Jak wyregulować prędkość elektrycznego silnika prądu stałego 48 V 2 kW?

Jako dostawca silników elektrycznych prądu stałego o napięciu 48 V i mocy 2 kW często spotykam klientów, którzy chcą dowiedzieć się, jak regulować prędkość tych silników. W tym poście na blogu podzielę się dogłębną wiedzą na temat metod regulacji prędkości silników elektrycznych prądu stałego 48 V i mocy 2 kW.

Zrozumienie podstaw elektrycznego silnika prądu stałego o napięciu 48 V i mocy 2 kW

Przed przystąpieniem do regulacji prędkości konieczne jest zrozumienie podstawowych zasad działania elektrycznego silnika prądu stałego o napięciu 48 V i mocy 2 kW. Silniki te działają w oparciu o zasadę indukcji elektromagnetycznej. Na zaciski silnika przykładane jest napięcie 48 V, które przy mocy znamionowej 2 kW mogą generować znaczny moment obrotowy i siłę obrotową.

NaszSilnik elektryczny prądu stałego o mocy 48 V i mocy 2 kWzostał zaprojektowany z wysokiej jakości materiałów i zaawansowanych technik produkcyjnych. Nadaje się do szerokiego zakresu zastosowań, takich jak skutery elektryczne, małe pojazdy elektryczne i niektóre urządzenia przemysłowe.

Metody regulacji prędkości

1. Kontrola napięcia twornika

Jedną z najpowszechniejszych metod regulacji prędkości silnika prądu stałego jest sterowanie napięciem twornika. Zmieniając napięcie przyłożone do twornika silnika, możemy zmienić jego prędkość. Zgodnie ze wzorem na prędkość silnika (n=\frac{V - IaR}{K\Phi}), gdzie (n) to prędkość silnika, (V) to przyłożone napięcie, (Ia) to prąd twornika, (R) to rezystancja twornika, (K) to stała, a (\Phi) to strumień magnetyczny. Gdy strumień magnetyczny (\Phi) jest stały, zmniejszenie napięcia twornika (V) spowoduje zmniejszenie prędkości silnika.

Aby zrealizować kontrolę napięcia twornika, możemy zastosować przetwornicę DC - DC. Za pomocą przetwornicy obniżającej napięcie DC-DC można obniżyć napięcie zasilania 48 V do niższej wartości, aby spowolnić silnik. I odwrotnie, jeśli chcemy zwiększyć prędkość silnika, możemy zastosować przetwornicę DC-DC zwiększającą napięcie, aby zwiększyć przyłożone napięcie w zakresie napięcia znamionowego silnika.

2. Kontrola strumienia pola

Innym sposobem regulacji prędkości silnika prądu stałego jest kontrolowanie strumienia pola. Zgodnie ze wzorem na prędkość wspomnianym powyżej, gdy napięcie twornika (V) jest stałe, zwiększenie strumienia pola (\Phi) zmniejszy prędkość silnika, a zmniejszenie strumienia pola zwiększy prędkość silnika.

Możemy użyć rezystora zmiennego w obwodzie pola, aby kontrolować prąd pola. Zmieniając wartość rezystancji rezystora zmiennego, możemy regulować prąd pola, zmieniając w ten sposób strumień pola. Metoda ta ma jednak pewne ograniczenia. Gdy strumień pola zostanie zbyt mocno zmniejszony, silnik może osiągnąć nadmierną prędkość, co może być niebezpieczne i może spowodować uszkodzenie silnika.

3. Sterowanie modulacją szerokości impulsu (PWM).

Sterowanie PWM jest bardzo wydajną i szeroko stosowaną metodą regulacji prędkości silników prądu stałego. Przy sterowaniu PWM napięcie zasilania jest włączane i wyłączane z dużą częstotliwością. Średnie napięcie przyłożone do silnika jest określone przez cykl pracy sygnału PWM.

Cykl pracy definiuje się jako stosunek czasu załączenia zasilania ((T_{on})) do całkowitego okresu sygnału PWM ((T)). Na przykład, jeśli cykl pracy wynosi 50%, zasilanie jest włączone przez połowę okresu i wyłączone przez drugą połowę. Zmieniając współczynnik wypełnienia sygnału PWM, możemy regulować średnie napięcie przyłożone do silnika, a tym samym kontrolować jego prędkość.

Aby zaimplementować sterowanie PWM, potrzebujemy kontrolera PWM. Istnieje wiele dostępnych na rynku kontrolerów PWM, które można łatwo podłączyć do naszychSilnik elektryczny prądu stałego o mocy 48 V i mocy 2 kWaby uzyskać precyzyjną kontrolę prędkości.

Wybór właściwej metody regulacji prędkości

Wybierając metodę regulacji prędkości dla elektrycznego silnika prądu stałego o napięciu 48 V i mocy 2 kW, należy wziąć pod uwagę kilka czynników:

1. Wymagania aplikacyjne

Jeśli aplikacja wymaga szerokiego zakresu prędkości i precyzyjnej kontroli prędkości, tak jak w niektórych systemach automatyki przemysłowej, najlepszym wyborem może być sterowanie PWM. W zastosowaniach, w których zakres prędkości jest stosunkowo wąski i kluczem jest prostota, wystarczające może okazać się sterowanie napięciem twornika lub sterowanie strumieniem pola.

2. Koszt

Koszt wdrożenia różnych metod regulacji prędkości jest różny. Sterowanie PWM zwykle wymaga kontrolera PWM, który może być droższy niż prosta przetwornica DC-DC stosowana w sterowaniu napięciem twornika. Sterowanie napięciem twornika jest stosunkowo proste i opłacalne w przypadku podstawowych potrzeb związanych z regulacją prędkości.

3. Charakterystyka silnika

Charakterystyka samego silnika, taka jak jego znamionowy moment obrotowy, krzywa prędkość-moment obrotowy i pojemność cieplna, również wpływają na wybór metody regulacji prędkości. Na przykład, jeśli silnik ma wymagania dotyczące wysokiego momentu obrotowego przy niskich prędkościach, kontrola strumienia pola może nie być odpowiednia, ponieważ może spowodować znaczny spadek momentu obrotowego przy niskich strumieniach pola.

Powiązane produkty i ich zastosowania

Oprócz naszegoSilnik elektryczny prądu stałego o mocy 48 V i mocy 2 kW, oferujemy również inne powiązane produkty, które można stosować w połączeniu z silnikami o regulowanej prędkości.

NaszZestaw silnika piasty 13 cali o mocy 5000 Wnadaje się do hulajnog elektrycznych dużej mocy i rowerów elektrycznych. Dzięki mocy 5000 watów może zapewnić silną siłę napędową. IZłoty elektryczny silnik rowerowy 48 Vjest specjalnie zaprojektowany do rowerów elektrycznych, zapewniając płynną i wydajną jazdę.

Skontaktuj się z nami w sprawie zakupu i konsultacji

Niezależnie od tego, czy chcesz kupić nasze elektryczne silniki prądu stałego 48 V 2 kW, czy masz pytania dotyczące regulacji prędkości silników elektrycznych, jesteśmy tutaj, aby Ci pomóc. Nasz zespół ekspertów posiada bogate doświadczenie w dziedzinie silników elektrycznych i może udzielić Państwu profesjonalnego doradztwa i rozwiązań.

Jeśli są Państwo zainteresowani naszymi produktami lub chcieliby Państwo omówić potencjalne możliwości biznesowe, prosimy o kontakt. Z niecierpliwością czekamy na kontakt z Państwem i nawiązanie długoterminowych relacji biznesowych.

Referencje

1. Chapman, SJ (2012). Podstawy maszyn elektrycznych. McGraw – Edukacja na wzgórzu.
2. Krause, PC, Wasyńczuk, O. i Sudhoff, SD (2013). Analiza maszyn elektrycznych i układów napędowych. Wiley'a.
3. Fitzgerald, AE, Kingsley Jr, C. i Umans, SD (2003). Maszyny elektryczne. McGraw-Wzgórze.