Какви са методите за контролиране на скоростта на DC двигател?

Тази статия ще се съсредоточи основно върху постояннотокови двигатели, като има за цел да предостави на читателите разбиране за техните характеристики и свързаната с тях информация.

 

I. Три метода за управление на скоростта на DC мотор

Трите метода за контролиране на скоростта на DC мотор са:

1. Метод за контрол на скоростта на превключване на електродите: Чрез превключване на електродите веригата на намотката на котвата се променя, променяйки броя на двойките полюси на двигателя, като по този начин се променя скоростта на двигателя. Предимствата на този метод са неговата проста структура, висока надеждност и ниска цена, но обхватът на контрол на скоростта е сравнително малък, като цяло е подходящ само за приложения, където не се изисква високо-прецизно управление на скоростта.

 

2. Регулиране на напрежението Метод за контрол на скоростта: Чрез промяна на захранващото напрежение на двигателя, скоростта на двигателя се регулира. Предимствата на този метод са широк диапазон на регулиране на скоростта и висока точност на регулиране, но изисква специален регулатор на напрежението, което води до относително по-висока цена.

 

3. Метод за контрол на скоростта на PWM: Чрез промяна на работния цикъл на двигателя, скоростта на двигателя се контролира. Входното постоянно напрежение се преобразува в импулсен сигнал и средната стойност на напрежението на двигателя се контролира чрез контролиране на работния цикъл на импулса, като по този начин се постига регулиране на скоростта на двигателя. Този метод предлага широк обхват на контрол на скоростта и висока точност, но изисква специален ШИМ регулатор на скоростта, което води до относително по-висока цена. Едновременно с това ШИМ управлението на скоростта генерира високо-честотен шум и електромагнитни смущения, изискващи подходящи мерки за потискането им. Основният принцип на широчинно-импулсната модулация (PWM): Контролният метод включва управление на включването-изключването на превключващите устройства на инверторната верига, за да се получи поредица от импулси с еднаква амплитуда на изхода. Тези импулси се използват за заместване на синусоидата или необходимата форма на вълната. Тоест множество импулси се генерират в половин цикъл от формата на изходната вълна, така че еквивалентното напрежение на всеки импулс е синусоида, което води до плавен изход с по-малко хармоници от нисък-порядък.

 

Чрез модулиране на ширината на всеки импулс според определени правила, величината на изходното напрежение на инверторната верига може да бъде променена и изходната честота също може да бъде променена.

 

Например, ако синусоидална полу{0}}вълнова форма е разделена на N равни части, синусоидалната полу-вълна може да се разглежда като вълнова форма, съставена от N взаимосвързани импулса. Тези импулси имат еднаква ширина, всички равни на π/n, но неравна амплитуда и върхът на всеки импулс не е хоризонтална права линия, а крива, като амплитудата на всеки импулс се променя според синусоидалния закон. Ако горната импулсна последователност се замени с равен брой правоъгълни импулси с еднаква амплитуда, но неравна ширина, така че средната точка на всеки правоъгълен импулс да съвпада със средната точка на съответния синусоидален сегмент и площта (т.е. импулсът) на всеки правоъгълен импулс е равна на тази на съответния синусоидален сегмент, се получава импулсна последователност, която е формата на вълната на ШИМ. Може да се види, че ширината на всеки импулс варира според синусоидален модел.

 

Въз основа на принципа на равен импулс, водещ до равен ефект, формата на вълната на ШИМ и синусоидалната полу{0}}вълна са еквивалентни. Формата на вълната на ШИМ за отрицателния полу-цикъл на синусоидата може да се получи по същия метод. Във формата на вълната на ШИМ амплитудата на всеки импулс е еднаква. За да промените амплитудата на еквивалентната изходна синусоида, просто променете ширината на всеки импулс със същия коефициент на мащабиране. Следователно, в AC-DC-AC преобразуватели, амплитудата на изходното импулсно напрежение от PWM инверторната верига е амплитудата на постояннотоковото напрежение.

 

II. Поддръжка на комутатори на постояннотокови двигатели

(1) Повърхността на комутатора трябва да се поддържа гладка и да има равномерен, тъмнокафяв, лъскав оксиден филм. Ако повърхността на комутатора е замърсена с въглероден прах или масло, тя трябва да се почисти с духалка или да се избърше с мека кърпа, навлажнена с алкохол, за да се осигури чистота.

 

(2) Ако повърхността на комутатора показва признаци на влошаване, като прекомерно искрене, грапавост, неравности или изгаряне, моторът трябва да бъде спрян. Повърхността трябва да бъде полирана с фина шкурка с клас "0", за да -възстановите оксидния филм. Ако повърхността на комутатора е прекалено грапава, неравна или има значително износване, комутаторът трябва да се -обработи повторно. По време на обработката краищата на намотката на арматурата и свързващите зъбци трябва да бъдат покрити с хартия, за да се предотврати навлизането на метални стружки. Скоростта на рязане трябва да бъде 2 метра в секунда, а дълбочината на рязане и скоростта на подаване не трябва да надвишава 0,1 mm. След обработката комутаторните сегменти трябва да бъдат скосени и, ако е необходимо, слюдата между сегментите трябва да бъде подрязана, за да се предотврати изпъкването на слюдата над комутаторните сегменти.

 

(3) Проверете дали жлебовете на слюдата са чисти и че краищата на сегментите на комутатора трябва да са гладки и без неравности.

 

(4) Докато се гарантира качеството на повърхността на комутатора, е необходимо също така внимателно да се наблюдават и наблюдават комутационните искри по време на ежедневна работа. Обикновено точковите или гранулирани искри са рядко и равномерно разпределени в повечето четки, което се счита за нормално комутационно искрене. Въпреки това пукането, огнените топки или пръскащите искри се считат за вредни. Когато се появят пръстеновидни искри, моторът не трябва да продължава да работи.