التحكم الألكتروني لمحرك الـ PM.DC

التحكم الألكتروني لمحرك الـ PM.DC

أبسط أشكال التحكم في المحرك هو تحكم المسار المفتوح open loop control , حيث يسهل ضبط قيمة جهد التشغيل , كما أن خواص المحرك والحمل تحدد سرعة وعزم التشغيل , لكن تحتاج بعض المسائل المهمة إلي نوع ما من التحكم الألي , حيث يتغير فيه الجهد أليا لإنتاج الحركة المطلوبة . يطلق علي هذا النوع من نظم التحكم " تحكم المسار المغلق " closed loop control أو " تحكم التغذية المرتدة " , وهو يحتاج إلي حساس لسرعة الخرج أو حساس لعزم الخرج ليغذي قيم الخرج عكسياً نحو الدخول ليتم باستمرار مقارنة الخرج الفعلي بالقيمة المطلوبة التي يطلق عليها Sset point عندئذ يغير الحاكم خرج المحرك بفاعلية ويقربه من الـ set point (نقطة الضبط ) . يوجد نوعان لحاكمات السرعة الألكترونية electronic speed controllers هما : المكبرات الخطية liner amplifiers ومعدلات عرض النبضة ( PWM ) pulse width modulators . تمتلك حاكمات الـ PWM ميزة أنها يمكن أن تعمل إما بترانزستورات القدرة الثنائية القطبية Power BJTs والتي تنقل بسرعة بين الـ cutoff والتشبع saturation أو بترانزاستورات تأثير المجال FETs لتؤدي وظيفة on-off . في كلا النوعين تكون القدرة المستهلكة صغيرة . تستخدم مكبرات السرفو servo amplifiers في تكبير القدرة الخطي فهذا يكفي في هذه الحالة ولكنها تنتج حرارة كبيرة , بسبب أنها تعمل في المنطقة الخطية للترانزستور . ستجد حاكمات سرفو تجارياً تستخدم المكبرات الخطية , ولكن بسبب متطلبات المنخفضة وسهولة التصميم وصغر الحجم والتكلفة الأقل , نحن نركز علي تصميمات مكبرات التحويل switched amplifiers . والتي يطلق عليها مكبرات تعديل عرض النبضة Pulse width modulation ( PWM) amplifiers .

يوضح الشكل مبادئ مكبر الـ PWM . يتم تحويل مصدر قدرة DC بسرعة عند تردد ثابت F بين قيمتين مثل ( OFF, ON ) . هذا التردد في الغالب يتعدي 1KHz . أثناء تغيير عرض النبضة t تثبت القيمة عند العالي مع ثبات الدورة T . حيث :

Mechanical actuators 16_03

Figure Pluse width modulation of a DC motor

للموجة المتماثلة الناتجة duty cycle معرفة كنسبة بين زمن الـ ON ودورة الموجة وعادة تكون نسبة مئوية :

Mechanical actuators 17_03

بتغيير الـ duty cycle عن طريق الحاكم , فإن القيمة المتوسطة للتيار المار خلال المحرك تتغير مسببة تغيير السرعة والعزم عند الخرج . إن الفكرة في التحكم بهذه الطريقة أساسها الـ duty cycle وليس قيمة جهد مصدر القدرة لكي تتحكم في سرعة المحرك .

يوضح الشكل مخطط صندوقي لنظام تحكم تغذية مرتدة للسرعة من النوع PWM لمحرك تيار مستمر . ينتج تاكوميتر الجهد خرجاً خطياً مرتبطاً بسرعة المحرك . يتم مقارنة هذا الخرج بـ set point السرعة المطلوبة ( جهد أخر يمكن ضبطه يدوياً أو يتم التحكم فيه عن طريق الكمبيوتر ) .. يتم استشعار الخطأ وتيار المحرك عن طريق منظم تعديل عرض النبضة PWM regulator الذي ينتج موجة مربعة معدلة العرض كخرج . يتم تكبير هذه الإشارة إلي مستوي مناسب لتشغيل المحرك .

Mechanical actuators 17_07

Figure PWM velocity leedback control

في حاكم PWM لمحرك يتحول جهد المنتج بسرعة ويتأثر تيار المحرك بمحاثة المحرك ومقامته . ولأن سرعة التحويل عالية فإن التيار الناتج خلال المحرك يكون تذبذبه حول القيمة المتوسطة صغير . كما هو مبين في الشكل . وبزيادة الـ duty cycle فإن القيمة المتوسطة للتيار تزداد أكثر وكذلك سرعة المحرك .

Mechanical actuators 17_11

Figure PWM voltage and motor current

Possibly Related Posts:


كتب في نفس المجال او من نفس الفئة

About farahat 1475 Articles
الــبــاجور - المـنـوفـيـة - جمهورية مصر العربية 0106331333 مهندس /احمد فرحات درس هندسه و علوم النظم و الحاسبات و له خيرة 18 عام في المجالات الهندسية المتعلقه بالنظم الهندسية كافة سواء كانت نظم لها علاقة بالعتاد (كهربيه - الكترونية - ميكانيكية) او نظم لها علاقة بالبرمجيات و قد حصل علي دبلومة مابعد التخرج في هندسه و علم الحاسب

2 Comments

Leave a Reply

Your email address will not be published.


*