DC Motorlar

DC Motorlar, küçük oyuncaklar ve şarj edilebilir elektrikli el aletlerinden elektrikli araçlara kadar değişen tahrik ekipmanları. Bu elektromekanik makineler, armatür adı verilen bir iç iletken bobin ve stator adı verilen bir dış mıknatıstan oluşur. Bir DC kaynağı, bir komütatör kaydırma yoluyla armatüre akım sağlar. Elektromanyetik kuvveti indüklemek ve döngünün dönmesine izin vermek. Elektromanyetik kuvvetin büyüklüğü, manyetik alan ile bobin arasındaki açıya bağlıdır ve dönme ile torkta dalgalanmalar yaratır. Armatürün etrafına yerleştirilmiş çoklu sargılar, tork dalgalanmalarını en aza indirir ve komütatör formunun güç kaynağını kısa devre yapmasını önler. Komütatör kayması, bobinden geçen akımın yönünü periyodik olarak değiştirerek manyetik alanların hizalanmasını daha da önler. Bu video, DC motor konfigürasyonlarını tanıtır ve değişen yük ile hız, akım ve voltaj gibi DC motor performans özelliklerinin ölçümünü gösterir.

DC makinelerde kalıcı mıknatıslı staterler en yaygın olanıdır, ancak stater manyetik alanı iletken sargıları yoluyla üretildiğinde, hız ve tork çıkışı gibi performans özellikleri elektrik alan tasarımı yoluyla değiştirilebilir. Örneğin hız, motor tarafından geliştirilen ve elektro motor kuvveti veya EMF olarak adlandırılan voltajla ilgilidir. Benzer şekilde, tork akımla orantılıdır. Bu özellikler motorun tasarımına bağlı olarak değişir ve belirli uygulamalar için seçilen motor tasarımını etkiler. DC makinelerin dört temel elektronik konfigürasyonu ayrı ayrı uyarılmış, şönt, seri ve bileşiktir. Ayrı ayrı uyarılmış motorlar, saha ve armatür için ayrı güç kaynakları kullanır ve değişen yükleri desteklemek için bağımsız kontrol sağlar. En yaygın konfigürasyon olan şönt tasarımında, alan sargıları, ortak bir DC beslemesi ile armatür yüküne paralel olarak bağlanır. Bu, takım tezgahlarında ve santrifüj pompalarda yararlı olan değişken yük ile ayarlanabilir hız sağlar. Seri konfigürasyonda, bir DC beslemesi sahaya ve armatüre seri olarak güç sağlar. Bu, trenler, asansörler veya yük asansörleri gibi ekipmanlardaki ara yüklerin üstesinden gelmek için daha yüksek başlangıç torku sağlar. Bileşik tasarımlı motorlar, hem yüksek başlangıç torku hem de hız regülasyonu için hem şönt hem de seri devreler kullanır. Şönt alanı, seri alanından önce veya sonra yükleniyor olabilir. Artık DC motorların konfigürasyonları ana hatlarıyla belirtildiğine göre, şönt DC motorlarda akım, voltaj ve yük ilişkilerinin analizi gösterilecektir.

DC testlerinde toplanan veriler, gerekirse eşdeğer devre modelleri oluşturmak için kullanılabilir. DC motorun elektriksel özelliklerini ölçmeden önce, düşük güçlü DC beslemesini 0,8 ampere ayarlayın ve besleme terminallerini makine armatürüne bağlayın. Ardından, besleme voltajını ve akımını kaydedin. Ardından, armatür boyunca voltaj ve akımı ölçmek için bir multimetre kullanın, şönt alanını ve seri alanı sarın. Her bir bileşendeki direnci tahmin etmek için verileri kullanın. DC motor jeneratörünün temel özelliklerini ölçtükten sonra, yerleşik alan reostatını maksimum ayarlara getirin ve direncini ölçün. Son olarak, dış seri alan reostatını üst sınırına ayarlayın ve direncini ölçün.

DC motor testlerinin ardından, DC makinenin armatürünü döndürmek için senkron bir makine kullanılır. Böylece, DC makinesi, alan uyarımı olmadan, daha sonra yüksüz bir jeneratör olarak çalıştırılır. Bu koşullar altında, terminal voltajı EMF'ye eşittir. Jeneratörün dönme hızı ölçülür ve artık manyetizma adı verilen bobin uyarımının yokluğunda armatür tarafından tutulan manyetizmayı hesaplamak için kullanılır. İlk olarak, üç fazlı bağlantı kesme, senkron motor ve DC motorun tümünün kapalı olduğunu kontrol edin. Ardından, DC motor dış rotoruna küçük bir parça bant takın. Varyakın yüzde sıfıra ayarlandığını kontrol ettikten sonra, varyakı üç fazlı prize bağlayın. Ardından, kurulumu gösterildiği gibi bağlayın. Ardından, başlat çalıştırma anahtarının başlangıç konumunda olduğunu kontrol edin. Varyak ayarlamalarını takiben, besleme terminallerinden gelen tüm bağlantıların açık olduğunu onaylayın. Ancak o zaman, üç fazlı bağlantı kesme anahtarını açın. Ardından, yüksek voltajlı DC güç kaynağını açın, çalışma bitiş akımını görüntülemek için VI ekran düğmesine basın ve voltaj düğmesini 125 volta ayarlayın. Voltaj düğmesini ayarlamadan önce başlat düğmesine basmayın. DC güç kaynağı panelindeki başlat düğmesine basın ve ekipmanı açın. Ardından, terminal voltajı 120 volt okuyana kadar varyak çıkışını yavaşça artırın. Senkron motor sabit bir dönüş hızına ulaştığında, çalıştırmak için çalıştırma çalıştırma anahtarını çevirin. Makine ses değişikliklerine dikkat edin. Makine sesi sabit durumda monotonik hale gelir. Flaş hızını motor dönüş hızıyla senkronize ederek motorun hareketini dondurmak için flaş ışığını kullanın. Rotora takılan bant, flaş ışığı senkronize edildiğinde sabit görünecektir. Fanı bir sonraki en yüksek hızda senkronize etmek için flaş hızını yavaşça artırarak bu hızın motor hızı olduğunu onaylayın. Doğruysa, bu ilk gözlemlenen flaş senkronizasyon hızının iki katı olacaktır. Bu başlatma sırası, sonraki her test çalıştırmasından önce tekrarlanacaktır. Başlattıktan sonra, motorun dönüş hızını ve armatür voltajını kaydedin. Ardından, kalan manyetik alan kuvvetini hesaplamak için bu verileri kullanın.

DC makineleri çeşitli uygulamalarda kullanılmaktadır. Farklı makinelerin çalışma parametreleri karakterize edildikten sonra, belirli bir cihazın tasarım özelliklerine göre seçilebilirler. DC jeneratör, şönt konfigürasyonu gibi çeşitli konfigürasyonlarda karakterize edilebilir. S1 anahtarı açıkken, yüksüz test için saha uç yük dirençleri maksimuma ayarlanır. Ardından, şaft hızı ve terminal voltajı daha önce açıklandığı gibi kaydedilir. Şönt direnci, minimum dirence ulaşılana kadar beş adımda azaltılır. Ve şönt direnç boyunca terminal voltajı ve akımı ölçüldü. Motor, aynı protokolü takip ederek yük dirençleri kullanılarak simüle edilmiş yüklerle ölçülebilir. Her DC jeneratör tipinin kendi voltaj akım çıkışı vardır. Şönt jeneratörler, çok çeşitli akım yükü için voltaj sağlayabilirken, seri jeneratörler akım yükü ile artan voltaj sağlar. Motorlu protezler gibi kablosuz bir güç kaynağının tercih edildiği çeşitli uygulamalarda, DC motorlar tercih edilen aktüatördür. Nöral olarak kontrol edilen alt ekstremite protezlerinde, sağlam bir bacakta olduğu gibi, yedek ekstremitedeki motorlu eklemlere sinyaller göndermek için yüzey veya transdermal sensörler kullanılır. Kapı ve ayak fleksiyonu, sert bir uzuv replasmanı kullanılarak mümkün olandan daha doğal ve sezgisel olarak kontrol edilir.

Jove'un DC motorlarla tanışmasını az önce izlediniz. Artık bir DC motorun nasıl çalıştığını ve parametrelerini nasıl karakterize edeceğinizi anlamalısınız. İzlediğiniz için teşekkürler.