Moottoriohjaimet ovat olennaisia komponentteja erilaisissa sähköjärjestelmissä, jotka vastaavat moottoreiden toiminnan ohjauksesta. Moottoriohjaimia on kahta perustyyppiä: AC (vaihtovirta) -moottoriohjaimet ja DC (Direct Current) -moottoriohjaimet.
AC-moottorin ohjaimet
AC-moottoriohjaimet on suunniteltu käsittelemään vaihtovirtamoottoreita. Näitä moottoreita käytetään laajasti monissa sovelluksissa, koska useimmissa sähköverkoissa on vaihtovirtalähteitä.
Teollisissa olosuhteissa suuria AC-moottoriohjaimia käytetään raskaissa koneissa, kuten pumpuissa, kompressoreissa ja kuljetinhihnoissa. Nämä säätimet käyttävät tyypillisesti kontaktoreita ja käynnistimiä AC-moottorin käynnistämiseen ja pysäyttämiseen. Kontaktorit avaavat ja sulkevat piirin kytkeäkseen ja katkaistakseen virransyötön moottoriin. Yksi yleinen vaihtovirtamoottorin ohjaintyyppi on tähti-kolmiokäynnistin. Tähti-kolmiokäynnistimessä moottorin käämit kytketään aluksi tähtikonfiguraatioon käynnistysvaiheen aikana käynnistysvirran pienentämiseksi. Kun moottori saavuttaa tietyn nopeuden, liitäntä kytketään kolmiokonfiguraatioon moottorin käyttämiseksi täydellä jännitteellä. Tämä auttaa minimoimaan sähköverkkoon kohdistuvan vaikutuksen käynnistyksen aikana ja säästää energiaa pitkällä aikavälillä.
Toinen tärkeä AC-moottorin ohjain on pehmokäynnistin. Pehmeä käynnistin lisää vähitellen moottoriin syötettyä jännitettä käynnistyksen aikana sen sijaan, että se syöttäisi täyttä jännitettä yhtäkkiä. Tämä vähentää moottorin ja siihen liittyvien osien mekaanista rasitusta ja pidentää moottorin käyttöikää. Pehmeät käynnistimet ovat erityisen hyödyllisiä sovelluksissa, joissa tarvitaan usein moottorin käynnistämistä ja pysäyttämistä, kuten joissakin kuljetinjärjestelmissä.
LVI-alalla (lämmitys, ilmanvaihto ja ilmastointi) puhaltimien ja kompressorien ohjaamiseen käytetään AC-moottoriohjaimia. Nämä säätimet varmistavat, että moottorit toimivat sopivalla nopeudella ja vääntömomentilla halutun sisäilmaston ylläpitämiseksi. Ne voivat säätää moottorin nopeutta kuormitusolosuhteiden mukaan, mikä auttaa säästämään energiaa.
DC-moottorin ohjaimet
Tasavirtamoottoriohjaimet on suunniteltu tasavirtamoottoreille, joita käytetään yleisesti sovelluksissa, joissa tarkka nopeuden säätö on välttämätöntä, kuten sähköajoneuvoissa, teollisuusroboteissa ja joissakin laboratoriolaitteissa.
Yksi tasavirtamoottorisäätimien perustyypeistä on reostaattipohjainen säädin. Tässä tyypissä reostaatti (muuttuva vastus) on kytketty sarjaan tasavirtamoottorin kanssa. Säätämällä reostaatin resistanssia voidaan muuttaa moottorin läpi kulkevaa virtaa, mikä säätelee moottorin nopeutta.
Harjattomat DC (BLDC) -moottoriohjaimet ovat tulleet yhä suositummiksi viime vuosina. Nämä säätimet käyttävät elektronisia piirejä kytkemään tehon moottorin vaiheisiin tarkassa järjestyksessä. Vaihtelemalla näiden kytkinten ajoitusta voidaan ohjata moottorin nopeutta ja vääntömomenttia. BLDC-moottoriohjaimet ovat erittäin tehokkaita, koska ne eliminoivat perinteisten tasavirtamoottoreiden harjoihin liittyvät tehohäviöt. Niitä käytetään yleisesti sovelluksissa, joissa vaaditaan korkeaa suorituskykyä ja energiatehokkuutta, kuten sähköskoottereissa, droneissa ja joissakin huippuluokan teollisuuslaitteissa.
Regeneratiivisen jarrutuksen tasavirtamoottorin ohjaimia käytetään sähköajoneuvoissa ja joissakin teollisissa sovelluksissa. Jarrutuksen aikana nämä ohjaimet muuttavat liikkuvan moottorin kineettisen energian sähköenergiaksi ja syöttävät sen takaisin virtalähteeseen, jolloin saadaan osa energiasta talteen ja parannetaan järjestelmän yleistä energiatehokkuutta.