مدار کنترل دور موتور دی.سی

طراحی یک مدار چپگرد-راستگرد ساده برای موتورهای دی.سی گاهی معضلی اساسی ایجاد می کند. مدار زیر یک مدار ساده است که می تواند برای تغییر جهت چرخش یک موتور دی.سی با توان کم بکار رود. مزیتهای بیشماری که این طرح دارد عبارتند از:

• سادگی
• هزینه کم
• استفاده از سیگنال مستقیم یا متناوب جهت تغییر جهت چرخش
• کنترل جهت چرخش
• کنترل دور موتور
• کنترل جهت چرخش توسط مدارات دیجیتال

عملکرد مدار در زیر شرح داده شده است. هنگامی که هر دو ورودی مدار 1 منطقی (12 ولت) باشند اتفاقی نمی افتد. اما اگر ولتاژ یکی از ورودی ها (مثلا ورودی A) صفر شود ترانزیستور راه اندازی جریان T5 جریان را هدایت می کند و ترانزیستور های T1 و T4 نیز هدایت می کنند و موتور شروع به چرخش می کند. به همین ترتیب با صفر شدن ورودی دیگر (ورودی B) ترانزیستورهای T6و T2 و T3 هدایت می کنند و موتور در جهت دیگر شروع به چرخش می کند. دیودهای D5و D6 از زمین شدن همزمان هر دو ورودی جلوگیری می کنند. به عنوان مثال اگر ورودی A صفر باشد ترانزیستورهای T1 و T4 هدایت کرده و آنود D6 به  خط مثبت تغذیه وصل می شود. حال اگر ورودی B زمین شود ترانزیستورهای T2 و T3 نمی توانند هدایت کنند. بنابر این ورودی B زمانی فعال می شود که ورودی A از حالت قبلی خود به سمت خط تغذیه مثبت میل کند.

بزرگترین مزیت این مدار این است که با استفاده از مدولاسیون پنهای باند PWM می توان سرعت موتور را تغییر داد. بدین منظور می توان از یک موج مربعی برای راه اندازی موتور استفاده کرد و با کنترل پهنای پالسهای وارد شده به مدار سرعت گردش موتور را کنترل کرد. با بالارفتن فرکانس ورودی دور موتور نیز افزایش می یابد. برای راه اندازی موتورهای قوی تر بهتر است که ترانزیستورهای T1 تا T4 را با نوع دارلینگتونی عوض کرد تا جریان کافی برای راه اندازی موتور تأمین شود. برای راه اندازی ورودی ها می توان از گیتهای TTL کلکتور باز استفاده کرد. مزیتهای این مدار آن را به وسیله مناسبی برای کنترل بازوهای رباتیک تبدیل کرده است.

منبع: مجله علم الکترونیک شماره 53

 

فهرست قطعات

120 اهم R1,R2,R3,R4:

2.7 کیلواهم R5,R6,R7,R8:

D1,D2,D3,D4: 1N4148

D5,D6:1N4001

T1,T3: BD242

T2,T4:BD241

T5,T6:BD140

ترمو الکتریسیته

حل مسائل مربوط به پایداری کتاب احد کاظمی

پایداری در تمام سیستمها ،از جمله سیستمهای قدرت، یک مبحث اساسی به شمار می آید. صاحبان شبکه های برق انتظار دارند که زمانی که بار زیادی به صورت ناگهانی از روی شبکه برداشته شود و یا گذاشته شود شبکه بتواند این بار را تحمل کرده و پایداری خود را حفظ کند. در صورتی که شبکه ناپایدار شود آسیب های جدی به تجهیزات شبکه، تولید کنندگان و مصرف کنندگان وارد می شود. از همین رو لازم است که با بکارگیری حفاظت مناسب از این ناپایدار شدن شبکه جلوگیری شود و در صورت لزوم بارهای ناخواسته از روی شبکه برداشته شوند.

با اینکه محاسبات مربوط به پایداری در شبکه های قدرت پیچیده هستند اما در سطح کارشناسی پایداری فقط در مسائلی با یک شین بی نهایت مورد بحث قرار می گیرند. من سوالات انتهای فصل پایداری از کتاب بررسی سیستمهای قدرت-2 استاد احدکاظمی را حل کرده ام که می توانید آنها را  از  اینجا دانلود کنید. البته اینکه جوابها چقدر درست باشند خدا عالم است چرا که پاسخ سوالات در متن کتاب نیامده است. به هرحال....

یک کامپیوتر آنالوگ ساده بسازید

ترجمه:رضاکیانی موحد

قطعات و لوازم مورد نیاز

•         3 عدد باطری با ولتاژهای مختلف.( می توانید از باتریهایی که کارکرده اند و ولتاژ آنها افت کرده است استفاده کنید)
•         3 عدد مقاومت هم اندازه بین 10کیلواهم تا 47 کیلو اهم.(توجه کنید که چون مقاومتها دارای تلورانس هستند با اهمتر چند مقاومت را اندازه گیری کنید و 3 مقاومتی که به هم نزدیک تر هستند انتخاب کنید. دقت در این آزمایش نقش مهمی بازی می کند.)
•         یک دستگاه مولتی متر دیجیتال
•         چندعدد ترمینال برق

نمایش شماتیک مدار

نمایش تصویری مدار

تشریح

گول سادگی مدار را نخورید. مداری که بسته اید می تواند معدل سه ولتاژ متفاوت را اندازه گیری کرده و نشان دهد. در حقیقت، این مدار نقش یک کامپیوتر آنالوگ را بازی می کند. اما کامپیوتر شما تنها می تواند یک عمل ریاضی را انجام دهد: معدل گیری از 3 ولتاژ متفاوت.

مدار را همانگونه که نشان داده شده است ببندید و ولتاژ هر باتری را به وسیله مولتی متر اندازه گیری کنید. اندازه هر ولتاژ را بر روی کاغذ نوشته و معدل آنها را به دست آورید. هنگامی که ولتاژ باتری ها را اندازه گیری می کنید سیم سیاه مولتی متر را به زمین مدار وصل کنید و سیم قرمز مولتی متر را تک به تک به دیگر سرهای هر باتری وصل کنید. قطبهای باتری اینجا خیلی مهمند! توجه داشته باشید که یکی از باتری ها به صورت معکوس در مدار بسته شده است. این باتری توسط مولتی متر دیجیتال با علامت منفی اندازه گیری می شود و 2 باتری دیگر با علامت مثبت.

هنگامی که مولتی متر به نقاط مشخص شده در مدار وصل شود می تواند جمع جبری ولتاژ هر 3 باتری را اندازه گیری کند. هرچه مقادیر مقاومتهایی که بکاربرده اید بیشتر به هم  نزدیک باشند ولتاژ خروجی مدار نیز به معدل ولتاژ باتری ها نزدیک تر خواهد بود.

اگر یکی از باتری ها از مدار قطع شود مولتی متر معدل ولتاژ دو باتری دیگر را نشان خواهدداد. اما اگر مانند شکل زیر دو سر یک باتری را با سیم به هم وصل کنیم آنگاه خروجی معدل ولتاژ دو باتری دیگر و ولتاژ "صفر" را نشان خواهد داد. لازم به یادآوری است که در تئوری مدار یک باتری با اتصال دو سر آن به همدیگر از مدار خارج شده و ولتاژ آن صفر درنظر گرفته خواهدشد.

سادگی بیش از حد مدار مانع می شود که بیشتر مردم این مدار را یک کامپیوتر بنامند اما این حقیقت که مدار ما می تواند تابع ریاضی معدل گیری را اجرا کند غیرقابل انکار است. کامپیوتر شما نه تنها می تواند معدل گیری کند بلکه این عمل را سریعتر از هر کامپیوتر دیجیتالی موجود در جهان انجام می دهد! کامپیوترهای دیجیتال (کامیپوترهای رومیزی، ماشین حسابها و ...) عملیات ریاضی را در چند مرحله گسسته انجام می دهند و برای هر مرحله باید زمان کوچکی صرف شود. اما کامپیوترهای آنالوگ به محض وصل شدن ولتاژ به مدار جواب مسئله را نشان می دهند!

خروجی این کامپیوتر ساده می تواند با اضافه کردن یک یا چند مدار تقویت کننده تقویت شده و برای انجام محاسبات گوناگون ریاضی در دیگر مدارهای آنالوگ بکارگرفته شود. چنین کامپیوترهای آنالوگی در انجام عملیات ریاضی مانند جمع و تفریق بهتر هستند و حتی ممکن است برای شبیه سازی سیستمهای پیچیده مکانیکی، الکتریکی  و حتی شیمیایی بکارگرفته شوند. زمانی بود که این گونه کامپیوترها تنها ابزار محاسباتی یک مهندس بودند اما امروزه این کامپیوترها توسط کامپیوترهای دیجیتال از دور خارج شده اند. در عوض کامپیوترهای دیجیتال محاسبات را با دقت بیشتری نسبت به کامپیوترهای آنالوگ انجام می دهند هرچند که سرعت پایین تری دارند.

درانتها، واضح است که شما از این کامپیوتر برای به دست آوردن معدل 3 عدد استفاده نخواهید کرد اما این مدار ساده وسیله ای مناسب برای درک بهتر تئوری مدارات الکتریکی و عملکرد کامپیوترهای آنالوگ است.

مترجم:رضاکیانی موحد

http://www.allaboutcircuits.com/vol_6/chpt_3/15.html