Може ли двигател с четка за постоянен ток да се използва в приложение за променлива - скорост?
Като доставчик на двигатели с четка DC, често ме питат дали тези двигатели могат да се използват в приложения за променлива - скорост. Отговорът е озвучаващ да и в тази публикация в блога ще проуча причините, поради които методите за постигане на променлива скорост и съображенията при използване на DC четки двигатели в такива приложения.
Защо DC четки мотори за променливи - приложения за скорост?
DC четките имат няколко присъщи характеристики, които ги правят подходящи за операции с променлива - скорост. Първо, те предлагат прост и ясен механизъм за контрол - контрол. Скоростта на двигател с четка DC е пряко пропорционална на напрежението, приложено към неговите клеми. Като променяме входното напрежение, можем лесно да регулираме скоростта на двигателя. Тази връзка е описана от основното уравнение на скоростта на двигателя: (n = \ frac {v - ir} {k \ varphi}), където (n) е скоростта на двигателя, (v) е приложеното напрежение, (i) е токът на арматурата, (r) е съпротивлението на въоръжението, (k) е специфична константа на двигателя, и (\ varphi) е магнитното поток.
Второ, двигателите с четка DC осигуряват отлични характеристики на въртящия момент - скорост. Те могат да доставят висок начален въртящ момент, което е от решаващо значение в много променливи приложения за скорост, където натоварването трябва да бъде ускорено от покой. Например, в конвейерните системи, моторът трябва да може да започне движението на тежки товари. DC четки моторите могат да отговарят на това изискване ефективно.
Друго предимство е тяхната цена - ефективност. В сравнение с някои други видове двигатели, като променливи серво двигатели или DC Motors без четки, DC четките двигатели обикновено са по -достъпни. Това ги прави привлекателен вариант за приложения, при които разходите са важен фактор, особено в проекти с ограничен мащаб или бюджет.
Методи за постигане на променлива скорост
Има няколко метода за постигане на променлива скорост с двигатели с четки с постоянен ток.
Управление на напрежението
Най -често срещаният метод е управлението на напрежението. Използвайки променливо захранване, можем директно да регулираме напрежението, приложено към двигателя. Това може да се постигне чрез обикновена верига за разделител на напрежението, базирана на резистор, в приложения с ниска мощност. Този метод обаче не е много ефективен, тъй като резисторът разсейва значително количество мощност.
За по -ефективно управление на напрежението се използва широко импулсно -ширина (PWM). PWM работи чрез бързо включване и изключване на захранването с висока честота. Средното напрежение, приложено към двигателя, се определя от работен цикъл на PWM сигнала. По -високият цикъл означава по -високо средно напрежение и по този начин по -висока скорост на двигателя. PWM контролерите са сравнително евтини и могат да осигурят прецизен контрол на скоростта.
Контрол на полевия поток
Друг начин за контрол на скоростта на двигателя с четка за постоянен ток е чрез промяна на полевия поток. Според уравнението на скоростта на двигателя намаляването на полевия поток ще увеличи скоростта на двигателя. Това може да се постигне чрез използване на променлив резистор в полевата верига за регулиране на полевия ток. Този метод обаче има ограничения. Когато полевият поток се намали твърде много, двигателят може да стане нестабилен и да се прегрява поради прекомерен ток на арматурата.
Съображения в променливи - приложения за скорост
Докато DC четките двигатели са подходящи за приложения за променлива - скорост, има някои важни съображения.
Износване на четката
Един от основните недостатъци на DC четките е износването на четките. Тъй като четките осъществяват контакт с комутатора за прехвърляне на електрическа мощност в арматурата, те постепенно се износват с течение на времето. При променливи - приложения за скорост четките могат да изпитат повече стрес поради променящите се електрически и механични условия. Това може да доведе до по -кратък живот на четката и увеличени изисквания за поддръжка. Необходими са редовни проверки и подмяна на четките, за да се гарантира надеждната работа на двигателя.
Електрически шум
DC четките могат да генерират електрически шум по време на работа, особено когато скоростта се променя. Пролечването между четките и комутатора произвежда електромагнитни смущения (EMI), което може да повлияе на работата на други електронни устройства в близост. За да се смекчи този проблем, могат да се използват филтри и екраниране. Например, кондензатор може да бъде свързан през двигателните терминали, за да се намали шумът с висока честота.
Топлинно разсейване
Променлива - Скоростната работа може да доведе до генериране на повече топлина, особено когато двигателят работи при ниски скорости или при условия на високо натоварване. Трябва да се осигурят адекватни мерки за разсейване на топлината, като радиаторни мивки или вентилатори за охлаждане, за да се предотврати прегряването на двигателя. Прегряването може да повреди изолацията на намотките на двигателя и да намали живота на двигателя.
Приложения на DC четки двигатели в променливи - Сценарии на скорост
DC Monked Motors се използват широко в различни променливи - скоростни приложения.
Индустриална автоматизация
В индустриалната автоматизация, DC четките се използват в конвейерните системи, роботизирани оръжия и опаковъчни машини. В конвейерните системи скоростта на двигателя трябва да се регулира според скоростта на производство. Използвайки променлив - контрол на скоростта, конвейерът може да работи с различни скорости, за да съответства на потока от материали. В роботизирани оръжия двигателите са отговорни за движението на ставите. Променлива - Контролът на скоростта позволява на робота да изпълнява различни задачи с различни нива на прецизност и скорост.
Автомобилни приложения
В автомобилни приложения, DC четките се използват в електропроводите, чистачките на предното стъкло и регулаторите на седалките. Тези приложения изискват променлива - скоростна работа, за да осигурят различни нива на функционалност. Например, скоростта на чистачките на предното стъкло може да се регулира според интензивността на дъжда.
Потребителски продукти
DC четки моторите се намират и в много потребителски продукти. Например, вМасажен постоянен моторПриложения, скоростта на двигателя може да се регулира, за да осигури различни интензивности на масажа. ВDC Gear MotorПриложения, като например в малки уреди като миксери и смесители, променливо - Контролът на скоростта позволява на потребителя да избира различни скорости на работа за различни задачи.
Заключение
В заключение, двигателите с четка DC наистина могат да се използват в променливи приложения за скорост. Техният прост механизъм за контрол - контрол, отличен въртящ момент - характеристики на скоростта и ефективност на разходите - ги правят жизнеспособна опция за широк спектър от приложения. Важно е обаче да се вземат предвид проблемите на износването на четката, електрическия шум и разсейването на топлината, когато ги използвате.
Ако се интересувате от използване на DC четки за мотори за вашите приложения за променлива - скорост, ние като професионален доставчик на двигатели с четки с постоянен ток можем да ви предоставим продукти с високо качество и техническа поддръжка. НашитеPMDC Motor - фабрикае оборудван с усъвършенствано производство и тестово оборудване, за да гарантира производителността и надеждността на нашите двигатели. Приветстваме ви да се свържете с нас за повече информация и да обсъдите вашите специфични изисквания.
ЛИТЕРАТУРА
- Chapman, SJ (2012). Основи на електрически машини. McGraw - Hill.
- Fitzgerald, AE, Kingsley, C., & Umans, SD (2003). Електрически машини. McGraw - Hill.