Paghahatag sa Kontrol sa DC Motor nga Separately Excited

Ang chopper mao ang usa ka device nga moguba sa fixed direct - current (DC) voltage ngadto sa variable DC voltage. Ang mga self - commutated devices sama sa Metal - Oxide - Semiconductor Field - Effect Transistors (MOSFETs), Insulated - Gate Bipolar Transistors (IGBTs), power transistors, Gate - Turn - Off Thyristors (GTOs), ug Integrated Gate - Commutated Thyristors (IGCTs), kasagaran gamiton sa pagtukod og choppers. Ang mga devices niini mahimong bukasan o isira direkta pinaagi sa gate control signal gamit ang low - power inputs ug dili na magkinahanglan og additional commutation circuit, naghuhimo kini labi ka efficient ug praktikal alang sa mga aplikasyon sa chopper.

Ang mga choppers kasagaran gipatuman sa high frequencies. Kini nga high - frequency operation lubos ka maayo sa motor performance tungod sa pagbawas sa voltage ug current ripples ug pag-eliminate sa discontinuous conduction. Usa sa pinaka - notable nga advantage sa chopper control mao ang iyang ability sa pag-enable sa regenerative braking bisan pa sa very low rotational speeds. Importante kini nga feature lalo na kon ang drive system gisupply sa fixed - to - low DC voltage source, naghatag kini og efficient energy recovery durante sa braking operations.

Motoring Control

Ang figure sa ubos nagpakita og separately - excited DC motor nga gikontrol pinaagi sa transistor chopper. Ang transistor Tr periodic nga giswitch sa period Tr, nananahan sa conducting state sa duration Ton. Ang corresponding waveforms sa motor terminal voltage ug armature current usab nagpakita sa figure. Kon ang transistor ania, ang motor terminal voltage mao ang V, ug ang operasyon sa motor mahimong ipahayag ingani:

Sa karon nga specific time interval, ang armature current mosaka gikan sa ia1 ngadto sa ia2. Kini nga phase gitawag og duty interval, tungod kay ang motor directly linked sa power source sa karon nga panahon. Ang direct connection naghatag og electrical energy gikan sa source ngadto sa motor, nagpadali kini sa pag-generate og mechanical torque ug pag-rotate.

Kon t = ton, ang transistor Tr gigawas. Subsequently, ang motor current magsugod sa pag-freewheel pinaagi sa diode Df. Isip resulta, ang voltage sa motor terminals mobaba ngadto sa zero sa time interval ton≤t≤T. Kini nga interval gitawag og freewheeling interval. Sa karon nga freewheeling phase, ang energy nga nahimutang sa magnetic field ug inductance sa motor adunay pag-dissipate pinaagi sa freewheeling diode, nagmaintain sa flow sa current sa closed loop. Ang operasyon sa motor sa karon nga interval mahimong mas maayo mapag-analisa ug ipahayag pinaagi sa pag-examine sa electrical ug magnetic interactions sa mga component sa circuit.

Motor current mobaba gikan sa ia2 ngadto sa ia1 sa karon nga interval. Ang ratio sa duty interval ton ngadto sa chopper period T gitawag og duty cycle.

Regenerative Braking

Ang figure sa ubos nagpakita og chopper nga giconfigure para sa regenerative braking operation. Ang transistor Tr cyclic nga giswitch sa period T ug on - period ton. Depicted alongside mao ang waveform sa motor terminal voltage va ug armature current ia sa continuous conduction conditions. Para makapahayag sa inductance value La, giincorporate ang external inductor sa circuit.

Kon ang transistor Tr gibukas, ang armature current ia mosaka gikan sa ia1 ngadto sa ia2. Kini nga pag-increase sa current mao ang resulta sa temporary storage sa electrical energy sa inductor ug magnetic field sa motor, setting the stage for the subsequent energy conversion process nga characteristic sa regenerative braking.

Kon ang motor nagoperasyon sa regenerative braking mode, kini nag-operate isip generator, converting mechanical energy ngadto sa electrical energy. Usa ka bahin sa kini nga electrical energy molihok sa pag-increase sa magnetic energy nga nahimutang sa inductance sa armature circuit. Samtang ang remaining electrical energy adunay pag-dissipate isip heat sa armature windings ug transistors, tungod sa inherent resistance sa kini nga components.

Kon ang transistor giswitch off, ang armature current molabay pinaagi sa diode D ug power source V, mobaba gikan sa ia2 ngadto sa ia1. Sa karon nga proseso, ang electromagnetic energy nga nahimutang sa circuit ug ang energy nga gengenerate sa machine fed back sa power source. Ang time interval gikan sa 0 ngadto sa ton gitawag og energy storage interval, sa dihang ang energy magaccumulate sa system. Sa uban, ang interval gikan sa ton ngadto sa T gitawag og duty interval, sa dihang ang energy transfer ug system operation magoccur.

Motoring and Braking Operation Control

Sa motoring operation, ang transistor Tr1 giregulate aron mag-supply og power sa motor, enabling it to rotate forward. Sa uban, para sa braking operation, ang transistor Tr2 mao ang mag-control. Ang transition sa control gikan sa Tr1 ngadto sa Tr2 seamless nga switch ang operasyon sa system gikan sa motoring ngadto sa braking, ug pag-reverse sa kini nga control transfer mag-shift kini balik ngadto sa motoring state. Kini nga precise control mechanism nag-ensure sa efficient ug reliable operation sa electrical drive system sa iba't ibang working conditions.

Dynamic Control

Ang dynamic braking circuit, sama sa iyang corresponding waveform, nagpakita sa figure sa ubos. Sa time interval gikan sa 0 ngadto sa Ton, ang armature current ia steadily mosaka gikan sa ia1 ngadto sa ia2. Sa karon nga phase, usa ka bahin sa electrical energy gi-store sa inductance, serving as a reservoir para sa subsequent operations. Simultaneously, ang remaining energy adunay pag-dissipate isip heat sa armature resistance Ra ug transistor TR, usa ka necessary consequence sa electrical resistance nga present sa kini nga components.

Sa time interval Ton ≤ t ≤T, ang armature current ia mobaba gikan sa ia2 ngadto sa ia1. Sa karon nga phase, ang energy nga gengenerate sa motor ug ang energy nga gi-store sa inductances adunay pag-dissipate across sa braking resistance RB, armature resistance Ra, ug diode D. Ang transistor Tr nag-play og pivotal role sa pag-regulate sa amount sa energy nga gi-dissipated sa RB. Pinaagi sa precise control sa operasyon sa Tr, makakontrol nimo ang power nga gi-dissipated sa RB, thereby influencing the overall braking performance ug effective value sa dissipated energy. Kini nga control mechanism naghatag og fine-tuning sa dynamic braking process, ensuring optimal energy management ug system stability.