ডিসি মোটর পরিবর্তনশীল গতি নিয়ন্ত্রণ: এটি কীভাবে কাজ করে এবং অ্যাপ্লায়েন্স ডিজাইনের জন্য কী নির্দিষ্ট করতে হবে

মোটর ইঞ্জিনিয়ারিং - অ্যাপ্লায়েন্স ডিজাইন

ডিসি মোটর পরিবর্তনশীল গতি: ডিজাইনার এবং ক্রেতাদের জন্য একটি কার্যকরী গাইড

পরিবর্তনশীল-গতির ডিসি মোটরগুলি একটি বৃহত্তর গতির উইন্ডো, শান্ত কম-গতির অপারেশন এবং আরও ভাল আংশিক-লোড দক্ষতা প্রদান করে — যখন মোটর, ড্রাইভার এবং তাপ নকশাকে একটি সিস্টেম হিসাবে নির্দিষ্ট করা হয়।

একটি রেঞ্জ হুড প্রস্তুতকারক একটি নতুন রান্নাঘরের লাইনের জন্য একটি 120 V DC মোটর পরীক্ষা করছে৷ সংক্ষিপ্তটির জন্য তিনটি নিষ্কাশন গতি, একটি কঠোর নিম্ন-গতির শব্দের সীমা এবং একটি নিয়ামক যা ফিল্টারটি লোড হওয়ার সাথে সাথে গতি ধরে রাখে। অন্য একটি ল্যাবে, একজন এয়ার কুলার প্রযোজক এমন একটি মোটর চায় যা অতিরিক্ত গরম না করে রাতে চলার জন্য রেট করা গতির এক-তৃতীয়াংশে নেমে যেতে পারে।

উভয় দলই একই প্রশ্ন জিজ্ঞাসা করছে: ডিসি মোটর পরিবর্তনশীল গতি আসলে কীভাবে কাজ করে এবং প্রথম নমুনা জাহাজের আগে স্পেসিফিকেশনে কী রয়েছে? সংক্ষেপে উত্তর হল, গতি ভোল্টেজকে অনুসরণ করে, টর্ক কারেন্টকে অনুসরণ করে এবং কন্ট্রোলার সিদ্ধান্ত নেয় দুটিকে কতটা শক্তভাবে ধরে রাখা হবে। দক্ষতা, গোলমাল এবং পরিষেবা জীবন এই তিনটি কতটা ভালভাবে মিলেছে তার উপর নির্ভর করে।

কি একটি DC মোটর পরিবর্তনশীল গতি তোলে

একটি স্থায়ী-চুম্বক ডিসি মোটরে, গতি আর্মেচারে প্রয়োগ করা ভোল্টেজের সমানুপাতিক, যখন টর্ক আর্মেচার কারেন্টের সমানুপাতিক। গড় ভোল্টেজ হ্রাস করুন এবং মোটর ধীর হয়ে যায়; এটি বাড়ান এবং মোটর তার রেট করা গতির দিকে আরোহণ করে। সেই কাছাকাছি-রৈখিক আচরণের কারণেই ডিসি মোটরগুলি পরিবর্তনশীল-গতির যন্ত্রপাতিগুলির জন্য প্রাকৃতিক ভিত্তি — সিঙ্ক্রোনাইজ করার জন্য কোনও ঘূর্ণন ক্ষেত্র নেই এবং সার্কিটে কোনও ফ্রিকোয়েন্সি ইনভার্টার নেই৷

ছবির সেকেন্ড হাফ আছে। লোডের অধীনে, প্রতিটি বাস্তব মোটর ঘূর্ণন প্রতিরোধের কারণে সামান্য ধীর হয়ে যায় এবং ব্রাশ করা ডিজাইনে, ব্রাশের ক্ষতি হয়। একটি ওপেন-লুপ কন্ট্রোলার যা শুধুমাত্র একটি ভোল্টেজ লেভেল সেট করে সেই ড্রপকে সংশোধন করতে পারে না। ভক্ত এবং ব্লোয়ারদের জন্য, যেখানে ড্রিফটের কয়েক শতাংশ অদৃশ্য, ওপেন-লুপ অপারেশন গ্রহণযোগ্য। একটি রেঞ্জ হুডের জন্য যা অবশ্যই ন্যূনতম বায়ুর পরিমাণ রাখতে হবে, বা একটি এয়ার কুলার ভেজা প্যাডের মধ্য দিয়ে বাতাস ঠেলে দেয়, ক্লোজড-লুপ নিয়ন্ত্রণ অতিরিক্ত খরচের মূল্য।

তিনটি শর্ত একটি মোটর সরবরাহকারীর সাথে প্রতিটি কথোপকথন ফ্রেম:

• গতি পরিসীমা — রেট করা গতির সাথে সর্বনিম্ন ব্যবহারযোগ্য গতির অনুপাত, প্রায়শই 5:1 বা 20:1 হিসাবে বলা হয়৷ একটি বৃহত্তর অনুপাতের জন্য কম-গতির স্থিতিশীলতার জন্য ডিজাইন করা ড্রাইভার প্রয়োজন।
• ডিউটি চক্র - মোটরটি সর্বনিম্ন গতিতে ক্রমাগত চলুক বা শুধুমাত্র অল্প ব্যবধানে। এটি তাপ নকশা নির্ধারণ করে।
• প্রবিধান - একটি নির্দিষ্ট সেটিংয়ে নো লোড থেকে পূর্ণ লোডে গতি হ্রাস, শতাংশ হিসাবে প্রকাশ করা হয়। ক্লোজড-লুপ সিস্টেমগুলি ওপেন-লুপগুলির তুলনায় অনেক কম নিয়ন্ত্রণ দেখায়।

ডিসি মোটর গতি নিয়ন্ত্রণের প্রধান উপায়

তিনটি নিয়ন্ত্রণ পদ্ধতি উত্পাদন যন্ত্রপাতি প্রদর্শিত হয়. তারা খরচ, দক্ষতা, গোলমাল, এবং টর্ক আচরণে ভিন্ন।

রৈখিক ভোল্টেজ নিয়ন্ত্রণ

একটি পরিবর্তনশীল প্রতিরোধক বা রৈখিক নিয়ন্ত্রক আর্মেচার দ্বারা দেখা ভোল্টেজ কমিয়ে দেয়। ধারণাটি সহজ এবং সস্তা, কিন্তু পরিত্যাগ করা শক্তি যন্ত্রে তাপ হয়ে যায় এবং কর্মক্ষমতা হ্রাস পায়। এটি অতি-স্বল্প-মূল্যের ভক্তদের জন্য উপযুক্ত, খুব কমই একটি পণ্য যা ঘন্টা ধরে চলে।

পালস প্রস্থ মড্যুলেশন

পালস প্রস্থ মড্যুলেশন একটি নির্দিষ্ট ফ্রিকোয়েন্সিতে সরবরাহকে সম্পূর্ণরূপে চালু এবং বন্ধ করে — সাধারণত 8 kHz থেকে 25 kHz — এবং শুল্ক চক্রের পরিবর্তন হয়। স্যুইচিং ডিভাইসটি সম্পূর্ণরূপে চালু বা সম্পূর্ণ বন্ধ থাকাকালীন মোটরটি একটি নিম্ন গড় ভোল্টেজ দেখে, তাই ড্রাইভারের ক্ষতি কম থাকে। পিডব্লিউএম এখন ডিসি মোটর পরিবর্তনশীল গতির জন্য মানক পদ্ধতি, ব্রাশলেস ডিসি মোটর সহ, কারণ এটি একটি বিস্তৃত নিয়ন্ত্রণযোগ্য পরিসরের সাথে দক্ষতাকে একত্রিত করে।

ক্লোজড-লুপ ফিডব্যাক কন্ট্রোল

ক্লোজড-লুপ কন্ট্রোল একটি স্পিড সেন্সর যোগ করে - একটি হল সেন্সর, একটি এনকোডার, বা একটি ব্যাক-ইএমএফ সনাক্তকরণ সার্কিট - তাই ড্রাইভার নির্দেশিত মানের সাথে প্রকৃত গতির তুলনা করে এবং রিয়েল টাইমে PWM সামঞ্জস্য করে। ইম্পেলার লোড করলে, ফিল্টার আটকে গেলে বা সরবরাহ ভোল্টেজ কমে গেলে মোটর তার গতি ধরে রাখে। ব্রাশলেস ডিসি মোটরগুলি যাইহোক এই ইলেকট্রনিক কম্যুটেশনের উপর নির্ভর করে, যে কারণে তারা একটি প্রশস্ত গতির ব্যান্ড জুড়ে একটি ফ্ল্যাট টর্ক বক্ররেখা অফার করে।

বেশিরভাগ যন্ত্রপাতির জন্য, ক্লোজড-লুপ ফিডব্যাক সহ একটি PWM ড্রাইভার আচরণ এবং খরচের সর্বোত্তম ভারসাম্য দেয়। মোটর এবং ড্রাইভারকে একক সরবরাহকারীর কাছ থেকে একটি মিলে যাওয়া সেট হিসাবে অর্ডার করলে গোলমাল, কগিং এবং অকাল ব্যর্থতার কারণ হওয়া অমিলগুলি এড়ানো যায়।

ডিসি পরিবর্তনশীল গতি বনাম এসি পরিবর্তনশীল গতি

এসি ইন্ডাকশন মোটরগুলি পরিবর্তনশীল-গতিও চালাতে পারে, তবে হার্ডওয়্যারটি ভারী। একটি একক-ফেজ ক্যাপাসিটর-চালিত মোটর ফেজ নিয়ন্ত্রণ প্রয়োজন; একটি তিন-ফেজ মোটর একটি পরিবর্তনশীল ফ্রিকোয়েন্সি ড্রাইভ প্রয়োজন. উভয় ক্ষেত্রেই, টর্ক কম গতিতে পড়ে যদি না মোটরটি বিশেষভাবে ডিজাইন করা হয়, এবং ক্লাসিক সিঙ্গেল-ফেজ ডিজাইনগুলি যখন রেট করা গতির অনেক নীচে চালানোর জন্য বলা হয় তখন গুঞ্জন বা কগ করার প্রবণতা থাকে।

বাণিজ্য বন্ধ পরম নয়. এসি মোটর স্থির-গতি এবং উচ্চ-শক্তি প্রয়োগের জন্য একটি শক্তিশালী পছন্দ। কিন্তু যখন সংক্ষিপ্তটি X এবং Y এর মধ্যে যেকোন গতির জন্য জিজ্ঞাসা করে, শান্ত কম-গতির চলমান, এবং একটি আঁটসাঁট শক্তি বাজেট, তখন DC পরিবর্তনশীল গতি ব্যবহারিক ইঞ্জিনিয়ারিং উত্তর হয়ে ওঠে।

আপনি একটি পরিবর্তনশীল-গতি ডিসি মোটর নির্দিষ্ট করার আগে কি পরীক্ষা করবেন

একটি ডেটাশিট স্থির-স্থিতি আচরণ ক্যাপচার করে, ক্ষেত্রের আচরণ নয়। নীচের চেকগুলি একটি মোটরকে আলাদা করে যা উত্পাদনে কাজ করে যেটি প্রথম মাস পরে ব্যর্থ হয়।

1. স্ব-কুলিংয়ের সাথে সর্বনিম্ন একটানা গতি। একটি মোটর তার নিজস্ব পাখা দ্বারা শীতল বায়ু প্রবাহ ড্রপ হিসাবে গরম হয়. স্পেসিফিকেশনে ন্যূনতম গতি বলুন এবং আসল ইম্পেলার লাগিয়ে সেই সময়ে পরীক্ষা করুন।
2. ড্রাইভার সামঞ্জস্য। PWM ফ্রিকোয়েন্সি, বর্তমান সীমা, এবং সফ্ট-স্টার্ট আচরণ অবশ্যই মোটরের সাথে মেলে। বিভিন্ন উত্স থেকে উপাদান মেশানো ছোট যন্ত্রপাতির পরিবর্তনশীল-গতি ব্যর্থতার সবচেয়ে সাধারণ কারণ।
3. কাজের পয়েন্টে টর্ক। একটি মোটর যা রেটযুক্ত গতিতে ভাল শুরু হয় তা এক-তৃতীয়াংশ গতিতে খুব কম টর্ক সরবরাহ করতে পারে। নকশা হিমায়িত করার আগে ইম্পেলার লোড কার্ভকে মোটর টর্ক কার্ভের সাথে তুলনা করুন।
4. প্রতিটি গতির পদক্ষেপে গোলমাল। ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক শব্দ PWM ফ্রিকোয়েন্সি এবং গতির সাথে পরিবর্তিত হয়। যদি পণ্যটির একটি শব্দের সীমা থাকে তবে এটি উত্পাদন নিয়ামক দিয়ে পরিমাপ করুন, ল্যাবরেটরি পাওয়ার সাপ্লাই দিয়ে নয়।
5. নিয়ন্ত্রণ মোড অধীনে সার্টিফিকেশন. CE, UL, CQC, বা অন্যান্য চিহ্নগুলি কেবল তখনই অর্থপূর্ণ হয় যদি তারা গতি-নিয়ন্ত্রণ মোড এবং অভিপ্রেত শুল্ক চক্রকে কভার করে। শুধু সার্টিফিকেট নয়, পরীক্ষার রিপোর্ট চাই।

ডিসি মোটর পরিবর্তনশীল গতি একটি একক উপাদান সিদ্ধান্ত নয়. মোটর, পিডব্লিউএম ড্রাইভার এবং ন্যূনতম গতিতে তাপীয় আচরণ একটি সিস্টেম হিসাবে কাজ করে, তাই স্পেসিফিকেশন অবশ্যই তাদের সেইভাবে আচরণ করবে। প্রথমে গতি পরিসীমা সংজ্ঞায়িত করুন, আসল ইম্পেলারের বিরুদ্ধে টর্ক যাচাই করুন, একই সরবরাহকারী থেকে নিয়ামক চয়ন করুন এবং আসল দায়িত্ব চক্রের অধীনে পরীক্ষা করুন। সেই শৃঙ্খলাই কাগজে একটি প্রতিশ্রুতিশীল মোটরকে ক্ষেত্রের একটি নির্ভরযোগ্য পণ্যে পরিণত করে৷