इंजन गति नियंत्रण उपकरण

अतुल्यकालिक इलेक्ट्रिक मोटर्स का व्यापक रूप से काउंटर करंट ब्रेक सर्किट में उपयोग किया जाता है। प्रेरण गति नियंत्रण रिले... रिले 5 का इनपुट शाफ्ट, जिस पर एक बेलनाकार स्थायी चुंबक 4 लगा होता है, विद्युत मोटर के शाफ्ट से जुड़ा होता है, जिसकी कोणीय गति को नियंत्रित किया जाना है।

जब इलेक्ट्रिक मोटर घूमता है, तो चुंबकीय क्षेत्र रोटरी स्टेटर 6 के शॉर्ट सर्किट 3 के तारों को पार करता है। एक ईएमएफ वाइंडिंग में प्रेरित होता है, जिसका मान शाफ्ट के रोटेशन की कोणीय गति के समानुपाती होता है। इसके प्रभाव में, कॉइल में एक करंट दिखाई देता है और एक इंटरेक्शन फोर्स उत्पन्न होती है, जो स्टेटर 6 को चुंबक के घूमने की दिशा में घुमाती है।

एक निश्चित घूर्णी गति पर, बल इतना बढ़ जाता है कि सीमक 2, फ्लैट वसंत के प्रतिरोध पर काबू पाने, रिले संपर्कों को स्विच करता है। रिले दो संपर्क नोड्स से सुसज्जित है: 1 और 7, जो रोटेशन की दिशा के आधार पर स्विच किए जाते हैं।

चित्र 1. आगमनात्मक गति नियंत्रण रिले

एक प्रेरण गति नियंत्रण रिले में एक जटिल डिजाइन और कम सटीकता होती है जो केवल मोटे नियंत्रण प्रणालियों के लिए स्वीकार्य हो सकती है। उच्च गति विनियमन सटीकता एक टैचोजेनरेटर का उपयोग करके प्राप्त की जा सकती है - एक मापने वाली माइक्रो मशीन, जिसके टर्मिनलों पर वोल्टेज रोटेशन की गति के सीधे आनुपातिक है।

टैको जनरेटर का उपयोग चर गति ड्राइव फीडबैक सिस्टम में व्यापक आरपीएम रेंज के साथ किया जाता है और इसलिए इसमें केवल कुछ प्रतिशत की त्रुटि होती है। सबसे आम डीसी टैचोगेनेरेटर हैं।

अंजीर में। 2 एक इलेक्ट्रिक मोटर एम के लिए एक गति नियंत्रण रिले का आरेख दिखाता है जिसमें एक टैचोजेनरेटर जी का उपयोग किया जाता है, आर्मेचर सर्किट जिसमें विद्युत चुम्बकीय रिले के और एक नियामक रियोस्टैट आर शामिल होता है। जब टैचोजेनरेटर के आर्मेचर टर्मिनलों पर वोल्टेज ऑपरेटिंग वोल्टेज से अधिक हो जाता है, रिले को बाहरी सर्किट में चालू किया जाता है।

चित्रा 2. गति नियंत्रण रिले tachogenerator के साथ

चित्र 3. टैकोमीटर ब्रिज का आरेख

जैसे ही आर्मेचर सर्किट का प्रतिरोध बढ़ता है, सर्किट की सटीकता बढ़ जाती है। इसलिए, कभी-कभी रिले एक इंटरमीडिएट सेमीकंडक्टर एम्पलीफायर के माध्यम से टैचोगेनेरेटर से जुड़ा होता है। इस उद्देश्य के लिए एक स्थिर प्रतिक्रिया वोल्टेज वाले सेमीकंडक्टर गैर-संपर्क थ्रेसहोल्ड तत्वों का उपयोग करना भी संभव है।

सर्किट की विश्वसनीयता में सुधार किया जा सकता है यदि डीसी टैचोजेनरेटर को संपर्क रहित एसिंक्रोनस टैचोजेनरेटर द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है।

एक अतुल्यकालिक टैचोजेनरेटर में कांच के रूप में बना एक खोखला गैर-चुंबकीय रोटर होता है। स्टेटर में एक दूसरे से 90 ° के कोण पर दो वाइंडिंग होती हैं। कॉइल्स में से एक वैकल्पिक वर्तमान नेटवर्क से जुड़ा हुआ है।दूसरी वाइंडिंग से एक साइनसोइडल वोल्टेज हटा दिया जाता है, जो रोटर की गति के समानुपाती होता है। आउटपुट वोल्टेज की आवृत्ति हमेशा मुख्य की आवृत्ति के बराबर होती है।

आधुनिक डीसी एक्जीक्यूटिव मोटर्स में, टैचोगेनेरेटर मशीन के समान आवास में बनाया गया है और मुख्य मोटर के समान शाफ्ट पर लगाया गया है। यह आउटपुट वोल्टेज तरंग को कम करता है और गति विनियमन की सटीकता में सुधार करता है।

विद्युत चुम्बकीय उत्तेजना के साथ पीटी-1 प्रकार के डीसी टैकोजेनरेटर आमतौर पर पीबीएसटी श्रृंखला इलेक्ट्रिक मोटर्स में उपयोग किए जाते हैं। उच्च टोक़ डीसी मोटर्स मेरे पास बिल्ट इन परमानेंट मैगनेट एक्साइटेड टैको है।

ऐसे मामलों में जहां डीसी मोटर एम में टैचोजेनरेटर नहीं है, आर्मेचर ईएमएफ को मापकर इसकी गति को नियंत्रित किया जा सकता है। इसके लिए, एक टैकोमेट्रिक ब्रिज सर्किट का उपयोग किया जाता है, जो दो प्रतिरोधों: R1 और R2, आर्मेचर Ri और मशीन Rdp के अतिरिक्त ध्रुवों द्वारा बनता है। टैकोमीटर ब्रिज का आउटपुट वोल्टेज Uout = U1 — Udp, या

यूआउट = (आरडीपी / आरडीपी + री) एक्स ई = (आरडीपी / आरडीपी + री) एक्स सीω

अंतिम समानता इस शर्त के तहत मान्य है कि विद्युत मोटर का चुंबकीय प्रवाह स्थिर है। टैकोमेट्रिक ब्रिज के आउटपुट में थ्रेसहोल्ड तत्व सहित, एक रिले प्राप्त किया जाता है जो रोटेशन की एक निश्चित कोणीय गति पर सेट होता है। ब्रश संपर्क प्रतिरोध की परिवर्तनशीलता और प्रतिरोध के ताप असंतुलन के कारण टैकोमीटर ब्रिज की सटीकता कम है।

यदि डीसी मोटर एक कृत्रिम विशेषता पर काम कर रही है और आर्मेचर में एक बड़ा अतिरिक्त प्रतिरोध शामिल है, तो स्पीड रिले फ़ंक्शन आर्मेचर टर्मिनलों से जुड़े वोल्टेज रिले द्वारा किया जा सकता है।

विद्युत मोटर के आर्मेचर में वोल्टेज Uja = E + IjaRja।

चूँकि I = (U - E) / (Ri + Rext), हमें Ui = (Rext / (Ri + Rext)) x E + (RI / (Ri + Rext)) x U मिलता है, तो दूसरे पद की उपेक्षा की जा सकती है और आर्मेचर टर्मिनल वोल्टेज को ईएमएफ और मोटर के रोटेशन की गति के सीधे आनुपातिक माना जा सकता है।

चित्रा 4. वोल्टेज रिले के साथ गति नियंत्रण

चित्रा 5. केन्द्रापसारक गति नियंत्रण रिले

उनके पास एक बहुत ही सरल डिज़ाइन है। केन्द्रापसारक गति स्विच... रिले का आधार एक प्लास्टिक फेस प्लेट 4 है, जो एक शाफ्ट पर लगाया जाता है, जिसके रोटेशन की गति को नियंत्रित किया जाना चाहिए। बड़े पैमाने पर जंगम संपर्क 2 और एक निश्चित समायोज्य संपर्क 1 के साथ एक फ्लैट स्प्रिंग 3 सामने की प्लेट पर तय किया गया है। वसंत विशेष स्टील से बना है, जिसका लोच का मापांक व्यावहारिक रूप से तापमान परिवर्तन से स्वतंत्र है।

जब फेस प्लेट घूमती है, तो एक केन्द्रापसारक बल चल संपर्क पर कार्य करता है, जो रोटेशन की एक निश्चित गति से फ्लैट स्प्रिंग के प्रतिरोध को पार कर जाता है और संपर्कों को स्विच करता है। संपर्क उपकरण को स्लिप रिंग और ब्रश के माध्यम से करंट की आपूर्ति की जाती है, जो चित्र में नहीं दिखाया गया है। डीसी माइक्रोमोटर्स के लिए गति स्थिरीकरण प्रणालियों में ऐसे रिले का उपयोग किया जाता है। इसकी सादगी के बावजूद, सिस्टम 2% के आदेश पर त्रुटि के साथ गति बनाए रखता है।