Drie snelheidsregelingsmethoden voor DC-motoren
1. Variabele spanningssnelheidsregeling
2. Variabele frequentiesnelheidsregeling
3. Snelheidsregeling van de hakselaar
1. Variabele spanningssnelheidsregeling
Werkingsprincipe:
Variabele spanningssnelheidsregeling past de snelheid van de motor aan door de spanning te veranderen die op het anker van de DC-motor wordt toegepast. Meestal worden een gelijkstroomvoeding en een reactor- of thyristorcircuit gebruikt om de spanning aan te passen.
Voordelen:
Eenvoudig: Het regelcircuit is relatief eenvoudig en gemakkelijk te implementeren.
Lage kosten: Er is geen complexe regelapparatuur vereist.
Goede thermische prestaties: Wanneer de motor op een lagere spanning draait, is het verlies lager en is het thermische effect kleiner.
Nadelen:
Laag rendement: Het rendement is lager bij deellast omdat er een vaste spanningsval is.
Koppelschommelingen: Bij sommige toepassingen kunnen koppelschommelingen optreden.
Beperkt snelheidsregelbereik: Het bereik van de spanningsvariatie is beperkt, wat resulteert in een beperkt snelheidsregelbereik.
2. Variabele frequentiesnelheidsregeling
Werkingsprincipe:
Variabele frequentiesnelheidsregeling past de snelheid van de motor aan door de frequentie van de DC-motorvoeding te wijzigen. Dit wordt meestal bereikt door een frequentieomvormer te gebruiken, die AC met een vaste frequentie omzet in AC met variabele frequentie, die vervolgens door een gelijkrichter wordt omgezet in DC met variabele frequentie.
Voordelen:
Hoog rendement: Het hoge rendement blijft over het gehele snelheidsbereik behouden.
Groot snelheidsbereik: Er kan een breed snelheidsregelbereik worden bereikt.
Soepele snelheidsregeling: Zorgt voor een soepele en traploze snelheidsregeling.
Goede dynamische respons: snelle reactie op belastingveranderingen.
Nadelen:
Hogere kosten: De frequentieomvormer en het stuurcircuit zijn duurder.
Complexiteit: Het besturingssysteem is complexer dan de variabele spanningssnelheidsregeling.
Mogelijke elektromagnetische interferentie: De frequentieomvormer kan elektromagnetische interferentie genereren.
3. Snelheidsregeling van de chopper
Werkingsprincipe:
Choppersnelheidsregeling regelt de snelheid van de motor door de pulsbreedte (PWM) van de gelijkstroomvoeding aan te passen. De chopper schakelt tijdens elke cyclus de voeding in en uit, waarbij de effectieve waarde van de ankerspanning wordt aangepast.
Voordelen:
Hoog rendement: De hakselaar heeft lage verliezen en een hoog rendement over het gehele snelheidsregelbereik.
Nauwkeurige controle: Er kan een zeer nauwkeurige snelheidsregeling worden bereikt.
Goede thermische prestaties: vanwege het hoge rendement is het thermische effect klein.
Regeneratief remmen: Regeneratief remmen van de motor is eenvoudig te realiseren.
Nadelen:
Kosten en complexiteit: Choppers en hun besturingscircuits kunnen duur en complex zijn.
Elektromagnetische interferentie: De werking van de chopper kan elektromagnetische interferentie veroorzaken.
Vereisten voor motoren: Sommige typen DC-motoren zijn mogelijk niet geschikt voor snelheidsregeling van de chopper.
Elke methode voor DC-motorsnelheidsregeling heeft voor- en nadelen. Welke methode u moet kiezen, hangt af van de specifieke toepassingsvereisten, het kostenbudget, de efficiëntie-eisen, het snelheidsbereik en de complexiteit van het besturingssysteem. Variabele spanningssnelheidsregeling is eenvoudig en goedkoop, maar de efficiëntie en het snelheidsregelbereik zijn beperkt. Variabele frequentiesnelheidsregeling biedt een breed snelheidsbereik en een hoog rendement, maar de kosten en de complexiteit van het regelsysteem zijn hoog. De snelheidsregeling van de chopper is efficiënt over het gehele snelheidsbereik en kan de snelheid nauwkeurig regelen, maar vereist mogelijk complexere regelcircuits en hogere kosten.
