Tre varvtalsregleringsmetoder för DC-motorer
1. Variabel spänningshastighetsreglering
2. Variabel frekvenshastighetsreglering
3. Reglering av hackarhastighet
1.Variabel spänningshastighetsreglering
Arbetsprincip:
Variabel spänningshastighetsreglering justerar motorns hastighet genom att ändra spänningen som appliceras på likströmsmotorns ankare. Vanligtvis används en likströmskälla och en reaktor- eller tyristorkrets för att justera spänningen.
Fördelar:
Enkel: Styrkretsen är relativt enkel och lätt att implementera.
Låg kostnad: Ingen komplex styrutrustning krävs.
Bra termisk prestanda: När motorn går med lägre spänning är förlusten lägre och den termiska effekten mindre.
Nackdelar:
Låg verkningsgrad: Verkningsgraden är lägre vid dellast eftersom det finns ett fast spänningsfall.
Vridmomentfluktuationer: I vissa applikationer kan vridmomentfluktuationer orsakas.
Begränsat varvtalsregleringsområde: Spänningsvariationsområdet är begränsat, vilket resulterar i ett begränsat varvtalsregleringsområde.
2.Variabel frekvenshastighetsreglering
Arbetsprincip:
Variabel frekvenshastighetsreglering justerar motorns hastighet genom att ändra frekvensen på DC-motorns strömförsörjning. Detta uppnås vanligtvis genom att använda en frekvensomvandlare, som omvandlar fast frekvens AC till variabel frekvens AC, som sedan omvandlas till variabel frekvens DC av en likriktare.
Fördelar:
Hög verkningsgrad: Hög verkningsgrad upprätthålls över hela hastighetsområdet.
Brett hastighetsområde: Ett brett hastighetsregleringsområde kan uppnås.
Smidig hastighetsreglering: Ger smidig och steglös hastighetsreglering.
Bra dynamiskt svar: Snabb respons på belastningsändringar.
Nackdelar:
Högre kostnad: Frekvensomformaren och dess styrkrets är dyrare.
Komplexitet: Styrsystemet är mer komplext än den variabla spänningsregleringen.
Möjlig elektromagnetisk störning: Frekvensomformaren kan generera elektromagnetisk störning.
3. Chopperhastighetsreglering
Arbetsprincip:
Chopperhastighetsreglering styr motorns hastighet genom att justera pulsbredden (PWM) på DC-strömförsörjningen. Choppern slår på och av strömförsörjningen under varje cykel och justerar det effektiva värdet på ankarspänningen.
Fördelar:
Hög verkningsgrad: Choppern har låga förluster och hög verkningsgrad över hela hastighetsregleringsområdet.
Exakt kontroll: Mycket exakt hastighetskontroll kan uppnås.
Bra termisk prestanda: På grund av hög effektivitet är den termiska effekten liten.
Regenerativ bromsning: Regenerativ bromsning av motorn är lätt att åstadkomma.
Nackdelar:
Kostnad och komplexitet: Choppers och deras styrkretsar kan vara dyra och komplexa.
Elektromagnetisk störning: Chopperdrift kan generera elektromagnetisk störning.
Krav för motorer: Vissa typer av DC-motorer kanske inte är lämpliga för reglering av chopperhastighet.
Varje metod för likströmsmotorhastighetsreglering har fördelar och nackdelar. Vilken metod man ska välja beror på de specifika applikationskraven, kostnadsbudgeten, effektivitetskraven, hastighetsområdet och komplexiteten hos styrsystemet. Variabel spänningshastighetsreglering är enkel och låg kostnad, men effektiviteten och hastighetskontrollområdet är begränsat. Variabel frekvenshastighetsreglering ger ett brett hastighetsområde och hög effektivitet, men kostnaden och kontrollsystemets komplexitet är hög. Chopperhastighetsreglering är effektiv över hela hastighetsområdet och kan noggrant kontrollera hastigheten, men kan kräva mer komplexa styrkretsar och högre kostnader.
