Een elektrische aandrijving (vaak elektrische regelaar genoemd) is een apparaat dat wordt gebruikt om de uitgang van een motor te regelen die bijvoorbeeld wordt gebruikt om een lineaire beweging te produceren. De aandrijving regelt nauwkeurig de motoruitgang en de motorreactie ten opzichte van een stuuringang.

Wat is een elektrische aandrijving?

Een elektrische aandrijving (vaak elektrische regelaar genoemd) is een apparaat dat wordt gebruikt om de uitgang van een motor te regelen die bijvoorbeeld wordt gebruikt om lineaire beweging te produceren in een elektrische actuator. In ons artikel over elektrische motoren hebben we verwezen naar het feedbackmechanisme van een servomotor, dat hieronder schematisch is weergegeven.

De regelaar zal de motoruitgang en de motorreactie nauwkeurig regelen ten opzichte van een stuuringang (nset in het schema hierboven).

Hoe werkt een elektrische aandrijving?

Elektrische aandrijvingen hebben een driefasige wisselstroomvoeding nodig. De binnenkomende wisselstroom met een vaste frequentie wordt gelijkgericht om een gelijkstroomsignaal te verkrijgen; dit wordt vervolgens afgevlakt en de schakelingen zorgen voor een ontkoppeling van de ingangs- en uitgangstrappen, zoals hieronder afgebeeld.

De eindtrap maakt gebruik van softwaregestuurde bi-junctietransistoren met geïsoleerde poort (IGBT's) om te schakelen en de motorvan een variabele driefasige wisselstroom te voorzien. Om de eindtrap in meer detail te begrijpen, kunnen we de volgende equivalente schakeling raadplegen.

In de schakeling worden de IGBT's voorgesteld door de schakelaars 1 tot en met 6; een middenaftakking van elke kolom schakelaars is verbonden met een afzonderlijke fase van de motorwikkelingen. In het schema zijn de schakelaars 5 en 4 gesloten, waardoor stroom wordt doorgegeven door de fasen W en V. In de volgende werkingsmodus kunnen de schakelaars 5 en 4 worden geopend en 3 en 2 worden gesloten; hierdoor wordt stroom doorgegeven door de fasen V en U. De software regelt het achtereenvolgens openen en sluiten van de schakelaars en de duur van elke stap; hierdoor ontstaat een pulsbreedtemodulatie.

De variërende pulsbreedte simuleert effectief een AC-golfvorm zoals gezien door de belasting van de motorwikkelingen; bijvoorbeeld, bij A in het bovenstaande diagram zal een pulsbreedte van "0" resulteren in nul spanning over de wikkelingen, terwijl bij B de maximale spanning zal worden aangelegd.

Hoe kies ik een elektrische aandrijving?

De aandrijving moet in staat zijn de motor te voeden en te besturen, die op zijn beurt zal worden afgestemd op de eisen van een toepassing.

De motorspanning, het nominaal vermogen en de vollaststroom moeten op elkaar worden afgestemd; er moet rekening worden gehouden met eventuele overbelastingsvereisten, bijvoorbeeld als een hoger koppel vereist is voor het opstarten.

Er moet rekening worden gehouden met het terugkoppelingsmechanisme en eventuele input/output (I/O) vereisten.

Communicatieprotocollen - bijvoorbeeld CANOpen, Profibus, enz. - en de bedrijfstemperatuur moeten in aanmerking worden genomen en dus ook de noodzaak van ventilatie of geforceerde koeling.

Soorten elektrische aandrijving

Aandrijvingen moeten zowel gelijkstroom- als wisselstroommotoren besturen, de laatste eenfasig of driefasig. Er zullen verschillende varianten nodig zijn, afhankelijk van de bovengenoemde parameters - bijvoorbeeld spanning.

Aandrijvingen kunnen ook worden ingedeeld in éénmotor-, groep- en meermotorige aandrijvingen. Enkelvoudige zijn de meest elementaire en worden vaak gebruikt in huishoudelijke apparaten; groep leent zich voor gebruik in complexere systemen en meervoudige worden gebruikt in zware, of meervoudige motortoepassingen

Heb ik nog iets anders nodig om elektrische aandrijving te laten werken?

Er is bekabeling nodig voor de stroom- en besturingssignalen naar de motor, samen met een geschikte voeding voor de werking van de aandrijving zelf.

Het is een goede gewoonte om ingangszekeringen aan te brengen ter bescherming; indien EMI een potentieel probleem is, kunnen filters in de circuits worden ingebouwd. Een koelventilator, met passende ventilatie, is vereist indien hoge bedrijfstemperaturen optreden.

Afhankelijk van de toepassingseisen is een dynamische rem beschikbaar.

Visit our Electric Actuator section to find out more.