Tag Archives: موتورهای

موتور الکتریکی و موتورهای الکتریکی DC


موتور کلاسیک DC دارای آرمیچری از آهنربای الکتریکی است…


بازدید :


زمان تقریبی مطالعه :


تاریخ :

مرکز یادگیری تبیان – محبوبه همت

 موتور الکتریکی و موتورهای الکتریکی dc

موتور الکتریکی
  یک موتور الکتریکی، الکتریسیته را به حرکت مکانیکی تبدیل می‌کند. عمل عکس آن که تبدیل حرکت مکانیکی به الکتریسیته است، توسط ژنراتور انجام می‌شود. این دو وسیله بجز در عملکرد ، مشابه یکدیگر هستند. اکثر موتورهای الکتریکی توسط الکترومغناطیس کار می‌کنند، اما موتورهایی که بر اساس پدیده‌های دیگری نظیر نیروی الکتروستاتیک و اثر پیزوالکتریک کار می‌کنند، هم وجود دارند.
ایده کلی این است که وقتی که یک ماده حامل جریان الکتریسیته تحت اثر یک میدان مغناطیسی قرار می‌گیرد، نیرویی بر روی آن ماده از سوی میدان اعمال می‌شود. در یک موتور استوانه‌ای ، روتور به علت گشتاوری که ناشی از نیرویی است که به فاصله‌ای معین از محور روتور به روتور اعمال می‌شود، می‌گردد.

اغلب موتورهای الکتریکی دوارند، اما موتور خطی هم وجود دارند. در یک موتور دوار بخش متحرک (که معمولاً درون موتور است) روتور و بخش ثابت استاتور خوانده می‌شود. موتور شامل آهنرباهای الکتریکی است که روی یک قاب سیم پیچی شده است. گر چه این قاب اغلب آرمیچر خوانده می‌شود، اما این واژه عموماً به غلط بکار برده می‌شود. در واقع آرمیچر آن بخش از موتور است که به آن ولتاژ ورودی اعمال می‌شود یا آن بخش از ژنراتور است که در آن ولتاژ خروجی ایجاد می‌شود. با توجه به طراحی ماشین ، هر کدام از بخشهای روتور یا استاتور می‌توانند به عنوان آرمیچر باشند. برای ساختن موتورهایی بسیار ساده کیتهایی را در مدارس استفاده می‌کنند.

موتور کلاسیک DC دارای آرمیچری از آهنربای الکتریکی است. یک سوییچ گردشی به نام کموتاتور جهت جریان الکتریکی را در هر سیکل دو بار برعکس می کند تا در آرمیچر جریان یابد و آهنرباهای الکتریکی، آهنربای دائمی را در بیرون موتور جذب و دفع کنند. سرعت موتور DC به مجموعه‌ای از ولتاژ و جریان عبوری از سیم پیچ های موتور و بار موتور یا گشتاور ترمزی، بستگی دارد.

سرعت موتور DC وابسته به ولتاژ و گشتاور آن وابسته به جریان است. معمولاً سرعت توسط ولتاژ متغیر یا عبور جریان و با استفاده از تپها (نوعی کلید تغییر دهنده وضعیت سیم پیچ) در سیم‌پیچی موتور یا با داشتن یک منبع ولتاژ متغیر، کنترل می‌شود. بدلیل اینکه این نوع از موتور می‌تواند در سرعتهای پایین گشتاوری زیاد ایجاد کند، معمولاً از آن در کاربردهای کششی نظیر لوکوموتیوها استفاده می‌کنند. اما به هرحال در طراحی کلاسیک محدودیتهای متعددی وجود دارد که بسیاری از این محدودیتها ناشی از نیاز به جاروبکهایی برای اتصال به کموتاتور است. سایش جاروبک ها و کموتاتور، ایجاد اصطکاک می‌کند و هر چه که سرعت موتور بالاتر باشد، جاروبکها می‌بایست محکمتر فشار داده شوند تا اتصال خوبی را برقرار کنند. نه تنها این اصطکاک منجر به سر و صدای موتور می‌شود بلکه این امر یک محدودیت بالاتری را روی سرعت ایجاد می‌کند و به این معنی است که جاروبکها نهایتاً از بین رفته نیاز به تعویض پیدا می‌کنند. اتصال ناقص الکتریکی نیز تولید نویز الکتریکی در مدار متصل می‌کند. این مشکلات با جابجا کردن درون موتور با بیرون آن از بین می‌روند، با قرار دادن آهنرباهای دائم در داخل و سیم پیچها در بیرون به یک طراحی بدون حاروبک می‌رسیم.

مطالب مرتبط:
موتور های بدون جاروبک یا سه فاز (brushless)
موتور الکتریکی جاروبک دار (brushed)
سیم پیچ ها

منبع: roboeq


مدار کنترل سرعت موتورهای DC


این مدار ساده اما پر استفاده است. قطعه اصلی این مدار آی سی محبوب ۵۵۵ است.


بازدید :


زمان تقریبی مطالعه :


تاریخ :

مرکز یادگیری تبیان – محبوبه همت

مدار کنترل سرعت موتورهای dc

  این مدار ساده اما پر استفاده است. قطعه اصلی این مدار آی سی محبوب ۵۵۵ است.

توضیح مدار:
در این مدار آی سی ۵۵۵ به صورت astable (ناپایدار) بسته شده است.در این حالت فرکانس ایجاد شده توسط
این آی سی ثابت است (معادل ۱کیلو هرتز) در این مدار مجموع مقاومت ها در حالت ثابت برابر با ۲۲ کیلو اهم است(مقاومت شارژ + مقاومت دشارژ) در مدار از دیود برای محافظت آی سی استفاده شده است. در این قسمت حالت های مختلف مقاومت متغیر را بررسی می کنیم.

۱٫وقتی مقاومت متغیر در وضعیت حداکثر خود قرار دارد
در این حالت مقاومت شارژ برابر است با ۱ کیلو اهم و مقاومت دشارژ برابر است با ۲۱ کیلو اهم در حالت آی سی ۵۵۵ فرکانسی معادل ۱ کیلو هرتز با duty cycle (سیکل کاری) ۵% ایجاد می کند.

۲٫وقتی مقاومت متغیر در وضعیت حداقل خود قرار دارد
در این حالت مقاوت شارژ برابر است با ۲۱ کیلو اهم و مقاومت دشارژ برابر است با ۱ کیلو اهم در این حالت آی سی ۵۵۵ فرکانسی معادل ۱ کیلو هرتز با duty cycle (سیکل کاری) ۹۵% ایجاد می کند.

۳٫وقتی مقاومت متغیر در مقدار وسط خود قرار می گیرد
در این حالت مقاومت شارژ برابر است با ۱۱ کیلو اهم و مقاومت دشارژ نیز برابر است با ۱۱ کیلو اهم در این حالت آی سی ۵۵۵ فرکانسی معادل ۱ کیلو هرتز با duty cycle (سیکل کاری) ۵۰% ایجاد می کند.

تغییر فرکانس کاری
اگر شما می خواهید که فرکانس را عوض کنید می توانید مقاومت متغیر خود را تغییر دهید اما دقت کنید که این عمل شما باعث می شود راندمان کار پایین بیا ید دلیل آن هم مقاومت القایی موتور است.

نکته:
در این مدار شما می توانید هم از موس فت استفاده کنید و یا از ترانزیستور دو قطبی معروف ۲n3055 در هر دو حالت آی سی ۵۵۵ به خوبی به عنوان درایور عمل خواهد کرد اما باید توجه کنید که این عناصر (دیود و موس فت یا ۲n3055) یک حداکثر جریان قابل تحملی دارند و بیش از آن برای آنها مشکل پیش خواهد آمد. اگر جریانی که موتور شما می کشد از ۱۰۰ میلی آمپر یا ۲۰۰ میلی آمپر بیشتر است برای عناصر ذکر شده حتما از یک heatsink (رادیات) استفاده کنید. 

مطالب مرتبط:
اتصال كوتاه
مقاومت نوري يا LDR
انواع باتری ها ۲ (باتری های نیکل – کادمیم)
استروبوسکوپ- جلسه هفتم

منبع: roboeq