جمعه ۲۲ تیر ۰۳ | ۱۰:۳۸ ۲۴ بازديد
موتور DC نوعی ماشین الکتریکی است که جریان مستقیم الکتریکی را به انرژی مکانیکی چرخشی تبدیل میکند. از این نوع الکتروموتور در کاربردهای مختلفی نظیر روباتیک صنعتی، خودروسازی، صنایع سیمان، پتروشیمی، نورد فلزات، آسانسورها، قطارها و … استفاده میشود.
درایو کنترل دور موتور دی سی
موتورهای DC، بهخصوص موتورهایی که توان بالاتری دارند در هنگام راهاندازی شوک اولیه بسیار زیادی دارند و حجم بسیار زیادی از جریان شبکه را مصرف میکنند؛ بنابراین ممکن است در هنگام راهاندازی موتور، به شبکه برق و سایر دستگاهها آسیب برسد. همچنین باتوجهبه اینکه از موتورهای DC اغلب در کاربردهای دقیق صنعتی مانند دستگاه CNC استفاده میشود، مصرف جریان هجومی در هنگام راهاندازی موتور میتواند باعث واردشدن شوک به سایر تجهیزات شود و دقت آنها را کاهش دهد.
تقریباً در تمامی کاربردها برای دستیابی به عملکرد بهینه و صحیح، نیاز به کنترل دور موتور DC داریم. کنترل دور موتور با نوسانات سرعت که در اثر تغییر بار رخ میدهد، تفاوت دارد. از روشهای کنترل دور موتور DC برای دستیابی بهسرعت دقیق، کنترل گشتاور، حفظ سرعت ثابت تحت بارهای متغیر و محافظت از موتور در برابر آسیبهای ناشی از نوسانات جریان الکتریکی استفاده میشود.
روشهای مختلفی برای کنترل دور الکتروموتور در هر یک از انواع موتور DC وجود دارد؛ بهترین و بهینهترین روش برای کنترل سرعت موتور DC استفاده از درایوهای مخصوص است که در برخی موارد با نام اینورتر نیز شناخته میشود. اما روشهای قدیمیتری نیز وجود دارد که در ادامه به آنها میپردازیم.
برای آشنایی با این روشها، ابتدا باید با انواع موتور DC آشنا شویم. در حالت کلی انواع موتور DC را به دو دسته موتور DC با شار ثابت و موتور DC با شار قابلکنترل تقسیمبندی میکنند.
در موتور DC با شار ثابت، از یک آهنربای دائمی برای ایجاد شار مغناطیسی ثابت استفاده میشود.
در موتورهای DC با شار قابلکنترل میتوان شار مغناطیسی زیر هر قطب را با استفاده از محرکهای خاصی تغییر داد.
برایناساس میتوان دستهبندی دقیقتری از موتورهای DC ارائه داد:
موتور جریان مستقیم با آهنربای دائمی (PMDCM)
موتور جریان مستقیم تحریک مستقل
موتور جریان مستقیم شنت (Shunt)
موتور جریان مستقیم سری
موتور جریان مستقیم ترکیبی (Compound)
در کاربردهای صنعتی اغلب از موتورهای DC شنت، سری و ترکیبی استفاده میشود.
روشهای کنترل دور موتور DC
بهینهترین و ایمنترین روش کنترل دور موتور DC بهوسیله درایوهای مخصوص است. برخی از شرکتها، درایو اینورترهای دوکارهای طراحی میکنند که برای هر دو نوع موتور AC و DC به کار میرود. روشهای دیگری نیز برای تغییر دور موتور DC وجود دارد. فرمول محاسبه سرعت موتورهای DC عبارت است از:
فرمول محاسبه سرعت موتورهای دی سی
در این معادله:
V = ولتاژ ترمینال آرمیچر
Ia= جریان آرمیچر
Ra= مقاومت آرمیچر
K= ثابت موتور
φ= شار مغناطیسی هر قطب
باتوجهبه معادله فوق، با اعمال تغییر در ولتاژ ورودی سیمپیچ موتور (ولتاژ ترمینال آرمیچر)، اضافهکردن مقاومت در مدار سیمپیچ و تغییر شار مغناطیسی هر قطب میتوان سرعت موتورهای DC را کنترل کرد. تغییر ولتاژ و مقاومت خارجی بر مدار آرمیچر اثر میگذارند و تغییر شار مغناطیسی بر اثر تغییر در میدان مغناطیسی ایجاد میشود؛ بنابراین روشهای کنترل دور موتور DC را میتوان به دو دسته روشهای کنترل آرمیچر و روشهای کنترل میدان تقسیمبندی کرد.
کنترل دور موتور DC با آرمیچر
تغییر دور موتور DC با کنترل آرمیچر به روشهای زیر انجام میگیرد:
1) روش کنترل دور موتور با مقاومت آرمیچر: در این روش یک مقاومت متغیر را بهصورت سری با منبع تغذیه موتور متصل میکنند؛ با افزایش مقاومت آرمیچر، جریان الکتریکی و در نتیجه سرعت موتور کاهش مییابد.
کنترل دور موتور دی سی با مقاومت آرمیچر
در این روش از پتانسیومتر بهعنوان مقاومت متغیر استفاده میشود. مزایا و معایب این روش عبارتاند از:
مزایا:
ساده و ارزان
گشتاور را در سرعتهای پایین ثابت نگه میدارد.
معایب:
اتلاف توان بالا در مقاومت آرمیچر
سرعت در بازه محدودی قابلتنظیم است.
برای کاربردهای حساس به راندمان مناسب نیست.
2) کنترل جریان آرمیچر با اتصال موازی (شنت): این روش کنترل دور موتور DC بهوسیله دو مقاومت متغیر یا رئوستا در مدار آرمیچر انجام میشود؛ یکی از مقاومتها بهصورت موازی و مقاومت دیگر بهصورت سری در مدار آرمیچر قرار میگیرد. ولتاژ اعمال شده به آرمیچر با تغییر رئوستات سری (R1) کنترل شده و جریان تحریک را با مقاومت شنت آرمیچر (R2) تغییر میدهند.
کنترل دور موتور دی سی با مقاومت موازی
مزایای این روش عبارتاند از:
محدوده تنظیم سرعت گستردهتر نسبت به روش قبلی
راندمان بالاتر نسبت به روش کنترل دور موتور با مقاومت
و اما معایب آن عبارتاند از:
پیچیدگی بالا
اتلاف توان در مقاومتها
گشتاور در سرعتهای پایین ثابت نیست.
ادامه مطالب
درایو کنترل دور موتور دی سی
موتورهای DC، بهخصوص موتورهایی که توان بالاتری دارند در هنگام راهاندازی شوک اولیه بسیار زیادی دارند و حجم بسیار زیادی از جریان شبکه را مصرف میکنند؛ بنابراین ممکن است در هنگام راهاندازی موتور، به شبکه برق و سایر دستگاهها آسیب برسد. همچنین باتوجهبه اینکه از موتورهای DC اغلب در کاربردهای دقیق صنعتی مانند دستگاه CNC استفاده میشود، مصرف جریان هجومی در هنگام راهاندازی موتور میتواند باعث واردشدن شوک به سایر تجهیزات شود و دقت آنها را کاهش دهد.
تقریباً در تمامی کاربردها برای دستیابی به عملکرد بهینه و صحیح، نیاز به کنترل دور موتور DC داریم. کنترل دور موتور با نوسانات سرعت که در اثر تغییر بار رخ میدهد، تفاوت دارد. از روشهای کنترل دور موتور DC برای دستیابی بهسرعت دقیق، کنترل گشتاور، حفظ سرعت ثابت تحت بارهای متغیر و محافظت از موتور در برابر آسیبهای ناشی از نوسانات جریان الکتریکی استفاده میشود.
روشهای مختلفی برای کنترل دور الکتروموتور در هر یک از انواع موتور DC وجود دارد؛ بهترین و بهینهترین روش برای کنترل سرعت موتور DC استفاده از درایوهای مخصوص است که در برخی موارد با نام اینورتر نیز شناخته میشود. اما روشهای قدیمیتری نیز وجود دارد که در ادامه به آنها میپردازیم.
برای آشنایی با این روشها، ابتدا باید با انواع موتور DC آشنا شویم. در حالت کلی انواع موتور DC را به دو دسته موتور DC با شار ثابت و موتور DC با شار قابلکنترل تقسیمبندی میکنند.
در موتور DC با شار ثابت، از یک آهنربای دائمی برای ایجاد شار مغناطیسی ثابت استفاده میشود.
در موتورهای DC با شار قابلکنترل میتوان شار مغناطیسی زیر هر قطب را با استفاده از محرکهای خاصی تغییر داد.
برایناساس میتوان دستهبندی دقیقتری از موتورهای DC ارائه داد:
موتور جریان مستقیم با آهنربای دائمی (PMDCM)
موتور جریان مستقیم تحریک مستقل
موتور جریان مستقیم شنت (Shunt)
موتور جریان مستقیم سری
موتور جریان مستقیم ترکیبی (Compound)
در کاربردهای صنعتی اغلب از موتورهای DC شنت، سری و ترکیبی استفاده میشود.
روشهای کنترل دور موتور DC
بهینهترین و ایمنترین روش کنترل دور موتور DC بهوسیله درایوهای مخصوص است. برخی از شرکتها، درایو اینورترهای دوکارهای طراحی میکنند که برای هر دو نوع موتور AC و DC به کار میرود. روشهای دیگری نیز برای تغییر دور موتور DC وجود دارد. فرمول محاسبه سرعت موتورهای DC عبارت است از:
فرمول محاسبه سرعت موتورهای دی سی
در این معادله:
V = ولتاژ ترمینال آرمیچر
Ia= جریان آرمیچر
Ra= مقاومت آرمیچر
K= ثابت موتور
φ= شار مغناطیسی هر قطب
باتوجهبه معادله فوق، با اعمال تغییر در ولتاژ ورودی سیمپیچ موتور (ولتاژ ترمینال آرمیچر)، اضافهکردن مقاومت در مدار سیمپیچ و تغییر شار مغناطیسی هر قطب میتوان سرعت موتورهای DC را کنترل کرد. تغییر ولتاژ و مقاومت خارجی بر مدار آرمیچر اثر میگذارند و تغییر شار مغناطیسی بر اثر تغییر در میدان مغناطیسی ایجاد میشود؛ بنابراین روشهای کنترل دور موتور DC را میتوان به دو دسته روشهای کنترل آرمیچر و روشهای کنترل میدان تقسیمبندی کرد.
کنترل دور موتور DC با آرمیچر
تغییر دور موتور DC با کنترل آرمیچر به روشهای زیر انجام میگیرد:
1) روش کنترل دور موتور با مقاومت آرمیچر: در این روش یک مقاومت متغیر را بهصورت سری با منبع تغذیه موتور متصل میکنند؛ با افزایش مقاومت آرمیچر، جریان الکتریکی و در نتیجه سرعت موتور کاهش مییابد.
کنترل دور موتور دی سی با مقاومت آرمیچر
در این روش از پتانسیومتر بهعنوان مقاومت متغیر استفاده میشود. مزایا و معایب این روش عبارتاند از:
مزایا:
ساده و ارزان
گشتاور را در سرعتهای پایین ثابت نگه میدارد.
معایب:
اتلاف توان بالا در مقاومت آرمیچر
سرعت در بازه محدودی قابلتنظیم است.
برای کاربردهای حساس به راندمان مناسب نیست.
2) کنترل جریان آرمیچر با اتصال موازی (شنت): این روش کنترل دور موتور DC بهوسیله دو مقاومت متغیر یا رئوستا در مدار آرمیچر انجام میشود؛ یکی از مقاومتها بهصورت موازی و مقاومت دیگر بهصورت سری در مدار آرمیچر قرار میگیرد. ولتاژ اعمال شده به آرمیچر با تغییر رئوستات سری (R1) کنترل شده و جریان تحریک را با مقاومت شنت آرمیچر (R2) تغییر میدهند.
کنترل دور موتور دی سی با مقاومت موازی
مزایای این روش عبارتاند از:
محدوده تنظیم سرعت گستردهتر نسبت به روش قبلی
راندمان بالاتر نسبت به روش کنترل دور موتور با مقاومت
و اما معایب آن عبارتاند از:
پیچیدگی بالا
اتلاف توان در مقاومتها
گشتاور در سرعتهای پایین ثابت نیست.
ادامه مطالب
- ۰ ۰
- ۰ نظر
بررسی مزایا و معایب اینورتر تک فاز