Hvad er en DC-motorstyring?
Hvad er en DC-motorstyring?
Definition af DC-motorstyringer
DC-motorstyringer er systemer, der anvendes til at kontrollere ydeevnen af DC-motorer, og forbedrer operationer som hastighed, start, bremse og vend.
Startmekanismer
At starte DC-motorstyringer indebærer at håndtere høje initielle strømme for at undgå motorbeskadigelse, typisk ved at variere modstand.
Bremse-systemer
Bremse er en meget vigtig operation for DC-motorstyringer. Behovet for at mindske hastigheden på en motor eller stoppe den helt kan opstå i ethvert øjeblik, det er da, hvor bremse anvendes. Bremse af DC-motorer består i at udvikle en negativ drejmoment, mens motoren fungerer som generator, og som resultat bliver bevægelsen af motoren modarbejdet. Der findes primært tre typer bremse af DC-motorer:
Regenerativ bremse
Finder sted, når den genererede energi leveres til kilden, eller vi kan vise dette gennem denne ligning:
E > V og negativ Ia.
Da feltfluxen ikke kan øges over en angivet værdi, er regenerativ bremse kun mulig, når hastigheden på motoren er højere end den angivne værdi. Hastighed-drejmoment-karakteristikken vises i grafen ovenfor. Når regenerativ bremse finder sted, stiger terminalspændingen, og som resultat bliver kilden lettet for at levere denne mængde effekt. Dette er grunden til, at belastninger er forbundet med kredsløbet. Så det er klart, at regenerativ bremse kun skal bruges, når der er nok belastninger til at absorbere den regenerative effekt.
Dynamisk eller rheostat-bremse
Dynamisk bremse er en anden type bremse af DC-motorstyringer, hvor rotationen af armaturet selv forårsager bremse. Denne metode er også et bredt anvendt DC-motorstyringssystem. Når bremse ønskes, er armaturet af motoren afkoblet fra kilden, og en serie-modstand indføres på tværs af armaturet. Så fungerer motoren som en generator, og strømmen flyder i modsat retning, hvilket indikerer, at feltforbindelsen er vendt om. Diagrammet for separat opspændede og serie-DC-motorer vises nedenfor.
Når bremse skal finde sted hurtigt, betragtes modstanden (RB) som at være af flere sektioner. Da bremse finder sted og hastigheden på motoren falder, skæres modstandene én efter én sektion for at opretholde lettet gennemsnitligt drejmoment.
Plugging eller revers spændingsbremse.
Plugging er en type bremse, hvor spændingskilden reserveres, når behovet for bremse opstår. En modstand indføres også i kredsløbet, mens bremse finder sted. Når retningen af spændingskilden reserveres, reserveres også armaturestrømmen, hvilket tvinger baglæns spænding til en meget høj værdi, og dermed bremser motoren. For serie-motorer vendes kun armaturet for plugging. Diagrammet for separat opspændede og serie-opspændede motorer vises i figuren.
Hastighedskontrol
Den hovedsagelige anvendelse af elektriske drev kan siges at være behovet for bremse af DC-motorer. Vi kender ligningen, der beskriver hastigheden på en roterende DC-motorstyring, som
Nu, ifølge denne ligning, kan hastigheden på en motor kontrolleres ved følgende metoder
Armature-spændingskontrol
Af alle disse foretrækkes armature-spændingskontrol pga. høj effektivitet, god hastighedsregulering og god transient respons. Men den eneste ulempe ved denne metode er, at den kun kan operere under den angivne hastighed, da armaturespændingen ikke må tillades at overstige den angivne værdi. Hastighed-drejmoment-kurven for armature-spændingskontrol vises nedenfor.
Feltfluxkontrol
Når hastighedskontrol kræves over den angivne hastighed, anvendes feltfluxkontrol. Normalt i almindelige maskiner kan maksimal hastighed tillades op til to gange den angivne hastighed, og for specielt designede maskiner kan dette tillades op til seks gange den angivne hastighed. Drejmoment-hastighed-karakteristikker for feltfluxkontrol vises i figuren nedenfor.
Armaturemodstands-kontrol
Metoden med modstands-kontrol justerer hastighed ved at indføre en modstand i serie med armaturet, som dissipere effekt. Denne ineffektive metode anvendes sjældent, typisk kun, hvor kortvarig hastighedskontrol er nødvendig, som i traction-systemer.
