控制电机转速的几种方法:调整电压、电流、使用变频器及调速器?
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- 来源:中国微特电机网
你知道不,控制电机转速可是个大学问,里面的门道那可多了去了,在很多领域都特有用,对设备性能影响也大得很,快来瞅瞅都有啥法子控制它。
调整电压之法
调整供电电压来控制电机转速,是常见的办法。对于直流电机和步进电机,这个法子好用着。当你提高供电电压,电机就像打了鸡血一样,转速就蹭蹭往上涨;要是降低电压控制电机速度,电机就像泄了气的皮球,转速就慢慢降下来。就比如一些小型直流风扇,我们调节电源电压,就能改变风扇的转速,实现不同的送风效果。
这方法操作简单容易实现,能根据实际情况调整电压大小,达到控制转速的目的,但也有限制。由于电压调整是粗放式控制,要是对转速要求特别精确,可能就有点力不从心。在对精度要求极高的电机控制系统,单纯依靠这个方法是达不到效果,得配合其他方法才行。
调整电流之功
没错,调整输入电机的电流也可以控制转速。同样在直流和步进电机中常见。电流加大的时候,电机转速就加快,就好比给汽车踩油门,动力更足转速就变快控制电机速度,要是减少电流,那转速肯定就慢下来,跟松油门一个道理。
采用调整电流控制电机转速,能够实现电机动力和平顺性能的协同优化。就如电动汽车,加速的时候适当地增大电流输入,动力得到增强,满足行驶需求。不过缺点也明显,因为电流变化有可能让电机出现发热情况,要是电流太大时间又长,可能会损坏电机,影响它的寿命。
变频器之能
变频器是能调整输出电压和频率的设备,对交流电机转速控制特重要。使用时,只要根据需求调整它的输出电压和频率,交流电机转速就能被控制稳稳当当的,精度这方面也还不错。它像一个指挥家,很科学、全面地控制着电机运行,优化电机的性能。
变频器的价格通常都较高,前期投入成本比较大,有很多用户会觉得负担挺重,不愿使用。所以对于一些小型企业来说,考虑到成本限制,如果没有特别强的需求,往往不会优先考虑这种方式来控制电机转速。
电子调速器之妙
电子调速器能直接连接在电机接线端子,它里面有个可调电阻,能够随时调整电阻值 改变电机输入端的电压实现调速。很适合简单的电机控制设备,比如说一些家用的小电器,通过电子调速器就能灵活控制转速,很方便的。
它的精度方面可能不是那么完美,毕竟其调速原理相对来讲比较简单。所以在高精度要求下不太给力。在一些高端的工业控制场景里面,电机精度要求非常高,这个时候显然电子调速器就没办法肩负重任。
PWM技术之道
PWM是调整电机驱动信号占空比控制转速的技术。不管是直流电机还是交流电机都能用,调整驱动信号的周期和占空比,就能实现转速控制。很多智能电子产品采用这项技术调速。比如平衡车依靠PWM技术控制电机转速,保证车辆的平稳行驶。
PWM信号还会对电机电磁兼容产生一定影响,可能会与其他电子产品形成干扰等。当然啦这些负面的情况在实际中也许不会经常遇到,但一旦碰到会影响电子产品的整体性能。
霍尔传感器之用
霍尔传感器或者编码器会检测电机实际转速给反馈到控制器,控制器再根据反馈调整电机电压或者电流,这样电机转速就好控制。在精度控制要求较高的领域,用这种方法多。举个例子,数控机床用到这类装置,准确控制刀具切割精度,这样加工出的产品才符合要求。
传感器或编码器对工作环境要求还是不低,要是环境特差没准精准度就受影响,维修难度也不小。所以在一些艰苦的工业环境中应用该方法,遇到环境恶劣,设备就可能会受到损坏,增加企业的维护成本以及生产过程的不确定性。
智能速度控制器之力
智能速度控制器能根据预设速度曲线或者用户的一些需求来精准调整电机转速,好比私人管家。里面有微处理器、速度调节算法。很多高级机器人就用这东西严格控制关节部位电机转速,像我们能看到机器人做到各种灵巧动作。虽说在精度上能有强力保证,它前期成本投入、操作以及维护要求特别专业等状况都很让人头疼。一些较小的厂家没有专业人才也就很难将其应用起来。
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