• 1749
  • 159 مرتبه
کنترل دور موتور DC

کنترل دور موتور DC

01 مرداد 1401

موتور DC چیست؟

موتور DC مانند سایر الکتروموتور های AC دارای ساختاری شامل روتور و استاتور بوده و انرژی الکتریکی را به انرژی مکانیکی تبدیل می کند.

یکی از ویژگی های بسیار کاربردی موتور DC قابلیت تغییر سرعت چرخش یا دور و در پی آن گشتاور تولید شده است.

ویژگی های موتور DC

موتور DC ویژگی های کاربردی و مفیدی دارد که امروزه باعث محبوبیت استفاده از آن شده است:

  1. عملکرد قابل قبول
  2. کنترل پذیری مناسب
  3. کنترل شار میدان و گشتاور به صورت مجزا
  4. کنترل دقیق و وسیع سرعت

موتور های DC دارای کاربرد وسیعی در صنایع مختلف می باشد. سیستم های حمل و نقل مثل مترو و لوکوموتیو ها از نمونه های بسیار شاخص استفاده از موتور DC ماست.

از موتورهای DC که سایز کوچکتری دارند در سیستم های کنترلی مختلف استفاده بسیاری می شود.

موتور DC

چه عواملی در سرعت یا دور موتور DC موثر است؟

در موتورهای DC با ایجاد اتصالات مختلف میدان می توان به مشخصه های گوناگونی از گشتاور، سرعت و ولتاژ جریان دست یافت. این امر در سیستم های کنترل بسیار حائز اهمیت بوده و در واقع دلیل اصلی انتخاب موتور DC می باشد.

مهمترین عوامل تاثیرگذار در سرعت موتور DC شامل موارد ذیل می باشد:

  1. بار موتور
  2. گشتاور موتور
  3. ولتاژ و جریان عبوری از سیم پیچ

شایان ذکر است که سرعت موتور DC با ولتاژ محرک رابطه مستقیم دارد و با شار موتور که تابعی از جریان عبوری از میدان می باشد، رابطه عکس دارد. در عین حال با توجه به همین نکته، برای کنترل دور موتور DC می توان دست به تغییر ولتاژ یا جریان میدان زد.

روش های کنترل دور موتور DC

روش های مختلفی برای کنترل دور یا سرعت موتور DC به کار گرفته می شود. در این مقاله مهمترین روش های کنترل دور به اختصار معرفی می گردند.

کنترل دور موتور DC با آرمیچر

1- کنترل دور موتور DC با مقاومت آرمیچر

در این روش یک مقاومت متغیر در مدار آرمیچر قرار می گیرد.

برای یک موتور DC شنت با توجه به اینکه میدان به طور مستقیم به منبع تغذیه اصلی متصل است، با تغییر مقاومت متغیر، شار تحت تاثیر قرار نمی گیرد.

ولی برای یک موتور DC سری تغییر مقاومت متغیر در مدار آرمیچر، روی جریان و شار میدان تاثیر می گذارد. به این صورت که افت ولتاژ در مقاومت متغیر، کاهش ولتاژ آرمیچر و در نتیجه کاهش سرعت موتور را به همراه دارد.

معایب کنترل دور DC با مقاومت آرمیچر

استفاده از این روش کنترل دور با تلفات زیاد توان همراه است، ضمن اینکه برای مقدار معینی از مقاومت متغیر، میزان کاهش سرعت ثابت نبوده و با بار موتور قابل تغییر کردن می باشد.

از این رو در حال حاضر، استفاده از این روش برای کنترل دور دیگر کاربردی نیست.

2- کنترل دور موتور DC با کنترل شار میدان

با توجه به اینکه شار میدان توسط جریان تولید می شود، با کنترل جریان میدان می توان دور موتور DC را کنترل کرد.

برای یک موتور DC شنت یا سری یک مقاومت متغیر به صورت سری به سیم پیچ میدان متصل می شود. با اتصال مقاومت، جریان میدان و در نتیجه شار میدان کاهش یافته و سرعت بالاتر می رود.

به این ترتیب موتور DC می تواند با سرعت بیشتر از سرعت نرمال کار کند و در مواردی که نیاز به اصلاح افت سرعت (مثلا به دلیل وجود بار موتور) یا نیاز به سرعت بالاتر از سرعت نامی می باشد، این روش کاربرد دارد.

باید توجه داشت که این روش در گستره محدودی قابل اجراست زیرا با کاهش شدید شار میدان، میدان مغناطیسی دچار ناپایداری می گردد.

3- کنترل دور موتور DC با کنترل مقدار ولتاژ یا مدولاسیون پالس PWM

یکی از ساده ترین و کاربردی ترین روش های کنترل دور موتور DC، کنترل ولتاژ در ترمینال های آن است که با استفاده از مدولاسیون پهنای پالس یا PWM (Pulse Width Modulation) می توان آن را محقق کرد.

مکانیزم عملکرد این روش به گونه ای است که با ایجاد پالس هایی به صورت ON/OFF با عرض مختلف و تغییر چرخه کار (Duty Cycle)، می توان ولتاژ متوسط DC که به ترمینال های موتور اعمال می شود را کنترل کرد.

در نهایت با ایجاد تغییر و یا تعدیل در زمان پالس ها می توان دور موتور را کنترل کرد و به سرعت مورد نیاز دست پیدا کرد.

به زبان ساده در این روش فرکانس مناسب و ثابتی را پیدا کرده و در صورت نیاز به افزایش سرعت موتور، چرخه کار را افزایش داده و برای کاهش سرعت آن را کاهش می دهیم.

مدولاسیون پالس برای کنترل دور موتور DC

مزایای مدولاسیون پالس برای کنترل دور موتور DC

استفاده از مدولاسیون پالس برای کنترل دور موتور DC به چند دلیل انتخاب مناسب و کارآمدی می باشد:

  1. افت توان بسیار کم در ترانزیستور سوییچینگ
  2. کنترل خطی سرعت و پایداری بهتر آن
  3. کنترل میزان انرژی تحویل شده به بار
  4. دامنه ولتاژ ثابت و کارکرد موتور در قدرت کامل

4- کنترل دور موتور DC با استفاده از درایور

برای کنترل سرعت یا دور موتور DC می توان از درایور مخصوص موتور DC استفاده کرد. نکته قابل توجه هنگام انتخاب درایور مناسب برای موتور DC، توجه به ولتاژ موتور به عنوان مبنای رنج ولتاژ درایور DC، جریان نامی و جریان لحظه ای می باشد.

استفاده از درایور در موتور DC

نکات قابل توجه

هنگام انتخاب درایور DC توجه به این مساله که موتور DC انتخاب شده به صورت یک جهته می چرخد یا در دو حالت راست گرد و چپ گرد قابلیت چرخش دارد، دارای اهمیت زیادی است. زیرا برخی از درایور ها توانایی کنترل موتور DC دو جهته را ندارند.

کنترل دور موتور DC به لحاظ اعمال روش، می تواند به صورت ولوم دستی یا تغییر آنالوگ و یا از طریق میکروکنترلر انجام گیرد.

اخبار مرتبط
نظرات
 
   
 

قوانین ارسال نظر

  • پیام هایی که حاوی تهمت یا افترا باشد منتشر نخواهد شد.
  • پیام هایی که به غیر از زبان فارسی یا غیر مرتبط با خبر باشد منتشر نخواهد شد.
  • با توجه به آن که امکان موافقت یا مخالفت با محتوای نظرات وجود دارد، معمولا نظراتی که محتوای مشابه دارند، انتشار نمی‌یابند بنابراین توصيه مي‌شود از مثبت و منفی استفاده کنید.
ثبت سفارش
تعداد
عنوان