Cosa è un drive per motore a corrente continua?

Cos'è un Azionamento per Motori DC?

Definizione di Azionamenti per Motori DC

Gli azionamenti per motori DC sono sistemi utilizzati per controllare le prestazioni dei motori DC, migliorando operazioni come velocità, avvio, frenatura e inversione.

Mecanismi di Avvio

L'avvio degli azionamenti per motori DC implica la gestione delle elevate correnti iniziali per prevenire danni al motore, tipicamente variando la resistenza.

Sistemi di Frenatura

La frenatura è un'operazione molto importante per gli azionamenti di motori DC. La necessità di ridurre la velocità del motore o di fermarlo completamente può sorgere in qualsiasi momento, ed è in quel momento che viene applicata la frenatura. La frenatura dei motori DC consiste fondamentalmente nello sviluppare una coppia negativa mentre il motore funziona come generatore e, di conseguenza, il movimento del motore viene opposto. Esistono principalmente tre tipi di frenatura dei motori DC:

Frenatura rigenerativa

Si verifica quando l'energia generata viene fornita alla sorgente, o possiamo mostrare questo tramite l'equazione seguente:

E > V e Ia negativo.

Poiché il flusso di campo non può essere aumentato oltre un valore nominale, la frenatura rigenerativa è possibile solo quando la velocità del motore è superiore al valore nominale. Le caratteristiche della coppia-velocità sono mostrate nel grafico sopra. Quando si verifica la frenatura rigenerativa, la tensione ai capi aumenta e, di conseguenza, la sorgente è sollevata dal fornire questa quantità di potenza. Questo è il motivo per cui i carichi sono connessi attraverso il circuito. È quindi chiaro che la frenatura rigenerativa dovrebbe essere utilizzata solo quando ci sono abbastanza carichi per assorbire la potenza rigenerativa.

Frenatura dinamica o con reostato

La frenatura dinamica è un altro tipo di frenatura per gli azionamenti di motori DC dove la rotazione stessa dell'armatura causa la frenatura. Questo metodo è anche un sistema di azionamento DC ampiamente utilizzato. Quando si desidera frenare, l'armatura del motore viene disconnessa dalla sorgente e viene introdotta una resistenza in serie all'armatura. Quindi il motore funziona come generatore e la corrente scorre nella direzione opposta, indicando che la connessione del campo è invertita. I diagrammi per i motori DC eccitati separatamente e in serie sono mostrati nella figura qui sotto.

Quando è necessario che la frenatura avvenga rapidamente, la resistenza (RB) è considerata suddivisa in sezioni. Mentre la frenatura avviene e la velocità del motore diminuisce, le resistenze vengono eliminate una sezione alla volta per mantenere la media leggera della coppia.

Frenatura per inversione o con tensione inversa.

La frenatura per inversione è un tipo di frenatura in cui la tensione di alimentazione viene invertita quando sorge la necessità di frenare. Una resistenza viene anche introdotta nel circuito durante la frenatura. Quando la direzione della tensione di alimentazione viene invertita, la corrente dell'armatura si inverte, forzando l'effetto controrotante ad un valore molto elevato e quindi frenando il motore. Per i motori in serie, solo l'armatura viene invertita per la frenatura. I diagrammi dei motori eccitati separatamente e in serie sono mostrati nella figura.

Controllo della Velocità

L'applicazione principale degli azionamenti elettrici può essere detta come la necessità di frenare i motori DC. Conosciamo l'equazione per descrivere la velocità di un motore DC in rotazione come segue:

Ora, secondo questa equazione, la velocità di un motore può essere controllata con i seguenti metodi:

Controllo della tensione dell'armatura

Tra tutti questi, il controllo della tensione dell'armatura è preferito per la sua alta efficienza, buona regolazione della velocità e buona risposta transitoria. Tuttavia, l'unico svantaggio di questo metodo è che può operare solo al di sotto della velocità nominale, poiché la tensione dell'armatura non può superare il valore nominale. La curva della coppia-velocità per il controllo della tensione dell'armatura è mostrata di seguito.

Controllo del flusso di campo

Quando è richiesto un controllo della velocità superiore alla velocità nominale, viene utilizzato il controllo del flusso di campo. Normalmente, nelle macchine ordinarie, la massima velocità può essere consentita fino al doppio della velocità nominale, e per macchine progettate appositamente, questo può essere consentito fino a sei volte la velocità nominale. Le caratteristiche della coppia-velocità per il controllo del flusso di campo sono mostrate nella figura qui sotto.

Controllo della resistenza dell'armatura

Il metodo di controllo della resistenza regola la velocità introducendo un resistore in serie con l'armatura, che dissipa potenza. Questo metodo inefficiente viene raramente utilizzato, tipicamente solo dove è necessario un breve controllo della velocità, come nei sistemi di trazione.