Çamaşır makinesi motoru tacho ölçümü – RPM ve PPR hesabım doğru mu? Değişik fikirler...

[çaycı]

kutupları ayırıp uygun bir sabit dc akımla besleyip endüviye ayarlı dc verirseniz hem boşta devir sonsuza gitmez hem de yükte devir daha az düşer -hassas olmayan işler için geribeslemeye gerek bırakmayabilir

 

[Mikro Step]

Ustelik kutup alanini akimla artirarak torku dogrudan ayarlayabilirsiniz.
Devir sayisini enduvi akimiyla, torku da alan sargi akimiyla ayarlayabilirsiniz.

Kutup alani arttikca tork artarken devir sayisi da duser.

 

[Diyot]

kutupları ayırıp uygun bir sabit dc akımla besleyip endüviye ayarlı dc verirseniz hem boşta devir sonsuza gitmez hem de yükte devir daha az düşer -hassas olmayan işler için geribeslemeye gerek bırakmayabilir

Bu durumda motor da şönt/harici ikazlı motor olmuş olur. Sargıyı da dağıtıp şönt motor yapısına uygun şekilde tekrar sarmak gerekir. Seri motor yapısının avantajlarından da feragat edilmiş olur.

 

[taydin]

Aslinda bir sütun matkapta rotor ve stator ayrı kontrol edilen bir üniversal motor kullanılrsa, hem devir hem de torkun rahatlıkla yapılandırılabildiği bir makina ortaya çıkar. Ama pratikte bir faydası olur mu bilemiyorum

 

[Diyot]

Aslinda bir sütun matkapta rotor ve stator ayrı kontrol edilen bir üniversal motor kullanılrsa, hem devir hem de torkun rahatlıkla yapılandırılabildiği bir makina ortaya çıkar. Ama pratikte bir faydası olur mu bilemiyorum

Tatmin edici sonuç elde etmek için motor gücünü yüksek seçmek gerekir Hocam. Aksi takdirde ikazı zayıflatıp, devri yükselttiğinizde motorun torku düşük olur. Delmeye başladığınızda devirden düşer.

Geçmişte bazı uygulamalar için kompunt motorlar kullanılmış onlar tam size göre

 

[taydin]

Çok ciddi avantajlar var. Geniş bir devir ayar aralığı. 100 rpm yap, torku yüksek yap ve 36 mm matkapla delik del. 15000 rpm yap, 0.6 mm matkap ile tertemiz delik del. Fırça gürültüsü olmasa neredeyse benim tornaya üniversal motor takacağım Böylece istediğim devirde istediğim torku alırım.

 

[Diyot]

Çok ciddi avantajlar var. Geniş bir devir ayar aralığı. 100 rpm yap, torku yüksek yap ve 36 mm matkapla delik del. 15000 rpm yap, 0.6 mm matkap ile tertemiz delik del. Fırça gürültüsü olmasa neredeyse benim tornaya üniversal motor takacağım Böylece istediğim devirde istediğim torku alırım.

Devri 100 rpm yapmak için manyetik akıyı çok yüksek tutmak gerekir. Ona göre sargı ona göre nüve tabi endüviyi de ona göre beslemek gerekir

 

[clc]

Aslinda bir sütun matkapta rotor ve stator ayrı kontrol edilen bir üniversal motor kullanılrsa, hem devir hem de torkun rahatlıkla yapılandırılabildiği bir makina ortaya çıkar. Ama pratikte bir faydası olur mu bilemiyorum

Hem devir hem tork kontrolü yapabilmek için field a erişmenize gerek yok ki. Herhangi bir motor için bu yapılabilir bir kontrol. Field weakening yapılabilen DC motorlar var, field sargısı ayrı olanlar ya da statoru DQ şeklinde sarılmış olanlar. Pratikte kullanımı da var. Ama genellikle 15krpm gibi devirler kolay değiller. Genel olarak +5krpm uygulamalarda rulman kritik hale gelmeye başlıyor, 8-10krpm i aştıktan sonra dişli aktarmalar tıkanmaya başlıyor. 15krpm dönen bir motorun ucuna takılabilecek, kW bazında güç transfer edebilecek dişli aktarma kolayca alınabilecek bir şey değil mesela.
CNC tornalarda mesela(modeli hatırlamıyorum ama doğrudan incelediğim bir ürünün specleri üstünden yorum yapıyorum) spindle 6krpm e çıkabiliyor, 130Nm civarı tepe torku var. Buradan hesaplayınca spindle ın neredeyse 80kW olması gerekiyor ama aslında spindle sadece 15kW. O torku spindle düşük hızlardayken(~1krpm) veriyor, yüksek hızlardayken field weakening yaparak torku düşürüyor. Dişli değiştiren vs tornalarda var tabiki, benim baktığımda aktarma değişmediğini söylemişlerdi. Modeli hatırlayamadığım için datasheeti bulamıyorum ancak bu hesaplamalar sonucu elde ettiğim değerleri datashetten doğrulayabilmiştim. Hatta anlık yüklemeler için(cont dışı dutyler) değerleri de paylaşmıştı üretici. Zaten ekseni çok zorlayınca tezgah overtorque hatası kaldırıp duruyormuş, yani aynı anda kısmen tork kontrolü de yapıyor.

 

[Mikro Step]

Tamam da DC motorda torku ve hizi birbirinden bagimsiz ayarlamanin tek yolu alan sargisi olan DC motor kullanmak. PM fircali motorda bunu yapabilirmisin?

 

[clc]

Tamam da DC motorda torku ve hizi birbirinden bagimsiz ayarlamanin tek yolu alan sargisi olan DC motor kullanmak. PM fircali motorda bunu yapabilirmisin?

Yaparsın tabiki ama base speed region da kalırsın. Hala uyguladığın akım ve voltaj üstünden tork ve hız kontrol edilebilir. Tek sıkıntı gerilimi anma gerilimi üstüne çıkarmadan base speed region u terk edemezsin. İstisnası DQ şeklinde sarılmış olanlar, onlardan 4 terminal çıkar ve istenirse harici uyartım ile alan zayıflstılır

 

[Mikro Step]

Benim kafam basmadi. 4 terminal ciktiginda zaten sorun yok. Fakat Fircali PM motorda devir sayisini dusurup torku nasil artacaksin anlamadim.
Bu tip motorlardea akimi artirinca hem tork hem de hiz artiyor. Tersine akimi azaltinca tork ve hiz azaliyor.

 

[clc]

Benim kafam basmadi. 4 terminal ciktiginda zaten sorun yok. Fakat Fircali PM motorda devir sayisini dusurup torku nasil artacaksin anlamadim.
Bu tip motorlardea akimi artirinca hem tork hem de hiz artiyor. Tersine akimi azaltinca tork ve hiz azaliyor.

Torku arttıracağım demiyorum ki, kontrol edeceğim diyorum. Makinanın anma değerleri ve altında(base speed region) da istediğim noktada çalışmaya zorlayabilirim. Motor zaten bir inductor, hızını harici bir sensör den bildiğimi düşünelim. Bana bir tork referansı ve max hız verdiğiniz durumda o tork referansına karşılık gelen akımı uygularım, o hıza geldiği noktada tork referansını o hızda limitleyecek kadara getiririm. Çok kabaca anlattım ama bu mümkün ve bunu defalarca yaptığınıza çok eminim. İkinci örnek olarak anma değerleri 24V 4A olan PM BDC motor olsun, sargı direnci de 0. Siz bunu evinizdeki supply a takıp akım limitini 2A voltajı da 12V yaptığınızda torku yarısına, hızı da yarısına getirmiş olmaz mısınız?(tabiki supply da sihirli şekilde tam 12V 2A veriyor o anda motora) Base speed region içindeyseniz gayet mümkün bu kontroller. Kaldı ki alanı harici uyartımlı motorlarda da base speed içindeki operasyonda alanı zayıflatmak bir seçenek olsa da ana tercih sebebi olmasını gerektirecek bir avantaj yok bence.

 

[Mikro Step]

Tamam 24V 4A motor orneginizde iste 2A 12V yaptigimda hem tork hem de hiz birlikte degisiyor. Ben tork ve hizi olabildigince bagimsiz degistirmek istiyorum.

PM BDC motorda

T=K1*I
w=K2*I

Tek bagimsiz degiskenim armatur akimi I fakat I hem T yi hem de w yi degistiriyor.

 

[clc]

Tamam 24V 4A motor orneginizde iste 2A 12V yaptigimda hem tork hem de hiz birlikte degisiyor. Ben tork ve hizi olabildigince bagimsiz degistirmek istiyorum.

PM BDC motorda

T=K1*I
w=K2*I

Tek bagimsiz degiskenim armatur akimi I fakat I hem T yi hem de w yi degistiriyor.

w=k*v olacak. Endüklenen gerilim, akım ile tek ilişkisi sargı direncinden gelecek. Motora 24V 1A limitli güç kaynağı takın, anma torkunun 4te1 ini verdikten sonra hızı düşmeye sabit tork altında çalışmaya başlar. Yok diyorsanız ki ben spesifik bir tork ve hız değeri söyleyeceğim motor onda çalışsın, motorun tipinden bağımsız yük ona göre olmalı.

 

[Mikro Step]

Haklisin. PM BDC motor icin;

Surtunmeyi ihmal edelim. Direnci de ihmal edelim. Sadece bobin enduktansi ve enduvinin ataleti olsun.

[math]T=J*s*w=K_1*i[/math][math]i=\frac{(v-e)}{SL}[/math]
[math]j*s*w=\frac{K_1(V-K_2 *w)}{SL}[/math]
[math]j*s^2*L*w=K_1(V-K_2 *w)[/math]
[math]j*s^2*L*w+K_1K_2*w=K_1*V[/math]
[math]w=\frac{K_1*V}{j*s^2*L+K_1K_2}=\frac{A*V}{s^2+B}[/math]
Herhangi bir devirde tork ve hiz yuke bagimli.

Fakat alan sargili motor icin;

[math]T=J*s*w=K_1*i_e*K_2*Ia[/math]
Alan akimini enduvi akimindan bagimsiz olarak ayarlayabilirim.

[math]ie=\frac{(v-e)}{SL}[/math]
[math]ie=\frac{(v-w*K_3)}{SL}[/math]
[math]j*s*w=K1*K2*I_a*\frac{(v-K_3 *w)}{SL}[/math]
[math]j*s^2*L*w=K_1*K_2*I_a*(V-K_3 *w)[/math]
[math]K_3=Ia*K[/math]
[math]j*s^2*L*w=K_1*K_2*I_a*V-K_1*K_2*I_a^2*K*w[/math]
[math]K_1*K_2*I_a^2*K*w+j*s^2*L*w=K_1*K_2*I_a*V[/math]
[math]w(K_1*K_2*I_a^2*K+j*s^2*L)=K_1*K_2*I_a*V[/math]
[math]w=\frac{K_1*K_2*I_a*V}{K_1*K_2*I_a^2*K+j*s^2*L}[/math]
Ia alan akimini artirinca Torku artirabiliyoruz. Bu ayni zamanda paydadaki akimin karesinden dolayi devir sayisini dusuruyor gorunuyor. Zaten gercekte olan da bu.

V ile devir sayisini artiriyoruz.

Fakat detayli bir grafik cizip yorumlamak lazim.

Gecmiste bu motorla calisirken de aynen bu durumu gozledim.

Enduviye sabit gerilim uygulandiginda alan akimini arttirdikca devir dusuyor ve tork artiyordu. Gerilimi artirirsak da devir yukseliyordu.

Bu nedemek oluyor enduvi ve alan akimi ayri ayri denetlenen DC motorda motorun fiziksel sinirlari icinde alan sargisi kademesiz reduktor varmis gibi disli oranini belirlerken enduvi akimi da gaz pedaline benziyor.

 

[Mikro Step]

Hic hesaba girmeden su sekilde de yorum da yapilabilir.

Alan sargisinin akimini artirdikca enduvideki EMK artar. Bu enduvi akimini dusurur dolayisi ile hiz duser. Enduvi akiminin dusune voltaji artirarak engel olursan bu kez de hiz artar.