Co je DC motorový pohon?

Co je ovladač stejnosměrného motoru?

Definice ovladače stejnosměrného motoru

Ovladače stejnosměrných motorů jsou systémy používané k řízení výkonu stejnosměrných motorů, které zlepšují operace jako rychlost, spouštění, brzdění a obracení.

Spouštěcí mechanismy

Spouštění ovladačů stejnosměrných motorů zahrnuje správu vysokých počátečních proudů, aby se zabránilo poškození motoru, obvykle změnou odporu.

Brzdové systémy

Brzdění je velmi důležitou operací pro ovladače stejnosměrných motorů. Potřeba snížení rychlosti motoru nebo jeho úplné zastavení může nastat v jakémkoli okamžiku, a to je moment, kdy se aplikuje brzdění. Brzdění stejnosměrných motorů zahrnuje vytváření záporného momentu, kdy motor funguje jako generátor a výsledkem je opozice pohybu motoru. Existuje tři hlavní typy brzdění stejnosměrných motorů:

Regenerativní brzdění

Probíhá, když vygenerovaná energie je dodávána do zdroje, což lze vyjádřit touto rovnicí:

E > V a záporný Ia.

Jelikož magnetický tok pole nelze zvýšit nad určenou hodnotu, regenerativní brzdění je možné pouze tehdy, když rychlost motoru je vyšší než nominální hodnota. Charakteristiky rychlosti a momentu jsou znázorněny na grafu nahoře. Když dojde k regenerativnímu brzdění, napětí na terminálech stoupne a výsledkem je, že zdroj je zbaven dodávání této množství energie. Proto jsou na obvod připojeny zátěže. Je tedy jasné, že regenerativní brzdění by mělo být používáno pouze tehdy, když jsou dostatečné zátěže, které mohou absorbovat regenerativní energii.

Dynamické nebo rezistivní brzdění

Dynamické brzdění je další typ brzdění stejnosměrných motorů, kde samo otáčení armatury způsobuje brzdění. Tento způsob je také široce používán v systémech ovladačů stejnosměrných motorů. Pokud je požadováno brzdění, pak se armatura motoru odpojí od zdroje a do obvodu je přidán sériový odpor. Motor pak funguje jako generátor a proud teče v opačném směru, což naznačuje, že spojení pole je obráceno. Diagramy samonapínacích a sériových DC motorů jsou znázorněny na obrázku níže.

Pokud je potřeba, aby brzdění proběhlo rychle, je odpor (RB) rozdělen do několika částí. Jak dojde k brzdění a rychlost motoru klesne, odpor se postupně odpojuje, aby se udržel lehký průměrný moment.

Přepínání nebo reverzní napěťové brzdění.

Přepínání je typ brzdění, kdy se při potřebě brzdění převrátí napětí zdroje. Do obvodu je také přidán odpor. Když se směr napětí zdroje převrátí, pak se také převrátí proud armatury, což způsobí velmi vysokou hodnotu protihrané síly a tím brzdí motor. Pro sériové motory je při přepínání převrácena pouze armatura. Diagramy samonapínacích a sériově napájených motorů jsou znázorněny na obrázku.

Řízení rychlosti

Hlavní aplikace elektrických ovladačů lze označit jako potřeba brzdění stejnosměrných motorů. Známe rovnici popisující rychlost rotujícího stejnosměrného motoru:

Podle této rovnice lze rychlost motoru ovládat následujícími metodami:

Řízení napětí armatury

Mezi všechny tyto metody je preferováno řízení napětí armatury kvůli vysoké efektivitě, dobré regulaci rychlosti a dobré přechodné odezvě. Největší nevýhodou této metody je, že lze ji použít pouze pod nominální rychlost, protože napětí armatury nesmí překročit nominální hodnotu. Charakteristika rychlosti a momentu pro řízení napětí armatury je znázorněna níže.

Řízení magnetického toku pole

Když je potřeba řídit rychlost nad nominální hodnotou, používá se řízení magnetického toku pole. Obvykle u běžných strojů lze dovolit maximální rychlost až dvakrát větší než nominální hodnota, a pro speciálně navržené stroje lze dovolit až šestkrát větší než nominální hodnota. Charakteristika momentu a rychlosti pro řízení magnetického toku pole je znázorněna na následujícím obrázku.

Řízení odporem armatury

Metoda řízení odporem upravuje rychlost přidáním rezistoru v sérii s armaturou, který disipuje energii. Tato neefektivní metoda se používá zřídka, obvykle pouze tam, kde je potřeba krátkodobé řízení rychlosti, jako v trakčních systémech.