Gli azionamenti per motori CA e CC sono due tipologie principali di azionamenti, entrambi con caratteristiche e vantaggi propri. Ma sapete come scegliere tra questi due? Ecco la risposta.
Azionamento CC
L’azionamento a corrente continua (DC) è un sistema di controllo della velocità applicato ai motori a corrente continua. La velocità di un motore a corrente continua è proporzionale alla tensione di armatura e inversamente proporzionale al flusso del motore, quindi la tensione di armatura o la corrente di campo possono essere utilizzate per controllare la velocità. Esistono molti tipi diversi di motori a corrente continua e anche i loro metodi di controllo sono diversi.
Generalmente, un azionamento a corrente continua converte la corrente alternata (CA) in corrente continua (CC) per azionare un motore a corrente continua. La maggior parte degli azionamenti a corrente continua utilizza diversi tiristori (chiamati anche SCR) per produrre un’uscita CC a semiperiodo da un ingresso CA monofase (noto come metodo a mezzo ponte). I sistemi più avanzati utilizzano 6 SCR per generare un’uscita CC da un ingresso CA trifase (chiamato metodo a ponte intero). Pertanto, nel metodo a ponte intero, abbiamo due SCR per ogni fase di ingresso.
L’SCR è come un interruttore “unidirezionale” controllato da un ingresso di gate. Applicando una bassa tensione al gate si attiva l’SCR. Quando la tensione viene applicata alla rete con diversi angoli di fase in ingresso, la corrente di uscita cambia, in modo che l’azionamento possa controllare la velocità del motore. Per controllare la velocità del motore e compensare se necessario, la maggior parte degli azionamenti a corrente continua richiede un tachimetro come retroazione del motore. Un tachimetro, o “tachimetro”, è fondamentalmente un piccolo motore a corrente continua a magneti permanenti collegato all’albero motore principale. Una maggiore velocità del motore produrrà una tensione più elevata nel tachimetro, a cui il convertitore di frequenza farà riferimento per garantire che il motore funzioni alla velocità corretta impostata da ciascun utente. I piccoli motori a corrente continua hanno un campo magnetico permanente, mentre i grandi motori a corrente continua hanno una bobina separata all’interno del motore, chiamata campo magnetico, che elimina la necessità di magneti permanenti nel motore. Un azionamento a corrente continua con un’uscita di eccitazione di solito ha un circuito separato più piccolo per alimentare la bobina di eccitazione.
Azionamento CA
Sul lato di ingresso, l’azionamento CA è simile all’azionamento CC in quanto l’ingresso CA è impostato su CC tramite SCR o un semplice raddrizzatore a ponte. In base alla frequenza di fase dell’ingresso CA, l’uscita CC è di mezzo ciclo, quindi l’azionamento CA utilizza un banco di condensatori per stabilizzare e livellare la tensione CC. Nella parte di uscita del driver, il motore è alimentato da 6 transistor di uscita o moduli IGBT. In termini semplici, l’inverter converte la potenza di ingresso CA in potenza CC e quindi riconverte la potenza CC in potenza CA per alimentare il motore.
Inoltre, l’ingresso CA richiede 50 o 60 Hz come ciclo. Quando il driver converte la tensione CC generata in corrente CA, per i driver più complessi, utilizza una frequenza portante di almeno 2 kHz a 100 kHz. Pertanto, la corrente di uscita può essere facilmente aumentata di decine o centinaia di volte senza bruciare le bobine del motore. Questa funzione consente inoltre al motore CA di cambiare marcia rapidamente e senza problemi. Gli inverter di solito dispongono di una varietà di feedback, dai semplici encoder incrementali a 2 fili ai resolver ad altissima risoluzione o agli encoder assoluti, che possono aiutare l’azionamento a calcolare con precisione e in modo molto accurato la velocità, la velocità e l’angolo dell’albero motore. Alcuni azionamenti più potenti hanno un terzo ciclo chiamato rigenerazione. Quando il motore passa da una velocità molto elevata a una velocità inferiore (o addirittura a velocità zero) in breve tempo, il circuito converte l’inerzia del motore e del carico in corrente alternata e la reinvia alla linea di ingresso. Ciò consente di risparmiare elettricità e migliorare l’efficienza energetica.
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