Ένας ελεγκτής ταχύτητας είναι ένα κύκλωμα που δημιουργείται για να μεταβάλλει την ταχύτητα ενός ηλεκτρονικού κινητήρα ή να τον σταματά εντελώς. Οι ελεγκτές ταχύτητας βρίσκονται κυρίως σε ηλεκτρικούς γραμμικούς ενεργοποιητές και μπορούν είτε να είναι αυτόνομη μονάδα είτε μέρος του ίδιου του γραμμικού ενεργοποιητή. Ο έλεγχος Ταχύτητας ενός γραμμικού ενεργοποιητή μπορεί να ρυθμιστεί χωρίς να θυσιάζεται η συνολική δύναμη που μπορεί να προσφέρει ο γραμμικός ενεργοποιητής στην εκάστοτε εργασία. Οι ελεγκτές ταχύτητας λειτουργούν ρυθμίζοντας την τάση που περνά στον ίδιο τον ενεργοποιητή. Χωρίς τάση, ο γραμμικός ενεργοποιητής δεν μπορεί να λειτουργήσει τόσο καλά όσο θα μπορούσε διαφορετικά.
Οι ελεγκτές ταχύτητας επιτρέπουν στους χρήστες να επιβραδύνουν και ακόμη και να σταματούν τους γραμμικούς ενεργοποιητές στους οποίους είναι συνδεδεμένοι. Οι γραμμικοί ενεργοποιητές δεν μπορούν, ωστόσο, να επιταχυνθούν πέρα από το μέγιστο. Δεν θα λειτουργήσουν πάνω από την ανώτατη ταχύτητα που μπορούν να επιτύχουν. Η καλύτερη μέθοδος ελέγχου ταχύτητας για έναν ενεργοποιητή είναι η εισαγωγή μιας βρόχου ελέγχου ταχύτητας (velocity control loop) που συγκρίνει την ταχύτητα που μπορεί να επιτύχει τη δεδομένη στιγμή ο ενεργοποιητής με εκείνη που απαιτείται.
Η σύγκριση ταχύτητας γίνεται υπολογίζοντας τη διαφορά μεταξύ της θέσης στην οποία θα φτάσει ο γραμμικός ενεργοποιητής και της θέσης στην οποία βρίσκεται τώρα. Αυτό στη συνέχεια συγκρίνεται με την ταχύτητα που ορίζεται από τον ελεγκτή ταχύτητας.
Οι γραμμικοί ενεργοποιητές που ελέγχονται από ελεγκτές ταχύτητας θα ελέγχουν συνεχώς την ταχύτητά τους για να προλαμβάνουν λάθη. Παρακάτω φαίνεται ένα διάγραμμα καλωδίωσης για το πώς να συνδέσετε έναν γραμμικό ενεργοποιητή με τον διακόπτη rocker και τον ελεγκτή ταχύτητας.
Πώς να Συνδέσετε έναν Γραμμικό Ενεργοποιητή με έναν Ελεγκτή Ταχύτητας
Παρακάτω παρέχεται επίσης ένα βίντεο που περιλαμβάνει οδηγίες για το πώς να συνδέσετε έναν γραμμικό ενεργοποιητή με έναν ελεγκτή ταχύτητας DC. Ένας ελεγκτής ταχύτητας DC είναι πολύ χρήσιμος για τον έλεγχο της ταχύτητας ενός ενεργοποιητή, ειδικά όταν χρησιμοποιούνται δύο ή περισσότεροι ενεργοποιητές ταυτόχρονα. Ο ελεγκτής ταχύτητας DC θα εξισορροπήσει την ταχύτητα και για τους δύο ηλεκτρικούς κινητήρες. Είναι σημαντικό να θυμάστε ότι οι ενεργοποιητές μπορεί να επηρεαστούν αρνητικά από τη χρήση ενός ελεγκτή ταχύτητας. Ενώ η ταχύτητα ενός γραμμικού ενεργοποιητή μπορεί να μειωθεί μόνο έως ελάχιστο 10% της συνολικής ταχύτητας του κινητήρα, ο περιορισμός του κινητήρα με αυτόν τον τρόπο μέσω ελεγκτή ταχύτητας μπορεί να μειώσει την αποτελεσματικότητα του ενεργοποιητή όταν εργάζεται με βαριά φορτία. Όταν η ταχύτητα ενός ενεργοποιητή αλλάζει, η κίνηση του ενεργοποιητή επηρεάζεται φυσικά. Η ταχύτητα ενός ενεργοποιητή μπορεί να αλλάξει και προς τις δύο κατευθύνσεις, αλλά αυτό απαιτεί ειδικό εξοπλισμό πέρα από έναν ελεγκτή ταχύτητας.
Η ζητούμενη ταχύτητα είναι, όπως αναφέρθηκε, η διαφορά μεταξύ της τρέχουσας και της στόχευσης θέσης, πολλαπλασιασμένη με αυτό που ονομάζεται κέρδος ελέγχου (control gain). Η αύξησή του θα επιβραδύνει τον ενεργοποιητή πολύ πιο γρήγορα όταν πλησιάζει τον στόχο. Η υπερβολική αύξηση ενέχει τον κίνδυνο ο εξοπλισμός να υπερβεί εντελώς τον στόχο. Για να σταματήσει ο βρόχος, αρκεί να εφαρμόσετε τη συνθήκη τερματισμού, γνωστή και ως έλεγχος θέσης PID. Μόλις αυτό τεθεί σε ισχύ και ο ενεργοποιητής φτάσει στον στόχο του, ο βρόχος ανάδρασης καταρρέει και ο εξοπλισμός παύει να κινείται.
Προβλεπτικός Έλεγχος (Feed-Forward)
Όσον αφορά τους γραμμικούς ενεργοποιητές και τον έλεγχο ταχύτητας, υπάρχει η έννοια του προβλεπτικού (feed-forward) ελέγχου. Ο προβλεπτικός έλεγχος λειτουργεί με την υπόθεση ότι, ως ελεγκτής, ο χρήστης μπορεί να κάνει ακριβείς προβλέψεις για την έξοδο του ελεγκτή ταχύτητας. Έτσι θα μπορεί να κάνει τις απαραίτητες ρυθμίσεις. Ένας βρόχος ελέγχου για την ταχύτητα υπάρχει πρωτίστως για να ρυθμίζει τη συνολική ταχύτητα ενός ενεργοποιητή ώστε να ταιριάζει καλύτερα στην εκάστοτε εργασία. Υποθέτοντας ότι όλες οι μεταβλητές παραμένουν ίδιες, ο προβλεπτικός έλεγχος επιτρέπει στους χρήστες να κάνουν μια ακριβή υπόθεση για το πώς ο Κύκλος λειτουργίας του ενεργοποιητή θα μεταφραστεί σε ταχύτητα βάσει της τιμής αισθητήρα ανά δευτερόλεπτο. Αυτός ο κύκλος λειτουργίας, όταν υπολογιστεί, μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την ακριβή επίτευξη της ζητούμενης ταχύτητας αποφεύγοντας λάθη υπόθεσης. Αυτό περιλαμβάνει τον κίνδυνο υπέρβασης του στόχου και πλήρους αστοχίας ή στάσης πριν τον φτάσει, ακυρώνοντας έτσι τον σκοπό ύπαρξης του ενεργοποιητή.
Τελικές Σκέψεις
Οι δοκιμές για αυτές τις προβλέψεις του χρήστη θα πρέπει να διεξάγονται με το Φορτίο που αναμένεται να φέρει ο ενεργοποιητής, ώστε να διασφαλιστούν ακριβή αποτελέσματα. Πρέπει να σημειωθεί ότι αυτού του είδους οι υπολογισμοί δεν θα λειτουργήσουν εάν το Φορτίο που αναμένεται να φέρει ένας ενεργοποιητής αλλάζει σποραδικά. Για να λειτουργήσουν οι υπολογισμοί, οι χρήστες θα πρέπει να δοκιμάσουν τον ενεργοποιητή με όλα τα φορτία πριν αυτός εγκατασταθεί.