PWM İLE DC MOTOR HIZ KONTROLÜ

[ete]

Bu konuda "UYARMA DIRENCI ile KONTROL" açıklamasından ne anlaşıldığını yada ne anlamamız gerektiğini bilen varmıdır?
Kısaca bu şekilde bir motorun kontrolü nasıl yapılıyor bunu bilmek istiyorum. Önceden bu kelimelerin stator voltajının yada geriliminin kontrol edilerek motor devirinin kontrol edilebileceğini düşünürken şimdi tereddüt içindeyim. Benim bildiğim Dışarıdan Uyartımlı DC motor vardır. Uyartım Stator sargılarına voltaj verilmesi olayıdır. Bu şekilde bir şeymi isteniyor?. Ama işin içinde birde kontrol lafı varki bu ne anlama geliyor açıkçası kestiremiyorum.
Statora dışarıdan uyartım voltajı verildikten sonra yine PWM ile motor kontrol edilir elbette. Ama istenen nedir sizce?
Üstelik lafın içinde birde direnç lafı geçiyor. Bu ne anlama geliyor acaba?

Ete

[F®T]

Bu soruda bende anlam karğaşası olduğunu düşünüyorum.

[MS_59]

Bu konuda "UYARMA DIRENCI ile KONTROL" açıklamasından ne anlaşıldığını yada ne anlamamız gerektiğini bilen varmıdır?

hocam bu uyartım direnci dediği bence uyartım sargısı yada ikazda deniyor
genellikle büyük DC motorlarda statorda yastık denilen ana sargıdan hariç ikaz sargısı vardır
bu sargının voltajını değiştirerek devir kontrolü yapılıyor yalnız ikaza voltaj verdikçe devir düşer voltaj azaldıkça devir yükselir

[F®T]

Doğrudur sizin dediğiniz büyük motor sarımları zaten farklı.yastık dediğiniz statorda manyetik alanı oluşturduğunuz sargı.Ayrıca farklı bir sargı daha var oda endüvi ile seri yada paralel bağlı bir sargı bu sargıda motor yüklendikçe extra alan oluşturarak motorun devrini sabit tutmaya yardımcı olur.seri kompunt parelel kompunt oları bu sargıların bağlantı şekili ile alakalıdır.Ben bir uygulamada yastık sargısını 110vdc sabit volt ile besledim.endüvi uçlarınada ayarlı pwm bastım.hız kontrolünde sorunsuz çalıştı.yönü yastık sargısının kutuplarını değiştirerek yaptım.
yalnız çok dikkatli olunması gereken çok önemli bir durum var.bu tip motorların kontrollerinde motora yastık voltajı verilmediği zaman motor ambeleye gider.gittikçe hızlanır ve çok değişik problemler oluşturabilir.onun için yastık voltajı var ise sıkıntı olmaz ama yok ise ordan kaçın bence.çünkü motor overspeed pozisyonuna doğru hızla ilerler tabi mekaniğin dayanabildiği yere kadar yolu var.bide yastık  voltajı yokken endüvi uçlarına voltaj verince motor kazıklar ve endüviden kısa devre akımı akar.buda dikkat edilmesi gereken bir durum.aklıma gelenler  bunlar.

[demirfamily]

PROTEUS sizin bahsettiğiniz durum motordaki yardımcı kutup olayı belki sizin dediğiniz şekilde de adlandırılıyor olabilir onu tam bilemiyorum.Bir sonraki satırdaki alıntıyı okursak:

Endüvi üzerindeki iletkenlere fırça ve kolektör yardımıyla doğru gerilim uygulanır.
Böylece endüvi üzerideki iletkenden akım geçer ve manyetik alan oluşur.
Endüviden geçen akım, manyetik alan oluşturur ve kutuplarda oluşan manyetik alanı
bozar. Bu durumda endüvi reaksiyonu oluşur. Bu istenmeyen durumu ortadan kaldırmak içinyardımcı kutup kullanılır. Bazı küçük güçlü motorlarda yardımcı kutup olmayabilir .

Bu durumda şöyle birşey oluyor bahsettiğimiz motor matkap motoru acaba bahsettiğiniz olay bir matkap motorunda görülebilecek birşey olabilir mi çünkü en fazla 500w çekiyor.

[demirfamily]

ETE hocam bu linki inceleyin sanırım biraz daha açık yazmış.Uyarma direnci ile kontrol yada uyarma akımı ile anlatılmak istenen.Universal bir motorda yada seri dc bir motorda (bilirsiniz universal motor aynı zamanda seri dc motor karakteristiği taşıyor ve kutup(endüktör) ile endüvi seri bağlı oluyor bunlarda) endüvi ve endüktöre seri bir direnç bağlanarak hız kontrolü yapılması olayına dayanıyor.Tüm olay bu sanırım.

http://hbogm.meb.gov.tr/modulerprogramlar/kursprogramlari/elektrik/moduller/elektriklievaletlerindeacmotorlar.pdf

[F®T]

O zaman kaç wattlık direnç bulman gerekiyor bir hesapla bakalım nasıl olacak bu iş.basit düşük güçlü bir motor ile bu iş yapılabilir ama yüksek akımlarda çok büyük sıkıntı oluyor.Ama şunu da söyleyeyim en kalite olanıda dirençlerle kademeli çalıştırma dezavantajlarının(büyük dirençlerin yer kaplaması aşırı ısı oluşması gibi) dışında çok kaliteli bir kontrol şeklidir.Güvenilir sistemler genelde bu tip.

[demirfamily]

Bakalım matematik işi biraz sıkıntılı F.T abi çünkü kutupların ve endüvinin direncini bilmiyorum.Onlar tam bilinse akım hesaplanabilir. Hesap işi şu an biraz muamma
Motora dair bildiklerim:

Giriş gücü 500w,
Yüksüz hız 3000d\d,
Giriş voltajı 230v

[ete]

Dün akşamdan beri epeyce döküman okudum. Ne yazıkki Türkçe kaynaklar hala 100 yıl geriden geliyor. Reosta vs den bahsedip açıklamalarda bulunmuşlar. Teknoloji epeyce değişti. Her neyse okuduklarımdan sonra şu kanaate vardım.
En başta söylediğim şekilde bu motor iki türlü kontrol edilebilir.;
1. Endüvi gerilimini PWM yardımı ile değiştirerek motor hızlandırılıp yavaşlatılabilir. Yön kontrolü de gerekiyor ise ya bir röleli devre yada bir H-Köprü devresi kullanılması gerekir. Ödevin bir detayı olmadığına göre direk röle uygulamak bence uygun olur.

2. Kimi dökümanın STATOR, kimisinin ALAN, kimisinin KUTUP dediği dıştaki sabit sargıların sağladığı mıknatıslanma gücü değiştirilerek motorun hızı ayarlanabilir. Aslında bu şekilde motorun gücünü ayarlamış oluyoruz. Bu sistemde Endüvi ye sabit bir gerilim uygulanacak Stator gerilimi yine bir PWM sistemi ile ayarlanacaktır. Direnç falan hikaye gerek yok böyle eski teknoloji gereçlere. Bu sistemde de motor yön kontrolü hem roleli hemde H-Köprü devresi ile yapılabilir.
Gerçi ödev konusunda "Uyartım direnci ile" diye bir tabir var bu tabir kontrol işinde kesin olarak direnç kullanılmasını gerektiriyor ise o zaman dış sargının ne kadar akım çektiğine bakmak gerekiyor. Diyelimki 1A akım çekiyor Bu durumda 3 adet direnç seri bağlanıp birleşme noktalarından uçlar çıkartılarak röle ile bu açları DC beslemeye bağlamak gerekir. Direnç değerleri ve watt değerleri için hesap yapmak gerekiyor. Bobin 230V-DC voltajda 1A akım çekiyor ise, Voltajı 200'e düşürmek için;
R=(220-200)/1=20 Ohm luk bir direnç kullanmak gerekir. 20*1=20 watt lık bir direnç olması gerekir. 2 adet 39 ohm/10watt direnç paralel bağlanırsa 20 watt /19,5~20 ohm direnç elde edilir.

Böylece bu paralel bağlanmış dirençten 3 adet yapılırsa ve hepsi bir birine seri bağlanıp birleşme noktalarına sırası ile 220V gerilim uygulanırsa motorun devri direnç sayısına bağlı olarak değişir.

Umarım bu hoca yön kontrolü istemiyordur. İsterse hangisini kabul edeceğinide belirtmelidir. Roleli yoksa H-Köprümü olacak birine hocanın karar vermesi daha doğru olur. Yüksek akımlı H-Köprü devresi kurmak belalı bir iştir. Epeycede masraflı olacağını şimdiden söylemek mümkün. Hele yakılması muhtemel mosfet ve sürücüleri göz önüne alırsak işin masraf yönüne dikkat çekmek isterim. Aslında bu lafım Hocaya elbette.

Geriye sorun olarak görülebilecek tek şeyin eldeki mevcut motorun DC voltajla nasıl sürüleceği kalıyor. Zira böyle bir çalışmada gönül isterki en fazla 24V da çalışılsın. Bunun üzerindeki voltajlarda hem devre kurulması zorlaşır hemde çalışılması çok zorlaşacaktır. Bence yol yakın iken üniversal motora benzeyen ancak 24V larda çalışan bir motor temin edilmesi son derece uygun olacaktır. Yada amaç motorun kontrolü ise eminim o motor daha düşük voltajlada çalışabilir. Bunu test etmek üzere denemeler yapılması gerekir. Örneğin motor 24 V da dönebiliyorsa (üzerinde yük olmayacağı için dönebilmesi kuvvetle ihtimal olacaktır) bu voltajla çalışılması uygun olur.

Ete

[nurim]

2-DC MOTOR HIZ KONTROL YÖNTEMLERİ

     Doğru akım motorları, değişken kolay hız değiştirme özelliklerine sahip olduğundan hızın kontrol edilmesi istenen yerlerde kullanılırlar. Yüksek yol alma momenti sağladığından, hız kontrolü geniş aralıklarda yapılır. Hız kontrolü alternatif akım motorlarına göre daha kolay ve daha ucuzdur.

     Kontrollü doğrultucular, sabit AC gerilimden değişken DC gerilimi elde ederken, kıyıcılar ise sabit DC gerilimi değişken DC gerilime çevirir. DC motorun hızı aşağıdaki yöntemlerle ayarlanabilir.

1.   Endüvi devresi direncini (Ra) değiştirerek
2.   Uyarma akımını (Ia) değiştirerek
3.   DGM (Darbe Genişlik Modülasyonu) ile
4.   Ward-Leonard sistemi ile
5.   Yarıiletkenler kullanılarak


2.1. Endüvi Devresi Direncinin Değiştirilmesi İle Hız Kontrolü

     Endüvi devresi direncinin değiştirilmesi için endüvi devresine seri dirençler bağlanır ve böylece motorun hızı ayarlanabilir. Bu metod en çok DC motorlara kademeli olarak yol vermek için kullanılır. Bu uygulamada kullanılan seri dirençler sürekli olarak kullanımda kalırlarsa dirençler üzerinde önemli ölçüde güç kaybı meydana gelecektir. Bu nedenle endüvi direncinin değiştirilmesi, sürekli hız değişimi gerektiren yerlerde tercih edilmez.

2.2. Uyarma Akımının Değiştirilmesi İle Hız Kontrolü

     Uyarma akımının değiştirilmesi ile hız kontrolü seri ve paralel uyartımlı DC motorlarda tercih edilen bir yöntemdir. Bu yöntemde endüvi uç gerilimi değişmemektedir. Motorun paralel uçlarına bağlanan ayarlı bir direnç yardımıyla uyarma akımı değiştirilir. Uyarma akımının değişimi manyetik akının değişmesine neden olacak ve hızın değişimi gerçekleşecektir. Bu yöntemde paralel uyarma devresinden geçen uyarma akımı, endüvi devresi akımına göre çok küçük olduğu için manyetik alan ayar direnci üzerinde oluşan enerji kaybı az olacaktır.

2.3. Darbe Genişlik Modülasyonu (DGM) ile Hız kontrolü

     DC motorun hızını, sabit bir frekansa sahip DGM geriliminin görev (duty) saykılını değiştirerek ayarlamak mümkündür. Görev saykılının sıfır olması durumunda motorun hızı da sıfır olur. Görev saykılının bir olması durumunda ise maksimum gerilim sabit olarak uygulanmış olur ve bu durumda ise motor maksimum hıza ulaşır. Uygulanacak DGM sinyalinin frekansı; kullanılan DC motorun özelliklerine ve duyma eşik frekansı göz önüne alınarak seçilmelidir. Geçmiş yıllarda bu değerler için en uygun aralık 400 - 1000 Hz aralığı olarak ifade edilirken DC motor sürücü devrelerin gelişmesiyle bu sınırın üst aralığı 100 KHz sınırına ulaşmıştır.

2.4. Ward-Leonard sistemi ile Hız kontrolü

       Serbest uyarmalı doğru akım kaynağı ile ayarlanan endüvi gerilimi ve bu gerilimle beslenen motor-jeneratör grubu Ward-Leonard sistemi olarak adlandırılır. DC motor hızının geniş sınırlar arasında ayarlanmasını ve her iki yöne doğru dönmesini sağlamak için Ward-Leonard sistemi kullanılır. Ayarlanabilir endüvi gerilimi ya bir transformatör doğrultmaç grubu yardımı ile alternatif gerilim kaynağından ya da serbest uyarmalı bir doğru akım kaynağından sağlanır.

2.5. Yarı iletkenler ile Hız kontrolü

     Güçlü silikon diyotlar ve tristörlerin geliştirilmesi, alternatif akımın doğrultularak DC motor kontrol devreleri için yeni bir kontrol metodu ortaya çıkarmıştır. Bu metod motor jeneratör sistemlerinden daha güvenilir ve verimli bir metottur. Yarı iletkenler motorların uyartım ve endüvi devresi elektriki zaman gecikmesini azaltır ve tepki hızlarının artmasını sağlar.

ALINTIDIR.

[demirfamily]

Bir sorum olacaktı 220-230V ile çalışan bir motorun hız kontrolünü pwm ile yapmak mümkün mü. Çünkü genelde pwm üstüne araştırma yaptığımda genel de 0-5V arası değerler görüyorum. Acaba bir arkadaşımız yardımcı olabilir mi ?

[ete]

Voltajın AC mi yoksa DC mi olduğunu belirtmemişsin ama muhtemelen AC olarak soruyorsun.
Bu konuyu daha önce tartışmış idik. Aşağıdaki linki oku.

http://etepic.com/index.php/topic,145.msg952.html#msg952

Ete

[demirfamily]

Aynen hocam AC .

[demirfamily]

Ete hocam pwm ile dc motor hız kontrolü için  3, 4 tane fet yaktım hala yakmaya devam ediyorum. Siz de sanırım bu konularda sıkıntılar yaşamıştınız .Acaba bana 400V ve en az 200A're dayanabilecek bir mosfet adı verebilir misiniz?.Elektronikçilerden soruyorum benden direk isim istiyorlar isise girip araştırdım ama bu değerlerde bir mosfet göremedim.İnternetten de sağlıklı bir bilgiye ulaşamadım.

[ete]

Bu değerlerde mosfet tanımıyorum. Amatör sınırlarını epeyca aşan bir değer. Bulsan bile fiyatı çok yukarılarda olacaktır.

Ete