Двигателят с постоянен ток е един от най-разпространените електрически двигатели с широк спектър от приложения, като промишлено производство, превозни средства, домакински уреди и т.н. Управлението на DC двигателя е много критично. В процеса на промишлено производство работното състояние на двигателя може да бъде точно контролирано, което може да подобри ефективността на производството и качеството на продукта, а също така може да спести енергия. Тази статия ще представи принципа на управление и общите методи за управление на двигатели с постоянен ток.
1. Принцип
Принципът на двигателя с постоянен ток е да преобразува електрическата енергия в механична чрез използване на електромагнитното взаимодействие между възбуждащата намотка и намотката на статора. Когато токът протича през възбудителната намотка, се генерира силно магнитно поле, което кара проводниците в намотката на статора да се въртят от магнитна сила. Тъй като скоростта на въртене на проводника е свързана с размера и посоката на тока, контролирането на размера и посоката на тока може ефективно да контролира скоростта и посоката на въртене на двигателя.
2. Метод за управление на постояннотоков двигател
2.1 Контрол на скоростта
Контролът на скоростта се отнася до метод за постигане на контрол на двигателя чрез регулиране на скоростта на двигателя. Контролът на скоростта на мотора с постоянен ток включва регулиране на скоростта на превключване на електрода, регулиране на скоростта на рязане на напрежението, регулиране на скоростта на модулация на напрежението, регулиране на скоростта с обратна връзка по ток, регулиране на скоростта на управление на въртящия момент и други методи.
2.1.1 Регулиране на скоростта на превключване на електродите
Регулирането на скоростта на превключване на електродите означава, че захранващото напрежение е разделено на различни нива и свързано към електродите чрез еднопосочно коригиране и превключващ контролер, така че да контролира скоростта на двигателя. Контролерът за превключване на електродите обикновено превключва автоматично според изискванията на скоростта на двигателя, така че двигателят да има надеждна и точна скорост.
2.1.2 Регулиране на скоростта на рязане на напрежението
Регулирането на скоростта на рязане на напрежението се отнася до промяна на скоростта на двигателя чрез промяна на натоварването на електродите. Контролерът за прекъсвач на напрежението свързва резистор между спирачката и веригата на превключвателя, токът преминава през този резистор, за да образува нарязване на напрежението на рязане, а скоростта на двигателя може да се контролира чрез различни цикли на нарязване и честоти.
2.1.3 Регулиране на скоростта на модулация на напрежението
Регулирането на скоростта на модулация на напрежението е да контролира скоростта на двигателя чрез промяна на напрежението на светлата верига или тъмната верига. Тъй като статорната намотка на DC двигателя е свързана към полюсите и комутатора, е трудно директно да се промени захранващото напрежение. Чрез използване на силови електронни устройства за управление на посоката и големината на тока във веригата, скоростта на двигателя се контролира.
2.1.4 Регулиране на скоростта с обратна връзка по ток
Регулирането на скоростта с обратна връзка по ток се отнася до контролиране на скоростта на двигателя чрез токов детектор. Детекторът за ток може да контролира двигателя чрез изчисляване на големината и посоката на тока, така че двигателят да поддържа постоянна скорост.
2.1.5 Регулиране на скоростта на управление на въртящия момент
Регулирането на скоростта за управление на въртящия момент се отнася до контролиране на скоростта на двигателя чрез контролиране на изходния въртящ момент на двигателя. Регулирането на скоростта на управление на въртящия момент обикновено включва два режима: управление на въртящия момент в текущ режим и управление на въртящия момент в режим на скорост.
2.2 Контрол на посоката
Управлението на посоката се отнася до управление на работата на двигателя чрез промяна на посоката на въртене на двигателя. Чрез промяна на посоката на напрежението или тока върху електродите може да се реализира превключване напред и назад, като по този начин се контролира посоката на двигателя.
3. Обобщение
Тази статия представя накратко принципа на управление и общите методи за управление на постояннотокови двигатели. Управлението на DC мотор позволява управление на скоростта и посоката на двигателя, което позволява прецизно и ефективно производство. На практика е необходимо да се избере подходящ метод за управление според действителните нужди, за да се използват пълноценно характеристиките на постояннотоковите двигатели и да се подобри ефективността на производството и качеството на продукта.
