¿Cuáles son los métodos para controlar la velocidad de un motor de CC?

Este artículo se centrará principalmente en los motores de CC, con el objetivo de brindar a los lectores una comprensión de sus características e información relacionada.

I. Tres métodos para el control de velocidad del motor de CC

Los tres métodos para controlar la velocidad de un motor de CC son:

1. Método de control de velocidad de conmutación de electrodos: Al cambiar los electrodos, se cambia el circuito de bobinado del inducido, alterando el número de pares de polos del motor, cambiando así la velocidad del motor. Las ventajas de este método son su estructura simple, alta confiabilidad y bajo costo, pero el rango de control de velocidad es relativamente pequeño y generalmente solo es adecuado para aplicaciones donde no se requiere un control de velocidad de alta-precisión.

2. Método de control de velocidad de regulación de voltaje: al cambiar el voltaje de suministro del motor, se ajusta la velocidad del motor. Las ventajas de este método son un amplio rango de control de velocidad y una alta precisión de ajuste, pero requiere un regulador de voltaje dedicado, lo que resulta en un costo relativamente mayor.

3. Método de control de velocidad PWM: al cambiar el ciclo de trabajo del motor, se controla la velocidad del motor. El voltaje CC de entrada se convierte en una señal de pulso y el valor de voltaje promedio del motor se controla controlando el ciclo de trabajo del pulso, logrando así la regulación de la velocidad del motor. Este método ofrece un amplio rango de control de velocidad y alta precisión, pero requiere un controlador de velocidad PWM dedicado, lo que resulta en un costo relativamente mayor. Al mismo tiempo, el control de velocidad PWM genera ruido de alta-frecuencia e interferencias electromagnéticas, lo que requiere medidas adecuadas para suprimirlos. El principio básico de la modulación de ancho de pulso (PWM): el método de control implica controlar el encendido-apagado de los dispositivos de conmutación del circuito inversor para obtener una serie de pulsos con igual amplitud en la salida. Estos pulsos se utilizan para reemplazar la onda sinusoidal o la forma de onda requerida. Es decir, se generan múltiples pulsos en medio ciclo de la forma de onda de salida, de modo que el voltaje equivalente de cada pulso es una onda sinusoidal, lo que da como resultado una salida suave con menos armónicos-de orden bajo.

Al modular el ancho de cada pulso de acuerdo con ciertas reglas, se puede cambiar la magnitud del voltaje de salida del circuito inversor y también se puede cambiar la frecuencia de salida.

Por ejemplo, si una forma de onda de media-onda sinusoidal se divide en N partes iguales, la media-onda sinusoidal se puede considerar como una forma de onda compuesta de N pulsos interconectados. Estos pulsos tienen igual ancho, todos iguales a π/n, pero amplitud desigual, y la parte superior de cada pulso no es una línea recta horizontal sino una curva, con la amplitud de cada pulso cambiando según una ley sinusoidal. Si la secuencia de pulsos anterior se reemplaza con un número igual de pulsos rectangulares de igual amplitud pero diferente ancho, de modo que el punto medio de cada pulso rectangular coincida con el punto medio del segmento sinusoidal correspondiente, y el área (es decir, impulso) de cada pulso rectangular sea igual a la del segmento sinusoidal correspondiente, se obtiene una secuencia de pulsos, que es la forma de onda PWM. Se puede observar que la anchura de cada pulso varía según un patrón sinusoidal.

Según el principio de impulso igual que da como resultado el mismo efecto, la forma de onda PWM y la media onda sinusoidal son equivalentes. La forma de onda PWM para el medio-ciclo negativo de la onda sinusoidal se puede obtener utilizando el mismo método. En la forma de onda PWM, la amplitud de cada pulso es igual. Para cambiar la amplitud de la onda sinusoidal de salida equivalente, simplemente cambie el ancho de cada pulso por el mismo factor de escala. Por lo tanto, en los convertidores CA-CC-CA, la amplitud de la salida de voltaje del pulso por el circuito inversor PWM es la amplitud del voltaje del lado CC.

II. Mantenimiento de conmutadores de motores de CC

(1) La superficie del conmutador debe mantenerse lisa y tener una película de óxido brillante, uniforme, de color marrón oscuro. Si la superficie del conmutador está contaminada con polvo de carbón o aceite, se debe limpiar con un soplador o con un paño suave humedecido con alcohol para garantizar la limpieza.

(2) Si la superficie del conmutador muestra signos de deterioro, como chispas excesivas, asperezas, irregularidades o quemaduras, se debe detener el motor. La superficie se debe pulir con papel de lija fino de grado "0" para restablecer la película de óxido. Si la superficie del conmutador es excesivamente rugosa, desigual o tiene un desgaste significativo, se debe volver a mecanizar el conmutador. Durante el mecanizado, los extremos del devanado del inducido y las lengüetas de conexión deben cubrirse con papel para evitar que entren virutas de metal. La velocidad de corte debe ser de 2 metros por segundo y la profundidad de corte y la velocidad de avance no deben exceder los 0,1 mm. Después del mecanizado, se deben achaflanar los segmentos del conmutador y, si es necesario, se debe socavar la mica entre los segmentos para evitar que la mica sobresalga por encima de los segmentos del conmutador.

(3) Verifique que las ranuras de mica estén limpias y que los bordes de los segmentos del conmutador estén lisos y libres de rebabas.

(4) Al tiempo que se garantiza la calidad de la superficie del conmutador, también es necesario observar y controlar cuidadosamente las chispas de conmutación durante el funcionamiento diario. Normalmente, las chispas puntuales o granulares se distribuyen escasa y uniformemente en la mayoría de las escobillas, lo que se considera una chispa de conmutación normal. Sin embargo, los chisporroteos, las bolas de fuego o las salpicaduras de chispas se consideran perjudiciales. Cuando se producen chispas en forma de anillo-, el motor no debe seguir funcionando.