چیست موتور پیشران دسی؟

موتور دی‌سی چیست؟

تعریف موتورهای دی‌سی

موتورهای دی‌سی سیستم‌هایی هستند که برای کنترل عملکرد موتورهای دی‌سی استفاده می‌شوند و عملیات مانند سرعت، راه‌اندازی، ترمز و معکوس کردن را بهبود می‌بخشند.

مکانیزم‌های راه‌اندازی

راه‌اندازی موتورهای دی‌سی شامل مدیریت جریان‌های اولیه بالا برای جلوگیری از آسیب موتور است که معمولاً با تغییر مقاومت انجام می‌شود.

سیستم‌های ترمز

ترمز یک عمل بسیار مهم برای موتورهای دی‌سی است. نیاز به کاهش سرعت یا توقف کامل موتور ممکن است در هر لحظه پدیدار شود و در آن زمان ترمز اعمال می‌شود. ترمز موتورهای دی‌سی عملاً گشتاور منفی ایجاد می‌کند و موتور به عنوان ژنراتور کار می‌کند و در نتیجه حرکت موتور متضاد می‌شود. عموماً سه نوع اصلی ترمز موتورهای دی‌سی وجود دارد:

ترمز بازیابی‌پذیر

وقتی انرژی تولید شده به منبع تأمین می‌شود یا می‌توانیم این را با این معادله نشان دهیم:

E > V و Ia منفی.

چون فلکس میدان نمی‌تواند فراتر از مقدار نامزد شده افزایش یابد، بنابراین ترمز بازیابی‌پذیر فقط زمانی ممکن است که سرعت موتور بالاتر از مقدار نامزد شده باشد. مشخصات سرعت-گشتاور در نمودار بالا نشان داده شده است. وقتی ترمز بازیابی‌پذیر رخ می‌دهد، ولتاژ انتهایی افزایش می‌یابد و در نتیجه منبع از تأمین این مقدار انرژی آزاد می‌شود. این دلیلی است که بارها به صورت موازی در مدار متصل می‌شوند. بنابراین، واضح است که ترمز بازیابی‌پذیر فقط زمانی باید استفاده شود که بارهای کافی برای جذب انرژی بازیابی‌پذیر موجود باشند.

ترمز دینامیک یا ریزیستان

ترمز دینامیک نوع دیگری از ترمز موتورهای دی‌سی است که چرخش خود آرماتور ترمز را ایجاد می‌کند. این روش یکی از سیستم‌های موتور دی‌سی رایج است. وقتی ترمز مورد نظر است، آرماتور موتور از منبع جدا می‌شود و یک مقاومت سری به آرماتور متصل می‌شود. سپس موتور به عنوان ژنراتور کار می‌کند و جریان در جهت عکس جریان می‌یابد که نشان‌دهنده معکوس شدن اتصال میدان است. نمودار موتورهای دی‌سی تحریک‌شده جداگانه و سری در شکل زیر نشان داده شده است.

وقتی نیاز به ترمز سریع است، مقاومت (RB) به چند بخش تقسیم می‌شود. با اتفاق افتادن ترمز و کاهش سرعت موتور، مقاومت‌ها یکی یکی قطع می‌شوند تا گشتاور متوسط کم حفظ شود.

پلاگینگ یا ترمز با ولتاژ معکوس

پلاگینگ نوعی ترمز است که وقتی نیاز به ترمز پدیدار می‌شود، ولتاژ تغذیه معکوس می‌شود. یک مقاومت نیز در مدار در هنگام ترمز اضافه می‌شود. وقتی جهت ولتاژ تغذیه معکوس می‌شود، جریان آرماتور نیز معکوس می‌شود و باعث ایجاد گشتاور پس‌زا بسیار بالا می‌شود و در نتیجه موتور ترمز می‌شود. برای موتورهای سری فقط آرماتور معکوس می‌شود. نمودار موتورهای تحریک‌شده جداگانه و سری در شکل نشان داده شده است.

کنترل سرعت

کاربرد اصلی موتورهای الکتریکی می‌تواند به عنوان نیاز به ترمز موتورهای دی‌سی توصیف شود. ما معادله‌ای را برای توصیف سرعت یک موتور دی‌سی چرخان داریم.

حال، طبق این معادله، سرعت یک موتور می‌تواند با روش‌های زیر کنترل شود.

کنترل ولتاژ آرماتور

در میان همه این روش‌ها، کنترل ولتاژ آرماتور به دلیل کارایی بالا، تنظیم سرعت خوب و پاسخ گذرا خوب ترجیح داده می‌شود. اما تنها عیب این روش این است که فقط زیر سرعت نامزد شده می‌تواند عمل کند، زیرا ولتاژ آرماتور نمی‌تواند از مقدار نامزد شده فراتر رود. منحنی سرعت-گشتاور برای کنترل ولتاژ آرماتور در زیر نشان داده شده است.

کنترل فلکس میدان

وقتی کنترل سرعت بالاتر از سرعت نامزد شده مورد نیاز است، از کنترل فلکس میدان استفاده می‌شود. معمولاً در ماشین‌های معمولی، حداکثر سرعت می‌تواند تا دو برابر سرعت نامزد شده اجازه داده شود و برای ماشین‌های خاص می‌تواند تا شش برابر سرعت نامزد شده اجازه داده شود. مشخصات گشتاور-سرعت برای کنترل فلکس میدان در شکل زیر نشان داده شده است.

کنترل مقاومت آرماتور

روش کنترل مقاومت با معرفی یک مقاومت سری با آرماتور سرعت را تنظیم می‌کند که انرژی را مصرف می‌کند. این روش ناکارآمد معمولاً فقط زمانی استفاده می‌شود که کنترل سرعت مختصر مورد نیاز است، مانند در سیستم‌های گرفتن.