อะไรคือไดรฟ์มอเตอร์กระแสตรง

มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงคืออะไร?

คำนิยามของมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง

ระบบขับเคลื่อนมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงใช้ในการควบคุมสมรรถนะของมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง โดยเพิ่มประสิทธิภาพในการทำงาน เช่น ความเร็ว การเริ่มต้น การเบรก และการกลับทิศทาง

กลไกการเริ่มต้น

การเริ่มต้นระบบขับเคลื่อนมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงจำเป็นต้องจัดการกับกระแสไฟฟ้าสูงในช่วงแรกเพื่อป้องกันความเสียหายของมอเตอร์ โดยทั่วไปจะทำโดยการปรับความต้านทาน

ระบบเบรก

การเบรกเป็นการทำงานที่สำคัญมากสำหรับระบบขับเคลื่อนมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง ความต้องการลดความเร็วของมอเตอร์หรือหยุดมอเตอร์อาจเกิดขึ้นได้ทุกเมื่อ ซึ่งเป็นเวลาที่การเบรกถูกนำมาใช้ การเบรกของมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงคือการสร้างแรงบิดลบขณะที่มอเตอร์ทำงานเหมือนเครื่องกำเนิดไฟฟ้าและผลลัพธ์คือการขัดขวางการเคลื่อนไหวของมอเตอร์ มีหลักๆ สามประเภทของการเบรกของมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง:

เบรกแบบรีเจเนเรทีฟ

เกิดขึ้นเมื่อพลังงานที่สร้างขึ้นถูกส่งกลับไปยังแหล่งพลังงาน หรือเราสามารถแสดงด้วยสมการนี้:

E > V และ Ia เป็นลบ

เนื่องจากสนามแม่เหล็กไม่สามารถเพิ่มขึ้นเกินค่ากำหนด ดังนั้นการเบรกแบบรีเจเนเรทีฟจึงเป็นไปได้เฉพาะเมื่อความเร็วของมอเตอร์สูงกว่าค่ากำหนด คุณลักษณะความเร็ว-แรงบิดแสดงในกราฟด้านบน เมื่อมีการเบรกแบบรีเจเนเรทีฟ แรงดันที่ปลายวงจรจะเพิ่มขึ้นและผลคือแหล่งพลังงานจะได้รับการบรรเทาจากการจ่ายพลังงานจำนวนนี้ นี่คือเหตุผลที่โหลดถูกเชื่อมต่อในวงจร ดังนั้น การเบรกแบบรีเจเนเรทีฟควรใช้เฉพาะเมื่อมีโหลดเพียงพอที่จะดูดซับพลังงานรีเจเนเรทีฟ

เบรกแบบไดนามิกหรือเรซิสเตอร์

เบรกแบบไดนามิกเป็นอีกประเภทหนึ่งของการเบรกของมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงที่การหมุนของอาร์มาเจอร์เองทำให้เกิดการเบรก วิธีนี้เป็นระบบขับเคลื่อนมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย เมื่อต้องการเบรก อาร์มาเจอร์ของมอเตอร์จะถูกแยกออกจากแหล่งพลังงานและนำความต้านทานแบบอนุกรมเข้ามาในอาร์มาเจอร์ จากนั้นมอเตอร์จะทำงานเหมือนเครื่องกำเนิดไฟฟ้าและกระแสไฟฟ้าจะไหลในทิศทางตรงข้าม ซึ่งหมายความว่าการเชื่อมต่อสนามแม่เหล็กถูกสลับทิศทาง แผนภาพสำหรับมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงที่กระตุ้นแยกและมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงที่กระตุ้นอนุกรมแสดงในรูปด้านล่าง

เมื่อต้องการเบรกอย่างรวดเร็ว ความต้านทาน (RB) จะถูกพิจารณาเป็นบางส่วน เมื่อมีการเบรกและความเร็วของมอเตอร์ลดลง ความต้านทานจะถูกตัดออกทีละส่วนเพื่อรักษาแรงบิดเฉลี่ยที่เบา

เบรกแบบปลั๊กหรือแรงดันย้อนกลับ

การเบรกแบบปลั๊กเป็นประเภทของการเบรกที่แรงดันไฟฟ้าถูกย้อนกลับเมื่อมีความต้องการเบรก ความต้านทานยังถูกนำเข้ามาในวงจรขณะที่มีการเบรก เมื่อทิศทางของแรงดันไฟฟ้าย้อนกลับ กระแสไฟฟ้าในอาร์มาเจอร์ก็ย้อนกลับทำให้แรงดันกลับสูงมากและทำให้มอเตอร์หยุด สำหรับมอเตอร์อนุกรมอาร์มาเจอร์จะถูกย้อนกลับสำหรับการเบรกแบบปลั๊ก แผนภาพของมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงที่กระตุ้นแยกและมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงที่กระตุ้นอนุกรมแสดงในรูป

การควบคุมความเร็ว

การใช้งานหลักของระบบขับเคลื่อนไฟฟ้าสามารถกล่าวได้ว่าคือความต้องการเบรกของมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง เราทราบสมการที่ใช้อธิบายความเร็วของมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงที่หมุนคือ

ตามสมการนี้ ความเร็วของมอเตอร์สามารถควบคุมได้โดยวิธีต่อไปนี้

การควบคุมแรงดันอาร์มาเจอร์

ในทุกวิธีนี้ การควบคุมแรงดันอาร์มาเจอร์เป็นที่นิยมเนื่องจากมีประสิทธิภาพสูงและมีการควบคุมความเร็วดีและมีการตอบสนองชั่วคราวที่ดี แต่ข้อเสียเดียวของวิธีนี้คือสามารถทำงานได้เฉพาะเมื่อความเร็วต่ำกว่าค่ากำหนด เนื่องจากแรงดันอาร์มาเจอร์ไม่สามารถเกินค่ากำหนด กราฟความเร็ว-แรงบิดสำหรับการควบคุมแรงดันอาร์มาเจอร์แสดงด้านล่าง

การควบคุมสนามแม่เหล็ก

เมื่อต้องการควบคุมความเร็วเหนือค่ากำหนด การควบคุมสนามแม่เหล็กจะถูกใช้ ในเครื่องจักรทั่วไป ความเร็วสูงสุดสามารถยอมรับได้ถึงสองเท่าของค่ากำหนด และสำหรับเครื่องจักรที่ออกแบบพิเศษสามารถยอมรับได้ถึงหกเท่าของค่ากำหนด กราฟความเร็ว-แรงบิดสำหรับการควบคุมสนามแม่เหล็กแสดงในรูปด้านล่าง

การควบคุมความต้านทานอาร์มาเจอร์

วิธีการควบคุมความต้านทานปรับความเร็วโดยการนำความต้านทานเข้ามาในอนุกรมกับอาร์มาเจอร์ ซึ่งทำให้เกิดการสลายพลังงาน วิธีนี้ไม่มีประสิทธิภาพและไม่ค่อยใช้ ยกเว้นในกรณีที่ต้องการควบคุมความเร็วอย่างสั้นๆ เช่น ในระบบขนส่ง