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【開關電源】有刷電機無法啟動?需要調速?恒流源來解決!

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發布時間:2018-09-05人氣:

前言:在20世紀時,大中型有刷電機就在工業和先進領域中發揮著巨大的作用,雖然直流有刷電機問世已久,但人們在使用中,仍然遇到不少問題,今天就來說一說,直流有刷電機與恒流源(開關電源)使用的相關內容。
 
現象:用穩壓開關電源連接直流有刷電機,接通后,電機無法啟動。
原因:電機啟動前,轉速為0,電動勢為U,電樞電阻很小,反電動勢為U′=0;電機啟動時,電流I=U-U′/R,此時電流會很大,穩壓開關電源有過壓保護,當電流超出額定限制時,電源會切斷輸出,最終導致直流無刷電機無法啟動。
解決方法:①選用有軟啟動功能的開關電源;②選用功率大的穩壓開關電源,如電機啟動時最大電流為50A,選用的穩壓開關電源的額定電流最起碼要有50A;③選用恒流源供電。
③詳述:恒流電路輸出最大電流不會超過額定電流,如額定電源電流為10A,連接直流有刷電機后開機,電流最大不會超過10A,不會出現因電流過大,電機無法啟動的現象。

 額定10A的恒流源
額定10A的恒流源

 

現象:用穩壓開關電源連接直流有刷電機,使用中,電機堵轉,電流增大,使電機燒毀。
原因:電機啟動后,反電動勢U′會從0變大,電流下降,直至保持平衡,電機正常運轉。電機堵轉時,反電動勢U′再次變回0。此時所有的電壓都加載在繞組上,電流再次變得很大,時間稍長,電機燒毀。
解決方法:①某些特殊電機可以加保險絲;②電機本身增加其他監控功能(如溫控等);③選用恒流源供電。
③詳述:與上條問題講述功能類似,恒流源有限流功能,當電機堵轉時,電源輸出電流最大不會超過額定電流,因此使用恒流源,在電機堵轉時使電機燒毀的幾率可大大降低。

 某直流有刷電機簡易圖
某直流有刷電機簡易圖


現象:用穩壓開關電源連接直流有刷電機,使用中,串入附加電阻,調節電機轉速,能耗增加。
原因:穩壓開關電源輸出電壓恒定,因此無法直接改變輸出電壓大小,只能串入附加電阻,串入電阻越大,電機的轉速越低。此方法線路簡單,控制方便,但轉差率以發熱的形式消耗在電阻上,耗損大,效率低。
解決方法:解決方法:改變直流有刷電機調速大致有兩種方法:①弱磁調速:改變勵磁電流,升壓就降速(在勵磁調速中,勵磁電流不要太小,不然容易產生飛車。);②改變電樞電壓,升壓就升速。
詳述:恒壓恒流源輸出電壓電流連續可調,功耗較低,操作方便。當需要通過調整電壓改變電機轉速時,只需要調整電源輸出電壓即可。

 電壓電流可調的開關電源
電壓電流可調的開關電源


注:以上所述的“穩壓開關電源”指,電壓固定輸出,調節范圍在±10%內的開關電源;“恒流源”均指電壓電流大范圍連續可調(0-額定值)的恒壓恒流電源。

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