Три метода за регулиране на скоростта на постояннотокови двигатели
1. Регулиране на скоростта с променливо напрежение
2. Регулиране на скоростта с променлива честота
3. Регулиране на скоростта на хеликоптера
1. Променливо регулиране на скоростта на напрежението
Принцип на работа:
Регулирането на скоростта на променливо напрежение регулира скоростта на двигателя чрез промяна на напрежението, приложено към арматурата на DC двигателя. Обикновено за регулиране на напрежението се използва захранване с постоянен ток и реактор или тиристорна верига.
Предимства:
Проста: Контролната верига е сравнително проста и лесна за изпълнение.
Ниска цена: Не е необходимо сложно контролно оборудване.
Добри топлинни характеристики: Когато двигателят работи при по-ниско напрежение, загубата е по-ниска и топлинният ефект е по-малък.
Недостатъци:
Ниска ефективност: Ефективността е по-ниска при частично натоварване, тъй като има фиксиран спад на напрежението.
Флуктуация на въртящия момент: В някои приложения може да бъде причинена флуктуация на въртящия момент.
Ограничен диапазон на контрол на скоростта: Диапазонът на промяна на напрежението е ограничен, което води до ограничен диапазон на контрол на скоростта.
2. Регулиране на скоростта с променлива честота
Принцип на работа:
Регулирането на скоростта с променлива честота регулира скоростта на двигателя чрез промяна на честотата на захранването на DC двигателя. Това обикновено се постига чрез използване на честотен преобразувател, който преобразува променлив ток с фиксирана честота в променлив ток с променлива честота, който след това се преобразува в постоянен ток с променлива честота от токоизправител.
Предимства:
Висока ефективност: Високата ефективност се поддържа в целия диапазон на скоростта.
Широк диапазон на скоростта: Може да се постигне широк диапазон на регулиране на скоростта.
Плавно регулиране на скоростта: Осигурява плавно и безстепенно регулиране на скоростта.
Добра динамична реакция: Бърза реакция при промени в натоварването.
Недостатъци:
По-висока цена: Честотният преобразувател и неговата верига за управление са по-скъпи.
Сложност: Системата за управление е по-сложна от регулирането на скоростта с променливо напрежение.
Възможни електромагнитни смущения: Честотният преобразувател може да генерира електромагнитни смущения.
3. Регулиране на скоростта на хеликоптера
Принцип на работа:
Регулирането на скоростта на чопъра контролира скоростта на двигателя чрез регулиране на ширината на импулса (PWM) на DC захранването. Чопърът включва и изключва захранването по време на всеки цикъл, като регулира ефективната стойност на напрежението на котвата.
Предимства:
Висока ефективност: Хеликоптерът има ниски загуби и висока ефективност в целия диапазон на регулиране на скоростта.
Прецизен контрол: Може да се постигне много прецизен контрол на скоростта.
Добри топлинни характеристики: Поради високата ефективност топлинният ефект е малък.
Регенеративно спиране: Регенеративното спиране на двигателя се постига лесно.
Недостатъци:
Разходи и сложност: Чопърите и техните вериги за управление могат да бъдат скъпи и сложни.
Електромагнитни смущения: Работата на хеликоптера може да генерира електромагнитни смущения.
Изисквания към двигателите: Някои видове двигатели с постоянен ток може да не са подходящи за регулиране на скоростта на хеликоптера.
Всеки метод за регулиране на скоростта на двигателя с постоянен ток има предимства и недостатъци. Кой метод да изберете зависи от специфичните изисквания на приложението, бюджета на разходите, изискванията за ефективност, скоростния диапазон и сложността на системата за управление. Регулирането на скоростта с променливо напрежение е просто и евтино, но ефективността и диапазонът на управление на скоростта са ограничени. Регулирането на скоростта с променлива честота осигурява широк диапазон на скоростта и висока ефективност, но цената и сложността на системата за управление са високи. Регулирането на скоростта на хеликоптера е ефективно в целия диапазон на скоростта и може да контролира точно скоростта, но може да изисква по-сложни вериги за управление и по-високи разходи.
