சேர்ந்த பிரதி வைத்திருப்பதற்கான DC மோட்டாரின் சோப்பர் கண்டிப்பு

சோப்பர் என்பது ஒரு குறிப்பிட்ட நேரியலாக்கம் (DC) வோல்ட்டை மாறும் DC வோல்ட்டாக மாற்றும் சாதனமாகும். தானியங்கி-தானியங்கி அமைப்புகள், எடுத்துக்காட்டாக Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistors (MOSFETs), Insulated-Gate Bipolar Transistors (IGBTs), சக்தி டிரான்சிஸ்டர்கள், Gate-Turn-Off Thyristors (GTOs), மற்றும் Integrated Gate-Commutated Thyristors (IGCTs) ஆகியவை சோப்பர்களின் கட்டமைவில் பொதுவாக பயன்படுத்தப்படுகின்றன. இந்த சாதனங்கள் குறைந்த சக்தியுடன் உள்ளீடுகளை மூலம் கீழ்-வாக்கு நிர்வகிப்பு சானல் மூலம் நேரடியாக இயங்க செய்யப்படலாம், மற்றும் தேவையான தொடர்ச்சியான தானியங்கி சுற்று வண்டியில் தேவையில்லை, இதனால் அவை சோப்பர் பயன்பாடுகளுக்கு மிகவும் செயல்திறனானவையாகும்.

சோப்பர்கள் பொதுவாக உயர் அதிர்வெண்ணில் செயல்படுகின்றன. இந்த உயர் அதிர்வெண் செயல்பாடு வோல்ட்டு மற்றும் காற்று அலைகளைக் குறைப்பதன் மூலம் மோட்டர் செயல்பாட்டை முன்னேற்றமாக அதிகரிக்கிறது மற்றும் தொடர்ச்சியற்ற கடத்தலை நீக்குகிறது. சோப்பர் கட்டுப்பாட்டின் மிக குறிப்பிடத்தக்க நன்மை என்பது, மிக குறைந்த சுழற்சியாக இருந்தாலும் மீள்கொள்வு விரிப்பத்தை வழங்குவதாகும். இந்த பண்பு பொருளியல் செயல்பாட்டின் நிலையான முதல்-குறைந்த நிலை DC வோல்ட்டு அம்சத்தை வழங்கும்போது மிகவும் மதிப்புமிக்கதாக இருக்கும், இதனால் விரிப்பத்தின் செயல்பாட்டின் போது செயலிழிப்பு ஊர்ஜை விரிப்பது வலுவடைகிறது.

மோட்டரிங் கட்டுப்பாடு

கீழே தரப்பட்ட படம் தனியாக உத்தரவிக்கப்பட்ட டிசி மோட்டர் டிரான்சிஸ்டர் சோப்பர் மூலம் கட்டுப்பாட்டின் ஒரு உதாரணத்தை விளக்குகிறது. டிரான்சிஸ்டர் Tr தனியாக திருப்பம் T மூலம் காலியாக இயங்குகிறது, தொடர்ச்சியாக திருப்பம் Ton வரை கடத்துகிறது. மோட்டர் முனையில் வோல்ட்டு மற்றும் ஆர்மேச்சர் காற்று அலை வடிவங்கள் படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளன. டிரான்சிஸ்டர் இயங்கும்போது, மோட்டர் முனையில் வோல்ட்டு V, மற்றும் மோட்டரின் செயல்பாடு கீழ்க்கண்டவாறு விளக்கப்படுகிறது:

இந்த குறிப்பிட்ட நேரத்தில், ஆர்மேச்சர் காற்று ia1 முதல் ia2 வரை உயர்கிறது. இந்த அம்சம் கட்டுப்பாட்டு தொகுதி என அழைக்கப்படுகிறது, ஏனெனில் இந்த காலத்தில் மோட்டர் நேரடியாக மின்செறிக்கு இணைக்கப்படுகிறது. இந்த நேரடியான இணைப்பு மின்செறியிலிருந்த மின்சக்தியை மோட்டருக்கு நகர்த்துகிறது, இதனால் மோட்டர் செயற்கை உருவாக்கும் மற்றும் சுழற்சியாக இயங்குகிறது.

t = ton என்ற நேரத்தில், டிரான்சிஸ்டர் Tr நின்று போகிறது. பின்னர், மோட்டர் காற்று டயோட் Df வழியாக சுழல் தொடர்கிறது. இதனால், மோட்டர் முனையில் வோல்ட்டு ton≤t≤T காலத்தில் சுழியாக வருகிறது. இந்த காலம் சுழல் தொகுதி என அழைக்கப்படுகிறது. இந்த சுழல் அம்சத்தில், மோட்டரின் மைக்கு மற்றும் இணைப்பின் மைக்கு வைக்கப்பட்ட ஊர்ஜை சுழல் டயோட் வழியாக வெளியே வருகிறது, இதனால் காற்று மூடிய சுழலில் தொடர்கிறது. இந்த காலத்தின் மோட்டரின் செயல்பாடு மின்செறியின் கூட்டு மற்றும் மைக்கு விளைவுகளை ஆராய்ந்து விளக்கப்படலாம்.

இந்த காலத்தில் மோட்டர் காற்று ia2 முதல் ia1 வரை குறைகிறது. கட்டுப்பாட்டு தொகுதி ton மற்றும் சோப்பர் காலம் T ஆகியவற்றின் விகிதம் கட்டுப்பாட்டு சுழற்சி என அழைக்கப்படுகிறது.

மீள்கொள்வு விரிப்பம்

கீழே தரப்பட்ட படம் மீள்கொள்வு விரிப்பத்திற்காக அமைக்கப்பட்ட சோப்பரை விளக்குகிறது. டிரான்சிஸ்டர் Tr திருப்பம் T மற்றும் இயங்கும் காலம் ton மூலம் சுழலாக இயங்குகிறது. தொடர்ச்சியான கடத்தலின் காலத்தில் மோட்டர் முனையில் வோல்ட்டு va மற்றும் ஆர்மேச்சர் காற்று ia அலை வடிவங்கள் காட்டப்பட்டுள்ளன. இந்த சுழலில் La மதிப்பை உயர்த்த வேண்டும், இதற்காக வெளியில் ஒரு இணைப்பு சேர்க்கப்படுகிறது.

டிரான்சிஸ்டர் Tr இயங்கும்போது, ஆர்மேச்சர் காற்று ia ia1 முதல் ia2 வரை உயர்கிறது. இந்த காற்று உயர்வு இணைப்பிலும் மோட்டரின் மைக்கு மற்றும் மோட்டரின் மைக்கு மாற்றத்தில் தற்காலிகமாக மின்சக்தி வைக்கப்படுகிறது, இது மீள்கொள்வு விரிப்பத்தின் அடுத்த ஊர்ஜை மாற்ற செயல்பாட்டிற்கு அமைக்கிறது.

மோட்டர் மீள்கொள்வு விரிப்ப முறையில் செயல்படும்போது, அது ஒரு ஜெனரேட்டராக செயல்படுகிறது, செயற்கை ஊர்ஜையை மின்சக்தியாக மாற்றுகிறது. இந்த மின்சக்தியின் ஒரு பகுதி ஆர்மேச்சர் இணைப்பின் மைக்கு வைக்கப்பட்ட மைக்கு ஊர்ஜையை உயர்த்துகிறது. இதனை விட மீதமுள்ள மின்சக்தி ஆர்மேச்சர் விரிவுகளிலும் டிரான்சிஸ்டர்களிலும் வெப்பமாக வெளியே வருகிறது, இந்த கூட்டுகளின் உள்ளே உள்ள மின்தடைக்கு காரணமாக இருக்கிறது.

டிரான்சிஸ்டர் நின்று போகும்போது, ஆர்மேச்சர் காற்று டயோட் D மற்றும் மின்செறி V வழியாக செல்கிறது, ia2 முதல் ia1 வரை குறைகிறது. இந்த செயல்பாட்டில், இணைப்பில் வைக்கப்பட்ட இலக்ஷிய ஊர்ஜை மற்றும் இயந்திரம் உருவாக்கிய ஊர்ஜை மின்செறிக்கு திரும்ப வெளியே வருகிறது. 0 முதல் ton வரை காலம் ஊர்ஜை வைக்கும் தொகுதி என அழைக்கப்படுகிறது, இதில் ஊர்ஜை அமைப்பில் கூட்டப்படுகிறது. இதனை விட பெரிய ton முதல் T வரை காலம் கட்டுப்பாட்டு தொகுதி என அழைக்கப்படுகிறது, இதில் ஊர்ஜை மாற்றம் மற்றும் அமைப்பின் செயல்பாடு நிகழுகிறது.

மோட்டரிங் மற்றும் விரிப்ப செயல்பாடு கட்டுப்பாடு

மோட்டரிங் செயல்பாட்டின் போது, டிரான்சிஸ்டர் Tr1 மோட்டருக்கு மின்சக்தியை வழங்குவதற்காக கட்டுப்பாட்டின் மூலம் இயங்குகிறது, இதனால் மோட்டர் முன்னோக்கிச் சுழற்சி செயல்படுகிறது. மறுபுறமாக, விரிப்ப செயல்பாட்டின் போது, டிரான்சிஸ்டர் Tr2 கட்டுப்பாட்டை எடுக்கிறது. Tr1 முதல் Tr2 வரை கட்டுப்பாட்டின் மாற்றம் அமைப்பின் செயல்பாட்டை மோட்டரிங் முதல் விரிப்பம் வரை மாற்றுகிறது, இதனை மாற்றும் கட்டுப்பாட்டின் மாற்றம் அமைப்பின் செயல்பாட்டை மோட்டரிங் நிலைக்கு மாற்றுகிறது. இந்த துல்லியமான கட்டுப்பாட்டு செயல்முறை வெவ்வேறு வேலைச்செயல்களில் மின்செறியின் செயல்பாட்டை செல்லுறையாக மற்றும் நம்பிக்கையாக செயல்படுத்துகிறது.

திணிவு கட்டுப்பாடு

திணிவு விரிப்ப சுழல் மற்றும் அதன் ஒத்த அலை வடிவம் கீழே தரப்பட்ட படத்தில் விளக்கப்பட்டுள்ளன. 0 முதல் Ton வரை காலத்தில், ஆர்மேச்சர் காற்று ia ia1 முதல் ia2 வரை தொடர்ச்சியாக உயர்கிறது. இந்த அம்சத்தில், மின்சக்தியின் ஒரு பகுதி இணைப்பில் வைக்கப்பட்டு பின்னர் செயல்பாடுகளுக்கு ஊர்ஜை அமைப்பாக செயல்படுகிறது. இதனை விட மீதமுள்ள ஊர்ஜை ஆர்மேச்சர் தடை Ra மற்றும் டிரான்சிஸ்டர் TR வழியாக வெப்பமாக வெளியே வருகிறது, இந்த கூட்டுகளின் உள்ளே உள்ள மின்தடைக்கு காரணமாக இருக்கிறது.

Ton ≤ t ≤ T காலத்தில், ஆர்மேச்சர் காற்று ia ia2 முதல் ia1 வரை குறைகிறது. இந்த அம்சத்தில், மோட்டரால் உருவாக்கப்பட்ட ஊர்ஜை மற்றும் இணைப்பில் வைக்கப்பட்ட ஊர்ஜை விரிப்ப தடை RB, ஆர்மேச்சர் தடை Ra, மற்றும் டயோட் D வழியாக வெப்பமாக வெளியே வருகிறது. டிரான்சிஸ்டர் Tr இந்த ஊர்ஜையின் பெரும்பாலான பங்கை கட்டுப்பாட்டின் மூலம் நிர்வகிக்கிறது. Tr இயங்குதலை துல்லியமாக கட்டுப்பாடு செய்தால், RB இல் வெளியே வரும் ஊர்ஜையை விட்டு வரும் பெரும்பாலான பங்கை திட்டமிட முடியும், இதனால் மொத்த விரிப்ப செயல்பாட்டை மற்றும் வெளியே வரும் ஊர்ஜையின் செயலிழிப்பு மதிப்பை திட்டமிட முடியும். இந்த கட்டுப்பாட்டு செயல்முறை திணிவு விரிப்ப செயல்பாட்டை திட்டமிடுவதன் மூலம், ஊர்ஜை மேலாண்மையை மற்றும் அமைப்பின் நிலைதிருத்தத்தை உருவாக்குகிறது.