DC Motor Hız Kontrolünün Önemli Yollarını Öğrenin

18'inci dönemde^inciyüzyılın kendisi, DC motorların evrimi vardı. DC motorların gelişimi büyük ölçüde gelişmiştir ve birçok endüstride önemli ölçüde uygulanmaktadır. 1800'lerin başlarında ve 1832 yılında yapılan iyileştirmelerle DC motorlar ilk olarak İngiliz araştırmacı Sturgeon tarafından geliştirildi. Makinaları da simüle etme yeteneğine sahip olduğu ilk komütatör tipi DC motoru icat etti. Ancak DC motorun işlevselliğinin ne olduğu ve DC motor hız kontrolü hakkında bilgi sahibi olmanın neden önemli olduğu merak edilebilir. Bu nedenle, bu makale çalışmasını ve çeşitli hız kontrol tekniklerini açıkça açıklamaktadır.

DC Motor nedir?

Bir Dc motor, alınan elektrik enerjisini mekanik enerjiye dönüştürdüğü doğru akım kullanılarak çalıştırılır. Bu, cihazın kendisinde bir rotasyonel değişikliği tetikleyerek çeşitli uygulamaları birden çok alanda çalıştırma gücü sağlar.

DC motor hız kontrolü, motorun en kullanışlı özelliklerinden biridir. Motorun hızını kontrol ederek, motorun hızını ihtiyaca göre değiştirebilir ve gerekli işlemi yaptırabilirsiniz.

Hız kontrol mekanizması, robotik araçların hareketini, kağıt fabrikalarında motorların hareketini ve asansörlerde motorların hareketini kontrol etmek gibi birçok durumda uygulanabilir. farklı DC motor türleri kullanılmış.

DC Motorun Çalışma Prensibi

Basit bir DC motor, akım taşıyan bir iletken bir manyetik sadık d, mekanik bir kuvvet yaşar. Pratik bir DC motorda, armatür, iletkeni akım taşıyan ve alan bir manyetik alan sağlar.

İletken (armatür) bir akımla beslendiğinde, kendi manyetik akısını üretir. Manyetik akı, bir yöndeki alan sargıları nedeniyle manyetik akıyı arttırır veya alan sargıları nedeniyle manyetik akıyı iptal eder. Manyetik akının bir yönde diğerine göre birikmesi, iletken üzerine bir kuvvet uygular ve bu nedenle dönmeye başlar.

Faraday’ın elektromanyetik indüksiyon yasasına göre, iletkenin dönme hareketi bir EMF . Bu EMF, Lenz yasasına göre, nedene, yani sağlanan gerilime karşı çıkma eğilimindedir. Bu nedenle, bir DC motor, arka EMF nedeniyle değişen yük durumunda torkunu ayarlama konusunda çok özel bir özelliğe sahiptir.

DC Motor Hız Kontrolü Neden Önemlidir?

Makinede hız kontrolü, motorun dönme hızı üzerinde bir etki gösterir, burada bu, makinenin işlevselliğini doğrudan etkiler ve performansın performansı ve sonucu için çok önemlidir. Delme anında her tür malzemenin kendi dönüş hızı vardır ve matkap boyutuna göre de değişir.

Pompa kurulumları senaryosunda, üretim hızında bir değişiklik olacaktır ve bu nedenle, bir konveyör bandının, cihazın işlevsel hızıyla senkronize olması gerekir. Bu faktörler doğrudan veya dolaylı olarak motorun hızına bağlıdır. Bu nedenle, DC motor hızı dikkate alınmalı ve çeşitli hız kontrol yöntemleri gözlemlenmelidir.

DC Motor hız kontrolü, işçi tarafından manuel olarak veya herhangi bir otomatik kontrol aracı kullanılarak yapılır. Bu, şaft yükündeki varyasyon nedeniyle hızdaki doğal değişime karşı hız düzenlemesinin olması gereken hız sınırlamasının tersi gibi görünmektedir.

Hız Kontrolü Prensibi

Yukarıdaki şekilden, basit bir voltaj denklemi DC motoru dır-dir

V = Eb + IaRa

V, sağlanan voltajdır, Eb arka EMF'dir, Ia armatür akımıdır ve Ra, armatür direncidir.

Bunu zaten biliyoruz

Eb = (PøNZ) / 60A.

P - kutup sayısı,

A - sabit

Z - iletken sayısı

N- motorun hızı

Voltaj denklemindeki Eb değerini değiştirerek elde ederiz

V = (PøNZ) / 60A) + IaRa

Veya, V - IaRa = (PøNZ) / 60A

yani, N = (PZ / 60A) (V - IaRa) / ø

Yukarıdaki denklem şu şekilde de yazılabilir:

N = K (V - IaRa) / ø, K bir sabittir

Bu üç şeye işaret eder:

1. Motorun hızı, besleme voltajıyla doğru orantılıdır.
2. Motorun hızı, armatür voltaj düşüşü ile ters orantılıdır.
3. Saha bulguları nedeniyle motorun hızı akı ile ters orantılıdır.

Böylece, bir DC motorun hızı üç şekilde kontrol edilebilir:

• Besleme voltajını değiştirerek
• Akıyı değiştirerek ve akımı alan sargısı boyunca değiştirerek
• Armatür voltajını değiştirerek ve armatür direncini değiştirerek

DC Motor Hız Kontrolünün Çoklu Teknikleri

İki tip DC motor olduğundan, burada hem DC serisinin hem de DC serisinin hız kontrol yöntemlerini açıkça tartışacağız. şönt motorlar.

Seri Tiplerde DC Motor Hız Kontrolü

İki türe ayrılabilir ve bunlar:

• Armatür kontrollü teknik
• Alan kontrollü teknik

Armatür kontrollü teknik ayrıca üç türe ayrılır

• Armatür kontrollü direnç
• Şöntlenmiş armatür kontrolü
• Armatür terminal voltajı

Armatür Kontrollü Direnç

Bu teknik, en yaygın olarak, düzenleyici direncin motor beslemesininki ile bir seri bağlantısı olduğu durumlarda kullanılır. Aşağıdaki resim bunu açıklıyor.

Armatür Direnç Kontrolü

DC serisi motorun kontrol direncinde meydana gelen güç kaybı göz ardı edilebilir çünkü bu düzenleme tekniği, hafif yükleme senaryoları sırasında hızı azaltmak için çoğunlukla uzun bir süre kullanılır. Kalıcı tork için uygun maliyetli bir tekniktir ve esas olarak vinçlerin, trenlerin ve diğer araçların sürülmesinde uygulanır.

Şöntlü Armatür Kontrolü

Burada reostat armatür ile hem seri hem de şönt bağlantılı olacaktır. Armatüre uygulanan gerilim seviyesinde değişiklik olur ve bu da seriyi değiştirerek değişiklik gösterir. reosta . Uyartım akımındaki değişim ise şönt reosta değiştirilerek gerçekleşir. DC motorda hızı kontrol etmenin bu tekniği, hız düzenleme dirençlerindeki önemli güç kayıpları nedeniyle o kadar maliyetli değildir. Hız bir dereceye kadar düzenlenebilir, ancak normal hız seviyesinin üzerinde olamaz.

Şöntlü Armatür DC Motor Hız Kontrol Yöntemi

Armatür Terminal Voltajı

Bir DC serisi motorun hızı, ayrı bir değişken besleme voltajı kullanılarak motora güç beslemesi yoluyla da yapılabilir, ancak bu yaklaşım maliyetlidir ve kapsamlı bir şekilde uygulanmaz.

Alan kontrollü teknik ayrıca iki türe ayrılır:

• Alan Yönlendirici
• Kılavuzlu alanın kontrol edilmesi (Kılavuzlu alan kontrolü)

Alan Yönlendirme Tekniği

Bu teknik, bir yön değiştiriciden yararlanır. Alan boyunca olan akı oranı, seri alan boyunca motor akımının bir kısmını şöntleyerek azaltılabilir. Saptırıcının direnci ne kadar düşükse, alan akımı daha azdır. Bu teknik, normal hız aralığından daha fazlası için kullanılır ve yükte bir azalma olduğunda hızın arttığı elektrikli sürücülerde uygulanır.

Alan Saptırıcı DC Motor Hız Kontrolü

Kılavuzlu Alanın Kontrolü

Burada da akının azaltılmasıyla hız artacak ve bu, akımın akışının gerçekleştiği yerden alan sargı dönüşlerinin azaltılmasıyla gerçekleştirilecektir. Burada alan sargısındaki kademe sayısı çıkarılır ve bu teknik elektrik çekişlerinde kullanılır.

DC Şönt Motorun Hız Kontrolü

İki türe ayrılabilir ve bunlar:

• Alan kontrollü teknik
• Armatür kontrollü teknik

DC Şönt Motor için Alan Kontrol Yöntemi

Bu yöntemde, alan sargılarından kaynaklanan manyetik akı, motorun hızını değiştirmek için değiştirilir.

Manyetik akı, alan sargısı boyunca akan akıma bağlı olduğundan, alan sargısı boyunca akımı değiştirerek değiştirilebilir. Bu, alan sargı direnci ile bir seride değişken bir direnç kullanılarak elde edilebilir.

Başlangıçta, değişken direnç minimum konumunda tutulduğunda, nominal akım bir nominal besleme voltajı nedeniyle alan sargısından geçer ve sonuç olarak hız normal tutulur. Direnç kademeli olarak arttığında, alan sargısından geçen akım azalır. Bu da üretilen akıyı azaltır. Böylece motorun hızı normal değerinin üzerine çıkar.

DC Şönt Motor için Armatür Direnç Kontrol Yöntemi

Bu yöntemle, DC motorun hızı, armatür boyunca voltaj düşüşünü kontrol etmek için armatür direncini kontrol ederek kontrol edilebilir. Bu yöntem ayrıca armatürle seri olarak değişken bir direnç kullanır.

Değişken direnç minimum değerine ulaştığında, armatür direnci normaldir ve bu nedenle armatür voltajı düşer. Direnç değeri kademeli olarak artırıldığında, armatür üzerindeki voltaj azalır. Bu da motorun hızında bir azalmaya yol açar.

Bu yöntem, motorun hızının normal aralığının altında olmasını sağlar.

DC Şönt Motor için Armatür Gerilim Kontrol Yöntemi (Ward Leonard Yöntemi)

Ward Leonard tekniği DC motor hız kontrol devresi aşağıdaki gibi gösterilir:

Yukarıdaki resimde, M, hızının düzenleneceği ana motordur ve G, üç fazlı bir motor kullanılarak çalıştırılan ayrı ayrı uyarılmış bir DC jeneratörüne karşılık gelir ve senkron veya endüksiyon motorlu olabilir. DC jeneratör ve AC tahrikli motor kombinasyonunun bu modeli M-G seti olarak adlandırılır.

Jeneratör voltajı, jeneratörün alan akımını değiştirerek değiştirilir. Bu voltaj seviyesi DC motorun armatür bölümüne verildiğinde ve ardından M değiştirilir. Motor alanı akışını sabit tutmak için, motor alanı akımının sabit tutulması gerekir. Motor hızı düzenlendiğinde, motorun armatür akımı, nominal seviyeninki ile aynı olacaktır.

Verilen alan akımı, armatür voltaj seviyesinin '0' dan nominal seviyeye değişmesi için farklı olacaktır. Hız regülasyonu nominal akıma ve motorun kalıcı alan akısına ve nominal hıza ulaşılana kadar alan akısına karşılık geldiğinden. Ve güç, hız ve torkun ürünü olduğundan ve hız ile doğru orantılıdır. Bununla güçte bir artış olduğunda hız artar.

Yukarıda bahsedilen yöntemlerin her ikisi de istenen aralıkta hız kontrolü sağlayamaz. Dahası, akı kontrol yöntemi komütasyonu etkileyebilir, oysa armatür kontrol yöntemi, armatürle seri olarak bir direnç kullanması nedeniyle büyük güç kaybı içerir. Bu nedenle, motor hızını kontrol etmek için besleme voltajını kontrol eden farklı bir yöntem sıklıkla tercih edilir.

Sonuç olarak, Ward Leonard tekniği ile, ayarlanabilir güç sürücüsü ve sabit tork değeri, minimum hız seviyesinden temel hız seviyesine kadar elde edilir. Alan akısı düzenleme tekniği esas olarak hız seviyesi temel hızdan daha fazla olduğunda kullanılır.

Burada işlevsellikte armatür akımı belirlenen değerde sabit seviyede tutulur ve jeneratörün gerilim değeri sabit tutulur. Böyle bir yöntemde, alan sargısı sabit bir voltaj alır ve armatür değişken bir voltaj alır.

Böyle bir voltaj kontrol yöntemi tekniği, armatüre değişken bir voltaj sağlamak için bir anahtarlama mekanizmasının kullanılmasını içerir ve diğeri, armatüre değişken voltaj sağlamak için bir AC motorlu Jeneratör kullanır ( Ward-Leonard Sistemi ).

Leonard Metho koğuşunun avantajları ve dezavantajları cesaret etmek:

DC motor hız kontrolü için Ward Leonard tekniğini kullanmanın faydaları aşağıdaki gibidir:

• Her iki yönde de, geniş bir aralık için cihazın hızı sorunsuz bir şekilde kontrol edilebilir
• Bu tekniğin kendine özgü frenleme yeteneği vardır
• Sondaki reaktif voltaj amperleri, bir sürücü aracılığıyla dengelenir ve aşırı uyarılmış senkron motor, sürücü görevi görür, böylece güç faktöründe bir artış olur.
• Yanıp sönen bir yük olduğunda, sürücü motoru endüksiyon motoru yanıp sönen yükü minimum seviyeye indirmek için kullanılan bir volana sahip olmak

Ward Leonard tekniğinin dezavantajları:

• Bu tekniğin bir motor ve jeneratör seti olduğu için, maliyeti daha fazladır.
• Cihazın tasarımı karmaşıktır ve çok ağırdır
• Kurulum için daha fazla alana ihtiyacınız var
• Düzenli bakım gerektirir ve temel uygun maliyetli değildir
• Çok büyük kayıplar olacak ve böylece sistemin verimliliği düşecektir
• Daha fazla gürültü üretilir

Ve Ward Leonard yönteminin uygulanması DC motorda hızın düzgün kontrol edilmesidir. Örneklerden birkaçı maden vinçleri, kağıt fabrikaları, asansörler, haddehaneler ve vinçlerdir.

Bu iki tekniğin dışında en yaygın kullanılan teknik, PWM kullanarak dc motorun hız kontrolü bir DC motorun hız kontrolünü sağlamak için. PWM, motora uygulanan voltajı kontrol etmek için motor sürücüsüne değişen genişlikteki darbelerin uygulanmasını içerir. Bu yöntem, güç kaybı minimumda tutulduğu için çok verimli olduğunu kanıtlıyor ve herhangi bir karmaşık ekipmanın kullanımını içermiyor.

Gerilim Kontrol Yöntemi

Yukarıdaki blok diyagramı basit bir elektrik motoru hız kontrolörü . Yukarıdaki blok diyagramda gösterildiği gibi, motor sürücüsüne PWM sinyallerini beslemek için bir mikro kontrolör kullanılır. Motor sürücüsü, motoru sürmek için H-köprü devrelerinden oluşan bir L293D IC'dir.

PWM, motora uygulanan voltajı kontrol etmek için motor sürücü IC'sinin etkinleştirme pimine uygulanan darbeleri değiştirerek elde edilir. Darbelerin değişimi mikro denetleyici tarafından, butonlardan gelen giriş sinyali ile yapılır. Burada, her biri darbelerin görev döngüsünü azaltmak ve arttırmak için iki basma düğmesi sağlanmıştır.

Bu nedenle, bu makale DC motor hız kontrolünün çeşitli tekniklerinin ayrıntılı bir açıklamasını ve hız kontrolünün nasıl gözlemlenmesi gereken en önemli olduğunu verdi. Ayrıca bilinmesi tavsiye edilir 12v dc motor hız kontrolörü .