Die Möglichkeit, die Drehzahl eines Gleichstrommotors zu regeln, ist von unschätzbarem Wert. Sie ermöglicht die Anpassung der Motordrehzahl an spezifische Betriebsanforderungen und ermöglicht sowohl Geschwindigkeitserhöhungen als auch -reduzierungen. In diesem Zusammenhang haben wir vier Methoden zur effektiven Reduzierung der Drehzahl eines Gleichstrommotors detailliert beschrieben.
Das Verständnis der Funktionsweise eines Gleichstrommotors offenbart4 Schlüsselprinzipien:
1. Die Drehzahl des Motors wird durch den Drehzahlregler geregelt.
2. Die Motordrehzahl ist direkt proportional zur Versorgungsspannung.
3. Die Motordrehzahl ist umgekehrt proportional zum Ankerspannungsabfall.
4. Die Motordrehzahl ist umgekehrt proportional zum Fluss, der durch die Feldergebnisse beeinflusst wird.
Die Drehzahl eines Gleichstrommotors kann reguliert werden durch4 Hauptmethoden:
1. Durch den Einbau eines DC-Motor-Controllers
2. Durch Änderung der Versorgungsspannung
3. Durch Einstellen der Ankerspannung und durch Ändern des Ankerwiderstands
4. Durch die Steuerung des Flusses und durch die Regulierung des Stroms durch die Feldwicklung
Schauen Sie sich diese an4 Möglichkeiten, die Geschwindigkeit zu optimierenIhres Gleichstrommotors:
1. Einbau eines DC-Drehzahlreglers
Ein Getriebe, auch Untersetzungsgetriebe oder Drehzahlminderer genannt, besteht aus mehreren Zahnrädern, die Sie Ihrem Motor hinzufügen können, um ihn deutlich zu verlangsamen und/oder ihm mehr Leistung zu verleihen. Wie stark er verlangsamt, hängt von der Übersetzung und der Funktion des Getriebes ab, das einer Gleichstrommotorsteuerung ähnelt.
Wie erreicht man eine Gleichstrommotorsteuerung?
SindbadAntriebe, die mit einem integrierten Drehzahlregler ausgestattet sind, vereinen die Vorteile von Gleichstrommotoren mit einer ausgeklügelten elektronischen Steuerung. Die Parameter des Reglers und die Betriebsart lassen sich über einen Motion Manager feinjustieren. Je nach gewünschtem Drehzahlbereich kann die Rotorposition digital oder mit optional erhältlichen analogen Hall-Sensoren erfasst werden. Dies ermöglicht die Konfiguration der Drehzahlregelung in Verbindung mit dem Motion Manager und Programmieradaptern. Für Mikroelektromotoren sind verschiedene Gleichstrommotorregler auf dem Markt erhältlich, die die Motordrehzahl je nach Spannungsversorgung anpassen können. Dazu gehören Modelle wie der 12-V-Gleichstrom-Drehzahlregler, der 24-V-Gleichstrom-Drehzahlregler und der 6-V-Gleichstrom-Drehzahlregler.
2. Geschwindigkeit mit Spannung steuern
Elektromotoren decken ein breites Spektrum ab, von Modellen mit Bruchteil einer PS-Zahl für Kleingeräte bis hin zu Hochleistungsaggregaten mit mehreren Tausend PS für die Schwerindustrie. Die Betriebsdrehzahl eines Elektromotors wird durch seine Bauart und die Frequenz der angelegten Spannung beeinflusst. Bei konstanter Last ist die Motordrehzahl direkt proportional zur Versorgungsspannung. Folglich führt eine Reduzierung der Spannung zu einer Verringerung der Motordrehzahl. Elektroingenieure bestimmen die geeignete Motordrehzahl anhand der spezifischen Anforderungen jeder Anwendung, analog zur Angabe der PS-Zahl im Verhältnis zur mechanischen Last.
3. Drehzahlregelung mit Ankerspannung
Diese Methode eignet sich speziell für kleine Motoren. Die Feldwicklung wird von einer konstanten Quelle gespeist, während die Ankerwicklung von einer separaten, variablen Gleichstromquelle gespeist wird. Durch die Steuerung der Ankerspannung lässt sich die Motordrehzahl durch Änderung des Ankerwiderstands anpassen, der wiederum den Spannungsabfall über dem Anker beeinflusst. Zu diesem Zweck wird ein variabler Widerstand in Reihe mit dem Anker verwendet. Bei der niedrigsten Einstellung des variablen Widerstands ist der Ankerwiderstand normal und die Ankerspannung sinkt. Mit steigendem Widerstand sinkt die Spannung über dem Anker weiter, wodurch der Motor langsamer wird und seine Drehzahl unter dem üblichen Niveau bleibt. Ein großer Nachteil dieser Methode ist jedoch der erhebliche Leistungsverlust, der durch den Widerstand in Reihe mit dem Anker verursacht wird.
4. Geschwindigkeitskontrolle mit Flux
Bei diesem Ansatz wird der von den Feldwicklungen erzeugte magnetische Fluss moduliert, um die Motordrehzahl zu regeln. Der magnetische Fluss hängt vom Strom ab, der durch die Feldwicklung fließt und durch Einstellen des Stroms verändert werden kann. Diese Einstellung wird durch die Einbindung eines variablen Widerstands in Reihe mit dem Feldwicklungswiderstand erreicht. Bei minimal eingestelltem variablen Widerstand fließt zunächst aufgrund der Nennversorgungsspannung der Nennstrom durch die Feldwicklung, wodurch die Drehzahl aufrechterhalten wird. Mit zunehmender Verringerung des Widerstands wird der Strom durch die Feldwicklung stärker, was zu einem erhöhten Fluss und einer anschließenden Verringerung der Motordrehzahl unter ihren Standardwert führt. Diese Methode ist zwar für die Drehzahlregelung von Gleichstrommotoren effektiv, kann jedoch den Kommutierungsprozess beeinflussen.
Abschluss
Die von uns betrachteten Methoden sind nur einige Beispiele für die Drehzahlregelung eines Gleichstrommotors. Wenn man darüber nachdenkt, wird schnell klar, dass die Verwendung eines Mikrogetriebes als Motorsteuerung und die Wahl eines Motors mit der optimalen Spannungsversorgung eine wirklich kluge und kostengünstige Lösung ist.
Herausgeber: Carina
Veröffentlichungszeit: 17. Mai 2024