Hvad er metoderne til at styre hastigheden af en DC-motor?
Jan 20, 2026
Denne artikel vil primært fokusere på DC-motorer med det formål at give læserne en forståelse af deres egenskaber og relaterede oplysninger.
I. Tre metoder til DC-motorhastighedskontrol
De tre metoder til at styre hastigheden af en DC-motor er:
1. Elektrodekoblingshastighedskontrolmetode: Ved at skifte elektroderne ændres ankerviklingskredsløbet, hvilket ændrer antallet af polpar på motoren, hvorved motorhastigheden ændres. Fordelene ved denne metode er dens enkle struktur, høje pålidelighed og lave omkostninger, men hastighedskontrolområdet er relativt lille, generelt kun egnet til applikationer, hvor høj-hastighedskontrol ikke er påkrævet.
2. Spændingsregulering Hastighedskontrolmetode: Ved at ændre motorens forsyningsspænding justeres motorhastigheden. Fordelene ved denne metode er et bredt hastighedskontrolområde og høj justeringsnøjagtighed, men det kræver en dedikeret spændingsregulator, hvilket resulterer i en relativt højere pris.
3. PWM-hastighedskontrolmetode: Ved at ændre motorens driftscyklus styres motorhastigheden. Indgangs-DC-spændingen konverteres til et pulssignal, og motorens gennemsnitlige spændingsværdi styres ved at styre impulsens duty cycle, hvorved der opnås motorhastighedsregulering. Denne metode tilbyder et bredt hastighedskontrolområde og høj nøjagtighed, men kræver en dedikeret PWM hastighedsregulator, hvilket resulterer i en relativt højere pris. Samtidig genererer PWM-hastighedsstyring høj-støj og elektromagnetisk interferens, hvilket kræver passende foranstaltninger for at undertrykke dem. Grundprincippet for Pulse Width Modulation (PWM): Styremetoden involverer styring af on-off-slukningen af inverterkredsløbets omskiftningsenheder for at opnå en serie af impulser med samme amplitude ved udgangen. Disse impulser bruges til at erstatte sinusbølgen eller den nødvendige bølgeform. Det vil sige, at der genereres flere impulser i en halv cyklus af udgangsbølgeformen, så den ækvivalente spænding for hver impuls er en sinusbølge, hvilket resulterer i et jævnt output med færre harmoniske af lav-orden.
Ved at modulere bredden af hver impuls i henhold til bestemte regler, kan størrelsen af inverterkredsløbets udgangsspænding ændres, og udgangsfrekvensen kan også ændres.
For eksempel, hvis en sinusformet halv-bølgeform er opdelt i N lige store dele, kan den sinusformede halv-bølge betragtes som en bølgeform sammensat af N indbyrdes forbundne impulser. Disse impulser har samme bredde, alle lig med π/n, men ulige amplitude, og toppen af hver impuls er ikke en vandret lige linje, men en kurve, hvor amplituden af hver impuls ændres i henhold til en sinusformet lov. Hvis ovennævnte impulssekvens erstattes med et lige antal rektangulære impulser med samme amplitude, men ulige bredde, således at midtpunktet af hver rektangulær impuls falder sammen med midtpunktet af det tilsvarende sinusformede segment, og arealet (dvs. impulsen) af hver rektangulær impuls er lig med det for det tilsvarende sinusformede segment, hvilket er en PWM, hvilken impulssekvens er en PWM. Det kan ses, at bredden af hver puls varierer i henhold til et sinusformet mønster.
Baseret på princippet om lige impuls, hvilket resulterer i ens effekt, er PWM-bølgeformen og den sinusformede halv-bølge ækvivalente. PWM-bølgeformen for sinusbølgens negative halve-cyklus kan opnås ved hjælp af samme metode. I PWM-bølgeformen er amplituden af hver puls ens. For at ændre amplituden af den ækvivalente udgangssinusbølge skal du blot ændre bredden af hver impuls med den samme skaleringsfaktor. Derfor, i AC-DC-AC-konvertere, er amplituden af pulsspændingen, der udsendes af PWM-inverterkredsløbet, amplituden af DC-sidespændingen.
II. Vedligeholdelse af DC-motorkommutatorer
(1) Kommutatoroverfladen skal holdes glat og have en ensartet, mørkebrun, blank oxidfilm. Hvis kommutatoroverfladen er forurenet med kulpulver eller olie, skal den rengøres med en blæser eller tørres af med en blød klud fugtet med alkohol for at sikre renhed.
(2) Hvis kommutatoroverfladen viser tegn på forringelse, såsom overdreven gnistdannelse, ruhed, ujævnheder eller brænding, skal motoren standses. Overfladen bør poleres med fint sandpapir i klasse "0" for at-genoprette oxidfilmen. Hvis kommutatoroverfladen er for ru, ujævn eller har betydelig slitage, skal kommutatoren genbearbejdes-. Under bearbejdning skal ankerviklingenderne og forbindelsesfligene dækkes med papir for at forhindre metalspåner i at trænge ind. Skærehastigheden skal være 2 meter i sekundet, og skæredybden og tilspændingshastigheden bør ikke overstige 0,1 mm. Efter bearbejdning skal kommutatorsegmenterne affases, og om nødvendigt skal glimmeren mellem segmenterne underskæres for at forhindre glimmeren i at rage ud over kommutatorsegmenterne.
(3) Kontroller, at glimmerrillerne er rene, og at kanterne af kommutatorsegmenterne skal være glatte og fri for grater.
(4) Samtidig med at kvaliteten af kommutatoroverfladen sikres, er det også nødvendigt omhyggeligt at observere og overvåge kommuteringsgnister under daglig drift. Normalt er præcise eller granulerede gnister sparsomt og jævnt fordelt over de fleste af børsterne, hvilket betragtes som normal kommuteringsgnister. Imidlertid betragtes knitren, ildkugler eller sprøjtende gnister som skadelige. Når der opstår ringformede-gnister, bør motoren ikke fortsætte med at fungere.
