Τι είναι ένας κινητήρας DC;

Τι είναι ένας οδηγός DC μοτέρας;

Ορισμός Οδηγών DC μοτέρας

Οι οδηγοί DC μοτέρας είναι συστήματα που χρησιμοποιούνται για τον έλεγχο της απόδοσης των μοτέρων DC, βελτιώνοντας λειτουργίες όπως ταχύτητα, έναρξη, φρένα και αναστροφή.

Μηχανισμοί Έναρξης

Η έναρξη των οδηγών DC μοτέρας περιλαμβάνει τη διαχείριση υψηλών αρχικών ρευμάτων για να προληφθεί η βλάβη της μοτέρας, συνήθως με τη μεταβολή της αντίστασης.

Συστήματα Φρένας

Η φρένα είναι μια πολύ σημαντική λειτουργία για τους οδηγούς DC μοτέρας. Η ανάγκη μείωσης της ταχύτητας μιας μοτέρας ή το σταμάτημά της μπορεί να προκύψει ανά πάσα στιγμή, και αυτός είναι ο σημερινός χρόνος που εφαρμόζεται η φρένα. Η φρένα των μοτέρων DC βασικά αναπτύσσει μια αρνητική ροπή ενώ η μοτέρα λειτουργεί ως γεννήτρια, και ως αποτέλεσμα η κίνηση της μοτέρας αντιτίθεται. Υπάρχουν κυρίως τρεις τύποι φρένας των μοτέρων DC:

Αναγεννητική φρένα

Πραγματοποιείται όταν η παραγόμενη ενέργεια παρέχεται στην πηγή, ή μπορούμε να το δείξουμε μέσω αυτής της εξίσωσης:

E > V και αρνητικό Ia.

Επειδή η πεδική ροή δεν μπορεί να αυξηθεί πέρα από μια καταχωρημένη τιμή, η αναγεννητική φρένα είναι δυνατή μόνο όταν η ταχύτητα της μοτέρας είναι υψηλότερη από την καταχωρημένη τιμή. Τα χαρακτηριστικά ταχύτητα-ροπής εμφανίζονται στο γράφημα παραπάνω. Όταν πραγματοποιείται αναγεννητική φρένα, η τελική τάση αυξάνεται και ως αποτέλεσμα η πηγή απαλλάσσεται από την παροχή αυτής της ποσότητας ενέργειας. Γι' αυτό, οι φορτίες είναι συνδεδεμένες με τον κύκλωμα. Είναι σαφές ότι η αναγεννητική φρένα πρέπει να χρησιμοποιείται μόνο όταν υπάρχουν αρκετά φορτία για να απορροφήσουν την αναγεννητική ενέργεια.

Δυναμική ή ρεοστατική φρένα

Η Δυναμική Φρένα είναι άλλος ένας τύπος φρένας των οδηγών DC μοτέρας, όπου η περιστροφή του αρματούρη αυτής προκαλεί τη φρένα. Αυτή η μέθοδος είναι επίσης ένα ευρέως χρησιμοποιούμενο σύστημα οδηγού DC μοτέρας. Όταν επιθυμείται φρένα, τότε ο αρματούρης της μοτέρας αποσυνδέεται από την πηγή και εισάγεται μια σειριακή αντίσταση στον αρματούρη. Στη συνέχεια, η μοτέρα λειτουργεί ως γεννήτρια και το ρεύμα ρέει στην αντίθετη κατεύθυνση, ιδικά όταν η σύνδεση πεδίου αντιστρέφεται. Τα σχήματα για μοναδικά ενεργοποιημένα και σειριακά μοτέρα DC εμφανίζονται στο παρακάτω σχήμα.

Όταν η φρένα πρέπει να πραγματοποιηθεί γρήγορα, η αντίσταση (RB) θεωρείται ότι είναι διαιρούμενη σε τμήματα. Καθώς η φρένα πραγματοποιείται και η ταχύτητα της μοτέρας μειώνεται, οι αντιστάσεις αποκοπούν ένα τμήμα μετά το άλλο για να διατηρηθεί η ελαφριά μέση ροπή.

Πλάγκινγκ ή αντίστροφη τάση φρένας.

Το πλάγκινγκ είναι ένας τύπος φρένας όπου η τάση της πηγής αντιστρέφεται όταν χρειάζεται φρένα. Μια αντίσταση εισάγεται επίσης στο κύκλωμα κατά τη διάρκεια της φρένας. Όταν η κατεύθυνση της τάσης της πηγής αντιστρέφεται, τότε το ρεύμα του αρματούρη επίσης αντιστρέφεται, αναγκάζοντας την αντίστροφη τάση σε πολύ υψηλή τιμή και, ως αποτέλεσμα, φρενάρει τη μοτέρα. Για σειριακές μοτέρες, μόνο ο αρματούρης αντιστρέφεται για πλάγκινγκ. Τα σχήματα για μοναδικά ενεργοποιημένες και σειριακά ενεργοποιημένες μοτέρες εμφανίζονται στο παρακάτω σχήμα.

Έλεγχος Ταχύτητας

Η κύρια εφαρμογή των ηλεκτρικών οδηγών μπορεί να θεωρηθεί ως η ανάγκη φρένας των μοτέρων DC. Γνωρίζουμε την εξίσωση που περιγράφει την ταχύτητα ενός περιστρεφόμενου οδηγού DC μοτέρας ως

Τώρα, σύμφωνα με αυτή την εξίσωση, η ταχύτητα μιας μοτέρας μπορεί να ελεγχθεί με τις ακόλουθες μεθόδους

Έλεγχος τάσης αρματούρη

Μεταξύ όλων αυτών, ο έλεγχος τάσης αρματούρη είναι προτιμώμενος λόγω υψηλής αποδοτικότητας, καλού ελέγχου ταχύτητας και καλής μεταβατικής απόκρισης. Ωστόσο, η μόνη μειονεκτία αυτής της μεθόδου είναι ότι μπορεί να λειτουργήσει μόνο κάτω από την καταχωρημένη ταχύτητα, επειδή η τάση του αρματούρη δεν μπορεί να υπερβεί την καταχωρημένη τιμή. Το διάγραμμα ταχύτητας-ροπής για τον έλεγχο τάσης αρματούρη εμφανίζεται παρακάτω.

Έλεγχος πεδικής ροής

Όταν απαιτείται έλεγχος ταχύτητας πάνω από την καταχωρημένη ταχύτητα, χρησιμοποιείται ο έλεγχος πεδικής ροής. Συνήθως, σε συνηθισμένες μηχανές, η μέγιστη ταχύτητα μπορεί να επιτραπεί μέχρι δύο φορές την καταχωρημένη ταχύτητα και για ειδικά σχεδιασμένες μηχανές αυτό μπορεί να επιτραπεί μέχρι έξι φορές την καταχωρημένη ταχύτητα. Τα χαρακτηριστικά ταχύτητα-ροπής για τον έλεγχο πεδικής ροής εμφανίζονται στο παρακάτω σχήμα.

Έλεγχος αντίστασης αρματούρη

Η μέθοδος ελέγχου αντίστασης προσαρμόζει την ταχύτητα εισάγοντας έναν αντίστατη σε σειρά με τον αρματούρη, ο οποίος διασπαταλά ενέργεια. Αυτή η αναποτελεσματική μέθοδος χρησιμοποιείται σπάνια, συνήθως μόνο όπου απαιτείται μικρής διάρκειας έλεγχος ταχύτητας, όπως σε συστήματα τροχιακών μεταφορών.