Hva er en likestrømsmotor?

En likestrømsdriver (DC-driver) er en type motorstyring som regulerer hastigheten og retningen til en likestrømsmotor. Den spiller en avgjørende rolle i industrielle anvendelser der det kreves presis styring av motorhastighet og dreiemoment. En likestrømsdriver fungerer ved å variere spenningen og strømmen som tilføres motoren, slik at brukeren kan justere motorens hastighet og retning ut fra behovene. [1]

Oppfinnelsen av DC-drivverket kan tilskrives flere personer og selskaper som bidro til utviklingen av det over tid. En av de tidligste pionerene på feltet var Thomas Davenport, en amerikansk smed og oppfinner som bygde den første elektriske likestrømsmotoren i 1834. [2] Hans arbeid la grunnlaget for utviklingen av DC-drivverkssystemet. På begynnelsen av det 20. århundret førte fremskritt innen elektronikk og kraftkonverteringsteknologier til utviklingen av moderne DC-drivverk.

I dag brukes likestrømsdrev fortsatt i ulike bransjer og applikasjoner.

Som nevnt ovenfor brukes likestrømsdrev til å regulere hastigheten og retningen til en likestrømsmotor. Slike drev er vanlige i bransjer som produksjon, gruvedrift og oljeindustrien, der tungt maskineri og utstyr er avhengig av elektriske motorer for å få kraft. Likestrømsdrev kan brukes i transportsystemer som tog for å regulere hastigheten og bevegelsen til kjøretøy og gods.

I tillegg er likestrømsdrev avgjørende i systemer for fornybar energi, som vindturbiner og solcellepaneler, for å sikre jevn og pålitelig drift av motorene som genererer elektrisitet. Likestrømsdrev spiller også en viktig rolle innen robotikk og automatisering, der presis og fleksibel styring av motorer er nødvendig for å utføre komplekse bevegelser og oppgaver.

Et likestrømsdrev fungerer ved å styre hastigheten og retningen til en elektrisk motor gjennom regulering av likestrøm (DC). Et likestrømsdrev består vanligvis av en strømforsyning, en hastighetsregulator og en motor. Når strømforsyningen aktiveres, leverer den likestrøm til hastighetsregulatoren, som deretter regulerer mengden strøm som sendes til motoren. Hastighetsregulatoren kan justere spenningen og strømmen som tilføres motoren, noe som gir presis kontroll over motorens hastighet og rotasjonsretning.

Hastighetsregulatoren i et likestrømsdrivsystem bruker en rekke elektroniske komponenter, som transistorer, dioder og motstander, for å styre strømmen til motoren. Ved å pulsere likestrømmen med forskjellige frekvenser eller endre pulsene, kan hastighetsregulatoren effektivt modulere motorens hastighet. I tillegg kan hastighetsregulatoren inneholde tilbakemeldingsmekanismer som enkoder eller turteller for å overvåke motorens faktiske hastighet og foreta justeringer i sanntid for å opprettholde ønsket hastighet.

I en likestrømsmotor kan motorens rotasjonsretning reverseres ved ganske enkelt å reversere polariteten til likestrømforsyningen. Dette oppnås vanligvis ved hjelp av en reverseringskontaktor eller et halvlederrelé. Når polariteten til strømforsyningen reverseres, vil motoren endre rotasjonsretningen tilsvarende.

Vekselstrøms- og likestrømsdrev er ulike typer elektriske motordrev. Hovedforskjellen mellom et vekselstrøms- og et likestrømsdrev ligger i hvilken type strøm de bruker til å drive motoren. En AC-frekvensomformer (vekselstrøm), også kjent som en variabel frekvensomformer (VFD), bruker vekselstrøm til å kontrollere hastigheten og dreiemomentet til en elektrisk motor. Dette oppnås ved å konvertere den innkommende vekselstrømmen til likestrøm og deretter tilbake til vekselstrøm med ønsket frekvens og spenning, noe som gir presis kontroll over motorens drift. På den annen side bruker en DC-frekvensomformer likestrøm til å regulere hastigheten og dreiemomentet til en motor.

En annen viktig forskjell mellom vekselstrøms- og likestrømsdrev er deres anvendelser og bruk. Vekselstrømsdrev brukes ofte i bransjer som VVS, vann og avløp og produksjon, der presis kontroll av motorhastighet og energieffektivitet er avgjørende. De foretrekkes også for anvendelser som involverer flere motorer eller som krever hyppige hastighetsendringer. På den annen side finnes likestrømsdrev ofte i eldre maskiner og utstyr, som trykkpresser, transportbånd og valseverk.

Når det gjelder vedlikehold og installasjon, anses vekselstrømsdrev generelt som mer kostnadseffektive og enklere å integrere med moderne utstyr på grunn av deres kompatibilitet med standard vekselstrømsmotorer. De tilbyr også større fleksibilitet og skalerbarhet, noe som gjør dem egnet for et bredt spekter av motorstørrelser og -typer. Omvendt kan likestrømsdrev kreve mer spesialisert kunnskap og ressurser for installasjon og vedlikehold, samt en høyere startinvestering i noen tilfeller. De er imidlertid fortsatt et godt valg for spesifikke bruksområder som krever presis hastighetskontroll og høy ytelse.

Likestrømsdrev har mange fordeler, blant annet:

1. Presis styring – DC-drev gir presis hastighets- og momentstyring, noe som gjør dem egnet for bruksområder som krever finjusteringer.
2. Høy effektivitet – DC-drever kjent for sin høye effektivitet og kan levere jevn ytelse over lange perioder.
3. Jevn drift – DC-drev kan gi jevn og stille drift, noe som gjør dem ideelle for bruksområder der støy- og vibrasjonsnivåer må minimeres.
4. Enkelt vedlikehold – DC-drev har en relativt enkel konstruksjon og krever minimalt vedlikehold, noe som reduserer driftsstans og de samlede driftskostnadene.
5. Kostnadseffektivt – DC-drev kan ofte integreres sømløst i eksisterende systemer, noe som gjør dem til et kostnadseffektivt valg for ettermontering eller oppgradering av maskiner.

1. Testbook. (2024). Likestrømsmotor: Definisjon, hvordan fungerer den, typer og anvendelse. Hentet 30. juli 2024 fra: https://testbook.com/electrical-engineering/dc-drive#:~:text=En%20likestrømsmotor%20er%20en,ankeret%20i%20likestrømsmotoren
2. Parvalux. (u.d.). Når ble elektromotoren oppfunnet? En kort historie om elektromotorer, hentet 30. juli 2024 fra: https://www.parvalux.com/when-was-the-electric-motor-invented-a-brief-history-of-electric-motors/