วิธีการควบคุมความเร็วสามวิธีสำหรับมอเตอร์กระแสตรง
1. การควบคุมความเร็วแรงดันไฟฟ้าแบบแปรผัน
2. การควบคุมความเร็วความถี่ตัวแปร
3. การควบคุมความเร็วของชอปเปอร์
1. การควบคุมความเร็วแรงดันไฟฟ้าตัวแปร
หลักการทำงาน:
การควบคุมความเร็วแรงดันไฟฟ้าแบบแปรผันจะปรับความเร็วของมอเตอร์โดยการเปลี่ยนแรงดันไฟฟ้าที่ใช้กับกระดองของมอเตอร์กระแสตรง โดยปกติแล้วจะใช้แหล่งจ่ายไฟ DC และวงจรเครื่องปฏิกรณ์หรือไทริสเตอร์เพื่อปรับแรงดันไฟฟ้า
ข้อดี:
ง่าย: วงจรควบคุมค่อนข้างง่ายและใช้งานง่าย
ต้นทุนต่ำ: ไม่ต้องใช้อุปกรณ์ควบคุมที่ซับซ้อน
ประสิทธิภาพการระบายความร้อนที่ดี: เมื่อมอเตอร์ทำงานที่แรงดันไฟฟ้าต่ำ การสูญเสียจะลดลง และผลกระทบด้านความร้อนจะมีน้อยลง
ข้อเสีย:
ประสิทธิภาพต่ำ: ประสิทธิภาพจะลดลงที่โหลดบางส่วน เนื่องจากมีแรงดันไฟฟ้าตกคงที่
ความผันผวนของแรงบิด: ในบางการใช้งาน แรงบิดผันผวนอาจเกิดขึ้นได้
ช่วงการควบคุมความเร็วที่จำกัด: ช่วงการเปลี่ยนแปลงของแรงดันไฟฟ้ามีจำกัด ส่งผลให้ช่วงการควบคุมความเร็วมีจำกัด
2. การควบคุมความเร็วความถี่ตัวแปร
หลักการทำงาน:
การควบคุมความเร็วความถี่ตัวแปรจะปรับความเร็วของมอเตอร์โดยการเปลี่ยนความถี่ของแหล่งจ่ายไฟของมอเตอร์กระแสตรง โดยปกติจะทำได้โดยใช้ตัวแปลงความถี่ ซึ่งจะแปลงความถี่ AC คงที่ไปเป็น AC ความถี่แปรผัน ซึ่งจากนั้นจะถูกแปลงเป็น DC ความถี่แบบแปรผันโดยวงจรเรียงกระแส
ข้อดี:
ประสิทธิภาพสูง: รักษาประสิทธิภาพสูงตลอดช่วงความเร็วทั้งหมด
ช่วงความเร็วกว้าง: สามารถบรรลุช่วงการควบคุมความเร็วได้กว้าง
การควบคุมความเร็วที่ราบรื่น: ให้การควบคุมความเร็วที่ราบรื่นและไม่มีขั้นตอน
การตอบสนองแบบไดนามิกที่ดี: การตอบสนองอย่างรวดเร็วต่อการเปลี่ยนแปลงโหลด
ข้อเสีย:
ต้นทุนที่สูงขึ้น: ตัวแปลงความถี่และวงจรควบคุมมีราคาแพงกว่า
ความซับซ้อน: ระบบควบคุมมีความซับซ้อนมากกว่าการควบคุมความเร็วแรงดันไฟฟ้าแบบแปรผัน
การรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าที่เป็นไปได้: ตัวแปลงความถี่อาจก่อให้เกิดการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า
3.การควบคุมความเร็วของชอปเปอร์
หลักการทำงาน:
การควบคุมความเร็วของเครื่องบดสับจะควบคุมความเร็วของมอเตอร์โดยการปรับความกว้างพัลส์ (PWM) ของแหล่งจ่ายไฟ DC เครื่องบดสับจะเปิดและปิดแหล่งจ่ายไฟในแต่ละรอบ เพื่อปรับค่าประสิทธิภาพของแรงดันไฟฟ้าของกระดอง
ข้อดี:
ประสิทธิภาพสูง: เครื่องบดสับมีการสูญเสียต่ำและมีประสิทธิภาพสูงตลอดช่วงการควบคุมความเร็วทั้งหมด
การควบคุมที่แม่นยำ: สามารถควบคุมความเร็วได้อย่างแม่นยำมาก
ประสิทธิภาพการระบายความร้อนที่ดี: เนื่องจากมีประสิทธิภาพสูง ผลกระทบด้านความร้อนจึงมีน้อย
การเบรกแบบสร้างใหม่: การเบรกแบบสร้างใหม่ของมอเตอร์ทำได้ง่าย
ข้อเสีย:
ต้นทุนและความซับซ้อน: ชอปเปอร์และวงจรควบคุมอาจมีราคาแพงและซับซ้อน
การรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า: การทำงานของชอปเปอร์อาจก่อให้เกิดการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า
ข้อกำหนดสำหรับมอเตอร์: มอเตอร์กระแสตรงบางประเภทอาจไม่เหมาะสำหรับการควบคุมความเร็วของเครื่องบดสับ
การควบคุมความเร็วมอเตอร์กระแสตรงแต่ละวิธีมีข้อดีและข้อเสีย วิธีการเลือกขึ้นอยู่กับข้อกำหนดการใช้งานเฉพาะ งบประมาณต้นทุน ข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพ ช่วงความเร็ว และความซับซ้อนของระบบควบคุม การควบคุมความเร็วของแรงดันไฟฟ้าแบบแปรผันทำได้ง่ายและต้นทุนต่ำ แต่ประสิทธิภาพและช่วงการควบคุมความเร็วนั้นมีจำกัด การควบคุมความเร็วความถี่แบบแปรผันให้ช่วงความเร็วที่กว้างและประสิทธิภาพสูง แต่ความซับซ้อนด้านต้นทุนและระบบควบคุมยังสูง การควบคุมความเร็วของชอปเปอร์มีประสิทธิภาพตลอดช่วงความเร็วทั้งหมด และสามารถควบคุมความเร็วได้อย่างแม่นยำ แต่อาจต้องใช้วงจรควบคุมที่ซับซ้อนกว่าและมีค่าใช้จ่ายสูงกว่า
