Рисунок 1 - Контур управления двигателем постоянного тока (ABB)
В двигателе постоянного тока магнитное поле создается током через обмотку возбуждения в статоре. Это поле всегда находится под прямым углом к полю, созданному обмоткой якоря. Это условие, известное как ориентация поля, необходимо для создания максимального крутящего момента. Комбинация щетки коммутатора гарантирует, что это условие поддерживается независимо от положения ротора.
Как только ориентация поля достигнута, крутящий момент двигателя постоянного тока легко регулируется путем изменения тока якоря и поддержания постоянного тока намагничивания.
Преимуществом приводов постоянного тока является то, что скорость и крутящий момент - две основные проблемы конечного пользователя - контролируются непосредственно через ток якоря: это крутящий момент - это внутренний контур управления, а скорость - внешний контур управления (см. Рис. 1),
Особенности двигателя постоянного тока
- Полевая ориентация через механический коммутатор
- Контролирующими переменными являются ток арматуры и ток поля, измеренный ПРЯМО ОТ двигателя
- Управление крутящим моментом прямо
Преимущества привода постоянного тока
- Точное и быстрое управление крутящим моментом
- Высокая динамическая скорость
- Простота управления
Первоначально, приводы постоянного тока использовались для управления переменной скоростью, поскольку они могли легко достичь хорошего момента и скорости реакции с высокой точностью.
Машина постоянного тока способна производить крутящий момент, который:
- Прямой - крутящий момент двигателя пропорционален току якоря: таким образом, крутящий момент может контролироваться напрямую и точно.
- Быстрое управление крутящим моментом; система привода может иметь очень высокую динамическую скорость. Момент момента может быть изменен мгновенно, если двигатель подается от идеального источника тока. Привод с питанием под напряжением имеет быстрый ответ, так как это определяется только электрической постоянной времени ротора (т. Е. Полной индуктивностью и сопротивлением в цепи якоря)
- Простая ориентация поля достигается с помощью простого механического устройства, называемого сборкой / щеткой. Следовательно, нет необходимости в сложных электронных схемах управления, что увеличит стоимость контроллера двигателя.
Недостатки
- Снижение надежности двигателя
- Регулярное обслуживание
- Мотор стоит дорого купить
- Требуется кодировщик для обратной связи
Основным недостатком этого метода является снижение надежности двигателя постоянного тока; тот факт, что щетки и коммутаторы изнашиваются и нуждаются в регулярном обслуживании; что двигатели постоянного тока могут дорого стоить; и что им требуются датчики скорости и обратной связи по положению.
В то время как привод постоянного тока обеспечивает легко управляемый крутящий момент от нуля до базовой скорости и выше, механика двигателя является более сложной и требует регулярного обслуживания.
Ресурс: Техническое руководство ABB - Прямой контроль крутящего момента