Aloqalangan DC elektr motorining chopper boshqaruvchi

Chopper bu qurilma - doimiy to'g'ri chiziqli (DC) shidan o'zgaruvchan DC shiga aylantiradigan qurilma. Chopperlar ishlab chiqarishida metal-oksiddagi mosfetlar (MOSFET), izolyatsiya yordamidagi bipolar tranzistorlar (IGBT), quvvatli tranzistorlar, vorota orqali o'chiriladigan tayristorlar (GTO) va integratsiya vorotasi orqali kommutatsiya qilinadigan tayristorlar (IGCT) kabi o'z ichiga kommutatsiya qiladigan qurilmalar ko'pincha ishlatiladi. Bu qurilmalar nisbiy ravishda kam quvvatli signal orqali vorotalar orqali yoqilishi yoki o'chirilishi mumkin, bu esa ularni chopper ishlarida juda samarali va amaliy qiladi.

Chopperlar adolat aniq tezliklarda ishlaydi. Bu aniq tezlik ishlash motorning samaradorligini tortib turuvchi shidan va toklardan zik-zaklarni kamaytirish orqali nihoyat aniq qilib oshiradi. Chopper boshqaruvining eng e'tibor beriladigan afzalligi, juda past aylanish tezliklari bo'lganda ham qayta ishga tushirish imkoniyatini berishidir. Bu xususiyat, qurilma tizimi doimiydan past DC shidan ta'minlanganda, frenirovka jarayonlarida samarali energiya qaytarish uchun ahamiyatli hisoblanadi.

Motor Boshqaruv

Quyidagi rasm transistor chopper orqali boshqarilayotgan aloxida dirillangan DC motorni tasvirlaydi. Transistor Tr T davrida mavjud bo'lib, Ton muddatda elektr tarmog'ga ulanadi. Motor terminal voltazi va armatur tokining mos keladigan tomonlari rasmga chizilgan. Transistor yoqilganda, motor terminal voltazi V ga teng bo'lib, motorning ishlashini quyidagicha tavsiflash mumkin:

Bu maxsus vaqt oralig'ida, armatura toki ia1 dan ia2 gacha o'sadi. Bu fazo mas'uliyat intervali deb ataladi, chunki motor ushbu davrda quvvat manbasiga to'g'ri bog'langan. To'g'ri bog'lanish manbada mavjud elektr energiyasini motorga utqazib beradi, bu esa uning mexanik torqa yaratish va aylanishiga imkoniyat beradi.

t = ton bo'lganda, transistor Tr o'chiriladi. So'ngra, motor tok Df diod orqali ochko aylanishni boshlaydi. Natijada, motor terminal voltazi ton≤t≤T vaqt oralig'idagi nolga tushadi. Bu interval ochko aylanish intervali deb ataladi. Ushbu ochko aylanish fazonida, motorning magnit maydoni va induktivligida saqlangan energiya ochko aylanish diodi orqali tushiriladi, bu esa tokning yopiq tsiklda davom etishini ta'minlaydi. Motorning ushbu intervaldagi ishlashini elektr va magnit interaksiyalari orqali tahlil qilish va tavsiflash mumkin.

Motor tok ushbu intervalda ia2 dan ia1 gacha pasayadi. Mas'uliyat intervali ton va chopper davri T nisbatini mas'uliyat tsikli deb ataymiz.

Qayta Ishtirok Etish Frenirovka

Quyidagi rasm qayta ishtirok etish frenirovkasi uchun sozlangan chopperni tasvirlaydi. Transistor Tr T davrida va ton muddatda yoqiladi. Rasmga qo'shimcha motor terminal voltazi va armatur tokining toqimos ravishda uzilish joyida bo'lgan tomonlari chizilgan. Induktivlik qiymatini La ga oshirish maqsadida tashqi induktur tarmog'a qo'shiladi.

Transistor Tr yoqilganda, armatur tok ia1 dan ia2 gacha o'sadi. Bu tok o'sishi elektr energiyasining induktur va motorning magnit maydonida qismlanib saqlanishi bilan sodir bo'ladi, bu esa keyinchalik qayta ishtirok etish frenirovkasi xarakterli energiya o'zgartirish jarayonini tayyorlaydi.

Motor qayta ishtirok etish frenirovkasi rejimida ishlaganda, u generator vazifasini bajaradi, mexanik energiyani elektr energiyasiga aylantiradi. Bu elektr energiyasining bir qismi armatura tarmog'idagi induktivlikda saqlanadigan magnit energiyaga hissa qiladi. Qolgan elektr energiyasi esa armatura spirallari va tranzistorlarning haroratga aylanadi, chunki bu qurilmalar orasida mustahosn harorat mavjud.

Transistor o'chirilganda, armatura toki D diod va quvvat manbasi V orqali ia2 dan ia1 gacha pasayadi. Bu jarayonda, tarmog' va mashina tomonidan yaratilgan elektromagnit energiya va energiya quvvat manbasiga qaytariladi. 0 dan ton gacha bo'lgan vaqt intervali energiya saqlanish intervali deb ataladi, bu intervalda energiya tizimda birikadi. Aksincha, ton dan T gacha bo'lgan interval mas'uliyat intervali deb ataladi, bu intervalda energiya o'tkazib berilishi va tizim ishlaydi.

Motor va Frenirovka Ishlash Boshqaruv

Motor ishlash rejimida, transistor Tr1 motorga quvvat ta'minlash uchun boshqariladi, bu esa uni oldinga aylanishga imkoniyat beradi. Aksincha, frenirovka rejimida, transistor Tr2 boshqaruvni o'z ichiga oladi. Tr1 dan Tr2 gacha boshqaruvning o'tishida, tizimning ishlash rejimi motor ishlaridan frenirovka rejimiga o'tadi, va bu boshqaruvni qaytarish orqali ishlarini motor rejimiga qaytaradi. Bu aniqlik boshqaruv mekanizmi, elektr haydovchi tizimining turli ish rejimlari ostidagi samarali va ishonchli ishini ta'minlaydi.

Dinamik Boshqaruv

Dinamik frenirovka tarmogi, unga mos keladigan tomonlari bilan, quyidagi rasmga tasvirlangan. 0 dan Ton gacha bo'lgan vaqt intervalida, armatura toki ia ia1 dan ia2 gacha o'sadi. Bu fazoda, elektr energiyasining qismi induktivlikda saqlanadi, keyinchalik operatsiyalar uchun energiya axborotini ta'minlaydi. Odatda, qolgan energiya armatura qarshilik Ra va transistor TR orqali haroratga aylanadi, bu elektron qurilmalar orasida mavjud elektr qarshilikka sabab bo'ladi.

Ton ≤ t ≤ T bo'lgan vaqt intervalida, armatura toki ia ia2 dan ia1 gacha pasayadi. Bu fazoda, motor tomonidan yaratilgan energiya va induktivliklarda saqlangan energiya frenirovka qarshilig'i RB, armatura qarshilig'i Ra va diod D orqali tushiriladi. Transistor Tr, RB da tushiriladigan energiya miqdorini boshqarishda asosiy rol o'ynaydi. Tr ishini aniq boshqarish orqali, RB da tushiriladigan quvvatni modullash orqali, umumiy frenirovka samaradorligini va tushiriladigan energiya effektiv qiymatini ta'sir qilish mumkin. Bu boshqaruv mekanizmi dinamik frenirovka jarayonini aniq boshqarish imkoniyatini beradi, bu esa energiya boshqaruvini va tizimning barqarorligini ta'minlaydi.