Il-prinċipju tal-kontroll tal-mutur huwa l-qalba tal-qasam tat-teknoloġija tal-mutur, li jinvolvi l-prinċipju tax-xogħol tal-mutur, metodi ta 'kontroll u applikazzjonijiet prattiċi u aspetti oħra. Bl-iżvilupp tal-industrija moderna, il-mutur bħala mezz importanti għall-konverżjoni u t-trasferiment tal-enerġija, l-eżattezza u l-effiċjenza tal-kontroll tiegħu jaffettwaw direttament il-prestazzjoni u l-effiċjenza tas-sistema kollha. Għalhekk, fehim u studju fil-fond-tal-prinċipju tal-kontroll tal-mutur għandu sinifikat teoretiku u prattiku importanti.
L-ewwel, il-prinċipju tax-xogħol tal-mutur
Il-mutur huwa apparat li jikkonverti l-enerġija elettrika f'enerġija mekkanika, u l-prinċipju tax-xogħol tiegħu huwa bbażat fuq il-liġi tal-induzzjoni elettromanjetika u l-liġi tal-forza elettromanjetika. Skont il-prinċipju tax-xogħol tiegħu, il-mutur jista 'jinqasam f'żewġ kategoriji: mutur DC u mutur AC.
1. il-prinċipju tax-xogħol tal-mutur DC
Il-mutur DC huwa l-użu tal-fluss tal-kurrent DC permezz tal-coil tal-armatura u l-interazzjoni tal-coil tal-kamp manjetiku, li jiġġenera torque biex jinkiseb moviment mekkaniku tal-apparat. L-istruttura ewlenija tagħha tinkludi armatura, arbli manjetiċi, pniezel u kamp manjetiku. Meta l-kurrent DC jgħaddi mill-coil tal-armatura, joħloq kamp manjetiku li jinteraġixxi bejn l-armature u l-kamp manjetiku, li jiġġenera torque li jibda jaħdem il-mutur. Il-veloċità tal-mutur DC tista 'tiġi kkontrollata billi jiġi aġġustat il-vultaġġ tal-armatura jew il-kurrent tal-armatura.
2. Il-prinċipju tax-xogħol tal-mutur AC
Il-mutur AC huwa mezz li juża l-bidla kostanti tal-kurrent AC biex jiġġenera kamp manjetiku li jdur, u b'hekk jirrealizza moviment mekkaniku. Skont il-prinċipju tal-ġenerazzjoni tal-kamp manjetiku li jdur, il-mutur AC jista 'jinqasam f'mutur mhux sinkroniku u mutur sinkroniku żewġ tipi. Muturi asinkroniċi (magħrufa wkoll bħala muturi ta 'induzzjoni) huma bbażati fuq il-prinċipju ta' induzzjoni elettromanjetika. Meta l-kurrent AC jgħaddi mill-koljaturi tal-istator, kamp manjetiku li jdur jiġi ġġenerat fl-istator, u r-rotor jinteraġixxi mal-kamp manjetiku li jdur minħabba l-effett tal-induzzjoni, u b'hekk jiġġenera torque li jdur biex isuq il-mutur. Mutur sinkroniku huwa bbażat fuq il-veloċità tal-mutur u l-frekwenza tal-provvista tal-enerġija għandha relazzjoni proporzjonali fissa bejn il-mutur biex taħdem, il-veloċità tagħha u l-frekwenza tal-provvista tal-enerġija hija strettament sinkronizzata.
It-tieni, metodi ta 'kontroll tal-mutur
Il-metodi ta 'kontroll tal-mutur jinkludu prinċipalment il-kontroll tal-veloċità, il-kontroll tal-bidu u l-kontroll tal-ibbrejkjar. Dawn il-metodi ta' kontroll u l-prinċipji tagħhom huma deskritti fid-dettall hawn taħt.
1. kontroll tal-veloċità
Il-kontroll tal-veloċità huwa l-aktar aspett importanti u kumpless tal-kontroll tal-mutur. Hemm diversi metodi ta 'kontroll tal-veloċità, inkluż il-kontroll tal-veloċità tad-diviżjoni tal-vultaġġ tar-reżistenza, il-kontroll tal-veloċità tal-konverżjoni tal-frekwenza u l-kontroll tal-vettur. Il-kontroll tal-veloċità tad-diviżjoni tal-vultaġġ tar-reżistenza huwa metodu biex titnaqqas il-veloċità tal-mutur billi tinbidel il-vultaġġ tal-provvista tal-enerġija tal-mutur, dan il-metodu huwa sempliċi u faċli biex jiġi implimentat iżda inqas effiċjenti. Il-kontroll tal-veloċità tal-konverżjoni tal-frekwenza huwa metodu biex tirregola l-veloċità tal-mutur billi tinbidel il-frekwenza tal-enerġija AC fornuta mill-provvista tal-enerġija, dan il-metodu jista 'jirrealizza firxa wiesgħa ta' veloċità u effiċjenza għolja. Il-kontroll tal-vettur huwa metodu ta 'kontroll aktar avvanzat, li jirrealizza l-aġġustament preċiż tal-veloċità tal-mutur u t-torque billi jikkontrolla b'mod preċiż il-kamp kurrenti u manjetiku tal-mutur, u huwa adattat għal okkażjonijiet b'rekwiżiti ogħla fuq il-prestazzjoni tal-mutur.
2. Kontroll tal-bidu
Il-kontroll tal-bidu huwa l-kontroll tal-mutur fil-proċess mill-istat stazzjonarju għall-istat li jaħdem. Għal muturi asinkroniċi, minħabba t-torque tal-bidu tiegħu huwa żgħir, għalhekk huwa meħtieġ li tuża xi metodi speċjali biex tirrealizza l-bidu bla xkiel. Metodi ta 'kontroll tal-bidu komuni jinkludu startjar dirett, startjar b'vultaġġ imnaqqas u startjar artab. Għalkemm il-bidu dirett huwa sempliċi, iżda l-kurrent tal-bidu huwa kbir, u l-impatt fuq il-grid tal-enerġija huwa kbir; bidu ta 'vultaġġ imnaqqas huwa li tnaqqas il-kurrent tal-bidu billi tnaqqas il-vultaġġ tal-provvista; startjar artab huwa l-użu ta 'apparat elettroniku tal-qawwa biex jinkiseb kontroll bla xkiel tal-proċess tal-bidu tal-mutur.
3. Kontroll tal-ibbrejkjar
Il-kontroll tal-ibbrejkjar huwa l-kontroll tal-mutur mill-istat ta 'tħaddim għall-istat stazzjonarju fil-proċess. Il-metodi ta' kontroll tal-brejk għandhom varjetà ta' metodi, inklużi l-ibbrejkjar tal-enerġija, l-ibbrejkjar b'lura u l-ibbrejkjar bil-feedback. L-ibbrejkjar tal-konsum tal-enerġija huwa permezz tal-istralċ tal-istator fil-mutur fil-qawwa DC biex tipproduċi t-torque tal-ibbrejkjar; l-ibbrejkjar b'lura huwa billi tinbidel is-sekwenza tal-fażi tal-provvista tal-enerġija tal-mutur biex tipproduċi d-direzzjoni opposta tar-rotazzjoni bit-torque tal-mutur biex tikseb l-ibbrejkjar; feed-back braking huwa l-użu tal-karatteristiċi li jiġġeneraw il-mutur tal-enerġija mekkanika se tiġi kkonvertita f'enerġija elettrika u mitmugħa lura fil-grilja biex jinkiseb ibbrejkjar.
It-tielet, id-dijagramma taċ-ċirkwit tal-kontroll tal-mutur
1. dijagramma taċ-ċirkwit tal-kontroll tal-mutur b'kalamita permanenti
Din hija d-dijagramma skematika taċ-ċirkwit tal-kontroll tal-mutur b'kalamita permanenti. Dan iċ-ċirkwit jintuża biex jikkontrolla l-kontroll tal-kalamita permanenti. Iċ-ċirkwit juża elementi ta 'swiċċjar tat-triac AC biex itejjeb il-karatteristiċi tal-kommutazzjoni minħabba li l-muturi tal-kalamita permanenti huma ġeneraturi u l-elementi ta' swiċċjar tat-triac standard huma diffiċli biex jivvjaġġaw kif suppost. Muturi b'kalamita permanenti jeħtieġu rettifika DC-wave sħiħa.
It-tiristori bidirezzjonali AC huma konnessi f'serje fuq in-naħa tal-input AC tal-pont tar-rettifikatur. L-aktar parti kritika tal-installazzjoni ta' SCR fuq in-naħa DC tal-pont hija li tittratta t-tidwir ittardjat-u l-ħin lejn it-tmiem tan-nofs-ċiklu. Iċ-ċirkwit jipprovdi kontroll ta 'firxa wiesgħa- sabiex l-element ta' swiċċjar AC triac jista 'jiġi attivat malajr jew b'konduzzjoni baxxa f'muturi baxxi. Ir-reżistenza AC u r-rettifikatur għandhom klassifikazzjonijiet ta 'vultaġġ simili. Kollha huma bbażati fuq it-tagħbija attwali tal-mutur u r-rekwiżiti tal-vultaġġ tal-linja.
2. 555 Dijagramma taċ-Ċirkwit tal-Kontroll tal-Mutur IC PWM b'Limitatur tal-Kurrent
Biex tipprovdi bidliet veloċi fil-veloċità tal-mutur u treġġigħ lura tad-direzzjoni tal-mutur, erba 'outputs imexxu pontijiet MOSFET H-. L-apparati N-kanal huma MOSFETs tal-qawwa tal-ferrovija aktar baxxi u l-kanal P- huma MOSFETs tal-qawwa tal-ferrovija ta 'fuq. huma kollha misjuqa mill-TC4469.
Reżisturi ta 'serje żgħira jgħinu jipprevjenu oxxillazzjonijiet tal-bieb u jnaqqsu l-ħin ta' transizzjoni tal-apparat tal-ferrovija t'isfel, li jgħin biex iżomm l-apparat ta 'fuq mitfi. Id-diviżuri tar-reżistenza u t-transistors li jinbidlu b'-spejjeż baxxi-jistgħu jiġu miżjuda faċilment u ekonomikament biex iżommu d-drajv tal-bieb ta '15VDC tal-MOSFET ta' fuq-binarju biex jinkisbu vultaġġi tal-mutur li jaqbżu 12VDC.
F'vultaġġi 'l fuq minn 15VDC, regolatur lineari sempliċi jista' jsaħħaħhom minn provvista ta 'mutur pożittiv minħabba li l-ICM7555 u TC4469 jeħtieġu kurrent negliġibbli. Biex tgħin tipproteġi l-bieb minn transients tal-enerġija, nistgħu nużaw dajowd Zener. Meta l-MOSFET t'isfel fl-istess driegħ tal-pont ikun "mixgħul", jiġi ġġenerat dV/dT għoli u l-grada-għal-capacitor tas-sors jgħin biex iżżomm il-MOSFET ta 'fuq "mitfi". Soluzzjoni oħra għal din is-sitwazzjoni hija li żżomm l-impedenza tas-sewqan tal-bieb tal-MOSFET ta 'fuq baxx fl-istat "OFF".
Ir-resistor tas-sens fil-pin ta 'l-art tal-pont H- jipprovdi metodu sempliċi ta' sensazzjoni tal-polz tal-kurrent tal-mutur b'polz, irrispettivament minn jekk il-mutur huwiex idur 'il quddiem jew lura. Dan is-sinjal huwa ffiltrat u applikat għall-ICM7555 sabiex jinibixxi l-ġenerazzjoni PWM meta l-kurrent tal-mutur jaqbeż il-valur permess.
3. dijagramma taċ-ċirkwit tal-kontroll tal-mutur stepper
Muturi stepper jipprovdu kontroll tal-pożizzjoni sempliċi,-baxx u preċiż. Il-mutur stepper jista 'jiġi misjuq minn ċirkwit immuntat ħdejn il-mutur u kkontrollat minn ċirkwit ta' kontroll mill-bogħod fuq kejbil twil. Iċ-ċirkwit huwa interessanti f'dik il-qawwa kemm għall-mutur kif ukoll għaċ-ċirkwit tas-sewwieq hija trażmessa fuq żewġ wajers li jittrasmettu wkoll is-sinjali ta 'kontroll.
Ċirkwit integrat tat-tajmer CMOS LMC555 (IC1) jiġġenera polz ta '200 mikrosekonda għal mutur stepper u jikkontrolla l-veloċità tiegħu. Il-veloċità tal-mutur tista 'tinbidel billi tvarja l-frekwenza ta' dan il-polz u resistor varjabbli R1 huwa pprovdut għal dan il-għan. Fl-output ta 'IC1 (pin 3), polz ta' arloġġ negattiv isuq il-bieb tal-FET tal-qawwa IRL530N (Q1), li immedjatament jagħlaq u jiskonnettja l-bord tas-sewwieq mill-art. Din l-interruzzjoni tal-enerġija tibgħat sinjal lis-sewwieq tal-mutur biex iżid il-mutur. Id-direzzjoni tar-rotazzjoni hija kkontrollata mill-polarità tal-vultaġġ applikat għaċ-ċirkwiti tas-sewwieq permezz tal-interkonnessjonijiet L1 u L2.
MPSA05 transistor NPN bipolari Q2 u transisters MPSA55 PNP Q3 u Q4 jaqilbu l-impulsi mill-pin 3, u jiġbed il-fossa ta 'Q1 għoli meta Q1 jintefa. Toggle switch S1 jistabbilixxi d-direzzjoni tiegħu billi taqleb il-polarità. Il-buttuna S2 tibda u twaqqaf il-mutur billi tixgħel u titfi l-arloġġ.
4. Dijagramma taċ-ċirkwit tal-Kontroll tal-Mutur PWM b'Operazzjoni 'l quddiem, b'lura u tal-brejk
Dan iċ-ċirkwit ta 'kontroll tal-mutur PWM jipprovdi varjetà ta' kontrolli għal mutur DC. Tista 'tikkontrolla mutur DC biex jgħaddi, lura jew ibbrejkja sakemm jieqaf.
Iċ-ċirkwit juża pont MOSFETS biex isuq il-mutur, ikkontrollat minn numru ta 'gradi loġiċi u transisters bipolari żgħar. Il-vultaġġ tal-mutur jista 'jkun 10-20 volt u l-kurrent għandu jkun 8 amps massimu. Il-MOSFETs għandhom ikunu mgħammra b'sinkijiet tas-sħana xierqa. L-input V+ għandu jkun imħaddem bil-vultaġġ operattiv tal-mutur DC (10-20 volt). Għalkemm il-MOSFET huwa ddisinjat għal tħaddim ta '100 volt, tista' tuża biss massimu ta '20 volt minħabba li dan il-vultaġġ jintuża wkoll biex issuq il-bieb, li normalment huwa limitat għal 20 volt. Il-valur minimu għal dan il-vultaġġ tal-provvista huwa ta '10 volts minħabba li l-bieb mhux se jinfetaħ kompletament jekk il-vultaġġ jaqa' taħt l-10 volts. Tista 'tagħżel minn diversi tipi ta' muturi DC 10-20 volt għal din l-applikazzjoni.
