Controllo del Chopper del Motore DC Separatamente Eccitato

Sectio est dispositivum quod tensio directa (DC) fixam in tensionem DC variabilem convertit. In constructione sectiorum saepe utuntur dispositiva auto-commutata, sicut Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistores (MOSFETs), Insulated-Gate Bipolar Transistores (IGBTs), transistores potentiae, Gate-Turn-Off Thyristores (GTOs), et Integrated Gate-Commutated Thyristores (IGCTs). Haec dispositiva per signale controlis portae ad directum commutari possunt, exiguis potentiis input, nec circuito commutationis addito indigent, quod eas valde efficientes et practicas pro applicationibus sectionum facit.

Sectiones saepe operantur ad altas frequentias. Haec operatio alta frequencia motoris performance significanter auctificat, reducendo fluctuationes tensionis et currentis et discontinuitatem conductionis eliminando. Unum ex notabilissimis praebitiis controlis sectionis est facultas regenerativi frenandi etiam ad rotationales velocitates minimas. Hoc praebitium maxime appretiatum est quando systema propulsoris ab alicuius fixae vel parvae fontis DC alimentatur, permittens energiam efficienter recuperari in operationibus frenandis.

Controlis Motoris

Figura infra demonstrat motorem DC separatim excitatum qui controlatur per chopper transistori. Transistor Tr periodiciter commutatur cum periodo T, permanens in statu conductivo durante tempus Ton. Correspondentes formae undarum tensio terminalis motoris et currentis armaturae sunt etiam in figura depictae. Quando transistor est activus, tensio terminalis motoris est V, et operatio motoris describi potest ut sequitur:

Durante hoc specifico intervallum temporis, currentis armaturae crescit de ia1 ad ia2. Hoc stadio dicitur intervallum servitii, quia motor directe connectitur ad fontem potentiae. Directa connectio permittit transferri energiam electricam a fonte ad motorem, eique facultatem generandi momenti mechanicum et rotandum.

Quando t = ton, transistor Tr desactivatur. Postea, currentis motoris incipit freewheeling per dioden Df. Proinde, tensio in terminis motoris ad nullum decrescit intra intervallum temporis ton≤t≤T. Hoc intervallum cognoscitur ut intervallum freewheeling. Durante hoc stadio, energiam in campo magnetico et inductancia motoris conservata dissipatur per dioden freewheeling, manentem fluxum currentis in circuitu clauso. Operatio motoris in hoc intervallum ulterius analyzari et describi potest examinando interactiones electricas et magneticas inter componentes circuiti.

Currentis motoris decrescit de ia2 ad ia1 in hoc intervallum. Ratio intervalli servitii ton ad periodum chopper T vocatur cyclus servitii.

Frenatio Regenerativa

Figura infra ostendit chopper configuratum pro operatione frenationis regenerativae. Transistor Tr periodiciter commutatur cum periodo T et on-periodo ton. Simul forma undae tensio terminalis motoris va et currentis armaturae ia sub conditionibus conductionis continuae depicta est. Ad inductivitatis valor La auctificandum, inductor externus in circuitum incorporatur.

Cum transistor Tr activatur, currentis armaturae ia crescit de ia1 ad ia2. Haec incrementa currentis occurrunt dum energia electrica temporaliter conservatur in inductore et campo magnetico motoris, praeparans scena pro subsequente processu conversionis energiae qui est characteristicus frenationis regenerativae.

Quando motor operatur in modo frenationis regenerativae, functio eius est ut generator, convertens energiam mechanicam in electricam. Pars huius energiae electricae contribuit ad auctificandam energiam magneticam inductivitatis circuitus armaturae. Simul, reliqua pars energiae electricae dissipatur ut calor in bobinis armaturae et transistoribus, propter inherentem resistentiam horum componentum.

Cum transistor desactivatur, currentis armaturae transit per dioden D et fontem potentiae V, decrescendo de ia2 ad ia1. In hoc processu, tam electromagnetica energiam in circuitu conservata quam ab machina generata revertuntur ad fontem potentiae. Intervallum temporis ab 0 ad ton definitur ut intervallum conservationis energiae, durante quo energiam accumulatur in systema. Contra, intervallum ab ton ad T cognoscitur ut intervallum servitii, quando transferuntur energiae et operatur systema.

Controlis Operationis Motricis et Frenantis

In operatione motrice, transistor Tr1 regulatur ad motori potentiam supplendi, eique facultatem rotandi. Contra, in operatione frenanti, controlis assumit transistor Tr2. Transitus controlis ab Tr1 ad Tr2 systematis operationem ex motrice in frenantem mutat, et inversus huius transitionis controlis iterum ad status motricem revertit. Haec exacta mechanica controlis operatur efficaciter et secure systematis propulsoris electrici sub diversis conditionibus operativis.

Controlis Dynamica

Circuitus frenationis dynamicae, simul forma undae, in figura infra depictus est. In intervallo temporis ab 0 ad Ton, currentis armaturae ia constantiter crescit de ia1 ad ia2. Durante hoc stadio, pars energiae electricae conservatur in inductivitate, servans ut reservoir pro subsequentibus operationibus. Simul, reliqua pars energiae dissipatur ut calor in resistencia armaturae Ra et transistor TR, consequentia necessaria resistentiae electricae in his componentibus presentis.

Durante intervallo temporis Ton ≤ t ≤ T, currentis armaturae ia decrescit de ia2 ad ia1. In hoc stadio, tam energiam generatam ab motore quam in inductivitatibus conservatam dissipatur per resistencia frenantis RB, resistencia armaturae Ra, et diode D. Transistor Tr iugiter regulat quantitatem energiae dissipatae in RB. Praecise controlando operationem Tr, potest efficaciter modulare potentiam dissipatam in RB, influens ita super performance frenationis et valorem effectivum dissipatae energiae. Haec mechanica controlis permittit finem-tuning processus frenationis dynamicae, assecurans optimam gestionem energiae et stabilitatem systematis.