Care sunt metodele de control al vitezei unui motor de curent continuu?

Acest articol se va concentra în primul rând pe motoarele de curent continuu, cu scopul de a oferi cititorilor o înțelegere a caracteristicilor acestora și a informațiilor aferente.

 

I. Trei metode pentru controlul vitezei motorului de curent continuu

Cele trei metode de control al vitezei unui motor de curent continuu sunt:

1. Metoda de control al vitezei de comutare a electrozilor: Prin comutarea electrozilor, circuitul de înfășurare a armăturii este schimbat, modificând numărul de perechi de poli ale motorului, modificând astfel viteza motorului. Avantajele acestei metode sunt structura sa simplă, fiabilitatea ridicată și costul scăzut, dar domeniul de control al vitezei este relativ mic, în general potrivit doar pentru aplicațiile în care nu este necesar controlul vitezei de-înaltă precizie.

 

2. Metoda de control al vitezei de reglare a tensiunii: Prin schimbarea tensiunii de alimentare a motorului, viteza motorului este reglată. Avantajele acestei metode sunt o gamă largă de control al vitezei și o precizie mare de reglare, dar necesită un regulator de tensiune dedicat, rezultând un cost relativ mai mare.

 

3. Metoda de control al vitezei PWM: Prin schimbarea ciclului de lucru al motorului, viteza motorului este controlată. Tensiunea DC de intrare este convertită într-un semnal de impuls, iar valoarea medie a tensiunii motorului este controlată prin controlul ciclului de lucru al impulsului, realizând astfel reglarea vitezei motorului. Această metodă oferă o gamă largă de control al vitezei și o precizie ridicată, dar necesită un regulator de viteză PWM dedicat, rezultând un cost relativ mai mare. Simultan, controlul vitezei PWM generează zgomot de înaltă-frecvență și interferențe electromagnetice, necesitând măsuri adecvate pentru a le suprima. Principiul de bază al modulării în lățime a impulsurilor (PWM): metoda de control implică controlul pornirii-opririi dispozitivelor de comutare ale circuitului invertorului pentru a obține o serie de impulsuri cu amplitudine egală la ieșire. Aceste impulsuri sunt folosite pentru a înlocui unda sinusoidală sau forma de undă necesară. Adică, impulsurile multiple sunt generate într-o jumătate de ciclu al formei de undă de ieșire, astfel încât tensiunea echivalentă a fiecărui impuls este o undă sinusoidală, rezultând o ieșire lină cu mai puține armonici de ordin -inferior.

 

Prin modularea lățimii fiecărui impuls în conformitate cu anumite reguli, mărimea tensiunii de ieșire a circuitului invertorului poate fi modificată, iar frecvența de ieșire poate fi, de asemenea, modificată.

 

De exemplu, dacă o formă de undă de semi-undă sinusoidală este împărțită în N părți egale, semi-undă sinusoidală poate fi considerată o formă de undă compusă din N impulsuri interconectate. Aceste impulsuri au lățime egală, toate egale cu π/n, dar amplitudine inegală, iar vârful fiecărui impuls nu este o linie dreaptă orizontală, ci o curbă, amplitudinea fiecărui impuls modificându-se conform unei legi sinusoidale. Dacă secvența de impulsuri de mai sus este înlocuită cu un număr egal de impulsuri dreptunghiulare de amplitudine egală, dar lățime inegală, astfel încât punctul de mijloc al fiecărui impuls dreptunghiular să coincidă cu punctul de mijloc al segmentului sinusoidal corespunzător și aria (adică impulsul) fiecărui impuls dreptunghiular este egală cu cea a segmentului sinusoidal corespunzător, se obține o secvență de impulsuri a cărei formă de undă este PWM. Se poate observa că lățimea fiecărui impuls variază în funcție de un model sinusoidal.

 

Pe baza principiului impulsului egal care are ca rezultat un efect egal, forma de undă PWM și jumătate-undă sinusoidală sunt echivalente. Forma de undă PWM pentru jumătate-ciclului negativ al undei sinusoidale poate fi obținută folosind aceeași metodă. În forma de undă PWM, amplitudinea fiecărui impuls este egală. Pentru a modifica amplitudinea undei sinusoidale echivalente de ieșire, pur și simplu modificați lățimea fiecărui impuls cu același factor de scalare. Prin urmare, în convertoarele AC-DC-AC, amplitudinea tensiunii impulsului de ieșire de către circuitul invertorului PWM este amplitudinea tensiunii laterale DC.

 

II. Întreținerea comutatoarelor motoarelor de curent continuu

(1) Suprafața comutatorului trebuie menținută netedă și să aibă o peliculă de oxid uniformă, maro închis, lucioasă. Dacă suprafața comutatorului este contaminată cu pulbere de carbon sau ulei, aceasta trebuie curățată cu o suflantă sau ștearsă cu o cârpă moale umezită cu alcool pentru a asigura curățenia.

 

(2) Dacă suprafața comutatorului prezintă semne de deteriorare, cum ar fi scântei excesive, rugozitate, denivelări sau arsuri, motorul trebuie oprit. Suprafața trebuie lustruită cu hârtie șmirghel fină de calitate „0” pentru a re-restaura pelicula de oxid. Dacă suprafața comutatorului este excesiv de aspră, neuniformă sau are o uzură semnificativă, comutatorul trebuie re-prelucrat. În timpul prelucrării, capetele înfășurării armăturii și urechile de conectare trebuie acoperite cu hârtie pentru a preveni pătrunderea așchiilor de metal. Viteza de tăiere ar trebui să fie de 2 metri pe secundă, iar adâncimea de tăiere și viteza de avans nu trebuie să depășească 0,1 mm. După prelucrare, segmentele comutatorului ar trebui să fie teșite și, dacă este necesar, mica dintre segmente ar trebui să fie sub decupat pentru a preveni ca mica să iasă deasupra segmentelor comutatorului.

 

(3) Verificați dacă șanțurile de mica sunt curate, iar marginile segmentelor comutatorului trebuie să fie netede și fără bavuri.

 

(4) În timp ce se asigură calitatea suprafeței comutatorului, este, de asemenea, necesar să se observe și să se monitorizeze cu atenție scânteile de comutație în timpul funcționării zilnice. În mod normal, scânteile punctiforme sau granulare sunt distribuite rar și uniform pe majoritatea periilor, ceea ce este considerat o scânteie de comutație normală. Cu toate acestea, trosniturile, mingile de foc sau scânteile stropite sunt considerate dăunătoare. Când apar scântei-în formă de inel, motorul nu trebuie să continue să funcționeze.