Ποιες είναι οι μέθοδοι για τον έλεγχο της ταχύτητας ενός κινητήρα συνεχούς ρεύματος;

Αυτό το άρθρο θα επικεντρωθεί κυρίως στους κινητήρες συνεχούς ρεύματος, με στόχο να παρέχει στους αναγνώστες την κατανόηση των χαρακτηριστικών τους και των σχετικών πληροφοριών.

 

I. Τρεις μέθοδοι για έλεγχο ταχύτητας κινητήρα συνεχούς ρεύματος

Οι τρεις μέθοδοι για τον έλεγχο της ταχύτητας ενός κινητήρα συνεχούς ρεύματος είναι:

1. Μέθοδος ελέγχου ταχύτητας μεταγωγής ηλεκτροδίων: Με την εναλλαγή των ηλεκτροδίων, αλλάζει το κύκλωμα περιέλιξης του οπλισμού, αλλάζοντας τον αριθμό των ζευγών πόλων του κινητήρα, αλλάζοντας έτσι την ταχύτητα του κινητήρα. Τα πλεονεκτήματα αυτής της μεθόδου είναι η απλή δομή, η υψηλή αξιοπιστία και το χαμηλό κόστος, αλλά το εύρος ελέγχου ταχύτητας είναι σχετικά μικρό, γενικά κατάλληλο μόνο για εφαρμογές όπου δεν απαιτείται έλεγχος ταχύτητας υψηλής-ακρίβειας.

 

2. Μέθοδος ελέγχου ταχύτητας ρύθμισης τάσης: Με την αλλαγή της τάσης τροφοδοσίας του κινητήρα, ρυθμίζεται η ταχύτητα του κινητήρα. Τα πλεονεκτήματα αυτής της μεθόδου είναι ένα μεγάλο εύρος ελέγχου ταχύτητας και υψηλή ακρίβεια προσαρμογής, αλλά απαιτεί έναν ειδικό ρυθμιστή τάσης, με αποτέλεσμα ένα σχετικά υψηλότερο κόστος.

 

3. Μέθοδος ελέγχου ταχύτητας PWM: Με την αλλαγή του κύκλου λειτουργίας του κινητήρα, ελέγχεται η ταχύτητα του κινητήρα. Η τάση DC εισόδου μετατρέπεται σε παλμικό σήμα και η μέση τιμή τάσης του κινητήρα ελέγχεται ελέγχοντας τον κύκλο λειτουργίας του παλμού, επιτυγχάνοντας έτσι ρύθμιση της ταχύτητας του κινητήρα. Αυτή η μέθοδος προσφέρει μεγάλο εύρος ελέγχου ταχύτητας και υψηλή ακρίβεια, αλλά απαιτεί έναν αποκλειστικό ελεγκτή ταχύτητας PWM, με αποτέλεσμα σχετικά υψηλότερο κόστος. Ταυτόχρονα, ο έλεγχος ταχύτητας PWM παράγει θόρυβο υψηλής-συχνότητας και ηλεκτρομαγνητικές παρεμβολές, που απαιτούν κατάλληλα μέτρα για την καταστολή τους. Η βασική αρχή της διαμόρφωσης πλάτους παλμού (PWM): Η μέθοδος ελέγχου περιλαμβάνει τον έλεγχο της ενεργοποίησης-απενεργοποίησης των συσκευών μεταγωγής του κυκλώματος μετατροπέα για τη λήψη μιας σειράς παλμών με ίσο πλάτος στην έξοδο. Αυτοί οι παλμοί χρησιμοποιούνται για να αντικαταστήσουν το ημιτονοειδές κύμα ή την απαιτούμενη κυματομορφή. Δηλαδή, παράγονται πολλαπλοί παλμοί σε μισό κύκλο της κυματομορφής εξόδου, έτσι ώστε η ισοδύναμη τάση κάθε παλμού να είναι ένα ημιτονοειδές κύμα, με αποτέλεσμα μια ομαλή έξοδο με λιγότερες αρμονικές χαμηλής-τάξης.

 

Διαμορφώνοντας το πλάτος κάθε παλμού σύμφωνα με ορισμένους κανόνες, το μέγεθος της τάσης εξόδου του κυκλώματος μετατροπέα μπορεί να αλλάξει και η συχνότητα εξόδου μπορεί επίσης να αλλάξει.

 

Για παράδειγμα, εάν μια ημιτονοειδής κυματομορφή μισού-κύματος χωρίζεται σε Ν ίσα μέρη, το ημιτονοειδές μισό-κύμα μπορεί να θεωρηθεί ως κυματομορφή που αποτελείται από Ν διασυνδεδεμένους παλμούς. Αυτοί οι παλμοί έχουν ίσο πλάτος, όλοι ίσοι με π/n, αλλά άνισο πλάτος, και η κορυφή κάθε παλμού δεν είναι μια οριζόντια ευθεία γραμμή αλλά μια καμπύλη, με το πλάτος κάθε παλμού να αλλάζει σύμφωνα με έναν ημιτονοειδές νόμο. Εάν η παραπάνω ακολουθία παλμών αντικατασταθεί με ίσο αριθμό ορθογώνιων παλμών ίσου πλάτους αλλά άνισου πλάτους, έτσι ώστε το μέσο κάθε ορθογώνιου παλμού να συμπίπτει με το μέσο του αντίστοιχου ημιτονοειδούς τμήματος και η περιοχή (δηλ. παλμός) κάθε ορθογώνιου παλμού είναι ίση με εκείνη του ημιτονοειδούς τμήματος, η αντίστοιχη περιοχή παλμού είναι Κυματομορφή PWM. Μπορεί να φανεί ότι το πλάτος κάθε παλμού ποικίλλει ανάλογα με ένα ημιτονοειδές σχέδιο.

 

Με βάση την αρχή της ίσης ώθησης που οδηγεί σε ίσο αποτέλεσμα, η κυματομορφή PWM και το ημιτονοειδές μισό-κύμα είναι ισοδύναμα. Η κυματομορφή PWM για το αρνητικό μισό-κύκλο του ημιτονοειδούς κύματος μπορεί να ληφθεί χρησιμοποιώντας την ίδια μέθοδο. Στην κυματομορφή PWM, το πλάτος κάθε παλμού είναι ίσο. Για να αλλάξετε το πλάτος του ισοδύναμου ημιτονοειδούς κύματος εξόδου, απλώς αλλάξτε το πλάτος κάθε παλμού με τον ίδιο συντελεστή κλιμάκωσης. Επομένως, στους μετατροπείς AC-DC-AC, το πλάτος της εξόδου της τάσης παλμού από το κύκλωμα του μετατροπέα PWM είναι το πλάτος της πλευρικής τάσης συνεχούς ρεύματος.

 

II. Συντήρηση μεταγωγέων DC Motor

(1) Η επιφάνεια του μετατροπέα πρέπει να διατηρείται λεία και να έχει ένα ομοιόμορφο, σκούρο καφέ, γυαλιστερό φιλμ οξειδίου. Εάν η επιφάνεια του διακόπτη είναι μολυσμένη με σκόνη άνθρακα ή λάδι, θα πρέπει να καθαριστεί με φυσητήρα ή να σκουπιστεί με ένα μαλακό πανί εμποτισμένο με οινόπνευμα για να διασφαλιστεί η καθαριότητα.

 

(2) Εάν η επιφάνεια του μεταγωγέα παρουσιάζει σημάδια φθοράς, όπως υπερβολικό σπινθήρα, τραχύτητα, ανομοιομορφία ή κάψιμο, ο κινητήρας θα πρέπει να σταματήσει. Η επιφάνεια πρέπει να γυαλιστεί με λεπτό γυαλόχαρτο ποιότητας "0" για να-αποκατασταθεί η μεμβράνη οξειδίου. Εάν η επιφάνεια του μεταγωγέα είναι υπερβολικά τραχιά, ανώμαλη ή έχει σημαντική φθορά, ο μετατροπέας θα πρέπει να-επεξεργαστεί ξανά. Κατά τη μηχανική κατεργασία, τα άκρα της περιέλιξης του οπλισμού και οι συνδετικές γλωττίδες πρέπει να καλύπτονται με χαρτί για να αποτρέπεται η είσοδος μεταλλικών ρινισμάτων. Η ταχύτητα κοπής πρέπει να είναι 2 μέτρα ανά δευτερόλεπτο και το βάθος κοπής και ο ρυθμός τροφοδοσίας δεν πρέπει να υπερβαίνουν τα 0,1 mm. Μετά τη μηχανική κατεργασία, τα τμήματα του μεταγωγέα θα πρέπει να λοξοτομηθούν και, εάν είναι απαραίτητο, η μαρμαρυγία μεταξύ των τμημάτων θα πρέπει να κοπεί κάτω για να αποτραπεί η προεξοχή της μαρμαρυγίας πάνω από τα τμήματα του μεταγωγέα.

 

(3) Ελέγξτε ότι οι αυλακώσεις μαρμαρυγίας είναι καθαρές και ότι οι άκρες των τμημάτων του μεταγωγέα πρέπει να είναι λείες και χωρίς γρέζια.

 

(4) Ενώ διασφαλίζεται η ποιότητα της επιφάνειας του μεταγωγέα, είναι επίσης απαραίτητο να παρατηρείτε και να παρακολουθείτε προσεκτικά τους σπινθήρες εναλλαγής κατά την καθημερινή λειτουργία. Κανονικά, οι ακριβείς ή κοκκώδεις σπινθήρες κατανέμονται αραιά και ομοιόμορφα στα περισσότερα πινέλα, κάτι που θεωρείται κανονικός σπινθήρας εναλλαγής. Ωστόσο, το τρίξιμο, οι βολίδες ή οι σπινθήρες που εκτοξεύονται θεωρούνται επιβλαβείς. Όταν εμφανίζονται σπινθήρες σε σχήμα δακτυλίου-, ο κινητήρας δεν πρέπει να συνεχίσει να λειτουργεί.