برای مدت طولانی، موتورهای DC دارای ویژگی های تنظیم سرعت خطی خوب، عملکردهای کنترلی ساده، راندمان بالاتر و ویژگی های عالی هستند. بنابراین موتورهای DC به طور گسترده ای برای کنترل سرعت استفاده می شوند. به ویژه با توسعه رایانه ها در زمینه کنترل انسانی و همچنین فرکانس سوئیچینگ بالا، کنترل دستگاه های نیمه هادی قدرت نسل دوم (GTR، GTO، MOST، IGBT و ...)، مدولاسیون عرض پالس (PWM) بیشتر شده است. بیشتر استفاده می شود.
مکانیسم های کنترل سرعت برای بسیاری از موقعیت ها مانند کنترل حرکت وسایل نقلیه روباتیک، حرکت موتورها در کارخانه های کاغذسازی و حرکت موتورها در آسانسورهایی که از انواع موتورهای DC استفاده می کنند، مناسب هستند. روش کنترل موتور DC به صورت دستی توسط کارگر یا با استفاده از هر ابزار کنترل اتوماتیک انجام می شود. به نظر می رسد که این برعکس محدودیت سرعت است، که باید برعکس تغییر طبیعی سرعت به دلیل تغییر در بار شفت باشد.
روش های کنترل موتورهای DC چیست؟
سه حالت کنترل اصلی موتور DC وجود دارد: حالت کنترل شار، حالت کنترل ولتاژ و حالت کنترل مقاومت آرمیچر.
1. حالت کنترل شار مغناطیسی: در حالت کنترل شار مغناطیسی، یک وریستور (مقاومت متغیر) به صورت سری به سیم پیچ تحریک متصل می شود. هدف این عنصر افزایش مقاومت سری سیم پیچ است که باعث کاهش شار و در نتیجه افزایش سرعت موتور می شود.
2. روش تنظیم ولتاژ: روش تنظیم متغیر معمولا برای موتورهای DC موازی استفاده می شود. به طور مشابه، دو راه برای دستیابی به کنترل تنظیم ولتاژ وجود دارد: اتصال یک میدان موازی و یک ولتاژ تحریک ثابت با ولتاژهای مختلف به آرمیچر (که ممکن است به عنوان کنترل چند ولتاژ نیز شناخته شود).
3. روش کنترل مقاومت آرمیچر: مقاومت آرمیچر بر اساس این اصل که سرعت موتور DC متناسب با EMF پشتی است کنترل می شود. به این ترتیب وقتی ولتاژ منبع تغذیه و مقاومت آرمیچر بدون تغییر باقی میمانند، سرعت موتور متناسب با جریان آرمیچر است.
انواع سیگنال های کنترل برای موتورهای DC
انواع سیگنال کنترل موتورهای DC به نسخه دیجیتال و نسخه آنالوگ تقسیم می شوند. تفاوت اصلی بین سیگنال های دیجیتال کنترل موتور DC و انواع آنالوگ آنها این است که اولی شامل سخت افزار و سیستم عامل مبتنی بر میکروکنترلر (MCU) است.
برخی از انواع کنترل کننده موتور DC می توانند بازخوردی از موتور دریافت کنند، خطاها را شناسایی کرده و آنها را تصحیح کنند تا مقدار با نقطه تنظیم مطابقت داشته باشد. آنها را کنترل کننده های حلقه بسته یا بازخورد می نامند. همچنین، یک کنترلکننده حلقه باز یا بدون بازخورد میتواند بدون تأثیر بر وضعیت کار کند، حتی اگر خطا رخ دهد، زیرا آن را شناسایی نمیکند. کنترل کننده های موتورهای DC را می توان در سیستم های ساده ای یافت که نیازی به کنترل خودکار ندارند.
سیستم های حلقه باز و حلقه بسته مفاهیم اساسی تئوری کنترل هستند. بسته به نیاز یا پیچیدگی الکترونیک، سیستم های کنترلی را می توان با یا بدون بازخورد پیاده سازی کرد. به عنوان مثال، یک موتور پله ای را می توان با یک کنترل کننده حلقه باز راه اندازی کرد. یک کنترلر موتور DC سروو برای موقعیت یابی دقیق در کاربردهای با کارایی بالا یک سیستم حلقه بسته است.
