Motorra DCren Abiadura Kontrola: Armaturaren Aurrekontsultoria eta Eremu Fluxuaren Kontrola
DC motorra mekanikoa indarrari elektriko zuzenera bihurtzen duen gailu bat da. DC motorren ezaugarri garrantzitsuenetako bat bere abiadura behin eta berrizko metodo sinplekin doitzeko aukera da. AC motorrekin ez da horrelako kontrol arrunta lortzea erraza.
Abiadura kudeaketaren eta regulazioaren kontzeptuak desberdinak dira. Abiadura regulazioan, motorren abiadura berezgaitasunez aldatzen da egonkortasun desberdinetan. Aldiz, DC motorrean, abiadura aldaketak eragile baten esku edo kontrol gailu baten bidez automatikoki abiarazten dira. DC motorren abiadura hurrengo erlazioaren arabera dago:
Ekuazio (1) adierazten du DC motorren abiadura hiru faktore nagusitara mugatua dela: jario tentsioa V, armatureko zirkuituko gorputza Ra, eta eremua ϕ, eremu-igoerako jarioa sortzen duena.
DC motorren abiadura kudeatzeko, jario tentsioa, armatureko gorputza eta eremua aldatzea oso garrantzitsu da. Hemen azaltzen dira DC motorren abiadura kudeatzeko hiru teknika nagusi:
Armatureko Zirkuituko Gorputzaren Aldaketa (Armatureko Gorputz Kontrola edo Reostatikoa)
Eremuaren Fluxuaren Aldaketa (Eremu Fluxu Kontrola)
Jario Tentsioaren Aldaketa (Armatureko Tentsio Kontrola)
Ondoren, hauen gainean gehiago ulertzeko jarraituko dugu.
DC Motorraren Armatureko Gorputz Kontrola (Paralelo Motorra)
Beheko irudian agertzen da paralelo motorrentzat armatureko gorputz kontrola aplikatzeko konexio diagrama. Hona hemen, Re aldagai gorputz bat sartzen da armatureko zirkuituan. Gorputz aldagai honen balioen aldaketak ez dituzte eremua aldatzen, eremu-igoerako bornak zuzenean konektatu direlako jarioarekin.
Paralelo motorraren abiadura-jario ezaugarria beheko irudian agertzen da.
Serieko Motorra
Orain serieko motorr baten abiadura kudeatzeko armatureko gorputz kontrol metodoa erabiliz konexio diagrama ikusiko dugu.
Armatureko zirkuituko gorputza aldatzen denean, hondar guztia zirkuituari eta motorreko eremuan eragiten dio. Aldagai gorputzaren jatorrizko gorputzeko tensioa murriztu egiten da. Horrela, armatureko aplikatutako tensioen murrizketak motorren birabarra murriztu egiten du.
Serieko motorraren abiadura-jario ezaugarri kurba, motorren abiadura eta horretan pasatzen den jario arteko harremana adierazten duen irudia behean agertzen da.
Aldagai gorputzaren balioa handitu ahala, motorrek abiadura txikiagoarekin erabiltzen dira. Aldagai gorputzak armatureko jario osoa kanpoztu behar duenez, ezinbestekoa da orduan eta orduan armatureko jario osoko kargua jaso ahal izatea, ohiturik gabe.
Armatureko Gorputz Kontrolaren Arazoak
Erabilgarri gorputz kanpoan asko egin daitezke elektrizitate-indarrak, horrek ekintza-anitza eta energia galere ematen dizkie.
Armatureko gorputz kontrol metodo honek motorren abiadura normala bezain gutxi gehienbat murriztu dezake, ez baita posible abiadura normala gainditu.
Aldagai gorputzaren balio jakin baterako, abiadura murrizketaren neurria ez da finkoa, motorreko karga funtzioan aldatzen baita, horrek abiadura zehatzeko zailtasunak ematen dizkie.
Metodo honek duten anitza eta murrizketetako ondorioz, abiadura-kontrol metodo hau oso txiki motoreentzat bakarrik balio duela uste da.
DC Motorrarentzako Eremu Fluxu Kontrola
DC motorreko eremua eremu-jarioa sortzen du. Beraz, abiadura-kontrol metodo hau eremu-jarioaren magnitudea aldatuz lortzen da.
Paralelo Motorra
Paralelo motorrean, RC aldagai gorputz bat sartzen da paralelo eremu-bornarekin, beheko irudian adierazten den moduan. RC hori paralelo eremu-reguladore gisa ezagutzen da, eremu-jarioa eta, ondorioz, motorren eremua aldatzeko funtsezkoa da.
Paralelo eremu-jarioa beheko ekuazioan adierazten da:
RC aldagai gorputz bat sartzen denean eremu-zirkuituan, eremu-jarioaren fluxua murriztu egiten da. Horrela, eremu-bornak sortzen duten eremu-fluxua murriztu egiten da. Eremu-fluxuaren murrizketak motorren abiaduran eragina du, horixe abiadura handitzen du. Ondorioz, motorrek abiadura normala baino handiagoarekin erabiltzen dira.
Eremu fluxu kontrol metodo honek bi helburu nagusi ditu. Lehenengoa, motorren abiadura normala baino handiagoa lortzea da, horixe aplikazio askotan beharrezkoa da. Bigarrena, motorreko karga funtzioan gertatzen den abiadura naturalaren murrizketarako erabili daiteke, horixe abiadura oso konstante mantenduko da karga desberdinetan.
Paralelo motorraren abiadura-momentu kurba, motorren birabarra eta momentua adierazten duen irudia behean agertzen da. Kurba hau eremu fluxu kontrol metodoa aplikatzean motorren ezaugarriak erakusten ditu.
Serieko Motorra
Serieko motorrean, eremu-jarioa aldatzeko bi metodo daude: diverter baten bidez edo eremu-tapadun kontrol baten bidez.
Diverter Baten Bidez
Beheko irudian ikusten da Rd aldagai gorputz bat serieko eremu-bornarekin paralelo konektatuta. Konfigurazio hau zirkuituko jarioaren banaketa manipulatzeko aukera ematen du, horixe eremu-bornak sortzen duten eremu indarraren fortasuna aldatzen du.
Konfigurazio hau diverter gisa ezagutzen da. Diverter aldagai gorputz bat sartzen denean, zirkuituko jarioaren zati bat serieko eremu-bornetik kanporatu egiten da. Horrela, diverteraren funtzio nagusia eremu-bornetik igarozen den jarioaren magnitudea murriztea da. Eremu-jarioa murrizten denean, eremu-bornak sortzen duten eremu-fluxua ere murrizten da. Eremu-fluxuaren murrizketak motorren birabarra handitzen du.Tapped Field ControlSerieko motorrean eremu-jarioa aldatzeko bigarren metodoa tapped field control da. Metodo hau erabiltzeko elektrikoki konektatutako elementuak eta konexioak adierazten dituen diagrama behean agertzen da.
Tapped field control metodoan, ampere-turns aldatzen dira eremu-turn aktiboen kopurua aldatuz. Konfigurazio hau oso aplikagarria da elektrikoki traktatze sistemetan. Eremu-turn kopurua aldatuz, motorren eremu-bornak sortzen duten eremu-fluxua aldatzen da, horixe motorren abiadura zehatz kontrolatzen da.
Serieko motorraren abiadura-momentu kurba, motorren birabarra eta momentua adierazten duen irudia behean agertzen da. Kurba hau tapped field control metodoa erabiltzean motorren ezaugarriak erakusten ditu, ingeniariei eta teknikarien laguntza ematen die horiek motorak nola erantzuten duen karga eta abiadura ezarpen desberdinetan.
Eremu Fluxu Kontrolaren Aukerak
Eremu fluxu kontrol metodoak hainbat aukerak ematen ditu, behean adierazten dira:
Erabilgarritasuna: Metodoa erraza eta erabiltzaile-garbia da, horixe implementazio eta erabilerako erraza da.
Potentzia Galerea Txiki: Paralelo eremuak askotan jario txiki bat behar duenez, paralelo eremuaren barnean galderako potentzia asko ez da gertatzen, horixe oso efizientea da.
Abiadura Handitze Mekanismoa: Magnetiko zirkuituko hierroa saturatuta dagoenez, eremu-fluxua ezin da normala baino handiagoa egin. Beraz, eremu fluxu kontrola eremu-fluxua ahuldu egiten du, horixe motorren birabarra handitzen du.
Kontrol Eskuragarriaren Esparrua: Garrantzitsu da kontuan hartzea metodo hau mugatutako esparruan bakarrik aplikagarria dela. Eremu-fluxua oso ahuldu egiten badu, motorraren erabilerak instabilitateak sor ditzake, horixe metodoa zehaztasuna eta estabilitatea behar dituzten kasuetan bakarrik erabili behar da.
