دانلود پروژه رشته برق در مورد موتور های DC – قسمت اول

دانلود پایان نامه

انواع مبدلها
مورتورهایی كه عموماً در محركه های سرعت متغیر بكار می روند موتورهای القایی ، dc و سنكرون هستند . برای كنترل موتورهای القایی ، یك منبع ac با فركانس ثابت و ولتاژ متغیر یا یك منبع ac با ولتاژ یا جریان متغیر و فركانس متغیرلازم است. موتورهای سنكرون به یك منبع فركانس متغیر با ولتاژ یا جریان متغیر نیاز دارند برای كنترل موتورهای dc یك منبع ولتاژ dc متغیرلازم است . منبع ولتاژ dc متغیر برای كنترل موتورهای القایی و سنكرون نیز بكار می رود.
در حالت ایده آل مطلوب آن است كه برای یك سرعت تنظیم شده ،سرعت موتور با تغییر گشتاور بار از بی باری تا بار كامل ثابت بماند. در عمل سرعت با افزایشی در گشتاور بار افت می كند. تنظیم سرعت بصورت زیر تعریف می شود.
سرعت بار كامل – سرعت بی باری = تنظیم سرعت
سرعت بار كامل

نکته مهم : برای استفاده از متن کامل تحقیق یا مقاله می توانید فایل ارجینال آن را از پایین صفحه دانلود کنید. سایت ما حاوی تعداد بسیار زیادی مقاله و تحقیق دانشگاهی در رشته های مختلف است که می توانید آن ها را به رایگان دانلود کنید
مبدل نیمه هادی قدرت
معمولاً مشخصه طبیعی سرعت – گشتاور یك موتور با تمام نیازهای بار منطبق نیست . بنابراین یك مبدل نیمه هادی قدرت بین منبع و موتور قرار میگیرد تا مشخه های مورد نیاز بار تامین شود . مبدل نیمه هادی قدرت (مبدل) انتقال قدرت از منبع به موتور را به نحوی تنظیم می كند كه مشخصه های سرعت – جریان و سرعت – گشتاور با نیازهای بار سازگار باشد. فرمانهای كنترلی مبدل در یك واحد كنترل ساخته می شود كه در سطوح ولتاژ و قدرت خیلی پایین كار می كند . واحد كنترلی شامل مدارهای مجتمع خطی و دیجیتالی و ترانزیستورها می باشد . سیگنال فرمان كه نقطه كار محركه را تنظیم می كند یكی از ورودیهای واحد كنترل را تشكیل می دهد به دو دلیل واحد كنترلی از مدار قدرت جداسازی الكتریكی می شود : اولاً در صورت عملكرد ناصحیح مبدل ممكن است منجر به اتصال ولتاژ مدار قدرت به واحد كنترل شود این امر می تواند باعث آسیب واحد كنترل شود و سلامت فردی كه با مبدل كار می كند به خطر بیفتد. ثانیاً :مبدلها مقدار زیادی هارمونیك تولید می كنند و درصورت عدم ایزولاسیون هارمونیكها می توانند وارد واحد كنترلی شوند ودر كار آن اختلال ایجاد كنند.
ترمز الكتریكی و لزوم آن
در ترمز الكتریكی موتور بصورت یك ژنراتور كار می كند وگشتاوری با علامت منفی تولید می كند . ترمز الكتریكی به دلایل زیر ممكن است لازم باشد:
1- اگر یك موتور در حال چرخش از منبع جدا شود تنها گشتاور مقابله كننده با چرخش آن گشتاور بار ( . ) خواهد بود . پس از آنكه انرژی جنبشی ذخیره شده در اینرسی آن بطور كامل از بین رفت خواهد ایستاد. در حالتی كه گشتاور بار كوچك است یا اینرسی موتور – بار بزرگ است ،مدت زمان ایست كامل بایستی كاهش یابد كه اینكار با اعمال گشتاور مخالف اضافی بوسیله ترمز الكتریكی انجام میشود.
2-در برخی كاربردها نظیر كاربردهای كششی در شرایط اضطراری برای جلوگیری از بروز حادثه توقف سریع الزامی است و ترمز الكتریكی برای ایجاد ترمز سریع و یكنواخت بكار می رود.
3-كاربردهایی وجود دارند كه در آنها توقف دقیق لازم است همچون بالابرها، ماشینهای ابزار، كنترل موقعیت قالبهای ریخته گری و مكانیزم پیچاندن ورقهای فلزی دركاربردهای نورد، ترمز الكتریكی امكان توقف های دقیق را بدون آنكه بخشهای مكانیكی در معرض تنشهای بزرگ ناخواسته قرار بگیرند فراهم می آورد.
4- در كاربردهای خاص كه شامل بارهای فعال هستند سرعت محركه در صورت عدم استفاده از ترمز الكتریكی ممكن است به مقادیر خطرناكی برسد. برای مثال در جرثقیل های الكتریكی در زمانیكه بار به سمت پایین حركت می كند، موتور بایستی یك نیروی ترمزی برای نگه داشتن سرعت در محدودة مجاز فراهم آورد. به همین ترتیب هنگامیكه یك قطار در سرازیری حركت می كند یك نیروی ترمزی برای محدود نگهداشتن سرعت قطار لازم است.

موتور DC
موتور جریان مستقیم برغم اینكه جابه جا كن (كموتاتور) دارد و از موتور جریان متناوب بامقادیر اسمی مشابه بزرگتر است ، ولی به علت امكان وسیع كنترل سرعتش ، كه توسط كنترل ولتاژ ورودی آن صورت می گیرد،‌ رایجتر است. برای كنترل سرعت اكثر موتورهای جریان مستقیم استفاده از منبع تغذیه جریان متناوب معمول است اما مواقعی كه منبع تغذیه موتورهای جریان مستقیم بایستی باطریها و پیلهای سوختی باشند، از مدارهای برشگر استفاده می شود. یكی از مشخصات اصلی آنها داشتن گشتاور راه اندازی خیلی زیاد است كه در محركهای كششی مورد نیازاست . موتورهای جریان مستقیم علی رغم مزایای ذكر شده دارای معایب ونقصهای زیادی هستند. برای توان مشابهی موتورهای جریان مستقیم نسبت به موتورهای القایی بزرگتر و گرانقیمت ترند به استثنای موتورهای خیلی كوچك موتورهای جریان مستقیم به منظور محدودكردن جریان زیاد نیاز به تدابیر خاصی برای راه اندازی دارند.
راه اندازی
حداكثر جریانی كه از یك موتور DC در حالتهای گذرانی كوتاه مدت می تواند عبور كند. جریانی است كه یك كموتاسیون بدون جرقه داشته باشد. از نقطه نظر تئوری ، با بكارگیری سیم پیچی های جبران ساز در تمامی مقادیر سرعت و جریان می توان ولتاژهایی را كه با كموتاسیون جریان مخالفت كرده و ایجاد جرقه می كنند بطور كامل حذف نمود.
اما در عمل مشاهده شده است كه با افزایش مقدار جریان ،حذف كامل انجام نمی شود و با عبور جریان از یك حد معین ،جرقه پدیدار می شود. درماشینهای بدون جبرانساز ،جریان به دو برابر جریان نامی و در ماشینهای با طراحی مخصوص و دارای جبرانساز جریان با 3.5 برابر جریان نامی می تواند افزایش یابد.
اگر موتور با ولتاژ نامی راه اندازی شود ، برای یك موتور با اندازه متوسط، جریان به حدود 20 برابر جریان نامی خواهد رسید. جریانی به این بزرگی منجربه جرقه هایی شدید در كموتاتور وافزایش بیش از حد درجه حرارت در سیم پیچ های موتور شده و به آن آسیب می رساند. بنابراین محدود نمودن جریان به یك حد بدون خطر در زمان راه اندازی ضروری می شود این كار با كاهش ولتاژ دو سر ترمینال موتور در لحظه راه اندازی و افزایش تدریجی آن با سرعت گرفتن موتور حاصل می شود ولتاژ موتور باكاهش ولتاژ منبع یا با ایجاد افت قسمتی از ولتاژ منبع بر روی یك مقاومت سری شده باموتور انجام می شود.
در كاربردهایی كه به سرعت قابل تنظیم نیاز دارند ، یك كنترل كننده برای كنترل سرعت موتور فراهم می شود. همین كنترل كننده برای محدود نمودن جریان موتور در مدت راه اندازی می تواند بكار گرفته شود در مواردیكه كنترل سرعت ضروری نیست، برای محدود نمودن جریان از یك راه انداز استفاده میشود .در مواردیكه راه اندازی مكرر لازم نیست ، با قرار دادن یك مقاومت اضافی چندین قسمتی در مدار آرمیچر و خروج تدریجی آن از مدار به نحوی كه جریان موتور از حد سالم و بی خطر بیشتر نشود و در ضمن گشتاور تولیدی موتور همواره از گشتاور بار بزرگتر بماند، راه اندازی انجام می شود. این روش بطور گسترده بكار گرفته می شود .
ترمز الكتریكی
در این حالت جریان در مدار معادل حالت دائمی ماشین گشتاوری را در جهت مثبت تولید می كند و انرژی الكتریكی را به انرژی مكانیكی می كند كه توسط بار جذب می شود . اگر به طریقی جهت جریان آرمیچر عوض شود در حالیكه جهت شار ثابت باقی بماند. گشتاور موتور معكوس شده و ماشین با دریافت انرژی مكانیكی از بار وتبدیل آن به انرژی الكتریكی بصورت یك ژنراتور كار خواهد كرد. انرژی مكانیكی از بار یا از انرژی ذخیره شده در اینرسی سیستم موتور بار یا از گشتاور فعال بار بدست می آید. عمل ترمزی برحسب اینكه انرژی الكتریكی تولید شده چگونه بكار گرفته شود دسته بندی می شود. سه روش ترمز برای یك موتور DC وجود دارد .
1-ترمز ژنراتوری ( Regenerative braking )
2-ترمز دینامیكی یا ترمز رئوستایی ( Dynamic braking )
3-ترمز با اعمال ولتاژ معكوس (Plugging )
1-در ترمز ژنراتوری ،انرژی تولید شده توسط ماشین به منبع تغذیه تحویل داده می شود .معمولاً منبع توانایی ذخیره این انرژی را ندارد. لذا انرژی برای تغذیه بارهای دیگر متصل به همان منبع بكار گرفته می شود و در انرژی تغذیه شده به این بارها
توسط منبع صرفه جویی می شود. چنانچه منبع توانایی جذب انرژی را نداشته باشد و بارهای دیگری هم وجود نداشته باشند نمی توان از ترمز ژنراتوری استفاده نمود.
اگر با استفاده از روشهای خاصی، ولتاژ ضد محركه E از ولتاژ منبع V بزرگتر شود. جهت جریان در موتور عكس میشود. ماشین بصورت ژنراتور عمل خواهد كرد . ومنبع بصورت یك جذب كننده انرژی عمل خواهد نمود و ترمز ژنراتوری رخ میدهد تاكید می شود كه ترمز ژنراتوری در جایی می تواند استفاده شود كه در مدار منبع و موتور جریان بتواند در هر دو جهت جاری شود ، و منبع هم توانایی جذب انرژی داشته باشد. برای بیشتر شدنE نسبت به V می توان E را افزایش یا V راكاهش داد.
2- در ترمز دینامیكی موتور dc از منبع تغذیه جداشده و مدار آرمیچر به مقاومت مناسبی متصل می شود و موتور بصورت یك ژنراتور عمل می كند و گشتاور ترمزی تولید می كند . زمانی كه ترمز ضروری باشد از مقاومت متغیر استفاده می شود حداكثر مقدار مقاومت به نحوی انتخاب می شود كه جریان در شروع ترمز در بیشترین سرعت برابر با بیشترین مقدار مجاز جریان باشد و با كاهش سرعت، مقدار مقاومت كاهش می یابد تا گشتاور ترمز در بیشترین مقدار باقی بماند. درنهایت R b به صفر می رسد. ترمز دینامیكی به دلیل تلف نمودن انرژی تولید شده درمقاومتها بصورت گرما یك روش ترمزی بی بازده است.

برای دیدن قسمت های دیگر این تحقیق لطفا” از منوی جستجوی سایت که در قسمت بالا قرار دارد استفاده کنید. یا از منوی سایت، فایل های دسته بندی رشته مورد نظر خود را ببینید.

با فرمت ورد

Leave a comment