Ulemper:
Omkostninger og kompleksitet: Choppere og deres styrekredsløb kan være dyre og komplekse.
Elektromagnetisk interferens: Chopperdrift kan generere elektromagnetisk interferens.
Krav til motorer: Nogle typer jævnstrømsmotorer er muligvis ikke egnede til regulering af chopperhastighed.
Hver metode til DC-motorhastighedsregulering har fordele og ulemper. Hvilken metode der skal vælges afhænger af de specifikke applikationskrav, omkostningsbudget, effektivitetskrav, hastighedsområde og kompleksitet af kontrolsystemet. Variabel spændingshastighedsregulering er enkel og billig, men effektiviteten og hastighedskontrolområdet er begrænset. Variabel frekvenshastighedsregulering giver et bredt hastighedsområde og høj effektivitet, men omkostningerne og kontrolsystemets kompleksitet er høj. Chopperhastighedsregulering er effektiv over hele hastighedsområdet og kan nøjagtigt styre hastigheden, men kan kræve mere komplekse styrekredsløb og højere omkostninger.
