Motor DC ialah mesin di mana-mana yang terdapat dalam pelbagai peralatan elektronik yang digunakan dalam pelbagai aplikasi.

Biasanya, motor ini digunakan dalam peralatan yang memerlukan beberapa bentuk kawalan berputar atau menghasilkan gerakan.Motor arus terus adalah komponen penting dalam banyak projek kejuruteraan elektrik.Mempunyai pemahaman yang baik tentang pengendalian motor DC dan peraturan kelajuan motor membolehkan jurutera mereka bentuk aplikasi yang mencapai kawalan gerakan yang lebih cekap.

Artikel ini akan melihat dengan teliti jenis motor DC yang tersedia, mod operasinya dan cara mencapai kawalan kelajuan.

Apakah DC Motors?

SukaMotor AC, motor DC juga menukar tenaga elektrik kepada tenaga mekanikal.Operasi mereka adalah kebalikan penjana DC yang menghasilkan arus elektrik.Tidak seperti motor AC, motor DC beroperasi pada kuasa DC–bukan sinusoidal, kuasa satu arah.

Pembinaan Asas

Walaupun motor DC direka bentuk dalam pelbagai cara, semuanya mengandungi bahagian asas berikut:

• Rotor (bahagian mesin yang berputar; juga dikenali sebagai "angker")
• Stator (belitan medan, atau bahagian "pegun" motor)
• Komutator (boleh berus atau tanpa berus, bergantung pada jenis motor)
• Magnet medan (menyediakan medan magnet yang memusingkan gandar yang disambungkan ke pemutar)

Dalam amalan, motor DC berfungsi berdasarkan interaksi antara medan magnet yang dihasilkan oleh angker berputar dan stator atau komponen tetap.

Pengawal motor tanpa berus DC tanpa sensor.Imej digunakan ihsan daripadaKenzi Mudge.

Prinsip Operasi

Motor DC beroperasi berdasarkan prinsip elektromagnetisme Faraday yang menyatakan bahawa konduktor pembawa arus mengalami daya apabila diletakkan dalam medan magnet.Menurut "Peraturan kiri untuk motor elektrik" Fleming, pergerakan konduktor ini sentiasa dalam arah yang berserenjang dengan arus dan medan magnet.

Secara matematik, kita boleh menyatakan daya ini sebagai F = BIL (di mana F ialah daya, B ialah medan magnet, saya bermaksud arus, dan L ialah panjang konduktor).

Jenis Motor DC

Motor DC jatuh ke dalam kategori yang berbeza, bergantung pada pembinaannya.Jenis yang paling biasa termasuk berus atau tanpa berus, magnet kekal, siri dan selari.

Motor Berus dan Tanpa Berus

Motor DC berusmenggunakan sepasang berus grafit atau karbon yang digunakan untuk mengalirkan atau menghantar arus daripada angker.Berus ini biasanya disimpan berdekatan dengan komutator.Fungsi lain yang berguna bagi berus dalam motor dc termasuk memastikan operasi tanpa percikan, mengawal arah arus semasa putaran dan memastikan komutator bersih.

Motor DC tanpa berustidak mengandungi berus karbon atau grafit.Ia biasanya mengandungi satu atau lebih magnet kekal yang berputar mengelilingi angker tetap.Sebagai ganti berus, motor DC tanpa berus menggunakan litar elektronik untuk mengawal arah putaran dan kelajuan.

Motor Magnet Kekal

Motor magnet kekal terdiri daripada rotor yang dikelilingi oleh dua magnet kekal yang bertentangan.Magnet membekalkan fluks medan magnet apabila dc diluluskan, yang menyebabkan pemutar berputar mengikut arah jam atau lawan jam, bergantung pada kekutuban.Faedah utama motor jenis ini ialah ia boleh beroperasi pada kelajuan segerak dengan frekuensi malar, membolehkan peraturan kelajuan optimum.

Motor DC luka bersiri

Motor siri mempunyai belitan stator (biasanya diperbuat daripada bar kuprum) dan belitan medan (gegelung tembaga) disambung secara bersiri.Akibatnya, arus angker dan arus medan adalah sama.Arus tinggi mengalir terus dari bekalan ke belitan medan yang lebih tebal dan lebih sedikit daripada dalam motor shunt.Ketebalan belitan medan meningkatkan kapasiti pembawa beban motor dan juga menghasilkan medan magnet yang kuat yang memberikan motor DC siri tork yang sangat tinggi.

Motor DC Shunt

Motor DC shunt mempunyai belitan angker dan medannya disambung secara selari.Disebabkan sambungan selari, kedua-dua belitan menerima voltan bekalan yang sama, walaupun ia teruja secara berasingan.Motor shunt biasanya mempunyai lebih banyak pusingan pada belitan berbanding motor siri yang mencipta medan magnet yang kuat semasa operasi.Motor shunt boleh mempunyai peraturan kelajuan yang sangat baik, walaupun dengan beban yang berbeza-beza.Walau bagaimanapun, mereka biasanya kekurangan tork permulaan motor siri yang tinggi.

Litar kawalan motor dan kelajuan dipasang dalam gerudi mini.Imej digunakan ihsan daripadaDilshan R. Jayakody

Kawalan Kelajuan Motor DC

Terdapat tiga cara utama untuk mencapai peraturan kelajuan dalam siri motor DC–kawalan fluks, kawalan voltan dan kawalan rintangan angker.

1. Kaedah Kawalan Fluks

Dalam kaedah kawalan fluks, reostat (sejenis perintang boleh ubah) disambung secara bersiri dengan belitan medan.Tujuan komponen ini adalah untuk meningkatkan rintangan siri dalam belitan yang akan mengurangkan fluks, seterusnya meningkatkan kelajuan motor.

2. Kaedah Peraturan Voltan

Kaedah peraturan berubah-ubah biasanya digunakan dalam motor dc shunt.Terdapat, sekali lagi, dua cara untuk mencapai kawalan peraturan voltan:

• Menyambung medan shunt kepada voltan penguja tetap sambil membekalkan angker dengan voltan yang berbeza (aka kawalan voltan berbilang)
• Mengubah voltan yang dibekalkan kepada angker (aka kaedah Ward Leonard)

3. Kaedah Kawalan Rintangan Angker

Kawalan rintangan angker adalah berdasarkan prinsip bahawa kelajuan motor adalah berkadar terus dengan EMF belakang.Jadi, jika voltan bekalan dan rintangan angker dikekalkan pada nilai malar, kelajuan motor akan berkadar terus dengan arus angker.