Kolme nopeudensäätömenetelmää tasavirtamoottoreille
1. Muuttuvan jännitteen nopeussäätö
2. Muuttuvan taajuuden nopeussäätö
3. Katkojan nopeuden säätö
1. Muuttuvan jännitteen nopeuden säätö
Toimintaperiaate:
Säädettävä jännitteen nopeussäätö säätää moottorin nopeutta muuttamalla tasavirtamoottorin ankkuriin syötettyä jännitettä. Yleensä jännitteen säätämiseen käytetään tasavirtalähdettä ja reaktori- tai tyristoripiiriä.
Edut:
Yksinkertainen: Ohjauspiiri on suhteellisen yksinkertainen ja helppo toteuttaa.
Alhaiset kustannukset: Ei vaadi monimutkaisia ohjauslaitteita.
Hyvä lämpöteho: Kun moottori käy pienemmällä jännitteellä, häviö on pienempi ja lämpövaikutus pienempi.
Haitat:
Matala hyötysuhde: Hyötysuhde on pienempi osakuormalla, koska jännitehäviö on kiinteä.
Vääntömomentin vaihtelu: Joissakin sovelluksissa voi aiheutua vääntömomentin vaihtelua.
Rajoitettu nopeudensäätöalue: Jännitteen vaihtelualue on rajoitettu, mikä johtaa rajoitettuun nopeudensäätöalueeseen.
2. Muuttuvan taajuuden nopeussäätö
Toimintaperiaate:
Muuttuvan taajuuden nopeussäätö säätää moottorin nopeutta muuttamalla tasavirtamoottorin virransyötön taajuutta. Tämä saavutetaan yleensä käyttämällä taajuusmuuttajaa, joka muuntaa kiinteätaajuisen AC:n muuttuvataajuiseksi AC:ksi, joka sitten muunnetaan tasataajuukseksi tasasuuntaajan avulla.
Edut:
Korkea hyötysuhde: Korkea hyötysuhde säilyy koko nopeusalueella.
Laaja nopeusalue: Voidaan saavuttaa laaja nopeudensäätöalue.
Tasainen nopeudensäätö: Tarjoaa tasaisen ja portaaton nopeuden säädön.
Hyvä dynaaminen vaste: Nopea reagointi kuormituksen muutoksiin.
Haitat:
Korkeammat kustannukset: Taajuusmuuttaja ja sen ohjauspiiri ovat kalliimpia.
Monimutkaisuus: Ohjausjärjestelmä on monimutkaisempi kuin muuttuvan jännitteen nopeuden säätö.
Mahdolliset sähkömagneettiset häiriöt: Taajuusmuuttaja voi aiheuttaa sähkömagneettisia häiriöitä.
3. Chopperin nopeuden säätö
Toimintaperiaate:
Katkojan nopeuden säätö ohjaa moottorin nopeutta säätämällä tasavirtalähteen pulssin leveyttä (PWM). Katkaisija kytkee virransyötön päälle ja pois jokaisen jakson aikana säätämällä ankkurijännitteen tehollista arvoa.
Edut:
Korkea hyötysuhde: Katkaisijalla on pienet häviöt ja korkea hyötysuhde koko nopeudensäätöalueella.
Tarkka ohjaus: Erittäin tarkka nopeuden säätö voidaan saavuttaa.
Hyvä lämpöteho: Korkean hyötysuhteen ansiosta lämpövaikutus on pieni.
Regeneroiva jarrutus: Moottorin regeneroiva jarrutus on helppo saavuttaa.
Haitat:
Kustannukset ja monimutkaisuus: Katkaisijat ja niiden ohjauspiirit voivat olla kalliita ja monimutkaisia.
Sähkömagneettinen häiriö: Katkaisijan toiminta voi aiheuttaa sähkömagneettisia häiriöitä.
Vaatimukset moottoreille: Jotkin tasavirtamoottorityypit eivät välttämättä sovellu katkaisijan nopeuden säätöön.
Jokaisella tasavirtamoottorin nopeuden säätömenetelmällä on etuja ja haittoja. Valittava menetelmä riippuu sovelluksen erityisvaatimuksista, kustannusbudjetista, tehokkuusvaatimuksista, nopeusalueesta ja ohjausjärjestelmän monimutkaisuudesta. Muuttuvan jännitteen nopeuden säätö on yksinkertainen ja edullinen, mutta tehokkuus ja nopeuden säätöalue ovat rajalliset. Muuttuva taajuusnopeussäätö tarjoaa laajan nopeusalueen ja korkean hyötysuhteen, mutta kustannukset ja ohjausjärjestelmän monimutkaisuus ovat korkeat. Katkojan nopeuden säätö on tehokas koko nopeusalueella ja voi ohjata nopeutta tarkasti, mutta saattaa vaatia monimutkaisempia ohjauspiirejä ja korkeampia kustannuksia.
