Quais são os métodos para controlar a velocidade de um motor DC?

Este artigo focará principalmente em motores CC, com o objetivo de fornecer aos leitores uma compreensão de suas características e informações relacionadas.

 

I. Três métodos para controle de velocidade do motor DC

Os três métodos para controlar a velocidade de um motor DC são:

1. Método de controle de velocidade de troca de eletrodo: Ao trocar os eletrodos, o circuito do enrolamento da armadura é alterado, alterando o número de pares de pólos do motor, alterando assim a velocidade do motor. As vantagens deste método são sua estrutura simples, alta confiabilidade e baixo custo, mas a faixa de controle de velocidade é relativamente pequena, geralmente adequada apenas para aplicações onde o controle de velocidade de alta-precisão não é necessário.

 

2. Método de controle de velocidade de regulação de tensão: Ao alterar a tensão de alimentação do motor, a velocidade do motor é ajustada. As vantagens deste método são uma ampla faixa de controle de velocidade e alta precisão de ajuste, mas requer um regulador de tensão dedicado, resultando em um custo relativamente mais elevado.

 

3. Método de controle de velocidade PWM: Ao alterar o ciclo de trabalho do motor, a velocidade do motor é controlada. A tensão CC de entrada é convertida em um sinal de pulso, e o valor médio da tensão do motor é controlado controlando o ciclo de trabalho do pulso, conseguindo assim a regulação da velocidade do motor. Este método oferece uma ampla faixa de controle de velocidade e alta precisão, mas requer um controlador de velocidade PWM dedicado, resultando em um custo relativamente mais alto. Simultaneamente, o controle de velocidade PWM gera ruído de alta-frequência e interferência eletromagnética, exigindo medidas apropriadas para suprimi-los. O princípio básico da modulação por largura de pulso (PWM): O método de controle envolve controlar a comutação liga- dos dispositivos de comutação do circuito inversor para obter uma série de pulsos com amplitude igual na saída. Esses pulsos são usados ​​para substituir a onda senoidal ou a forma de onda necessária. Ou seja, vários pulsos são gerados em meio ciclo da forma de onda de saída, de modo que a tensão equivalente de cada pulso seja uma onda senoidal, resultando em uma saída suave com menos harmônicos de ordem-baixa.

 

Ao modular a largura de cada pulso de acordo com certas regras, a magnitude da tensão de saída do circuito inversor pode ser alterada e a frequência de saída também pode ser alterada.

 

Por exemplo, se uma forma de onda de meia-onda senoidal for dividida em N partes iguais, a meia-onda senoidal poderá ser considerada como uma forma de onda composta por N pulsos interconectados. Esses pulsos têm largura igual, todos iguais a π/n, mas amplitude desigual, e o topo de cada pulso não é uma linha reta horizontal, mas uma curva, com a amplitude de cada pulso mudando de acordo com uma lei senoidal. Se a sequência de pulso acima for substituída por um número igual de pulsos retangulares de igual amplitude, mas largura desigual, de modo que o ponto médio de cada pulso retangular coincida com o ponto médio do segmento senoidal correspondente, e a área (isto é, impulso) de cada pulso retangular seja igual à do segmento senoidal correspondente, uma sequência de pulso é obtida, que é a forma de onda PWM. Pode-se observar que a largura de cada pulso varia de acordo com um padrão sinusoidal.

 

Com base no princípio de impulso igual resultando em efeito igual, a forma de onda PWM e a meia onda senoidal-são equivalentes. A forma de onda PWM para o meio{2}}ciclo negativo da onda senoidal pode ser obtida usando o mesmo método. Na forma de onda PWM, a amplitude de cada pulso é igual. Para alterar a amplitude da onda senoidal de saída equivalente, basta alterar a largura de cada pulso pelo mesmo fator de escala. Portanto, em conversores CA-CC-CA, a amplitude da tensão de pulso emitida pelo circuito inversor PWM é a amplitude da tensão do lado CC.

 

II. Manutenção de comutadores de motor DC

(1) A superfície do comutador deve ser mantida lisa e ter uma película de óxido uniforme, marrom escuro e brilhante. Se a superfície do comutador estiver contaminada com pó de carbono ou óleo, ela deverá ser limpa com um soprador ou com um pano macio umedecido em álcool para garantir a limpeza.

 

(2) Se a superfície do comutador apresentar sinais de deterioração, como faíscas excessivas, rugosidade, irregularidade ou queimaduras, o motor deverá ser desligado. A superfície deverá ser polida com lixa fina grau “0” para restabelecer-o filme de óxido. Se a superfície do comutador for excessivamente áspera, irregular ou apresentar desgaste significativo, o comutador deverá ser re-usinado. Durante a usinagem, as extremidades do enrolamento da armadura e as abas de conexão devem ser cobertas com papel para evitar a entrada de aparas de metal. A velocidade de corte deve ser de 2 metros por segundo, e a profundidade de corte e a taxa de avanço não devem exceder 0,1 mm. Após a usinagem, os segmentos do comutador devem ser chanfrados e, se necessário, a mica entre os segmentos deve ser cortada para evitar que a mica se projete acima dos segmentos do comutador.

 

(3) Verifique se as ranhuras da mica estão limpas e se as bordas dos segmentos do comutador devem estar lisas e sem rebarbas.

 

(4) Ao garantir a qualidade da superfície do comutador, também é necessário observar e monitorar cuidadosamente as faíscas de comutação durante a operação diária. Normalmente, faíscas pontuais ou granulares são distribuídas de maneira esparsa e uniforme pela maioria das escovas, o que é considerado faíscas de comutação normal. No entanto, estalos, bolas de fogo ou respingos de faíscas são considerados prejudiciais. Quando ocorrerem faíscas-em forma de anel, o motor não deverá continuar a funcionar.