DC Motor Çalışma Modlarını Anlamak ve

Hız Düzenleme Teknikleri

​

DC motorlar, çeşitli uygulamalarda kullanılan çeşitli elektronik ekipmanlarda bulunan ve her yerde bulunan makinelerdir.

Tipik olarak bu motorlar, bir tür döner veya hareket üreten kontrol gerektiren ekipmanlarda kullanılır.Doğru akım motorları birçok elektrik mühendisliği projesinde temel bileşenlerdir.DC motor çalışması ve motor hızı regülasyonu hakkında iyi bir anlayışa sahip olmak, mühendislerin daha verimli hareket kontrolü sağlayan uygulamalar tasarlamasına olanak tanır.

Bu makale, mevcut DC motor türlerine, çalışma modlarına ve hız kontrolünün nasıl sağlanacağına yakından bakacaktır.

DC Motorlar nedir?

BeğenmekAC motorlarDC motorlar ayrıca elektrik enerjisini mekanik enerjiye dönüştürür.Çalışmaları, elektrik akımı üreten bir DC jeneratörünün tersidir.AC motorlardan farklı olarak DC motorlar, sinüzoidal olmayan, tek yönlü güçle DC gücüyle çalışır.

Temel İnşaat

DC motorlar çeşitli şekillerde tasarlanmasına rağmen hepsinde aşağıdaki temel parçalar bulunur:

• Rotor (makinenin dönen kısmı; aynı zamanda “armatür” olarak da bilinir)
• Stator (saha sargıları veya motorun "sabit" kısmı)
• Komütatör (motor tipine göre fırçalı veya fırçasız olabilir)
• Alan mıknatısları (rotora bağlı bir aksı döndüren manyetik alanı sağlar)

Pratikte DC motorlar, dönen bir armatür tarafından üretilen manyetik alanlar ile stator veya sabit bileşenin manyetik alanları arasındaki etkileşimlere dayalı olarak çalışır.

Sensörsüz DC fırçasız motor kontrolörü.Resim nezaketen kullanılmıştırKenzi Mudge.

Çalışma Prensibi

DC motorlar, Faraday'ın, akım taşıyan bir iletkenin manyetik alana yerleştirildiğinde bir kuvvete maruz kaldığını belirten elektromanyetizma ilkesine göre çalışır.Fleming'in “Elektrik motorları için sol el kuralı”na göre bu iletkenin hareketi her zaman akıma ve manyetik alana dik yöndedir.

Matematiksel olarak bu kuvveti F = BIL olarak ifade edebiliriz (burada F kuvvet, B manyetik alan, I akımı temsil eder ve L iletkenin uzunluğudur).

DC Motor Çeşitleri

DC motorlar yapılarına bağlı olarak farklı kategorilere ayrılır.En yaygın türleri fırçalanmış veya fırçasız, kalıcı mıknatıslı, seri ve paraleldir.

Fırçalı ve Fırçasız Motorlar

Fırçalanmış bir DC motorarmatürden akımı iletmek veya iletmek için bir çift grafit veya karbon fırça kullanır.Bu fırçalar genellikle komütatörün yakınında tutulur.DC motorlarda fırçaların diğer faydalı işlevleri arasında kıvılcımsız çalışmayı sağlamak, dönüş sırasında akımın yönünü kontrol etmek ve komütatörü temiz tutmak yer alır.

Fırçasız DC motorlarkarbon veya grafit fırçalar içermez.Genellikle sabit bir armatür etrafında dönen bir veya daha fazla kalıcı mıknatıs içerirler.Fırçasız DC motorlar, fırçaların yerine dönme yönünü ve hızı kontrol etmek için elektronik devreler kullanır.

Kalıcı Mıknatıslı Motorlar

Kalıcı mıknatıslı motorlar, karşılıklı iki kalıcı mıknatısla çevrelenmiş bir rotordan oluşur.Mıknatıslar, DC geçtiğinde, rotorun polariteye bağlı olarak saat yönünde veya saat yönünün tersine dönmesine neden olan bir manyetik alan akışı sağlar.Bu tip motorun en büyük avantajı, sabit bir frekansla senkron hızda çalışabilmesi ve böylece optimum hız regülasyonu sağlamasıdır.

Seri sargılı DC Motorlar

Seri motorların stator sargıları (genellikle bakır çubuklardan yapılır) ve alan sargıları (bakır bobinler) seri olarak bağlanır.Sonuç olarak, armatür akımı ve alan akımları eşittir.Yüksek akım, kaynaktan doğrudan şönt motorlara göre daha kalın ve daha az olan alan sargılarına akar.Alan sargılarının kalınlığı motorun yük taşıma kapasitesini arttırır ve aynı zamanda seri DC motorlara çok yüksek tork kazandıran güçlü manyetik alanlar üretir.

Şönt DC Motorlar

Şönt DC motorun armatürü ve alan sargıları paralel olarak bağlanmıştır.Paralel bağlantı sayesinde her iki sargı da ayrı ayrı uyarılmalarına rağmen aynı besleme gerilimini alır.Şönt motorların sarımları seri motorlara göre genellikle daha fazla dönüşe sahiptir ve bu da çalışma sırasında güçlü manyetik alanlar oluşturur.Şönt motorlar değişen yüklerde bile mükemmel hız regülasyonu sağlayabilir.Ancak genellikle seri motorların yüksek başlangıç ​​torkuna sahip değildirler.

Mini matkaba monte edilmiş bir motor ve hız kontrol devresi.Resim nezaketen kullanılmıştırDilshan R. Jayakody

DC Motor Hız Kontrolü

Seri DC motorlarda hız regülasyonunu sağlamanın üç ana yolu vardır; akı kontrolü, voltaj kontrolü ve armatür direnci kontrolü.

1. Akı Kontrol Yöntemi

Akı kontrol yönteminde, alan sargılarına seri olarak bir reostat (bir tür değişken direnç) bağlanır.Bu bileşenin amacı, sargılardaki seri direnci artırarak akıyı azaltarak motorun hızını arttırmaktır.

2. Gerilim Düzenleme Yöntemi

Değişken düzenleme yöntemi tipik olarak şönt DC motorlarda kullanılır.Gerilim düzenleme kontrolünü sağlamanın yine iki yolu vardır:

• Endüviyi farklı voltajlarla beslerken şönt alanını sabit bir heyecan verici voltaja bağlamak (diğer adıyla çoklu voltaj kontrolü)
• Armatüre sağlanan voltajın değiştirilmesi (diğer adıyla Ward Leonard yöntemi)

3. Armatür Direnci Kontrol Yöntemi

Armatür direnç kontrolü, motor hızının arka EMF ile doğru orantılı olması prensibine dayanmaktadır.Yani besleme gerilimi ve armatür direnci sabit bir değerde tutulursa motorun hızı armatür akımıyla doğru orantılı olacaktır.

Düzenleyen: Lisa