Kontroll tal-Velocità tal-Motor DC: Kontroll tal-Reżistanza tal-Armature u Kontroll tal-Flux tal-Kamp

Il-motur DC huwa dispożitiv li jikkonverti l-poter mekaniku f’poter elektriku dirett. Wirt notati bħal waħda mill-karatteristici prinċipali tal-motur DC l-abbilità tiegħu li jkun possibli bi soddità li jmodifikaw il-vellut tagħhom skont ir-riqujmenti speċifiċi permezz ta’ metodi straightforward. Dan livell ta’ kontrol uffiċjenti tal-vellut ma jkunx qasbi b’motur AC.

Il-konċetti tal-regolazzjoni tal-vellut u tal-kontroll tal-vellut huma differenti. F’każ tal-regolazzjoni tal-vellut, il-vellut tal-motur jibdil spontanjuament fl-rispons għal varj kondizzjonijiet operattivi. L-inqas, f’motur DC, il-bidliet fil-vellut jiġu avviati deliberatament, jew manwalment minn operator jew awtomatikament permezz ta’ dispożitivi ta’ kontroll. Il-vellut tal-motur DC huwa determinat mill-relazzjoni segwenti:

L-Ekwazzjoni (1) turi ċar li l-vellut tal-motur DC idependi minn tliet fatturi ewlenin: il-volttagġ tas-sors V, ir-resistanza tal-kitba Ra, u l-fluss tal-kamp ϕ, li jingenerawwar mil-korrent tal-kamp.

• Meta nittrattja l-kontroll tal-vellut tal-motur DC, l-manipulazzjoni tal-volttagġ, ir-resistanza tal-kitba, u l-fluss tal-kamp huma konsiderazzjonijiet kruċjali. Jissopon tre tekniki ewlenin biex jinħolqg il-kontroll tal-vellut tal-motur DC, kif jseħħh taf wara:

• Biddel fil-Resistanza tal-Kitba (Kontroll tal-Resistanza tal-Kitba jew Rheostatic Control)

• Biddel fil-Fluss tal-Kamp (Kontroll tal-Fluss tal-Kamp)

• Biddel fil-Volttagġ Applikat (Kontroll tal-Volttagġ tal-Kitba)

Esplorazzjoni aktar approfondita ta’ kull wahda minn dawn it-tekniki ta’ kontroll tal-vellut se tkun proposta fit-tqassim issegwenti.
Kontroll tal-Resistanza tal-Kitba tal-Motur DC (Motur Shunt)
Id-drawin tal-konezzjoni għall-implementazzjoni tal-kontroll tal-Resistanza tal-Kitba fuq motur shunt huwa raffigurat hawn taħt. Fl-approċċ dan, resistor varjabbli Re jiġi immettut fil-kitba tal-Kitba. Notabili, il-bidliet fis-valur ta’ din il-resistor varjabbli ma jimpattax il-fluss magnetiku għax il-kitba tal-kamp hija mikonnessa direttament mal-sors.

Il-karatteristika tal-kurrent tal-vellut tal-motur shunt hija raffigurata hawn taħt.

Motur Serie
Ara nara id-drawin tal-konezzjoni għal kontrol tal-vellut tal-motur DC serie permezz tal-metod tat-talb tal-Resistanza tal-Kitba.

Meta tivvota l-resistanza tal-kitba, din tivvota mhux biss il-kurrent li jiftaħar fil-kitba imma wkoll il-fluss magnetiku fil-motur. Il-drop tal-volttagġ fuq il-resistor varjabbli jidhermni l-volttagġ disponibbli għal kitba. Kkonsekwentement, din il-diminuzzjoni fil-volttagġ applikat tal-kitba tiġi mgħadfa diminuzzjoni fil-vellut rotatorju tal-motur.

Il-kurva tal-karatteristika tal-vellut tal-kurrent tal-motur serie, li turi r-ralazzjoni bejn il-vellut tal-motur u l-kurrent li jiftaħar magħluq, hija prezentata fil-figura taħt.

Meta tivvota l-valur tal-resistanza varjabbli Re, il-motur jagħmel b’vellut rotatorju inferjur. Minħabba li l-resistanza varjabbli tikkonduċi l-kurrent kollu tal-kitba, huwa għandu jkun inġenjierat biex jkun qabel li jkun għaddeġ ħafna mingħajr li jkun jilqg.

Dixxrejtas tal-Metod tal-Kontroll tal-Resistanza tal-Kitba

• Quantità sostanzjali ta’ pwer elettriku jiġi dissipat bħal ħalqa fi r-resistanza esterna Re, li jirrisulta f’ineffikjenza u spreku ta’ eneriġija.

• Dan il-mod ta’ kontrol tal-Resistanza tal-Kitba huwa limitat għal diminuzzjoni tal-vellut tal-motur isbaħ minn dak normali; ma jippermetti ekss xejn lil inkrement fit-vellut fuq il-livell normali.

• Għal kull valur speċifiċi tal-resistanza varjabbli, id-dixxrejt tal-vellut ma jkunx fisso imma biss jivvota skont il-cariga applicata lill-motur, li jgħammi diffikultà li jikseb regolazzjoni preċiża tal-vellut.

• Minħabba l-ineffikjenza u l-limitazzjonijiet inherrit, dan l-approċċ ta’ kontrol tal-vellut huwa tipikament solu adekvat għal motors żgħar.

Metod tal-Kontroll tal-Fluss tal-Kamp tal-Motur DC

Il-fluss magnetiku fil-motur DC huwa ġenerat mill-korrent tal-kamp. Konsekwentemente, il-kontroll tal-vellut permezz ta’ din il-metod huwa effettwat permezz ta’ modifikazzjoni tal-magnitudini tal-korrent tal-kamp.

Motur Shunt

Fil-motur shunt, resistor varjabbli RC jiġi mikonness serjalament mal-kitba tal-kamp tal-shunt, kif raffigurat fil-figura taħt. Din il-RC hija sovent referita bħala regulator tal-kamp tal-shunt, li jilgħaq ruħ importanti fl-modifikazzjoni tal-korrent tal-kamp u, konsekwentement, fl-fluss magnetiku tal-motur.

Il-kurrent tal-kamp tal-shunt huwa magħmul bl-ekwazzjoni taħt:

Meta l-resistor varjabbli RC jiġi immettut fil-kitba tal-kamp, din tirrestrinja l-flus tal-kurrent tal-kamp. Bil-konseguenza, il-fluss magnetiku ġenerat mill-kitba tal-kamp jiġi diminuit. Din id-diminuzzjoni fil-fluss għandha impatt diretta fuq il-vellut tal-motur, li jiġi mgħadfel. Konsekwentement, il-motur jagħmel b’vellut rotatorju li jisferra l-vellut normali, mhux modifikat.

Din il-karatteristika unika tiggħalina l-metod tal-kontroll tal-fluss tal-kamp huwa utili għal żewġ skopi ewlenin. L-ewwel, dawk li jippermetti ll-motur ibragħa velluti akbar mill-normali, li jagħmlu l-motur iktar fleksibbli fl-applikazzjonijiet li rikiedu velluti rotatorji akbar. Tannan, tista’ tużata biex tikkontra bil-diminuzzjoni naturali tal-vellut li ssir meta l-motur hu carigat, li jieffettwa l-mantien ta’ vellut ikkonstant ikkonsidetat il-kundizzjonijiet tal-carigga.

Il-kurva tal-karatteristika tal-vellut tal-kurċ tal-motur shunt, li turi r-ralazzjoni bejn il-vellut rotatorju tal-motur u l-kurċ li jista’ ipprodotu, hija prezentata hawn taħt. Din il-kurva toffri informazzjoni importanti dwar il-karatteristiki tal-prestazzjoni tal-motur taħt diversi scenari operattivi meta l-metod tal-kontroll tal-fluss tal-kamp huwa applikat.

Motur Serie

F’każ tal-motur serie, l-alterazzjoni tal-kurrent tal-kamp tista’ tikun effettwata permezz ta’ wieħed minn żewġ metodi: permezz ta’ diverter jew permezz ta’ kontrol tal-kamp tapped.

Permezz ta’ Diverter

Kif raffigurat fil-figura taħt, resistor varjabbli Rd jiġi mikonness parallelament mal-kitba tal-kamp tal-serie. Din il-konfigurazzjoni tgħallim l-manipulazzjoni tal-distribuzzjoni tal-kurrent fil-kitba, li influwenza l-forza tal-kamp magnetiku ġenerat mill-kitba tal-kamp tal-serie.

Ir-resistor parallel fi din is-settup huwa magħruf bħala diverter. Meta l-diverter b’rezistanza varjabbli Rd jiġi mikonness, din tiddiverta frazzjoni ta’ l-kurrent prinċipali minn kitba tal-kamp tal-serie. Konsekwentement, l-funzjoni prinċipali tal-diverter huwa dik ta’ diminuzzjoni tal-magnitudini tal-kurrent li jiftaħar fil-kitba tal-kamp. Waqt li l-kurrent tal-kamp jiġi diminwit, il-fluss magnetiku ġenerat mill-kitba wkoll jiġi diminwit. Din id-diminuzzjoni fil-fluss tiġi mgħadfa increment fil-vellut rotatorju tal-motur.Tapped Field ControlIl-ħal tani biex jivvota l-kurrent tal-kamp fil-motur serie huwa permezz ta’ kontrol tal-kamp tapped. Id-drawin tal-konezzjoni korrispondenti, li jillustra l-konezzjonijiet elettrika u komponenti speċifiċi involuti f’dan il-metod, huwa prezentat hawn taħt.

Fl-metod tal-kontroll tal-kamp tapped, l-ampere-turns jiġu modifikati permezz ta’ biddel fil-numru ta’ turns attivi tal-kamp. Din il-konfigurazzjoni partikulari hi oġġożittament applikabbli f’sistemi ta’ trazzjoni elettrika. Biex jivvota l-numru ta’ turns tal-kamp, il-fluss magnetiku ġenerat mill-kitba tal-kamp tal-motur jiġi alterat, li jippermetti kontrol preċiża tal-vellut tal-motur.

Il-kurva tal-karatteristika tal-vellut tal-kurċ tal-motur serie, li turi r-ralazzjoni bejn il-vellut rotatorju tal-motur u l-kurċ li jista’ ipprodotu taħt diversi kondizzjonijiet operattivi, hija raffigurata hawn taħt. Din il-kurva toffri informazzjoni importanti dwar il-kapaċitajiet tal-prestazzjoni tal-motur meta l-metod tal-kontroll tal-kamp tapped huwa impiegat, li jgħin lil ingegneri u teknikji jafu kif il-motur reagix għal bidliet fil-carigga u settjar tal-vellut.

Vantaggi tal-Kontroll tal-Fluss tal-Kamp
Il-metod tal-kontroll tal-Fluss tal-Kamp joffri diversi benefici ewlenin, kif jseħħh taf wara:

• Facilità ta’ Użu: Din l-approċċ hija straightforward u user-friendly, li jiffaċilita l-implementazzjoni u l-operazzjoni sempliċi.

• Ħsara Poca ta’ Pwer: Għax il-kamp tal-shunt tipikament għandu richiesta relattivament żgħira ta’ kurrent, il-pwer dissipat fil-kamp tal-shunt jiġi mantnut minim, li jagħti kontribut għal effiċjenza ollivra mill-ġdid.

• Mekkanismu ta’ Inkrement tal-Vellut: Minħabba saturażzjoni tal-core tal-hadid fil-kitba magnetika, il-fluss magnetiku mhux jistgħu jiżdied mill-valur normali. Kkonsekwentement, il-kontroll tal-fluss tal-kamp jikkonsentrax fuq tneħħija tal-kamp, li efettivament jiġi mgħadfel inkrement fil-vellut rotatorju tal-motur.

• Ambit ta’ Aplikazzjoni Kontrollat: Imma huwa importanti li nirreferi li dan il-metod huwa applicable biss f’ambit miteġġa. Tneħħija eċċessiva tal-kamp tista’ tiġi mgħadfa instabilità fil-operazzjoni tal-motur, li jlimita l-użu tagħhu għal scenari speċifiċi fejn il-kontroll preċiż u stabilità huma kruċjali.