DC Motor Nedir? 4 Hatlı Şema, Hız Kontrolü ve AC Motor Karşılaştırması- Suzhou Retek Electric Technology Co., Ltd.

Bir DC motor, manyetik alanların etkileşimi yoluyla doğru akım elektrik enerjisini mekanik dönüşe dönüştürür. Nasıl bir şey olduğunu anlamak DC motor şu prensiple çalışır: Lorentz kuvveti ilk adımdır ancak doğru kuvvetin seçilmesi değişken hızlı 12V DC motor ve kablolamayı doğru bir şekilde yapın - özellikle 4 telli DC motor bağlantı şeması —gerçek dünya performansını belirler. Bu makale, DC motorun bileşenleri , tam olarak gösterir DC motor için bağlantı şeması kurulumlar ve açıklamalar DC motorun hız ve tork kontrolü Pratik verilere sahip sistemler. Biz de kontrast yapıyoruz birC motor nasıl çalışır? böylece net bir seçim yapabilirsiniz.

DC Motor Nedir ve Dönmesinin birrkasındaki Prensip

A DC motor şu prensiple çalışır: Lorentz kuvvet kanunu: Akım taşıyan bir iletken manyetik alana yerleştirildiğinde mekanik bir kuvvete maruz kalır. Her fırçalanmış DC motorun içinde bu kuvvet, armatür sargılarına etki ederek şaftı döndüren tork yaratır. Dönüş yönü Fleming'in sol kuralına göre belirlenir; eğer akım veya manyetik alan polaritesi ters çevrilirse motor yön değiştirir. Kalıcı mıknatıslı bir DC motorda, stator sabit bir alan sağlar ve armatür akımı doğrudan torku kontrol eder; ilişki doğrusaldır; Nm cinsinden tork, motorun tork sabiti (Kt) ve armatür akımının ürünüdür. Tipik bir şekilde değişken hızlı 12V DC motor , Kt 0,05 Nm/A civarında olabilir, bu da 2 A'nın kabaca 0,1 Nm sürekli tork ürettiği anlamına gelir.

Bir diğer kritik prensip ise geri elektromotor kuvvetidir (geri EMF). Armatür döndükçe kaynağa zıt bir voltaj üretir. Arka EMF artı dirençli voltaj düşüşü uygulanan voltaja eşit olduğunda motorun hızı dengelenir. Bu kendi kendini düzenleyen davranış, DC motorun hız ve tork kontrolü Devrelerin oldukça öngörülebilir olması: gerilimi azaltırsanız motor yeni bir dengeye ulaşılıncaya kadar yavaşlar.

Brushless DC Motor for Robotic Lawn Mower 42mm Diameter W42 Series

DC Motorun Bileşenleri: Ayrıntılı Bir Döküm

Her fırçalanmış DC motor bir takım değerleri paylaşır. DC motorun bileşenleri Bu, verimliliği ve hizmet ömrünü doğrudan etkiler. Aşağıdaki tabloda ana parçalar ve bunların işlevleri listelenmektedir. Fırçasız DC motorlarda (BLDC), mekanik komütatörün yerini elektronik komütasyon alır, ancak temel elektromanyetik bileşenler kalır.

Fırçalı DC motorun ana parçaları ve enerji dönüşümündeki rolleri
Bileşen	Malzeme / Tür	Tuş İşlevi
Stator (alan mıknatısı)	Kalıcı mıknatıs veya yara alanı	Sabit bir manyetik alan üretir
Armatür (rotor)	Bakır sargılı lamine çelik çekirdek	Akımı taşır ve tork üretir
Komütatör	Armatür milindeki bakır segmentler	Her yarım turda armatürdeki akım yönünü tersine çevirir
Fırçalar	Karbon veya grafit	Akımı statik uçlardan dönen komütatöre aktarın
Şaft ve rulmanlar	Çelik mil, bilyalı veya kovanlı rulmanlar	Rotasyonu destekleyin ve sürtünmeyi azaltın

Ayrı olarak uyarılan DC motorlarda - genellikle bir motorla uğraşırken karşılaşılan 4 telli DC motor bağlantı şeması — alan sargısı armatürden bağımsız olarak beslenir ve kalıcı mıknatıslı veya seri sargılı tipe kıyasla iki ekstra terminal eklenir. Bu, gelişmiş uygulamalar için gerekli olan alan akısı ve armatür akımı üzerinde hassas ve bağımsız kontrol sağlar. DC motorun hız ve tork kontrolü uygulamalar.

4 Telli DC Motor Bağlantısı ve Kablolama Şemaları Açıklaması

A 4 telli DC motor bağlantı şeması normalde ayrı olarak uyarılan bir DC motoru veya erişilebilir alan ve armatür sargılarına sahip evrensel bir motoru temsil eder. Dört terminal A1 ve A2 (armatür) ve F1 ve F2 (saha) olarak işaretlenmiştir. Doğru DC motor için bağlantı şeması Bu tip armatür ve alan devrelerini tamamen ayırır. Aşağıdaki tablo değişken hızlı sürücülerde kullanılan standart bağlantı şemasını göstermektedir. Sabit mıknatıslı bir motorla çalışıyorsanız yalnızca iki kablo bulacaksınız ve alan sabit mıknatıslarla sağlanıyor, bu da kurulumu önemli ölçüde basitleştiriyor.

Ayrı uyarımlı 4 telli DC motor için tipik terminal tanımlaması ve bağlantısı
Motor Terminali	Kablo Rengi (Tipik)	Bağlan
A1	Kırmızı	Armatür beslemesi pozitif (H köprüsü veya PWM sürücüsünden)
A2	Siyah	Armatür beslemesi negatif
F1	Beyaz veya sarı	Saha beslemesi pozitif (düzenlenmiş DC, sabit voltaj veya akım)
F2	Mavi	Saha beslemesi negatif

Bir kullanırken değişken hızlı 12V DC motor Dört telli konfigürasyonda, armatür devresi tipik olarak 12 V nominalde çalışan bir PWM kontrol cihazı tarafından çalıştırılırken, saha devresi sabit alan gücünü korumak için sabit bir 12 V (veya daha düşük regüle edilmiş bir voltaj) alır. Armatür bağlantılarını ya da saha bağlantılarını ters çevirmek (fakat asla ikisini birden yapmamak) dönüşü tersine çevirecektir. Bazı sürücüler aynı zamanda alan zayıflatmayı da destekler: alan voltajının nominalin altına düşürülmesi, tork pahasına hızı artırır; bu, temel hızın üzerinde sabit güçte çalışma için kullanılan bir tekniktir.

Değişken Hızlı 12V DC Motorun Hız ve Tork Kontrolü

Hassas DC motorun hız ve tork kontrolü Devreler darbe genişliği modülasyonuyla başlar. bir için değişken hızlı 12V DC motor 20 kHz'de MOSFET tabanlı bir H köprüsü anahtarlaması, 0 ila 12 V arasında bir ortalama voltaj sağlar. Test edilen bir 12 V, 50 W DC motorda, %100 görev döngüsünde yüksüz hız 3200 RPM idi. %50 görev döngüsünde, hız yaklaşık 1550 RPM'ye düşerken %2'den daha az hız dalgalanmasıyla düzgün dönüş sağlandı. Ancak tork ortalama akımla neredeyse orantılı kaldı: 1 A'da motor 0,12 Nm üretti; 3 A'da tork 0,35 Nm'ye ulaştı. Bu doğrusal akım-tork ilişkisi, armatür akımını algılayarak ve önceden ayarlanmış bir eşiğin aşılması durumunda PWM görev döngüsünü azaltarak tork sınırlamanın uygulanmasını kolaylaştırır.

Kapalı döngü kontrolü performansı daha da artırır. Motor miline bir karesel kodlayıcı eklenmesi, mikro denetleyicinin ayarlanan hızı ±%1 dahilinde korumasına olanak tanır. Tork regülasyonu için armatür döngüsündeki bir akım sensörü, PWM sinyalini gerçek zamanlı olarak ayarlayan bir PI kontrol cihazını besler. Endüstriyel ortamlarda ayrı olarak uyarılan bir motor 4 telli DC motor bağlantı şeması ek alan odaklı kontrol seçeneği sunar: düşük hızda yüksek tork için sabit alan voltajını koruyun, ardından hız aralığını genişletmek için alanı zayıflatın. Veriler, mevcut torkun ters yönde düşmesine rağmen alan akımını %30 oranında azaltmanın azami hızı yaklaşık %40 artırabildiğini göstermektedir.

DC Motor ve AC Motor: AC Motor Nasıl Çalışır?

Anlamak birC motor nasıl çalışır? DC motorun avantajlarını ve sınırlarını netleştirmeye yardımcı olur. En yaygın AC endüksiyon motoru, dönen manyetik alan prensibiyle çalışır. Üç fazlı alternatif akım, birbirinden 120° aralıklı stator sargılarından aktığında, 60 Hz'lik bir beslemeye sahip 4 kutuplu bir motor için senkron hızda (1800 RPM) dönen bir manyetik alan oluşturur. Bu dönen alan rotor çubuklarında akımı indükler ve etkileşim tork üretir. Tek fazlı bir asenkron motorun, faz kayması oluşturmak ve dönüşü başlatmak için bir başlatma sargısına ve kapasitöre ihtiyacı vardır. Bir DC motordan farklı olarak, bir endüksiyon motorunun hızı, besleme frekansına ve kaymaya sıkı sıkıya bağlıdır (tipik olarak tam yükte senkron hızın %2-5 altında).

Buna karşılık, bir değişken hızlı 12V DC motor voltajı ayarlayarak hızı değiştirir ve başlangıç torku, karmaşık tahrik elektroniği olmadan nominal torkun %200'ünü aşabilir. AC motorlar sabit hızlı, yüksek güçlü uygulamalarda üstün performans sergilerken, DC motorlar (özellikle fırçalı ve BLDC türleri) pille çalışan ve hassas servo görevlerinde üstünlük sağlar. DC motor için bağlantı şeması Değişken hız için kurulumlar da daha basittir: AC hız kontrolü için gereken değişken frekanslı sürücüye karşı tek bir PWM denetleyicisi. Aralarında seçim yapmak gerekli hız aralığına, bakım toleransına ve mevcut güç kaynağına bağlıdır.

Previous: Bataklık Soğutucu Fan Motoru Aşırı Isınma ve Onarımı: Tam Kılavuz Next: Sonraki makale yok