ความสามารถในการควบคุมความเร็วของมอเตอร์กระแสตรงเป็นคุณสมบัติที่มีค่าอย่างยิ่ง ช่วยให้สามารถปรับความเร็วของมอเตอร์ให้ตรงกับความต้องการใช้งานเฉพาะด้านได้ ทั้งการเพิ่มและลดความเร็ว ในบริบทนี้ เราได้อธิบายรายละเอียดวิธีการสี่วิธีในการลดความเร็วของมอเตอร์กระแสตรงอย่างมีประสิทธิภาพ
การทำความเข้าใจหลักการทำงานของมอเตอร์กระแสตรงเผยให้เห็นว่า...หลักการสำคัญ 4 ประการ:
1. ความเร็วของมอเตอร์ถูกควบคุมโดยตัวควบคุมความเร็ว
2. ความเร็วของมอเตอร์แปรผันตรงกับแรงดันไฟฟ้าที่จ่ายให้
3. ความเร็วของมอเตอร์แปรผกผันกับแรงดันตกคร่อมขดลวดอาร์มาเจอร์
4. ความเร็วของมอเตอร์แปรผกผันกับฟลักซ์ตามที่ได้รับอิทธิพลจากผลการสำรวจภาคสนาม
ความเร็วของมอเตอร์กระแสตรงสามารถควบคุมได้ผ่านทาง4 วิธีหลัก:
1. โดยการติดตั้งตัวควบคุมมอเตอร์กระแสตรง
2. โดยการปรับเปลี่ยนแรงดันไฟฟ้าที่จ่าย
3. โดยการปรับแรงดันไฟฟ้าของขดลวดอาร์มาเจอร์ และโดยการเปลี่ยนแปลงค่าความต้านทานของขดลวดอาร์มาเจอร์
4. โดยการควบคุมฟลักซ์ และโดยการควบคุมกระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านขดลวดสนามแม่เหล็ก
ลองดูสิ่งเหล่านี้สิ4 วิธีในการปรับความเร็วของมอเตอร์ DC ของคุณ:
1. การติดตั้งตัวควบคุมความเร็ว DC
ชุดเกียร์ หรือที่คุณอาจได้ยินเรียกอีกอย่างว่า ตัวลดเกียร์ หรือ ตัวลดความเร็ว ก็คือชุดเฟืองที่คุณสามารถเพิ่มเข้าไปในมอเตอร์เพื่อลดความเร็วและ/หรือเพิ่มกำลังให้มอเตอร์ได้ ความเร็วที่ลดลงนั้นขึ้นอยู่กับอัตราทดเกียร์และประสิทธิภาพการทำงานของชุดเกียร์ ซึ่งคล้ายกับตัวควบคุมมอเตอร์กระแสตรง
วิธีการควบคุมมอเตอร์กระแสตรง (DC motor) ทำได้อย่างไร?
ซินบาดชุดขับเคลื่อนที่มีตัวควบคุมความเร็วในตัว ผสานข้อดีของมอเตอร์กระแสตรงเข้ากับระบบควบคุมอิเล็กทรอนิกส์ที่ซับซ้อน พารามิเตอร์ของตัวควบคุมและโหมดการทำงานสามารถปรับแต่งได้อย่างละเอียดโดยใช้ตัวจัดการการเคลื่อนที่ ขึ้นอยู่กับช่วงความเร็วที่ต้องการ ตำแหน่งของโรเตอร์สามารถติดตามได้แบบดิจิทัลหรือด้วยเซ็นเซอร์ Hall แบบอนาล็อกที่มีให้เลือกใช้ これによりทำให้สามารถกำหนดค่าการควบคุมความเร็วร่วมกับตัวจัดการการเคลื่อนที่และอะแดปเตอร์การเขียนโปรแกรมได้ สำหรับมอเตอร์ไฟฟ้าขนาดเล็ก มีตัวควบคุมมอเตอร์กระแสตรงหลากหลายรุ่นวางจำหน่ายในตลาด ซึ่งสามารถปรับความเร็วของมอเตอร์ตามแรงดันไฟฟ้าได้ เช่น ตัวควบคุมความเร็วของมอเตอร์กระแสตรง 12V, 24V และ 6V เป็นต้น
2. การควบคุมความเร็วด้วยแรงดันไฟฟ้า
มอเตอร์ไฟฟ้ามีหลากหลายประเภท ตั้งแต่รุ่นกำลังต่ำมากที่เหมาะสำหรับเครื่องใช้ไฟฟ้าขนาดเล็ก ไปจนถึงรุ่นกำลังสูงหลายพันแรงม้าสำหรับงานอุตสาหกรรมหนัก ความเร็วในการทำงานของมอเตอร์ไฟฟ้าได้รับอิทธิพลจากการออกแบบและความถี่ของแรงดันไฟฟ้าที่จ่าย เมื่อภาระคงที่ ความเร็วของมอเตอร์จะแปรผันตรงกับแรงดันไฟฟ้าที่จ่าย ดังนั้น การลดแรงดันไฟฟ้าจะทำให้ความเร็วของมอเตอร์ลดลง วิศวกรไฟฟ้าจะกำหนดความเร็วของมอเตอร์ที่เหมาะสมโดยพิจารณาจากข้อกำหนดเฉพาะของแต่ละการใช้งาน คล้ายกับการกำหนดกำลังแรงม้าที่สัมพันธ์กับภาระทางกล
3. การควบคุมความเร็วด้วยแรงดันไฟฟ้าของขดลวดอาร์มาเจอร์
วิธีนี้เหมาะสำหรับมอเตอร์ขนาดเล็กโดยเฉพาะ ขดลวดสนามแม่เหล็กได้รับพลังงานจากแหล่งจ่ายคงที่ ในขณะที่ขดลวดอาร์มาเจอร์ได้รับพลังงานจากแหล่งจ่ายไฟกระแสตรงแบบปรับได้แยกต่างหาก โดยการควบคุมแรงดันไฟฟ้าของอาร์มาเจอร์ คุณสามารถปรับความเร็วของมอเตอร์ได้โดยการเปลี่ยนความต้านทานของอาร์มาเจอร์ ซึ่งส่งผลต่อแรงดันตกคร่อมของอาร์มาเจอร์ โดยใช้ตัวต้านทานแบบปรับค่าได้ต่ออนุกรมกับอาร์มาเจอร์ เมื่อตัวต้านทานแบบปรับค่าได้อยู่ที่ค่าต่ำสุด ความต้านทานของอาร์มาเจอร์จะอยู่ในระดับปกติ และแรงดันอาร์มาเจอร์จะลดลง เมื่อความต้านทานเพิ่มขึ้น แรงดันตกคร่อมของอาร์มาเจอร์จะลดลงอีก ทำให้มอเตอร์หมุนช้าลงและรักษาความเร็วไว้ต่ำกว่าระดับปกติ อย่างไรก็ตาม ข้อเสียที่สำคัญของวิธีนี้คือการสูญเสียพลังงานจำนวนมากที่เกิดจากตัวต้านทานที่ต่ออนุกรมกับอาร์มาเจอร์
4. การควบคุมความเร็วด้วยฟลักซ์
วิธีการนี้ใช้การปรับฟลักซ์แม่เหล็กที่เกิดจากขดลวดสนามแม่เหล็กเพื่อควบคุมความเร็วของมอเตอร์ ฟลักซ์แม่เหล็กขึ้นอยู่กับกระแสที่ไหลผ่านขดลวดสนามแม่เหล็ก ซึ่งสามารถเปลี่ยนแปลงได้โดยการปรับกระแส การปรับนี้ทำได้โดยการต่อตัวต้านทานปรับค่าได้อนุกรมกับตัวต้านทานของขดลวดสนามแม่เหล็ก ในขั้นต้น เมื่อตัวต้านทานปรับค่าได้อยู่ที่ค่าต่ำสุด กระแสที่กำหนดจะไหลผ่านขดลวดสนามแม่เหล็กเนื่องจากแรงดันไฟฟ้าที่กำหนด ทำให้ความเร็วคงที่ เมื่อลดค่าความต้านทานลงเรื่อยๆ กระแสที่ไหลผ่านขดลวดสนามแม่เหล็กจะเพิ่มขึ้น ส่งผลให้ฟลักซ์เพิ่มขึ้นและความเร็วของมอเตอร์ลดลงต่ำกว่าค่ามาตรฐาน แม้ว่าวิธีการนี้จะมีประสิทธิภาพสำหรับการควบคุมความเร็วของมอเตอร์กระแสตรง แต่ก็อาจส่งผลต่อกระบวนการสลับกระแสได้
บทสรุป
วิธีการที่เราได้กล่าวถึงไปนั้นเป็นเพียงส่วนน้อยของวิธีการควบคุมความเร็วของมอเตอร์กระแสตรงเท่านั้น เมื่อพิจารณาดูแล้ว จะเห็นได้ชัดว่าการเพิ่มเกียร์ทดรอบขนาดเล็กเพื่อทำหน้าที่เป็นตัวควบคุมมอเตอร์ และการเลือกมอเตอร์ที่มีแรงดันไฟฟ้าที่เหมาะสมนั้น เป็นวิธีที่ชาญฉลาดและประหยัดงบประมาณอย่างแท้จริง
บรรณาธิการ: คาริน่า
วันที่เผยแพร่: 17 พฤษภาคม 2024