Mi az egy DC motor meghajtás?

Mi az egy DC motor meghajtó?

DC motor meghajtók definíciója

A DC motor meghajtók olyan rendszerek, amelyeket a DC motorok teljesítményének vezérlésére használnak, például a sebesség, az indítás, a fékezés és a visszafordítás műveleteinek javítására.

Indítási mechanizmusok

A DC motor meghajtók indítása során a nagy kezdeti áramokat kell kezelni, hogy megelőzzük a motortérítést, tipikusan ellenállás-változtatással.

Fékrendszerek

A fékezés nagyon fontos művelet a DC motor meghajtók számára. A motor sebességének csökkentése vagy teljes leállítása bármikor szükséges lehet, ezekben az esetekben alkalmazzák a fékezést. A DC motorok fékezése alapján negatív nyomatékot fejleszt, amikor a motor generátorként működik, és így ellenzi a motor mozgását. Főleg háromféle fékezés létezik a DC motoroknál:

Regeneratív fékezés

Az történik, amikor a generált energia a forrásba adódik, vagy ezt az egyenlettel is kifejezhetjük:

E > V és negatív Ia.

Mivel a mezőfluxus nem növelhető a rögzített értéken felül, a regeneratív fékezés csak akkor lehetséges, ha a motor sebessége magasabb, mint a rögzített érték. A sebesség-nyomaték jellemzőket a fenti grafikon mutatja. Amikor regeneratív fékezés történik, a terminális feszültség emelkedik, és így a forrás feloldódik ezen energiamennyiség biztosításától. Ezért kapcsolnak terheléseket a körbe. Tehát egyértelmű, hogy a regeneratív fékezést csak akkor használjuk, ha van elegendő terhelés a regenerált energia elfogadásához.

Dinamikus vagy ellenállásos fékezés

A dinamikus fékezés egy másik típusú fékezés a DC motor meghajtóknál, ahol a gerenda saját forgása okozza a fékezést. Ez a módszer szintén széles körben használt DC motor meghajtórendszer. Amikor fékezésre van szükség, a motor gerendáját leválasztják a forrástól, és soros ellenállást kapcsolnak a gerenda közé. Ekkor a motor generátorként működik, és az áram ellenkező irányban folyik, ami azt jelenti, hogy a mezőkapcsolat fordult. Az alábbi ábrán látható a külön-külön felhajtott és soros DC motor diagramja.

Amikor gyors fékezést igényelnek, az ellenállást (RB) több részre osztják. Ahogy a fékezés történik, és a motor sebessége csökken, az ellenállásokat egyesével kivágják, hogy átlagosan könnyű nyomatékot fenntartsanak.

Koppányzás vagy fordított feszültség fékezés.

A koppányzás olyan fékezés, amely során a tápellátási feszültség fordított, amikor fékezésre van szükség. Az ellenállást is bevezetik a körbe a fékezés során. Amikor a tápellátási feszültség iránya megváltozik, a gerendaáram is megváltozik, ami nagy értékű visszafedező erőt eredményez, és így a motort fékezi. Soros motor esetén csak a gerenda fordított a koppányzáshoz. Az alábbi ábrán látható a külön-külön felhajtott és soros felhajtott motor diagramja.

Sebesség-irányítás

Az elektromos meghajtók fő alkalmazása a DC motorok fékezése. Ismerjük az egyenletet, amely leírja egy forgó DC motor sebességét:

Most, ennek az egyenletnek megfelelően, a motor sebességét a következő módszerekkel lehet irányítani:

Gerendafeszültség-irányítás

Mindezek közül a gerendafeszültség-irányítást a leginkább preferálják, mert nagy hatékonyságú, jól szabályozott sebességgel és jó tranzient válaszokkal bír. De a módszer egyetlen hátránya, hogy csak a rögzített sebességnél alacsonyabban működhet, mert a gerendafeszültség nem haladhatja meg a rögzített értéket. A gerendafeszültség-irányítás sebesség-nyomaték görbéje a következő ábrán látható.

Mezőfluxus-irányítás

Amikor a sebesség-irányítás szükséges a rögzített sebességnél magasabban, a mezőfluxus-irányítást használják. Általában a hagyományos gépekben a maximális sebesség kétszerese lehet a rögzített sebességnek, és speciálisan kialakított gépek esetén akár hat-szorosa is lehet. A mezőfluxus-irányítás torzs-sebesség jellemzői a következő ábrán láthatók.

Gerendaellenállás-irányítás

Az ellenállás-irányítási módszer sebesség-irányítást végez, amikor ellenállást sorosan kapcsolnak a gerendával, ami energiát diszpónál. Ez a hatástalan módszer ritkán használt, tipikusan csak rövid ideig tartó sebesség-irányítás esetén, például a járműmozgástechnikában.