4 Lösungswege zur Regelung der Drehzahl der Gleichstrommotoren

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Die Drehzahlregelung von Gleichstrommotoren ist eine nützliche Funktion für Motoren. Durch die Regelung der Motordrehzahl können Sie die Drehzahl des Motors entsprechend den Anforderungen variieren und den gewünschten Betrieb erreichen. Dadurch wird sowohl eine Verringerung als auch eine Erhöhung der Motordrehzahl realisiert. Hier haben wir 4 Möglichkeiten zur Verringerung der Motordrehzahl hervorgehoben. 

Basierend auf der Funktionsweise eines Gleichstrommotors können vier Fakten bestätigt werden: 

  1. Die Drehzahl des Motors ist durch den Drehzahlregler bestimmt.
  2. Die Drehzahl des Motors ist direkt proportional zur Versorgungsspannung.
  3. Die Drehzahl des Motors ist umgekehrt proportional zum Ankerspannungsabfall.
  4. Die Drehzahl des Motors ist umgekehrt proportional zum Fluss aufgrund der Feldbefunde.

Die Drehzahl des Gleichstrommotors kann durch vier Lösungen geregelt werden: 

  1. Hinzufügen eines Gleichstrommotor-Reglers.
  2. Einstellen der Versorgungsspannung.
  3. Einstellen der Ankerspannung und des Ankerwiderstande.
  4. Einstellen des Flusses und Einstellen des Stroms durch die Feldwicklung.

4 Lösungswege zur Regelung der Drehzahl der Gleichstrommotoren

1. Hinzufügen eines Drehzahlreglers für Gleichstrommotoren

Ein Getriebe - auch bekannt als Untersetzungsgetriebe oder Drehzahlminderer - ist ein Satz von Zahnrädern, der zu einem Motor hinzugefügt werden kann, um die Ausgangsdrehzahl drastisch zu verringern und/oder das Drehmoment zu erhöhen.  Die Drehzahlreduzierung wird durch das Übersetzungsverhältnis und den Wirkungsgrad des Getriebes bestimmt, das als Drehzahlregler für Gleichstrommotoren dient. 

Wie kann die Regelung der Gleichstrommotoren realisiert werden? 

ZHAOWEI Antriebe mit integriertem Drehzahlregler vereinen die Vorteile von Gleichstrommotoren und deren elektronischer Regelung. Regler-Parameter und die Betriebsart können über den Motion Manager eingestellt werden. Je nach dem gewünschten Drehzahlbereich wird die Rotorposition digital oder durch optional erhältliche analoge Hallsensoren erfasst. Damit können die Einstellungen der Drehzahlregelung in Kombination mit dem Motion Manager über Programmieradapter konfiguriert werden. Wenn es um Mikro-Elektromotoren geht, gibt es eine Reihe von Gleichstrommotor-Reglern je nach Spannungsversorgung auf dem Markt, die die Motordrehzahl verändern können. Zu diesen Reglern gehören der 12V Gleichstrommotor-Drehzahlregler, der 24V Gleichstrommotor-Drehzahlregler, der 6V Gleichstrommotor-Drehzahlregler, etc.    

2. Lösungsweg zur Spannungsregelung

Elektromotoren zeichnen sich durch ihre Vielfältigkeit aus, die von kleinen PS-Einheiten für kleine Geräte bis hin zu Motoren mit Tausenden von PS für den Einsatz in der Schwerindustrie reicht.  Die Drehzahl eines Elektromotors ist auch durch seinen physikalischen Aufbau und die Frequenz der Spannungsversorgung bestimmt. Die Drehzahl eines Motors ist, abgesehen von der Last, proportional zur Versorgungsspannung. Wenn also die Spannung sinkt, sinkt auch die Drehzahl des Motors entsprechend. Elektroingenieure wählen die Motordrehzahl auf der Grundlage der Anforderungen der jeweiligen Verwendung aus, ähnlich wie die Pferdestärken auf der Grundlage der mechanischen Belastung festgelegt werden.

3. Regelung der Ankerspannung 

Diese Methode zur Drehzahlregelung ist nur geeignet für kleine Motoren. Bei dieser Methode wird die Feldwicklung von der konstanten Versorgung gespeist, während die Ankerwicklung von einer separaten variablen Gleichstromquelle versorgt wird. Bei der Ankerspannungsregelung kann die Drehzahl des Gleichstrommotors durch Einstellen des Ankerwiderstands geregelt werden, um den Spannungsabfall über dem Anker zu steuern. Bei dieser Methode wird ebenfalls ein variabler Widerstand in Reihe mit dem Anker verwendet. Wenn der variable Widerstand seinen Minimalwert erreicht, befindet sich der Ankerwiderstand in einem normalen Bereich, deswegen fällt die Ankerspannung ab. Wenn der Widerstandswert schrittweise erhöht wird, sinkt die Spannung über dem Anker. Dies führt wiederum zu einer Verringerung der Motordrehzahl, wodurch die Drehzahl im normalen Bereich bleibt. Der Nachteil der Ankerregelungsmethode besteht darin, dass sie aufgrund der Verwendung des Widerstands in Reihe mit dem Anker einen großen Leistungsverlust mit sich bringt. 

4. Flussregelungsmethode

Bei dieser Methode wird der magnetische Fluss durch die Feldwicklungen variiert, um die Drehzahl des Motors zu verändern. Weil der magnetische Fluss von dem durch die Feldwicklung fließenden Strom abhängt, kann er durch Einstellen des Stroms durch die Feldwicklung variiert werden. Dies kann durch Verwendung eines variablen Widerstands in Reihe mit dem Feldwicklungswiderstand erreicht werden. Wenn der variable Widerstand ursprünglich in seiner minimalen Position gehalten wird, fließt der Nennstrom durch die Feldwicklung aufgrund einer Nennversorgungsspannung, als Ergebnis wird die Drehzahl aufrechterhalten.  Wenn der Widerstand allmählich verringert wird, steigt der Strom durch die Feldwicklung. Dadurch steigt der erzeugte Fluss und die Drehzahl des Motors sinkt unter den Normalwert. Diese Methode trägt zur Drehzahlregelung von Gleichstrommotoren bei, kann aber Auswirkungen auf die Kommutierung haben.

Schlussfolgerung 

Die oben genannten Methoden sind nur einige der wichtigsten Möglichkeiten zur Drehzahlregelung von Gleichstrommotoren. Durch den Vergleich ist es leicht zu erkennen, dass das Hinzufügen eines Mikrogetriebes als Gleichstrommotor-Regler zum Erreichen der idealen Drehzahl beim Einsatz eines Gleichstrommotors mit geeigneter Spannungsversorgung eine der bequemsten und kostengünstigsten Methoden ist.

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