DC MOTOR

Giriş

Entegre devrelerle DC motor surmek ilk bakista kolay gibi gozukmektedir. Fakat pratik uygulamalari dikkate alarak sunu gormek mumkundur ki islem sirasinda IC (intecrated Circuit) üzerinde baskilara yol açacak sartlar mevcutsa islem basarisizlikla sonuçlanabilir. Kritik uygulamalarda dogru tasarim ve analizle IC nin zarar gormesine sebep olan sartlardan kaçinmak mumkundur.

GENEL KAVRAMLAR

Sekil 1. MOS köprüsü kullanarak bir DC motorun sürülüsünü gösteriyor. Dogru sirada 4 MOS u sürerek motordan akan akimin yönü ters çevirilebilir. Bu sayede motorun yönü de degistirilebilir. Motorun torku; akimin genliginin,motorun dahili parametrelerinin ve harici yükün bir fonksiyonudur. Rezistif tork motorun sürtünmesine baglidir. Akim seviyesi akim bölme ile kontrol edilebilir. Controller sense direncindeki voltaja bakarak akim seviyesini kontrol eder ve uygun güç MOS unu sürer.Öte yandan bunun anlami, akim sense drencinden akmadigi zaman akim seviyesini ölçmek ve dolayisiyla onu sinirlamak mümkün degildir.
Sekil2. harici bir döngü bulunduran genel bir uygulama devresini gösteriyor.
Gerçek motor hiziyla ilgili olan veri, köprüde akimi kararli kilan sistem tarafindan istene dönüs hizinin bir fonksiyonu olarak controllere aktarilir. Bu durumda akim ayrica, bölünerek sinirlanir.
Elektriksel olarak, bir DC motor voltaj jeneratoru V(w) bulunduran seri bir RL devresi ile gösterilebilir. Jenarator motor tarafindan uretilen ve kaynagin elektromotor kuvvetine zit olan "ters elektromotor kuvveti" ni gösterir (BEMF: Back Electromotive Force).

BEMF in degeri motorun açisal hizinin bir fonksiyonudur. Eger harici bir yuku yoksa ve hizi sinirlandirilmamis ise motor w açisal hizina kadar ivmelenir. V(w)(w açisal hizindaki BEMF) Vs kaynak voltajina esit olur. Bu durumda iki EMF birbirini yok eder ve bundan dolayi ivmelenmeye sebep olan motor torku ortadan kakar. Fakat pratikte V(w) her zaman Vs den biraz daha kuçuktur.

AKIMIN DOLANIMI

Kaynak tarafindan devreye aktarilan enerjinin bir kismi motorun induktansinda depolanir. Enduktif yuk suruldugu zaman, akim bolme sirasinda ve koprude motor uzerinden akan çapraz akimin yonu motorun yonunu ters çevirecek sekilde degisdigi sirada, her zaman enerjinin desarj olmasini saglayan biraz akim sirkulasyonu mevcuttur. Asagidaki sekiller, kullanilan akim bolme tipine bagli olan nihayi akim yolunu gosteriyor. Ilk iki durumda, yani "iki fazli" ve "izin" durumlarinda, akim çabucak düser ve bu durum hizli sirkülasyona sebep olur. "tek fazli" akim bölme metodu kullanildigi zaman akim, daha uzun bir zaman zarfinda zayiflar ve bunun sonucu da yavas sirkülasyondur.

 DINAMIK DAVRANIS

Bir DC motorun sürülüsü farkli safhalarda analiz edilir. IC' nin çalisma sartlari motorun sürdügü bir yük çesitidir. Esasen yük, sürtünme ile olusan bir yük ise, yavaslama safhasi-yükün kendisi bir fren torku kayanagi oldugu için- önemli degildir. Ancak yük, ataletle olusan bir yük oldugunda IC'ye motor tork jeneratörü gibi görünür. Bu durum IC'yi kendisine zarar verebilecek sartlarin içine sokabilir.

-Hizlanma safhasi: Akimin artisiyla, motorun azami hiza dogru veya kontrol döngüsü tarafindan kararli hale getirilene kadar ivmelenmesini saglayan tork olusur.

-Sabit Hiz: Bu durumda istenen hiz azami hizdan daha düsüktür. Akim, akim bölme ile sinirlandirilmistir. Bu MOS'larin çapraz iletime geçmesi için MOS'lari açip kapayarak yapilabilir.