ควบคุมแรงดันไฟฟ้ากระแสตรง

ทุกวันนี้ทั้งในภาคอุตสาหกรรมและในเขตพลเรือนมีการติดตั้งมากมายไดรฟ์ไฟฟ้าเทคโนโลยีที่แหล่งจ่ายไฟไม่จำเป็นต้องสลับ แต่เป็นแรงดันคงที่ การติดตั้งดังกล่าวรวมถึงเครื่องจักรอุตสาหกรรมต่างๆอุปกรณ์ก่อสร้างเครื่องยนต์ขนส่งไฟฟ้า (รถไฟใต้ดินรถเข็นรถบัสรถตักรถยนต์ไฟฟ้า) และการติดตั้ง DC อื่น ๆ ทุกชนิด

แรงดันไฟฟ้าของอุปกรณ์เหล่านี้บางส่วนต้องเป็นตัวแปรดังนั้นตัวอย่างเช่นการจ่ายกระแสไฟฟ้าที่แตกต่างกันไปยังมอเตอร์ไฟฟ้าทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงที่สอดคล้องกันในความเร็วรอบการหมุนของโรเตอร์

หนึ่งในวิธีแรก ๆ ในการควบคุมแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงคือการควบคุมด้วยลิโน่ จากนั้นเราสามารถเรียกคืนวงจรเครื่องยนต์ - เครื่องกำเนิดไฟฟ้า - เครื่องยนต์ได้อีกครั้งโดยการปรับกระแสในการกระตุ้นขดลวดของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าการเปลี่ยนแปลงของพารามิเตอร์การทำงานของเครื่องยนต์สุดท้ายก็ประสบความสำเร็จ

แต่ระบบเหล่านี้ไม่ประหยัดพวกเขาถือว่าล้าสมัยและแผนการกำกับดูแลนั้นทันสมัยกว่ามาก ขึ้นอยู่กับไทริสเตอร์. การควบคุมไทริสเตอร์นั้นประหยัดกว่ายืดหยุ่นกว่าและไม่นำไปสู่การเพิ่มขึ้นของพารามิเตอร์การติดตั้งขนาดใหญ่ อย่างไรก็ตามสิ่งแรกก่อน

กฎข้อบังคับ Rheostatic (กฎระเบียบที่มีตัวต้านทานเพิ่มเติม)

ระเบียบโดยใช้โซ่ของตัวต้านทานที่เชื่อมต่อแบบอนุกรมช่วยให้คุณสามารถเปลี่ยนกระแสและแรงดันไฟฟ้าของมอเตอร์ไฟฟ้าโดย จำกัด กระแสในวงจรสมอ แผนผังดูเหมือนว่าจะมีห่วงโซ่ของตัวต้านทานเพิ่มเติมที่เชื่อมต่อแบบอนุกรมกับมอเตอร์ที่คดเคี้ยวและเชื่อมต่อระหว่างมันกับขั้วบวกของแหล่งพลังงาน

ตัวต้านทานบางตัวสามารถปัดตามคอนแทคเตอร์ได้ตามต้องการเพื่อให้กระแสไฟฟ้าผ่านขดลวดมอเตอร์เปลี่ยนแปลงตามไปด้วย ก่อนหน้านี้ในไดรฟ์ไฟฟ้าฉุดวิธีการควบคุมนี้เป็นที่แพร่หลายมากและสำหรับการขาดทางเลือกก็จำเป็นต้องมีประสิทธิภาพต่ำมากเนื่องจากการสูญเสียความร้อนอย่างมีนัยสำคัญในตัวต้านทาน เห็นได้ชัดว่านี่เป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพน้อยที่สุด - พลังงานส่วนเกินจะกระจายไปในรูปแบบของความร้อนที่ไม่จำเป็น

ระเบียบเกี่ยวกับเครื่องยนต์ - เครื่องกำเนิด - ระบบเครื่องยนต์

ที่นี่แรงดันไฟฟ้าของมอเตอร์กระแสตรงได้มาจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรง มอเตอร์ขับเคลื่อนหมุนตัวกำเนิด DC ซึ่งจะป้อนมอเตอร์แอคชูเอเตอร์

การควบคุมพารามิเตอร์การทำงานของมอเตอร์แอคชูเอเตอร์นั้นทำได้โดยการเปลี่ยนกระแสของขดลวดกระตุ้นของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า กระแสของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่คดเคี้ยวสูงกว่า - แรงดันที่สูงกว่าจะถูกส่งไปยังมอเตอร์สุดท้าย, ยิ่งสนามไฟฟ้าในปัจจุบันของสนามเครื่องปั่นไฟ - แรงดันต่ำลงตามลำดับจะถูกส่งไปยังมอเตอร์สุดท้าย

ระบบนี้ในครั้งแรกนั้นมีประสิทธิภาพมากกว่าการกระจายพลังงานในรูปของความร้อนผ่านตัวต้านทาน แต่ก็มีข้อเสียด้วย ประการแรกระบบประกอบด้วยสองเพิ่มเติมขนาดใหญ่พอสมควรเครื่องไฟฟ้าที่ต้องได้รับการบริการเป็นครั้งคราว ประการที่สองระบบนั้นเฉื่อย - เครื่องสามเครื่องที่เชื่อมต่ออยู่ไม่สามารถเปลี่ยนเส้นทางได้อย่างรวดเร็ว เป็นผลให้ประสิทธิภาพต่ำอีกครั้ง อย่างไรก็ตามในบางครั้งระบบดังกล่าวถูกใช้ในโรงงานในศตวรรษที่ 20

วิธีการควบคุมไทริสเตอร์

ด้วยการถือกำเนิดของอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ในช่วงครึ่งหลังของศตวรรษที่ 20 มันเป็นไปได้ที่จะสร้างตัวควบคุมไทริสเตอร์ขนาดเล็กสำหรับมอเตอร์กระแสตรงมอเตอร์กระแสตรงได้เชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายไฟกระแสสลับผ่านไทริสเตอร์และด้วยการเปิดเฟสของไทริสเตอร์ทำให้สามารถควบคุมความเร็วของใบพัดของมอเตอร์ได้อย่างราบรื่น วิธีนี้ได้รับอนุญาตให้สร้างความก้าวหน้าในการเพิ่มประสิทธิภาพและความเร็วของคอนเวอร์เตอร์สำหรับจ่ายไฟให้กับมอเตอร์กระแสตรง

โดยเฉพาะอย่างยิ่งวิธีการควบคุมไทริสเตอร์ในการควบคุมความเร็วในการหมุนของถังซักในเครื่องซักผ้าอัตโนมัติซึ่งมอเตอร์ความเร็วสูงที่สะสมทำหน้าที่เป็นตัวขับเคลื่อน ในความเป็นธรรมเราทราบว่าวิธีการควบคุมที่คล้ายกันนี้ทำงานในเครื่องหรี่แสงเลเซอร์ซึ่งสามารถควบคุมความสว่างของการส่องสว่างของหลอดไส้

การควบคุมตาม PWM พร้อมลิงค์ AC

กระแสตรงจะถูกแปลงโดยอินเวอร์เตอร์เป็นกระแสสลับซึ่งจะเพิ่มขึ้นหรือลดลงโดยหม้อแปลงแล้วแก้ไข แรงดันไฟฟ้าที่แก้ไขจะถูกนำไปใช้กับขดลวดของมอเตอร์กระแสตรง อาจจะเพิ่มเติม การควบคุมการเต้นของชีพจรโดยการปรับ PWMดังนั้นเอาท์พุตที่ได้นั้นคล้ายกับไทริสเตอร์

โดยทั่วไปการมีหม้อแปลงและอินเวอร์เตอร์นำไปสู่การเพิ่มขึ้นของค่าใช้จ่ายของระบบโดยรวมอย่างไรก็ตามฐานเซมิคอนดักเตอร์ที่ทันสมัยช่วยให้คุณสามารถสร้างคอนเวอร์เตอร์ในรูปแบบของอุปกรณ์ขนาดเล็กสำเร็จรูปที่ใช้พลังงานไฟ AC %

การควบคุมแรงกระตุ้น

ระบบควบคุมแรงกระตุ้นของมอเตอร์กระแสตรงนั้นมีลักษณะคล้ายกับพัลส์ ตัวแปลง DC-DC. วิธีนี้เป็นหนึ่งในวิธีที่ทันสมัยที่สุดและใช้กันอย่างแพร่หลายในรถยนต์ไฟฟ้าและนำไปใช้ในรถไฟใต้ดิน ลิงค์ของตัวแปลงสเต็ปดาวน์ (ไดโอดและตัวเหนี่ยวนำ) รวมอยู่ในวงจรอนุกรมกับมอเตอร์ที่คดเคี้ยวและโดยการปรับความกว้างของพัลส์ที่ส่งไปยังลิงค์

ระบบควบคุมชีพจรดังกล่าวอันที่จริง - เครื่องแปลงสัญญาณชีพจรมีความโดดเด่นด้วยประสิทธิภาพที่สูงขึ้น - มากกว่า 90% และมีความเร็วที่ยอดเยี่ยม มันมีโอกาสที่ดีสำหรับ การกู้คืนพลังงานซึ่งสำคัญมากสำหรับเครื่องจักรที่มีความเฉื่อยสูงและสำหรับรถยนต์ไฟฟ้า