مدار کنترل دور موتور (Motor Speed Control Circuit)، در مدارهای الکتریکی (Electrical Circuit)
انواع مدارهای الکتریکی (Electrical Circuit) را در آموزش زیر شرح دادیم :
مدار کنترل دور موتور (Motor Speed Control Circuit) :
مدار کنترل دور موتور (Motor Speed Control Circuit) مداری است که برای تنظیم و کنترل سرعت دوران موتورهای الکتریکی (چه DC و چه AC) طراحی می شود. روش کنترل دور به نوع موتور بستگی دارد. این مدارها در کاربردهای صنعتی (مانند نوار نقاله، فن ها، پمپ ها) و خانگی (مانند کولرهای آبی، ماشین لباسشویی) بسیار حیاتی هستند.
کنترل دور موتور DC: سرعت یک موتور DC شنت یا سری تقریبا با ولتاژ اعمالی به آرمیچر نسبت مستقیم دارد. بنابراین، ساده ترین راه کنترل دور موتور DC، تغییر ولتاژ آرمیچر است. این کار با روش های زیر انجام می شود:
⭐ مقاومت متغیر سری (Rheostat): یک روش ساده اما ناکارآمد که در آن با افزایش مقاومت سری، ولتاژ آرمیچر کاهش می یابد. این روش تلفات توان بالایی دارد.
⭐ مدولاسیون عرض پالس (PWM - Pulse Width Modulation): رایج ترین و کارآمدترین روش. در این روش، ولتاژ DC با فرکانس بالا (چند کیلوهرتز) قطع و وصل می شود. با تغییر نسبت زمان روشن به کل دوره (Duty Cycle)، ولتاژ متوسط اعمالی به موتور تغییر کرده و در نتیجه سرعت آن کنترل می شود. مزیت اصلی PWM، راندمان بسیار بالای آن است.
کنترل دور موتور AC (القایی): سرعت یک موتور القایی سه فاز (با سرعت سنکرون
\[ N_s \]) از رابطه
\[ N_s = \frac{120f}{P} \]به دست می آید که در آن f فرکانس تغذیه و P تعداد قطب های موتور است. بنابراین، سرعت را می توان با تغییر تعداد قطب ها (که کار ساده ای نیست) یا با تغییر فرکانس تغذیه کنترل کرد. روش های اصلی:
⭐ تغییر فرکانس با اینورتر (VFD - Variable Frequency Drive): پیشرفته ترین و رایج ترین روش. یک درایو فرکانس متغیر ابتدا برق AC را به DC تبدیل می کند (یکسوساز) و سپس با استفاده از مدولاسیون عرض پالس (PWM)، یک موج AC با فرکانس و ولتاژ متغیر می سازد و به موتور اعمال می کند. با کاهش فرکانس، سرعت کاهش می یابد و با افزایش فرکانس (تا حد مجاز)، سرعت افزایش می یابد. در این روش، نسبت ولتاژ به فرکانس (
\[ V/f \]) معمولا ثابت نگه داشته می شود تا گشتاور موتور ثابت بماند.
⭐ تغییر ولتاژ استاتور (برای موتورهای روتور سیم پیچی شده): در موتورهای قفس سنجابی، کاهش ولتاژ باعث کاهش گشتاور و لغزش (و در نتیجه کاهش سرعت) می شود، اما محدوده کنترل سرعت کم و همراه با تلفات است.
