AC-, DC- und Servo-Antriebe mit einstellbarer Drehzahl

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AC Einstellbare Geschwindigkeit Sticks

AC motor geschwindigkeit ist basierend auf die anzahl der pole gebaut in und die frequenz der AC spannung angewendet. Um die Geschwindigkeit zu ändern, werden Wechselstromregler verwendet, um die Frequenz des angelegten Signals zu ändern, indem das 60-Hz-Signal in Gleichstrom und dann das Signal wieder in Wechselstrom mit variierender und steuerbarer Frequenz und Spannung geändert wird. Diese Regler werden als Wechselrichter bezeichnet. Die meisten verwenden pulsweitenmodulierte (PWM) Technologie, aber Stromquelleninverter (CSI) sind auch verfügbar (bei höheren PS-Bewertungen). Flux-Vector-Antriebe haben eine genauere Steuerstrategie als die strikte Steuerung der Ausgangsspannung und -frequenz für PWM-Wechselrichter.

Bei allen Frequenzumrichtern (oder Frequenzumrichtern) variiert die Spannung am Antriebsmotor direkt mit der Ausgangsfrequenz bis zur Nennfrequenz des Motors. Es gibt zwei Ausnahmen; Während der Beschleunigung erhöhen einige Antriebe die Eingangsspannung über das konstante Volt-pro-Hertz-Verhältnis, um eine schnellere Beschleunigung zu erzeugen; und wenn Antriebe über der Nennmotorfrequenz arbeiten, halten sie die Motorspannung konstant.

Stromquellenumrichter (CSI)

CSI-Antriebe regeln Strom statt Spannung. Wenn die Frequenz des angelegten Wechselstromsignals ansteigt oder abnimmt, um die Motordrehzahl zu steuern, regelt der Wechselrichter die Strommenge, die durch den Motor fließt, um Motorschäden zu vermeiden. CSI-Antriebe können die Leistung zurück in die Eingangs-Wechselstromleitung regenerieren, so dass das Bremsen einer überholenden Last nicht von den thermischen Fähigkeiten dynamischer Bremswiderstände abhängt. Sie sind beliebt in Bewertungen mehr als 200 PS.

Pulsweitenmodulierte (PWM) Antriebe

Bei einem PWM-Antrieb wird die Motordrehzahl durch die Frequenz des Inverterausgangs gesteuert. Der Motorstrom wird jedoch gesteuert, indem der Wechselrichter während jedes Zyklus viele Male schnell ein- und ausgeschaltet wird. Die aktuelle wellenform ist gesteuert zu verhindern motor überhitzung. Ein typischer Umrichterabschnitt besteht aus einem Vollweggleichrichterabschnitt, der ungeregelt, aber konstant ist. Der Inverterabschnitt wird gesteuert, um die Leistungshalbleiter bei Trägerfrequenzen von 2 bis 20 kHz ein- und auszupulsen.

Flux-Vector Control Drives: Eine fortschrittliche Steuerungsstrategie für PWM-Antriebe. Die auf die Wicklungen eines Käfigläuferinduktionsmotors eingeprägte Wechselspannung besteht aus zwei Vektoren, einem Drehmomentvektor und einem magnetischen Flussvektor. Werte können berechnet werden, wenn Antriebsfrequenz, Wellenposition und momentane Effektivwertspannung bekannt sind. Ein Vorteil ist seine Fähigkeit, einen breiten und kontrollierten Geschwindigkeitsbereich wie 2.000: 1 zu liefern.

Gleichstromantriebe mit einstellbarer Drehzahl

Bei dieser Art von Antriebssystem treibt ein Wechselstrommotor einen Gleichstromgenerator an. Der Generator ist eine einstellbare Spannungsversorgung für den DC-Antriebsmotor. DC-Antriebe sind elektrisch einfach, ermöglichen einen Dauerbetrieb in allen vier Quadranten und decken einen weiten Leistungsbereich ab. Thyristor-Leistungsmodule werden für Antriebsleistungen von weniger als 1 PS bis über 2.000 PS eingesetzt.

Ein Gleichstrommotor mit konstanter Feldspannung erhöht seine Drehzahl, wenn die Spannung an seinem Ankerstromkreis ansteigt, und umgekehrt. Oberhalb der Grunddrehzahl des Motors (maximale Nenndrehzahl mit Nennlast, Anker und Feldspannung) kann die Drehzahl durch Reduzierung der Feldspannung erhöht werden. Obwohl die Drehzahl steigt und die Leistung konstant bleibt, schwächt sich das Drehmoment ab. Es müssen Sicherheitsvorkehrungen getroffen werden, um ein „Weglaufen“ des Motors zu verhindern, falls im Feldkreis Strom verloren geht.

Die meisten Allzweckantriebe verwenden digitale Regler und einige verwenden analoge Regler, wenn sie servoähnliche Leistung liefern müssen.

Ein Gleichstromantriebssystem besteht sowohl aus einem Gleichstrommotor als auch aus einer dedizierten Drehzahlregelbaugruppe. DC-Antriebe sind von 1/4 PS bis 10 PS für den Betrieb mit einphasiger 115 Vac- und 230 Vac-Leistung erhältlich. Motor Basisgeschwindigkeiten variieren von 3.450 bis 300 U / min, aber nicht alle PS-Bewertungen sind bei allen Basisgeschwindigkeiten verfügbar. Allzweck-DC-Antriebe sollen einfache Anwendungen mit konstantem Drehmoment im Drehzahlbereich von 10: 1 bis 20: 1 unterstützen – mit und ohne Umkehrung.

Servoantriebe

Servoantriebe sind Variationen von grundlegenden DC- und AC-Antrieben, der Unterschied besteht darin, dass ein Servoantrieb eine Last schneller beschleunigt, verlangsamt und umkehrt und präziser an einer bestimmten Position ankommt. DC-Antriebe und Flußvektorgesteuerte AC-Antriebe bieten oft Servo-Typ Leistung. Schrittmotoren und ihre Steuerungen konkurrieren auch mit Servoantrieben.

Servoantriebe werden in Bezug auf kontinuierliche und intermittierende Drehmomentwerte über den geregelten Drehzahlbereich und die maximale Beschleunigungsrate anstelle von PS bewertet. Höchstgeschwindigkeiten sind so hoch wie 9.000 U / min mit bürstenlosen Servotypen, 3.000 U / min für Moving-Coil-DC-Antriebe und bis zu 2.000 U / min für Thyristorgesteuerte Bürsten-DC-Antriebe.