/ 励磁形直流電動機のチョッパ制御

個別励磁DCモータのチョッパ制御

チョッパーは固定DC電圧を可変DC電圧MOSFET、IGBT、パワートランジスタ、GTO、IGCTのような自己転流型デバイス(ゲートを介して直接オンまたはオフするデバイス)は、低電力制御信号で転流可能で転流回路が不要なため、チョッパーの製造に使用されます。

チョッパーは高周波数でこれは、リップルを減少させ、不連続伝導を除去することによってモータ性能を向上させます。チョッパー制御の最も重要な特徴は、ドライブに固定電圧から低DC電圧を供給したときに回生制動が非常に低い発電速度で行われることです。

モータリング制御

下図にトランジスタチョッパ制御方式の別励DCモータを示します。トランジスタTr 周期Tで周期的に作動するr そして期間Tの間開いたままになります・下図にモータ端子電圧と電機子電流の波形を示します。モーター端子電圧はVであり、モーターの動作は次のように表されます。

方程式-1

個別励磁モータのチョッパ制御
この区間では電機子電流はa1 私にa2。モータは電源に直接接続されているため、この間隔はデューティ間隔と呼ばれます。

t = tのとき、Tr オフになっています。モータ電流はダイオードDを介してフリーホイールf モーター端子電圧がインターバル中ゼロ トン≤t≤T この期間中のモータ動作はフリーホイーリング期間として知られており、

式2

モータ電流はiから減少しますa2 私にa1 この期間中。デューティ間隔tの比率 チョッパー期間Tをデューティサイクルと呼びます。

回生ブレーキ

回生ブレーキ

回生ブレーキ用チョッパを下図に示します。トランジスタTr 周期Tと周期tで周期的に動作します。。モータ端子電圧vの波形ある 電機子電流iある 下図に連続導通の場合を示します。 Lの値を大きくするために外部インダクタンスが追加されていますある。トランジスタがオンのとき、ある 私から増加a1 私にa2.

チョッパ制御による個別励磁モータの回生制動チョッパ制御による個別励磁モータの回生制動
力学的エネルギーは現在は発電機として機能しているモータによる電気エネルギーは、電機子回路のインダクタンスに蓄積された磁気エネルギーを部分的に増加させ、残りは電機子とトランジスタで消費されます。

回生ブレーキ

トランジスタがオフになると、電機子電流はダイオードDと電源Vを通って流れ、a2 私にa1。貯蔵された電磁エネルギーおよび機械によって供給されたエネルギーは供給源に供給される。間隔 0≤t≤ トン エネルギー貯蔵間隔と呼ばれ、間隔t ≤t≤Tはデューティ間隔と呼ばれます。

フォワードモータリングとブレーキ制御

チョッパの順方向モータ動作はトランジスタTによって得られる。R1 ダイオードDと1・トランジスタTR2 とダイオードD2 前進回生ブレーキ操作のための制御を提供します。

前進ブレーキ制御用チョッパー

モータリング動作では、トランジスタTR1 トランジスタTは制御され、ブレーキ操作のためにR2 制御されています。 Tから制御の移行R1 TまでR2 モータリングからブレーキングに、またはその逆に操作をシフトします。

動的制御

ダイナミックブレーキ回路とその波形を下図に示します。 0≦t≦Tの間、 私ある 私から増加a1 私にa2。エネルギーの一部はインダクタンスに蓄えられ、残りはRに消費されます。ある とTR.

個別励磁DCモータの動的制動
インターバル中 T≤t≤T、 私ある 私から減少a2 私にa1・インダクタンスに発生し蓄積されたエネルギーは制動抵抗Rで消費される。B、Rある とダイオードD.トランジスタTr Rで消費されるエネルギーの大きさを制御するB したがって、その実効値を管理します。

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