موتورهای DC جاروبک‌دار همچنان در نوار نقاله‌ها، دستگاه‌های سیم‌پیچ، جایگاه‌های آزمون و ماشین‌آلات تولیدی قدیمی به کار می‌روند، زیرا کنترل گشتاور آن‌ها آسان است و سامانه‌های نصب‌شده می‌توانند دهه‌ها کار کنند. انتخاب درایو تعیین می‌کند این گشتاور با چه میزان نرمی تولید شود و مدرن‌سازی ماشین تا چه اندازه آسان باشد.

دو رویکرد رایج عبارت‌اند از یکسوسازی SCR با کنترل فاز از برق AC و مدولاسیون پهنای پالس با فرکانس بالا از یک منبع DC یا باس یکسوشده.

درایو باید با ولتاژ و جریان آرمیچر، آرایش میدان، بازخورد، چرخه کاری و الزامات توقف مطابقت داشته باشد.

درایوهای SCR زمان عبور جریان خط را کنترل می‌کنند

یک SCR پس از تحریک گیت خود هدایت می‌کند و زمانی خاموش می‌شود که جریان از سطح نگهدارنده آن کمتر شود. درایو با به‌تأخیر انداختن زاویه آتش در هر نیم‌چرخه AC، ولتاژ متوسط آرمیچر را تغییر می‌دهد.

این روش در ماشین‌آلات قدیمی مقاوم و شناخته‌شده است، اما خروجی آن دارای ریپل مرتبط با خط برق است. در سرعت پایین، گشتاور ممکن است نرمی کمتری داشته باشد و شکل موج ورودی نیز ضریب توان ضعیف و هارمونیک‌هایی ایجاد کند. معکوس‌کردن جهت یا کارکرد احیاکننده به توپولوژی پل مناسب نیاز دارد.

درایوهای PWM چرخه کاری را کنترل می‌کنند

یک درایو PWM ترانزیستورها را با فرکانسی بسیار بالاتر سوئیچ می‌کند و زمان روشن‌بودن را تغییر می‌دهد تا ولتاژ متوسط آرمیچر تنظیم شود. اندوکتانس موتور جریان را هموار می‌کند و در صورت تنظیم صحیح حلقه کنترل، عملکرد قدرتمندی در سرعت پایین و پاسخ سریعی فراهم می‌شود.

تغییر چرخه کاری، ولتاژ متوسط را تغییر می‌دهد، در حالی که بازخورد جریان از موتور محافظت کرده و گشتاور را تنظیم می‌کند.

به‌روزرسانی‌ها تصمیم‌هایی سیستمی هستند

پیش از تعویض درایو SCR، مشخص کنید موتور دارای میدان آهنربای دائم است یا میدان تحریک مستقل، مقادیر نامی آرمیچر چیست، آیا بازخورد تاکومتر یا انکودر وجود دارد، به معکوس‌کردن جهت نیاز است یا نه، انرژی ترمز چقدر است، الگوی اضافه‌بار چگونه است و حداقل سرعت موردنیاز چیست. کنتاکتورها و مقاومت‌های ترمز دینامیکی موجود ممکن است با کنترل‌کننده جدید رفتار متفاوتی داشته باشند.

PWM با فرکانس بالا می‌تواند تداخل الکترومغناطیسی و نرخ‌های بیشتر تغییر ولتاژ ایجاد کند. مسیردهی کابل‌ها، شیلدینگ، اتصال زمین و فیلترها ممکن است به بهبود نیاز داشته باشند. همچنین پیش از اعمال کنترل سریع‌تر، باید عایق، جاروبک، کموتاتور و یاتاقان‌های موتور قدیمی بررسی شوند.

کنترل‌کننده‌های مناسب در بخش درایوها و کنترل حرکت موجودند، در حالی که هماهنگ‌سازی توالی ماشین همچنان وظیفه سامانه‌های PLC و PAC است.

بر اساس محدوده کاری انتخاب کنید

جریان پیوسته و اوج، محدوده سرعت، ریپل گشتاور، نیازهای چهارربعی، بازتولید انرژی به شبکه، درجه حفاظت محفظه، کاهش ظرفیت در دمای محیط، امکانات عیب‌یابی و مهارت‌های لازم برای سرویس را مقایسه کنید. اگر یک درایو ارزان‌تر نتواند رفتار توقف یا کشش موجود ماشین را بازتولید کند، ممکن است هزینه زیادی به همراه داشته باشد.

نظر نویسنده: PWM معمولاً گزینه قوی‌تری برای طراحی‌های جدید است، اما تعویض یک سامانه SCR فعال باید با مزایای قابل‌اندازه‌گیری توجیه شود. موتور، بازخورد، سازوکار و مسیر ترمز—نه روش سوئیچینگ به‌تنهایی—موفقیت به‌روزرسانی را تعیین می‌کنند.