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AC調速馬達與DC無刷馬達的差異(上)

很多人可能會有同樣的疑惑，這二款同樣都有調速功能，到底它們的差異點在哪?以下就針對此二款馬達的差點異做說明，差異點大致上分為以下各點。

一、電路原理差異

  • AC調速馬達

馬達部-感應或可逆馬達後端安裝轉速發電機。
調速器-設定的目標轉速與馬達實際轉速進行比較，由電壓控制部增減電壓作轉速的調整。

  • DC無刷馬達

馬達部-經由驅動器的信號設定電路，進行馬達速度及各信號的執行。
驅動器-設定的目標轉速與馬達實際轉速在驅動器的『速度比較增益補償電路』進行比較，並回到『信號運算處理電路』計算需要增/減的電流，再通知『電流控制增益補償電路』，由『功率驅動電路』提供給馬達需求的電流來符合目標轉速。

二、轉速-轉矩特性曲線差異
  • AC調速馬達




AC調速馬達的轉速-轉矩特性曲線圖中有一條『使用界限線』，在這條『使用界限線』以下為此顆馬達可以達到的轉速-轉矩範圍。
以上圖為例，當轉速為1500轉時，轉矩可達到6kgcm，當轉速為90轉時，轉矩卻只剩
下2kgcm。若此機台需求4kgcm的轉矩時，在1000轉以上都能達到轉矩需求，但低於1000轉時，轉矩就會不足，帶不動機構負載。此時就必需選擇更大瓦數的馬達，來避免低速低轉矩的情況發生。

  • DC無刷馬達
DC無刷馬達的轉速-轉矩特性曲線圖，是呈現定轉速特性，馬達速度在300-3000轉時轉矩不會改變，除此之外，還具備1.25倍的矩時間運轉領域，當馬達起動瞬間或些許的卡料的情況下，短時間運轉領域或許可以克服，但若超過3-5秒還是無法帶動負載時，此時馬達就會跳過負載保護，來保護馬達及驅動器。

        以實際的例子，來說明轉速-轉矩差異。
下圖為例，我們選擇同為90W的調速馬達，在1200rpm時，AC馬達可提供的力量比DC無刷馬達的短時間運轉領域還要大，但中低速及高速時，DC無刷馬達的轉矩特性較AC馬達來得好，所以如果要選用調速馬達時，可依據轉速-轉矩特點，選擇符合機台需求及場合的馬達。
也正因為此二種馬達的轉矩-轉速特性曲線圖不一樣，所以千萬不可直接拿AC90W馬達直接對應無刷90W馬達使用，若機台大多是使用在1200rpm時，可能會發生換成無刷馬達時，力量不足的情況發生，或無刷90W馬達對應AC90W馬達使用，有可能會發生高速達不到或低速力量太小的問題。




下期我們將再繼續討論AC調速馬達與DC無刷馬達使用區分的差異。

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