همان طور که اشاره شد با توجه به پیشرفت الکترونیک قدرت جهت کنترل سرعت موتور DC، موتورهای DC تحریک مستقل محبوبیت یافتند. مزایای این ماشین ها عبارت اند از:

• عملکرد عالی
• کنترل پذیری خوب
• کنترل مجزای شار و گشتاور
• کنترل دقیق و وسیع سرعت

با توجه به معادلات ماشین تحریک مستقل می توان برای سرعت معادله زیر را نوشت:

همان طور که در این رابطه مشخص است می توان برای کنترل سرعت یکی از سه پارامتر ولتاژ آرمیچر، شار و مقاومت را تغییر داد بنابراین برای کنترل ماشین DC سه روش وجود دارد که عبارت اند از:

1. کنترل ولتاژ آرمیچر
   

2. کنترل شار میدان
   

3. کنترل مقاومت آرمیچر
   

همان طور که از شکل زیر مشخص است می توان با تغییر ولتاژ آرمیچر سرعت را کنترل کرد:

سرعت نیز با تغییر مقدار شار بصورت زیر تغییر می کند:

برای روش کنترل مقاومت آرمیچر نیز داریم:

روش کنترل مقاومت آرمیچر بدلیل داشتن تلفات اضافی دیگر کاربردی ندارد و با توجه به پیشرفت تکنولوژی الکترونیک قدرت روش های اول و دوم بیشتر کاربرد دارند. برای شروع بحث ابتدا باید منحنی عملکرد ماشین DC توضیح داده شود. این منحنی فقط متعلق به ماشین DC نبوده و برای ماشین های AC نیز کاربرد دارد. همان طور که از شکل زیر مشخص است این منحنی به دو ناحیه تقسیم می شود:

همان طور که مشخص است تا قبل از سرعت نامی موتور در ناحیه گشتاور ثابت می باشیم. در این ناحیه سرعت بوسیله کنترل ولتاژ آرمیچر انجام می شود و شار ثابت می باشد. اگر بخواهیم سرعت را بالاتر از سرعت نامی موتور کنترل کنیم وارد ناحیه توان ثابت می شویم. در این ناحیه باید با ثابت نگه داشتن ولتاژ آرمیچر مقدار شار را کاهش بدهیم. دلیل ثابت نگه داشتن ولتاژ در ولتاژ نامی این است که سیم پیچی آرمیچر برای ولتاژ مشخصی عایق بندی شده و اگر ولتاژ سیم پیچی بیشتر از ولتاژ نامی موتور شود عایق بندی از بین رفته و سیم پیچی اتصال کوتاه می شود. بلوک دیاگرام کنترلی بصورت زیر می باشد:

می توان از کنترل متوالی نیز استفاده کرد:

همان طور که مشخص است در این روش سه حلقه کنترلی مجزا وجود دارد که عبارت اندار:حلقه گشتاور(جریان)، حلقه سرعت و حلقه کنترل زاویه که به ترتیب باید دارای سرعت پاسخ بیشتری باشند. کنترل متوالی در صنعت دارای محبوبیت زیادی می باشد. دلایل این محبوبیت عبارت اند از:

• موتور DC به شدت به جریان آرمیچر و تغییرات شدت جریان آرمیچر حساس است.
• جریان آرمیچر تعیین کننده گشتاور موتور DC می باشد.

اگر بخواهیم موتور را بالاتر از سرعت نامی کنترل کنیم از بلوک زیر استفاده می کنیم:

مقدار ^*E را معمولاً بین 0.85 تا 0.95 مقدار نامی موتور قرار می دهند. زیر سرعت پایه مقدار e_f بزرگ است و بنابراین شار ثابت باقی می ماند ولی بالاتر از سرعت نامی ولتاژ عکس العمل آرمیچر E بزرگتر شده در نتیجه مقدار e_f کوچکتر شده و شار کاهش می یابد.

برای دانلود فایل شبیه سازی بر روی عکس زیر کلیک کنید.