نمايش نتايج 1 تا 5 از 5

تاپیک: موتورهای DC

  1. #1
    عضو فعال آواتار ICE-G
    رشته
    مهندسی برق
    تاريخ عضويت
    2010/11
    محل سكونت
    In the Sky
    امتیاز
    3523
    پست ها
    5,479

    پيش فرض موتورهای DC

    مقدمه

    [مشاهده ی لینک ها فقط برای اعضا امکان پذیر است. ] [مشاهده ی لینک ها فقط برای اعضا امکان پذیر است. ]
    یک موتور DC و اجزای آن


    موتورهای DC مشابه [مشاهده ی لینک ها فقط برای اعضا امکان پذیر است. ] DC هستند با این تفاوت که جهت توان و درنتیجه جهت جریان آرمیچر در آن عوض شده است. درنتیجه یک ماشین هم می تواند به صورت موتور و هم به صورت ژنراتور به کار رود. اینکه واقعا به کدام صورت کار می کند تنها به جهت عبور توان در آن بستگی دارد.
    ماشین DC وقتی که به عنوان مولد کار می کند ، توسط یک ماشین مکانیکی می چرخد و ولتاژی ایجاد می کند که باعث ایجاد جریان در یک مدار الکتریکی می گردد. حال وقتی که به عنوان موتور کار می کند ، توسط یک منبع ولتاژ تغذیه می شود که باعث ایجاد گردش مکانیکی می گردد.
    به رغم اینکه سالیان سال است که از سیستم های قدرت AC استفاده می شود و دیگر سیستم های DC جایگاهی ندارند ، هنوز هم موتورهای DC رایج هستند. با این وجود سوال این است که چرا موتورهای DC اینقدر رایج اند ، حال آنکه سیستم های قدرت DC بسیار نادرند؟
    رواج موتورهای DC چند علت دارد. یکی اینکه هنوز هم سیستم های توان DC در اتومبیل ها، کامیون ها و هواپیماها به کار می رود. مادامی که این وسایل با منبع توان DC کاربرد دارند بدیهی است که باید از موتور DC استفاده کرد. دلیل دیگر رواج موتورهای DC این است که محدوده ی تغییرات سرعت آن وسیع بوده و لذا کنترل دور خوبی دارد.
    مدار معادل کلی موتورهای DC

    در شکل زیر مدار معادل یک موتور DC نشان داده شده است.
    [مشاهده ی لینک ها فقط برای اعضا امکان پذیر است. ]

    [مشاهده ی لینک ها فقط برای اعضا امکان پذیر است. ] مدار معادل یک موتور DC



    همانطور که در رابطه ی بالا هم مشاهده می کنید Ea با شار ماشین و سرعت چرخش ماشین رابطه ی مستقیم دارد.
    در ادامه به بررسی انواع موتورهای DC می پردازیم و مدار معادل دقیق آنها را رسم می کنیم.
    انواع موتورهای DC

    موتورهای DC را به نوع می توان طبقه بندی کرد:

    1. موتور DC تحریک مستقل
    2. موتور DC شنت (موازی)
    3. موتور DC سری
    4. موتور DC آهنربای دائم
    5. موتور DC کمپوند


    در ادامه به بررسی هر یک از این انواع می پردازیم


    مدار معادل

    در این قسمت قصد داریم مدار معادل هر 5 نوع موتور DC را نمایش دهیم که در ادامه آورده شده است.
    مدار معادل موتور DC تحریک مستقل مانند مدار معادل کلی و ساده شده ی موتورهای DC است. که به صورت زیر است:
    [مشاهده ی لینک ها فقط برای اعضا امکان پذیر است. ] مدار معادل موتور تحریک مستقل




    و همچنین مدار معادل موتور DC شنت و رواط آن به صورت زیر است:
    [مشاهده ی لینک ها فقط برای اعضا امکان پذیر است. ] مدار معادل موتور شنت (موازی)




    مدار معادل یک موتور DC سری را نیز در شکل زیر می بینید:
    [مشاهده ی لینک ها فقط برای اعضا امکان پذیر است. ] مدار معادل موتور سری (IA = Is = IL)




    موتور DC کمپوند تلفیقی از موتور سری و شنت می باشد که در زیر مدار معادل موتور DC کمپوند شنت بلند و شنت کوتاه را می بینید:
    [مشاهده ی لینک ها فقط برای اعضا امکان پذیر است. ] مدار معادل موتور کمپوند شنت بلند و شنت کوتاه





    روش های راه اندازی موتورهای DC

    درواقع هدف ما کاهش جریان راه اندازی است که از دو روش زیر میسر می شود.

    • افزایش تدریجی Vt :

    در این روش به کمک یک منبع DC متغیر می توان راه اندازی را با ولتاژ Vt کوچک شروع کرده و آنرا به تدریج تا مقدار نامی افزایش می دهیم.

    • راه اندازی به کمک مقاومت راه انداز :

    در این روش از یک مقاومت متغیر یا چند پله ای استفاده می شود. در لحظه ی راه اندازی ، همه ی مقاومت در مدار است و با گذشت زمان و با شکل گیری Ea به ترتیب پله های مقاومتی از مدار خارج می شود.


    کنترل سرعت

    همانطور که در مقدمه نیز توضیح داده شد موتورهای DC دارای کنترل سرعت خوبی هستند و می توان سرعت آنها را در زیر یا بالای سرعت مبنا کنترل کرد. همچنین سیستم های کنترل سرعت موتورهای DC ارزان تر از سیستم های کنترل سرعت موتورهای AC است. اولین سیستم کنترل سرعت موتورهای DC به سیستم کنترل واردلئونارد معروف است اما امروزه به جای این سیستم از مبدل های الکترونیکی که از عناصر نیمه هادی تشکیل شده اند استفاده می شود.
    ما یه نفریم با هم ، یه نفره قوی که قول دادیم هیچ جایی یه نفره نریم ما قهر نمیکنیم با هم سر هیچ چیزی بحث نمیکنیم با هم لج بازی نمیکنیم ، نقش بازی نمیکنیم به هم پاس میدیم تکـــ بازی نمیکنیم سرمون گرمه ما دوتایی جمعمون جمعه fakeنمیپریم وقتی دل میدیم دل نمیکنیم خبرا موثق ، هدفا مشخص...داره هی میشه قدما بلندتر خوده خوده خودمونیم عوض نمیشیم اگه راهم سخت باشه عقب نمیریم برنده میشیم ، به همه میگیم ، همو دوست داریم ما قول دادیم پشت هم شب و روز باشیم آره قول دادیم شب و روز باشیم




  2. تشكر از اين پست


  3. #2
    کاربر فعال تالار اسلام و قرآن
    آواتار javad ta
    رشته
    مهندسی برق
    تاريخ عضويت
    2013/1
    امتیاز
    5588
    پست ها
    1,862

    پيش فرض طراحی کنترلر موتور DC با تولباکس Matlab

    در این قسمت نحوه طراحی کنترل کننده موتور DC را با این تولباکس آموزش می دهیم. بدین منظور ساختار کنترلی زیر را در نظر بگیرید: [مشاهده ی لینک ها فقط برای اعضا امکان پذیر است. ] توجه کنید که در بعضی از کاربردها استفاده از یک حلقه کنترلی کافی نمی باشد و نمی تواند نیازهای کنترلی را پاسخ دهد بدین منظور از چند حلقه کنترلی استفاده می شود.
    ساختار کنترلی بالا زاویه موتور DC را کنترل می کند. همان طور که مشخص است یک انتگرال گیر به حلقه خارجی اضافه شده است.
    هدف از طراحی برای این مثال کمینه کردن زمان نشت حلقه بسته برای ورودی پله می باشد بطوری که حلقه داخلی دارای بهره فاز (Phase Margin) حداقل ۶۵ درجه و حداکثر پهنای باند باشد.
    برای طراحی کنترل کننده ها در این مثال باید بترتیب زیر عمل کنیم:
    • بدست آوردن مدل ریاضی موتور DC
    • انتخاب ساختار مناسب و وارد کردن مدل در تولباکس
    • طراحی حلقه داخلی
    • تنظیم حلقه خارجی
    • ارزیابی طراحی بمنظور برآورده شدن نیازهای آن

    بدست آوردن مدل ریاضی موتور DC :
    همان طور که در مطالب قبلی اشاره شد معادلات موتور DC بصورت زیر می باشد: [مشاهده ی لینک ها فقط برای اعضا امکان پذیر است. ] توجه کنید چون ورودی سیستم را ولتاژ آرمیچر و خروجی آن را سرعت چرخش در نظر گرفته ایم پس تابع انتقال سیستم بصورت زیر محاسبه می شود: [مشاهده ی لینک ها فقط برای اعضا امکان پذیر است. ] برای ساختن مدل موتور DC در متلب ابتدا بوسیله دستورات زیر در Command Windows پارامترهای موتور را تعریف می کنیم:
    R = 2.0; % Ohms L = 0.5; % Henrys Km = 0.1; Kb = 0.1; % Torque and back emf constants B = 0.2; % Nms J = 0.02; % kg.m^2/s^2
    حال بوسیله دستورات زیر تابع تبدیل سیستم را تعریف می کنیم:
    h1 = tf(Km,[L,R]); % Armature h2 = tf(1,[J, Kf]); % Equation of motion dcm = ss(h2) *h1; % w = h2 cascaded with h1 dcm = feedback(dcm, Kb, 1, 1);% Closes back emf loop
    چون ساختار کنترلی بالا در تولباکس موجود نمی باشد ساختار زیر را که شبیه ساختار بالا می باشد انتخاب می کنیم: [مشاهده ی لینک ها فقط برای اعضا امکان پذیر است. ]
    همان طور که مشخص است چون این دو ساختار با هم متفاوت است می توانیم با ایجاد تغییراتی شکل اصلی را متناسب با یکی از این ساختارها دستکاری کنیم. بدین منظور بلوک کنترلی زیر را در نظر می گیریم: [مشاهده ی لینک ها فقط برای اعضا امکان پذیر است. ] همان طور که مشخص است برای ایجاد این ساختار کافی است که به تابع انتقال سیستم یک انتگرال گیر و همچنین یک مشتق گیر خالص نیز به حلقه داخلی اضافه شود. بدین منظور دستورات زیر را در متلب وارد می کنیم:
    G = dcm*tf(1,[1,0]); % Motor with integrator; output is theta C2 = tf('s'); % Differentiator تا اینجا مدل ریاضی موتور DC را در محیط متلب تعریف کرده ایم.

    انتخاب ساختار مناسب و وارد کردن مدل در تولباکس:
    با اجرای دستور زیر وارد محیط تولباکس طراحی کنترل کننده می شویم:
    sisotool
    با وارد شدن به قسمت Control Architecture مطابق شکل زیر ساختار مناسب را انتخاب می کنیم: [مشاهده ی لینک ها فقط برای اعضا امکان پذیر است. ] حال باید مدل های ساخته شده را وارد محیط تولباکس کنیم. بدین منظور از قسمت System Data توابع G و C2 را از محیط workspace وارد می کنیم: [مشاهده ی لینک ها فقط برای اعضا امکان پذیر است. ]
    اگر توابع را صحیح وارد کنید پنجره زیر نمایش داده می شود: [مشاهده ی لینک ها فقط برای اعضا امکان پذیر است. ] حال به تب Graphical Tuning رفته و مطابق شکل زیر نمودارهای روت لوکاس و بود را انتخاب می کنیم: [مشاهده ی لینک ها فقط برای اعضا امکان پذیر است. ] اگر بر روی گزینه Show Design Plot کلیک کنید محیط گرافیکی زیر نمایش داده می شود: [مشاهده ی لینک ها فقط برای اعضا امکان پذیر است. ] طراحی حلقه داخلی:
    توجه کنید که همیشه باید ابتدا حلقه های داخلی را طراحی کنید و سپس به طراحی حلقه های خارجی بپردازید.
    برای طراحی حلقه داخلی به تب Architecture رفته تا اثر حلقه خارجی را حذف کنیم. بدین منظور :
    ۱) بر روی Loop Configuration کلیک کنید.
    ۲) گزینه Open-Loop Output of C2 را انتخاب کنید تا تاثیر کنترل کننده C1 حذف شود.
    ۳) روی گزینه Highlight feedback loop کلیک کنید تا ساختار کنترلی زیر نمایش داده شود: [مشاهده ی لینک ها فقط برای اعضا امکان پذیر است. ] همان طور که مشخص است حلقه خارجی که بصورت خاکستری نشان داده شده است حذف شده است.
    حال مطابق شکل زیر به پنجره SISO Design Graphical editor رفته و با استفاده از منحنی Bode مقدار بهره را افزایش داده تا به حاشیه فاز ۶۵ درجه برسیم: [مشاهده ی لینک ها فقط برای اعضا امکان پذیر است. ] در این حالت مقدار بهره برای C2 حدود ۱۶٫۱ می شود و طراحی حلقه داخلی تمام می شود.
    تنظیم حلقه خارجی:
    هدف از تنظیم حلقه خارجی کمینه کردن زمان نشت می باشد. توجه داشته باشید چون حلقه خارجی حلقه داخلی را نیز دربرمی گیرد بنابراین تنظیم آن بر کل سیستم تاثیرگذار می باشد.
    برای طراحی حلقه خارجی بصورت زیر عمل می کنیم:
    ۱) به تب Analysis Plot رفته و گزینه Closed-Loop r to y را انتخاب کنید.
    ۲) گزینه Step را از قسمت Plot 1 انتخاب کنید.
    ۳) در صفحه باز شده راست کلیک کرده و از قسمت Characteristics گزینه Settling Time را انتخاب کنید تا زمان نشت مانند شکل زیر نشان داده شود: [مشاهده ی لینک ها فقط برای اعضا امکان پذیر است. ] همان طور که مشخص است زمان نشت تقریباً حدود ۷۹ ثانیه می باشد که خیلی زیاد است.
    به قسمت SISO Design Graphical editor بروید و مقدار بهره کنترل کننده C1 را از نمودار روت لوکاس افزایش دهید. در بهره حدود ۹۰٫۲ جفت قطب مختلط بسمت کند کردن ثابت زمانی و قطب سوم به سمت سریع کردن آن حرکت می کنند. همان طور که مشخص است با تغییر بهره پاسخ حلقه بسته نیز تغییر می کند که باید مبادله ای بین آنها ایجاد کرد که بنظر بهره ۹۰٫۲ مناسب ترین بهره میان زمان جهش و زمان نشت می باشد: [مشاهده ی لینک ها فقط برای اعضا امکان پذیر است. ]

    بررسی طراحی بمنظور برآورده شدن نیازهای آن:
    در این قسمت باید طراحی انجام شده مورد ارزیابی قرار بگیرد. بدین منظور اگر به منحنی پاسخ پله برگردیم مشاهده می کنیم که زمان نشت ۰٫۷۸۳ ثانیه می باشد که خیلی کمتر از مقدار ۷۸٫۹ ثانیه اولیه می باشد: [مشاهده ی لینک ها فقط برای اعضا امکان پذیر است. ] چون زمان نشت حدود ۰٫۸ ثانیه و حاشیه فاز حلقه داخلی ۶۵ درجه می باشد پس طراحی انجام شده مناسب و قابل قبول می باشد.
    [مشاهده ی لینک ها فقط برای اعضا امکان پذیر است. ]
    [مشاهده ی لینک ها فقط برای اعضا امکان پذیر است. ]
    [مشاهده ی لینک ها فقط برای اعضا امکان پذیر است. ]

  4. #3
    کاربر فعال تالار اسلام و قرآن
    آواتار javad ta
    رشته
    مهندسی برق
    تاريخ عضويت
    2013/1
    امتیاز
    5588
    پست ها
    1,862

    پيش فرض تنظیم کنترل کننده جریان موتور DC

    در سیستم های پیچیده معمولاً یک حلقه کنترلی جوابگوی نیازهای کنترلی نمی باشد یا حتی ممکن است نتواند پایداری را تضمین کند. به همین علت از چند حلقه کنترلی تودرتو استفاده می شود. برای مثال در کنترل موتورهای الکتریکی معمولاً از سه حلقه استفاده می شود. شکل زیر بلوک دیاگرام کنترلی کلی موتورهای الکتریکی را نشان می دهد: [مشاهده ی لینک ها فقط برای اعضا امکان پذیر است. ] حساس ترین و مهم ترین حلقه، حلقه داخلی می باشد زیرا اگر سرعت پاسخ دهی این حلقه مناسب نباشد حلقه های بیرونی در عمل کارایی ندارند. در عمل سرعت حلقه داخلی را ۵ تا ۱۰ برابر سرعت حلقه خارجی در نظر می گیرند. منظور از سرعت پاسخ دهی همان پهنای باند حلقه می باشد. پهنای باند ωbw ، فرکانس سیگنال سینوسی می باشد که اگر وارد سیستم شود اندازه پاسخ سیستم کمتر از 2√ /1 مقدار ورودی شود: [مشاهده ی لینک ها فقط برای اعضا امکان پذیر است. ]
    همان طور که در قسمت های قبل اشاره شد مدل موتور DC بصورت زیر می باشد: [مشاهده ی لینک ها فقط برای اعضا امکان پذیر است. ] مقاومت آرمیچر Ra مولفه میرا کننده قسمت الکتریکی و ضریب اصطکاک B مولفه میرا کننده قسمت مکانیکی می باشند که این دو مولفه باعث کاهش راندمان سیستم می شوند اما می توانند پایداری سیستم و سرعت پاسخ دهی را افزایش دهند. در صورت حذف این دو مولفه میرا کننده پسیو (Passive Damping) سیستم نوسانی می شود. برای بهبود عملکرد کنترلی می توان مولفه های میرا کننده فعال (Active Damping) را بصورت یک فیدبک کنترلی مانند شکل زیر به سیستم اضافه کرد: [مشاهده ی لینک ها فقط برای اعضا امکان پذیر است. ]
    همان طور که مشخص است با اضافه کردن مقاومت Ractive مقادیر ویژه سیستم تغییر می کنند. هر چقدر مقدار Ractive بزرگتر از Ra شود سیستم کنترلی نسبت به تغییرات Ra مقاوم تر می شود. همین استدلال را می توان برای ضریب اصطکاک نیز بکار برد.
    همان طور که از شکل بالا مشخص است اضافه کردن مقاومت میراکننده مانند یک فیدبک حالت می ماند که می تواند دینامیک سیستم کنترلی را افزایش دهد.
    تابع تبدیل جریان آرمیچر بر حسب ولتاژ آن بصورت زیر می باشد: [مشاهده ی لینک ها فقط برای اعضا امکان پذیر است. ]
    اگر مقدار Ractive را خیلی بزرگتر از اندازه sLa در پهنای باند ωbw حلقه کنترلی در نظر بگیریم، معادله بالا بصورت زیر تبدیل می شود: [مشاهده ی لینک ها فقط برای اعضا امکان پذیر است. ]
    اگر رابطه گشتاور با جریان و هم چنین ولتاژ آرمیچر با گشتاور مرجع را بصورت زیر در نظر بگیریم: [مشاهده ی لینک ها فقط برای اعضا امکان پذیر است. ]
    خواهیم داشت: [مشاهده ی لینک ها فقط برای اعضا امکان پذیر است. ] رابطه بالا نشان می دهد که اگر مقدار Ractive را به اندازه کافی بزرگ در نظر بگیریم می توان گشتاور را آنی کنترل کرد. توجه کنید که نمی توان مقدار Ractive را زیاد افزایش داد زیرا باعث تاخیر بیش از اندازه در سیستم شده و ممکن است سیستم ناپایدار شود. در عمل مقدار مولفه میراکننده را در ترم انتگرال گیر کنترل کننده پیاده سازی می کنند.
    برای طراحی کنترل کننده جریان فرض کنید که اینرسی موتور و بار به اندازه کافی بزرگ باشد پس می توان مقدار back EMF موتور را ثابت و موتور را بصورت یک مدل R-L ساده بصورت زیر در نظر گرفت: [مشاهده ی لینک ها فقط برای اعضا امکان پذیر است. ] اگر مقدار ولتاژ EMF موتور را بتوان بوسیله سرعت تخمین زد پس می توان برای حذف اغتشاش از جبران ساز فیدفوروارد استفاده کرد. این قسمت در شکل بالا بوسیله ^e نشان داده شده است.
    می توان پارامترهای کنترل کننده PI جریان را طوری تنظیم کرد که تابع انتقال حلقه بسته سیستم بصورت یک فیلتر پایین گذر درجه یک تبدیل شود. برای این کار کافیست که مقادیر پارامترهای کنترل کننده بصورت زیر تنظیم شوند: [مشاهده ی لینک ها فقط برای اعضا امکان پذیر است. ]
    که ωc همان پهنای باند ωbw کنترل کننده می باشد. با انتخاب این مقادیر تابع انتقال حلقه بسته شکل بالا بصورت زیر تبدیل می شود: [مشاهده ی لینک ها فقط برای اعضا امکان پذیر است. ]
    پس از انتخاب پهنای باند سیستم، مقادیر پارامترهای کنترل کننده از روی پارامترهای ماشین محاسبه می شوند. همانطور که مشخص است چون تابع انتقال بصورت یک فیلتر پایین گذر درجه یک می باشد پس دیگر اورشوت یا خطای حالت دائمی وجود ندارد.
    برای آشنایی با این روش تنظیم کردن، یک مثال عملی از کتاب آقای Seung-Ki Sul را شبیه سازی می کنیم. فرض کنید یک موتور DC با مشخصات زیر وجود دارد: [مشاهده ی لینک ها فقط برای اعضا امکان پذیر است. ]
    می خواهیم بوسیله بلوک زیر موتور را کنترل کنیم: [مشاهده ی لینک ها فقط برای اعضا امکان پذیر است. ] مقدار ولتاژ back EMF تخمین زده شده ۹۵ درصد مقدار واقعی آن می باشد که بصورت فیدفوروارد اعمال می شود. همچنین مقدار ثابت گشتاور نیز ۹۵ درصد مقدار واقعی آن می باشد. موتور بوسیله یک چاپر چهار ناحیه ای که ولتاژ لینک DC آن ۳۰۰ ولت و فرکانس سوئیچینگ آن ۵ کیلوهرتز می باشد تغذیه می شود. همچنین مقدار اشباع بلوک ولتاژ مرجع را ۲۵۰ ولت در نظر می گیریم. اگر مقدار پهنای باند کنترل کننده جریان را ۱ کیلوهرتز در نظر بگیریم می خواهیم پاسخ سیستم کنترلی را به ازای مقادیر گشتاور مرجع بصورت زیر بدست آوریم: [مشاهده ی لینک ها فقط برای اعضا امکان پذیر است. ] شکل موج گشتاور و جریان موتور پس از اجرای شبیه سازی را می توانید در زیر مشاهده کنید: [مشاهده ی لینک ها فقط برای اعضا امکان پذیر است. ] [مشاهده ی لینک ها فقط برای اعضا امکان پذیر است. ] در قسمت بعد از این روش برای تنظیم کنترل کننده موتورهای القایی استفاده می کنیم.
    [مشاهده ی لینک ها فقط برای اعضا امکان پذیر است. ]
    [مشاهده ی لینک ها فقط برای اعضا امکان پذیر است. ]
    [مشاهده ی لینک ها فقط برای اعضا امکان پذیر است. ]

  5. تشكر از اين پست


  6. #4
    کاربر فعال تالار اسلام و قرآن
    آواتار javad ta
    رشته
    مهندسی برق
    تاريخ عضويت
    2013/1
    امتیاز
    5588
    پست ها
    1,862

    پيش فرض موتور DC و مدل آن

    ماشین های DC برای ۱۰۰سال برای درایوهای سرعت قابل تنظیم (adjustable speed drive) مورد استفاده قرار می گرفتند و کنترل گشتاور متغیر بر روی این ماشین ها اجرا می شد. مهم ترین مشکل این ماشین ها هزینه تعمیر و نگهداری آنها و همچنین بازده پایین تر نسبت به ماشین های AC می باشد و مهمترین مزیت این ماشین ها کنترل دقیق سرعت شان می باشد. اگرچه بعد از ۱۹۸۰ با پیشرفت الکترونیک قدرت و تکنولوژی کنترل ماشین های AC، ماشین های DC از رده خارج شدند اما هنوز صنایع قدیمی و صنایعی که به کنترل خیلی دقیق نیاز دارند همچون جرثقیل های غول پیکر از ماشین DC استفاده می کنند. ساختار ماشین DC : همان طور که از شکل زیر مشخص است ماشین DC دارای یک سیم پیچی میدان برای تحریک شار و یک سیم پیچی آرمیچر برای تولید گشتاور می باشد:
    [مشاهده ی لینک ها فقط برای اعضا امکان پذیر است. ]
    ماشین DC را بر اساس نحوه اتصال سیم پیچی های میدان و آرمیچر می توان به چهار دسته سری، موازی، کمپوند و تحریک مستقل تقسیم بندی کرد:
    [مشاهده ی لینک ها فقط برای اعضا امکان پذیر است. ]
    ماشین کمپوند که در اصل ترکیب سری و موازی می باشد به دو نوع اضافی و نقصانی تقسیم بندی می شود:
    [مشاهده ی لینک ها فقط برای اعضا امکان پذیر است. ]
    هر کدام از این ساختارها دارای مشخصه گشتاور-سرعت متفاوتی می باشند که با توجه به پیشرفت تکنولوژی الکترونیک قدرت ساختار تحریک مستقل بطور گسترده مورد استفاده قرارگرفت. در ماشین DC سری و کمپوند جریان آرمیچر نیز برای تولید شار تحریک شرکت می کند. در ماشین DC سری جریان آرمیچر همان جریان میدان است. در ماشین کمپوند اضافی جهت شار تولید شده بوسیله جریان آرمیچر در جهت شار جریان سیم پیچی تحریک است ولی در ماشین کمپوند نقصانی جهت شار تولید شده بوسیله جریان آرمیچر مخالف جهت شار جریان سیم پیچی تحریک است. برای اینکه گشتاور پیوسته داشته باشیم باید جهت جریان آرمیچر زمانی که از زیر قطب N عبور کرده و می خواهد زیر قطب S قرار گیرد عوض کرد بنابراین موتور DC به یک یکسو ساز نیاز دارد. وظیفه یکسوسازی بر عهده کموتاتور و براش ها است. این ساختار را می توانید در شکل زیر ببینید:
    [مشاهده ی لینک ها فقط برای اعضا امکان پذیر است. ]
    که شکل موج شار تولید شده بصورت زیر است:
    [مشاهده ی لینک ها فقط برای اعضا امکان پذیر است. ]
    توزیع فضایی شار فاصله هوایی از جمع شارهای تولید شده بوسیله ی جریان آرمیچر و جریان میدان بوجود می آید. اعوجاج توزیع فضایی شار با بزرگ شدن اندازه جریان آرمیچر بدتر می شود. این اعوجاج شار به علت عکس العمل آرمیچر زمانی که از نقطه صفر (null) عبور می کند و جهت جریان عوض می شود بوجود می آید. در این زمان بدلیل اتصال کوتاه شدن سیم پیچی و جریان اتصال کوتاه زیاد ممکن است کموتاتور جرقه بزند و در طول زمان خراب شود. برای کاهش دادن این اثر مضر، می توان از سیم پیچی جبرانگر استفاده کرد که بصورت زیر قرار می گیرند:
    [مشاهده ی لینک ها فقط برای اعضا امکان پذیر است. ]
    در ماشین های DC بزرگ به علت بزرگ بودن جریان اتصال کوتاه حتماً باید از این سیم پیچی استفاده شود. مدار معادل موتور DC : با توجه به توضیحات بالا می توان مدار معادل موتور DC را بصورت زیر در نظر گرفت:
    [مشاهده ی لینک ها فقط برای اعضا امکان پذیر است. ]
    با توجه به مدل بالا معادلات حاکم بر موتور DC بصورت زیر است:
    [مشاهده ی لینک ها فقط برای اعضا امکان پذیر است. ]
    که e نیروی ضد محرکه (EMF) است و اثر عکس العمل آرمیچر را نشان می دهد. Va ولتاژ ترمینال موتور، Te گشتاور الکتریکی تولیدی موتور، λf شار نشتی، Vf ولتاژ سیم پیچی میدان، Ke ثابت نیروی ضد محرکه، KT ثابت گشتاور، ωrm سرعت موتور، Ra مقاومت سیم پیچی آرمیچر، Rf مقاومت سیم پیچی میدان، La اندوکتانس سیم پیچی آرمیچر، Lf اندوکتانس سیم پیچی میدان و Vb افت ولتاژ روی براش ها است که به سرعت چرخش روتور و میزان سایش براش ها بستگی دارد. این افت ولتاژ دارای مشخصه غیر خطی است و معمولاً کمتر از ۱ درصد ولتاژ نامی ماشین DC می باشد بنابراین از آن صرف نظر می شود. توجه کنید که اگر از واحد MKS استفاده شود، Ke و KT یکی هستند. معادله چرخش روتور نیز بصورت زیر است:
    [مشاهده ی لینک ها فقط برای اعضا امکان پذیر است. ]
    که TL گشتاور بار می باشد و معمولاً دارای مشخصه غیر خطی می باشد و تابعی از سرعت موتور می باشد. J ممان اینرسی سیستم چرخان، B ضریب اصطکاک می باشد که بصورت غیر خطی به سرعت و جهت آن وابسته است. با توجه به معادلات بالا بلوک دیاگرام ماشین DC برای شبیه سازی بصورت زیر می باشد:
    [مشاهده ی لینک ها فقط برای اعضا امکان پذیر است. ]
    [مشاهده ی لینک ها فقط برای اعضا امکان پذیر است. ]
    [مشاهده ی لینک ها فقط برای اعضا امکان پذیر است. ]
    [مشاهده ی لینک ها فقط برای اعضا امکان پذیر است. ]

  7. #5
    کاربر فعال تالار اسلام و قرآن
    آواتار javad ta
    رشته
    مهندسی برق
    تاريخ عضويت
    2013/1
    امتیاز
    5588
    پست ها
    1,862

    پيش فرض روش های کنترل دور موتورهای DC

    با توجه به پیشرفت الکترونیک قدرت جهت کنترل سرعت ماشین DC ، ماشین های DC تحریک مستقل محبوبیت یافتند. مزایای این ماشین ها عبارت اند از:
    • عملکرد عالی
    • کنترل پذیری خوب
    • کنترل مجزای شار و گشتاور
    • کنترل دقیق و وسیع سرعت

    با توجه به معادلات ماشین تحریک مستقل می توان برای سرعت معادله زیر را نوشت: [مشاهده ی لینک ها فقط برای اعضا امکان پذیر است. ] همان طور که در این رابطه مشخص است می توان برای کنترل سرعت یکی از سه پارامتر ولتاژ آرمیچر، شار و مقاومت را تغییر داد بنابراین برای کنترل ماشین DC سه روش وجود دارد که عبارت اند از:
    1. کنترل ولتاژ آرمیچر
    2. کنترل شار میدان
    3. کنترل مقاومت آرمیچر

    همان طور که از شکل زیر مشخص است می توان با تغییر ولتاژ آرمیچر سرعت را کنترل کرد: [مشاهده ی لینک ها فقط برای اعضا امکان پذیر است. ] سرعت نیز با تغییر مقدار شار بصورت زیر تغییر می کند:
    [مشاهده ی لینک ها فقط برای اعضا امکان پذیر است. ]
    برای روش کنترل مقاومت آرمیچر نیز داریم: [مشاهده ی لینک ها فقط برای اعضا امکان پذیر است. ] روش کنترل مقاومت آرمیچر بدلیل داشتن تلفات اضافی دیگر کاربردی ندارد و با توجه به پیشرفت تکنولوژی الکترونیک قدرت روش های اول و دوم بیشتر کاربرد دارند. برای شروع بحث ابتدا باید منحنی عملکرد ماشین DC توضیح داده شود. این منحنی فقط متعلق به ماشین DC نبوده و برای ماشین های AC نیز کاربرد دارد. همان طور که از شکل زیر مشخص است این منحنی به دو ناحیه تقسیم می شود:
    [مشاهده ی لینک ها فقط برای اعضا امکان پذیر است. ]
    همان طور که مشخص است تا قبل از سرعت نامی موتور در ناحیه گشتاور ثابت می باشیم. در این ناحیه سرعت بوسیله کنترل ولتاژ آرمیچر انجام می شود و شار ثابت می باشد. اگر بخواهیم سرعت را بالاتر از سرعت نامی موتور کنترل کنیم وارد ناحیه توان ثابت می شویم. در این ناحیه باید با ثابت نگه داشتن ولتاژ آرمیچر مقدار شار را کاهش بدهیم. دلیل ثابت نگه داشتن ولتاژ در ولتاژ نامی این است که سیم پیچی آرمیچر برای ولتاژ مشخصی عایق بندی شده و اگر ولتاژ سیم پیچی بیشتر از ولتاژ نامی موتور شود عایق بندی از بین رفته و سیم پیچی اتصال کوتاه می شود. بلوک دیاگرام کنترلی بصورت زیر می باشد:
    [مشاهده ی لینک ها فقط برای اعضا امکان پذیر است. ]
    می توان از کنترل متوالی نیز استفاده کرد:
    [مشاهده ی لینک ها فقط برای اعضا امکان پذیر است. ]
    همان طور که مشخص است در این روش سه حلقه کنترلی مجزا وجود دارد که عبارت اندار:حلقه گشتاور(جریان)، حلقه سرعت و حلقه کنترل زاویه که به ترتیب باید دارای سرعت پاسخ بیشتری باشند. کنترل متوالی در صنعت دارای محبوبیت زیادی می باشد. دلایل این محبوبیت عبارت اند از:
    • موتور DC به شدت به جریان آرمیچر و تغییرات شدت جریان آرمیچر حساس است.
    • جریان آرمیچر تعیین کننده گشتاور موتور DC می باشد.

    اگر بخواهیم موتور را بالاتر از سرعت نامی کنترل کنیم از بلوک زیر استفاده می کنیم:
    [مشاهده ی لینک ها فقط برای اعضا امکان پذیر است. ]
    مقدار *E را معمولاً بین ۰٫۸۵ تا ۰٫۹۵ مقدار نامی موتور قرار می دهند. زیر سرعت پایه مقدار ef بزرگ است و بنابراین شار ثابت باقی می ماند ولی بالاتر از سرعت نامی ولتاژ عکس العمل آرمیچر E بزرگتر شده در نتیجه مقدار ef کوچکتر شده و شار کاهش می یابد.
    [مشاهده ی لینک ها فقط برای اعضا امکان پذیر است. ]
    [مشاهده ی لینک ها فقط برای اعضا امکان پذیر است. ]
    [مشاهده ی لینک ها فقط برای اعضا امکان پذیر است. ]

تاپیک های مشابه

  1. موتورهاي موشك سوخت جامد
    توسط mahdi.adelinasab در تالار مقاله های مهندسی شیمی
    پاسخ ها: 5
    آخرین ارسال: 2012/4/08, 11:05 AM
  2. خصوصيات و استانداردهاي روغن موتورهاي ديزل
    توسط navid52000 در تالار مقاله های مهندسی شیمی
    پاسخ ها: 19
    آخرین ارسال: 2008/8/30, 01:32 PM
  3. موتورهاي جت
    توسط jazi در تالار سامانه های تولید انرژی و قدرت
    پاسخ ها: 15
    آخرین ارسال: 2008/7/15, 10:13 PM
  4. در مورد کنترل دور در موتورهای dc کمک کنید.
    توسط adnan_kh در تالار مهندسی برق
    پاسخ ها: 0
    آخرین ارسال: 2007/4/30, 04:58 PM
  5. موتورهاي موشك سوخت مايع
    توسط mahdi.adelinasab در تالار تازه ها ،معرفی و آشنايی با رشته و سايت ها
    پاسخ ها: 0
    آخرین ارسال: 2007/4/17, 12:44 AM

ثبت اين صفحه

ثبت اين صفحه

قوانين ارسال

  • شما نمی‌توانيد تاپيک جديد ارسال كنيد
  • شما نمی‌توانيد پاسخ ارسال كنيد
  • شما نمی‌توانید فایل ضمیمه ارسال كنيد
  • شما نمی‌توانيدنوشته‌های خود را ويرايش كنيد
  •