Trzy metody regulacji prędkości silników prądu stałego
1. Zmienna regulacja prędkości napięcia
2. Regulacja prędkości ze zmienną częstotliwością
3. Regulacja prędkości rozdrabniacza
1. Regulacja prędkości zmiennego napięcia
Zasada działania:
Regulacja prędkości poprzez zmienne napięcie reguluje prędkość silnika poprzez zmianę napięcia przyłożonego do twornika silnika prądu stałego. Zwykle do regulacji napięcia stosuje się zasilacz prądu stałego oraz obwód dławika lub tyrystora.
Zalety:
Prosty: Obwód sterujący jest stosunkowo prosty i łatwy do wdrożenia.
Niski koszt: nie jest wymagany skomplikowany sprzęt sterujący.
Dobra wydajność cieplna: gdy silnik pracuje przy niższym napięciu, straty są mniejsze, a efekt cieplny mniejszy.
Wady:
Niska wydajność: Sprawność jest niższa przy częściowym obciążeniu, ponieważ występuje stały spadek napięcia.
Wahania momentu obrotowego: W niektórych zastosowaniach mogą wystąpić wahania momentu obrotowego.
Ograniczony zakres kontroli prędkości: Zakres zmian napięcia jest ograniczony, co skutkuje ograniczonym zakresem kontroli prędkości.
2. Regulacja prędkości o zmiennej częstotliwości
Zasada działania:
Regulacja prędkości ze zmienną częstotliwością dostosowuje prędkość silnika poprzez zmianę częstotliwości zasilania silnika prądu stałego. Zwykle osiąga się to za pomocą przetwornicy częstotliwości, która przekształca prąd przemienny o stałej częstotliwości na prąd przemienny o zmiennej częstotliwości, który następnie jest przekształcany na prąd stały o zmiennej częstotliwości za pomocą prostownika.
Zalety:
Wysoka wydajność: Wysoka wydajność utrzymuje się w całym zakresie prędkości.
Szeroki zakres prędkości: Można osiągnąć szeroki zakres regulacji prędkości.
Płynna regulacja prędkości: Zapewnia płynną i bezstopniową regulację prędkości.
Dobra reakcja dynamiczna: Szybka reakcja na zmiany obciążenia.
Wady:
Wyższy koszt: Przetwornica częstotliwości i jej obwód sterujący są droższe.
Złożoność: System sterowania jest bardziej złożony niż regulacja prędkości przy zmiennym napięciu.
Możliwe zakłócenia elektromagnetyczne: Przetwornica częstotliwości może generować zakłócenia elektromagnetyczne.
3.Regulacja prędkości rozdrabniacza
Zasada działania:
Regulacja prędkości przerywacza steruje prędkością silnika poprzez regulację szerokości impulsu (PWM) źródła zasilania prądem stałym. Czoper włącza i wyłącza zasilanie podczas każdego cyklu, regulując wartość skuteczną napięcia twornika.
Zalety:
Wysoka wydajność: Rozdrabniacz charakteryzuje się niskimi stratami i wysoką wydajnością w całym zakresie regulacji prędkości.
Precyzyjne sterowanie: Można uzyskać bardzo precyzyjną kontrolę prędkości.
Dobra wydajność cieplna: Ze względu na wysoką wydajność efekt termiczny jest niewielki.
Hamowanie regeneracyjne: Hamowanie regeneracyjne silnika jest łatwe do osiągnięcia.
Wady:
Koszt i złożoność: Czopery i ich obwody sterujące mogą być drogie i złożone.
Zakłócenia elektromagnetyczne: Działanie przerywacza może generować zakłócenia elektromagnetyczne.
Wymagania dotyczące silników: Niektóre typy silników prądu stałego mogą nie nadawać się do regulacji prędkości przerywacza.
Każda metoda regulacji prędkości silnika prądu stałego ma zalety i wady. Wybór metody zależy od konkretnych wymagań aplikacji, budżetu kosztowego, wymagań dotyczących wydajności, zakresu prędkości i złożoności systemu sterowania. Regulacja prędkości przy zmiennym napięciu jest prosta i tania, ale wydajność i zakres regulacji prędkości są ograniczone. Regulacja prędkości ze zmienną częstotliwością zapewnia szeroki zakres prędkości i wysoką wydajność, ale koszt i złożoność systemu sterowania są wysokie. Regulacja prędkości rozdrabniacza jest skuteczna w całym zakresie prędkości i umożliwia dokładne kontrolowanie prędkości, ale może wymagać bardziej złożonych obwodów sterujących i wyższych kosztów.
