Tasavirtamoottoreita käytetään laajasti erilaisissa sovelluksissa, jotka edellyttävät ohjattua nopeutta ja vääntömomenttia. Nopeutta voidaan säädellä eri tavoin. Tässä artikkelissa tarkastellaan yhteisiä nopeudensäätötekniikoita, niiden teoreettista perustaa ja käytännön toteutusta.

Jänniteohjausmenetelmä

Yksinkertaisin tapa ohjata tasavirtamoottorin nopeutta on vaihdella käytettyä jännitettä. Jännitettä lisäämällä saadaan aikaan suurempi nopeus, mutta se pienentää nopeutta. Tämä menetelmä on yksinkertainen ja soveltuu sovelluksiin, joissa on vaihtelevia kuormia.

Jänniteohjaus voi kuitenkin johtaa tehottomuuteen ja lisätä tehonhukkaa erityisesti suuremmilla jännitteillä. Se toteutetaan usein käyttämällä vaihtelevia virtalähteitä tai pulssin leveyden modulointitekniikoita tehokkaan sääntelyn saavuttamiseksi.

Armature and Field Control

Nopeutta voidaan ohjata myös säätämällä armature-piiriä tai kenttäkäämitystä. Armature-ohjauksessa armature-piiriin kohdistettu jännite vaihtelee. Kenttäohjauksessa magneettikentän voimakkuutta muutetaan säätämällä kenttävirtaa.

Kenttäohjaus on yleisempää suntti- ja yhdistemoottoreissa, mikä tarjoaa vakaan nopeuden säätelyn. Armaattiohjaus tarjoaa laajemman nopeusalueen, mutta voi aiheuttaa epävakautta tietyissä kohdissa.

Pulssi-width-modulaatio (PWM)

PWM on moderni ja tehokas menetelmä nopeuden ohjaukseen. Se edellyttää syöttöjännitteen kytkemistä päälle ja pois nopeasti, säätää käyttösykliä moottorin keskimääräisen jännitteen ohjaamiseksi. Tämä menetelmä vähentää virranhukkaa ja parantaa tehokkuutta.

PWM-ohjaimia käytetään laajasti teollisuus- ja autosovelluksissa, koska ne ovat tehokkaita ja helppoja integroida sähköisiin järjestelmiin.

Täytäntöönpano

Nopeudensäätömenetelmää valittaessa on otettava huomioon kuorman ominaisuudet, tehokkuus ja monimutkaisuus. Jänniteohjaus on yksinkertainen mutta vähemmän tehokas, kun taas PWM tarjoaa korkean tehokkuuden ja tarkan ohjauksen. Kenttäohjaus takaa vakauden tietyille moottorityypeille.

Oikea toteutus takaa tasavirtamoottoreiden luotettavan toiminnan ja optimaalisen suorituskyvyn eri sovelluksissa.