تبديل ستاره مثلث موتورها
تبدیل ستاره مثلث
مقدمه
تبدیل ستاره مثلث در درایوها و در موتورهای القایی بکار می رود. این تبدیل به تئوری سه فاز ( یا سیستم های چند فازه) مرتبط می شود و نام انگلیسی این تبدیل (Y-delta) از شکل دیاگرام مداری گرفته شده که به ترتیب شبیه حرف Y و حرف یونانی Δ است.
اصول تبدیل ستاره مثلث
این تبدیل به منظور بوجود آوردن معادل هایی برای شبکه هایی با سه ترمینال بوجود آمده است.
برای بدست آوردن شبکه معادل می بایست مقاومت بین هر دو ترمینال برای هر دو شبکه یکسان باشد.
ساختارها
دو ساختار مختلف برای اتصال موتورهای الکتریکی به شبکه سه فاز وجود دارد:
سیم پیچی ستاره ـ سرعت پایین، ولتاژ استاندارد بالا
سیم پیچی مثلث ـ سرعت بالا، ولتاژ پایین
انتخاب ستاره مثلث می تواند مانند یک دنده برای سرعت یک موتور الکتریکی عمل کند. موتورها را به صورت ستاره راه اندازی می کنند و پس از رسیدن به سرعت نامی آنرا تبدیل به مثلث می کنند تا عملکرد موتور بهبود یابد.
اتصال ستاره
برای کاهش دادن تعداد اتصالات الکتریکی به یک ژنراتور انتهای هر یک سیم پیچ ها را به یک نقطه مشترک که نقطه خنثی یا نقطه شروع نامیده می شود، متصل می کنند. انتهای دیگر اتصال خودش را دارد. در این صورت برای یک موتور سه فاز، چهار اتصال به ژنراتور خواهیم داشت: یک اتصال خنثی و سه فاز.
مزیت این روش این است که سیم خنثی را می توانیم نازک تر از سیم های فاز بسازیم و بنابراین هم در وزن و هم در هزینه صرفه جویی خواهیم کرد. در برخی از سیستم ها، سیم خنثی حذف می شود و جریان های بازگشتی از طریق زمین عبور می کنند.
اتصال مثلت
وقتی که به یک ژنراتور سه سیم وصل شود که هر سیم به دو سر مقابل دو سیم پیچ مجاور وصل شده باشد، یک اتصال مثلث ایجاد کرده ایم.
اتصال مثلث می تواند بدون اتصال به زمین باشد که زمانی بسیار استفاده می شد. امروزه برخی سیستم های مثلث زمین گوشه وجود دارند که نقطه A در آنها زمین شده و برخی سیستم های مثلث سر وسط زمین شده که در آنها نقطه ای وسط A و C روی سیم پیچ زمین شده است و نیز تعدای سیستم های زیگزاگ زمین شده که یک نقطه خنثی را برای زمین کردن با استفاده از تبدیل زیگزاگ بوجود می آورد.
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
- موتور پله ای
موتور پله ای (Stepper Motor) یکی از انواع مو تور الکتریکی است که حرکت آن کاملا دقیق و از پیش تعریف شده می باشد و با ارسال بیتهای 0,1به سیم پیچهای آن می توان آنرا حرکت داد.
ساختار موتور پله ای
این موتورعموما دارای چهار قطب میباشد که سیم پیچها بر روی این چهار قطب قرار می گیرند و شما با ارسال بیتهای 0و1به این سیم پیچها در واقع میدان مغناطیسی ایجاد می کنید که این میدان باعث حرکت روتورمغناطیسی موجود در داخل موتور پله ای می شود البته میبایست این سیم پیچها را به توالی 0 و 1 کرد و گرنه موتو ر مطابق میل شما نخواهد چرخید یکی از مشخصه های این موتور زاویه حرکت آن می باشد و هر موتوری زاویه حرکتی مخصوص به خودش را دارد مثلا اگر موتوری زاویه حرکتش 7درجه باشد این موتور در هر بار ی که سیم پیچهایش حاوی ولتاژ می شوند 7 درجه در سمت حرکت عقربه های ساعت یا خلاف جهت آن بسته به اینکه سیم پیچها با چه ترتیبی ولتاژ دار می شوند خو اهد چرخید این 7 درجه چرخش برای این موتور پله ای نمونه یک پله یا یک step محسوب می شود با این تعریف متوجه شدید که یک موتور پله ای در یک دور کامل ممکن است.،100تا 200 پله کمتر یا بیشتر بسته به نوع موتور خواهد داشت.شما حتی می توانید یک موتور پله ای را به صورت نیم پله یعنی با نصف زاویه حرکت راه اندازی کنید این موتورها به صورت میکرو پله نیز حرکت می کنند در واقع منظور حرکت خیلی ریز ودقیق است. وقتیکه شما یک موتور پله ای را از نزدیک می بینید متوجه تعدادی سیم رنگی می شوید که از موتور پله ای بیرون آمده در واقع این سیم ها هر کدام به سر یک سیم پیج متصل هستند و یک سیم بین تمام سیم ها مشترک است
نحوه کنترل
این موتور به صورت 1 بیتی یا دو بیتی حرکت می کند در حالت یک بیتی در هر لحظه تنها یک سیم پیچ پالس 1 را دریافت می کند ودر حالت دو بیتی دو سیم پیچ در هر لحظه پالس 1 را دریا فت می کنند اگر این دریافت پالس به صورت منظم و پشت سر هم انجام شو د موتور نیز به صورت صحیح به سمت جهت حرکت عقربه های ساعت یا خلاف جهت آن حرکت خواهد کرد.
بیایید نحو ه کنترل موتور پله ای را در دو حالت یک بیتی یا دو بیتی بررسی کنیم
نحوه کنترل 1 بیتی
در حالت یک بیتی اگر اول سیم پیچ 1 را تحریک کنیم .سیم پیچ 2و3و4 بدون تحریک باید باشند جهت حرکت موتور پله ای در سمت حرکت عقربه های ساعت بعد از سیم پیچ 1 نوبت سیم پیچ 2 است که تحریک شود.، و در این حالت نیز بقیه سیم پیچها بدون تحریک هستند بعد از آن نوبت سیم پیچ 3 و سپس نوبت سیم پیچ شماره 4 است دقت کنید که در هر لحظه یک سیم پیچ تحریک شو د اگر بعد از سیم پیچ 1 سیم پیچ 4 را تحریک کنیم و سپس به سراغ3و2 برویم موتور در جهت عکس عقربه های ساعت خواهد چرخید.
نحوه کنترل 2 بیتی
در حالت دو بیتی در لحظه دو سیم پیچ بار دار می شو ند مثلا اگر اول سیم پیچ 1 و2 تحریک شوند بعد سیم پیچ 2و3 سپس 3و4 ودر نهایت 4و 1 برای حرکت موتور پله ای بایست همین ترتیب را تا موقعییکه می خوا هید موتور حرکت داشته باشد ادامه دهید حال اگر این ترتیب را عوض کنید موتور در خلاف جهت فعلی حرکت می کند

حالا بیا یید ببینیم چه اتفاق می افتد که موتور پله ای حرکت می کند.
کلید فهمیدن اینکه موتورهای الکتریکی چگونه کار می کنند فهمیدن نحوه عملکرد آهن ربای الکتریکی است آهن ربای الکتریکی مبنای کار موتورهای الکتریکی است.
اگر سیمی حدود 10 سانتی متر بردارید و به دور میخی بپیچید و دو سر آنرا به دو سر یک باطری وصل کنید زمانیکه جریان از سیم عبور می کند یک میدان مغناطیسی در اطراف سیم ایجاد می شود و آن میخ تبدیل به آهنربا می شود این میدان تا زمانییکه جریان از سیم عبور میکند وجود دارد یعنی تا زمانییکه دو سر سیم به باطری متصل باشد و زمانییکه این اتصال قطع شود این میدان نیز از بین می رود آن سر میخ که به قطب مثبت باطری وصل شده S وسر دیگر را که به قطب منفی باطری وصل شده N می نامییم حال اگر یک آهن ربای نعلی شکل بردارید و این میخ را به صورت معلق در وسط این آهن ربا قرار دهید به طورییکه میخ کاملا افقی قرار گیرد در صورتیکه قطب N میخ در مقابل قطب N آهن ربا ی نعلی شکل قرار بگیرد
وقطب دیگر میخ نیز به همین صورت در این وضعییت میخ 180 درجه خواهد چرخد تا قطب N میخ در مقابل قطب S آهنربا و قطب S میخ در مقابل قطب N آهن ربا قراربگیرد همانطور که میدانید دو قطب متضاد همدیگر را جذب ودو قطب همسان همدیگر را دفع می کنند که حرکت میخ نیز در آهن ربای نعلی شکل به همین صورت است
حرکت موتورپله ای نیز در واقع از همین قانون پیروی می کند ما هر بار که در یک موتور پله ای یک سیم پیچ را تحریک می کنیم در واقع قطبهای N , S را در داخل موتور ایجاد میکنیم و روتور نیز مثل آن میخ و با استفاده از قانون جذب ودفع قطبها به حرکت در مآید واین حرکت همان چیزی است که ما به صورت فیزیکی از موتور مشاهده می کنیم
|
|
- در این پروژه دو عدد موتور پله ای به صورت مجزا از طریق دو پورت سریال کامپیوتردر حالت دو بیتی راه اندازی می شود.موقعیت دقیق موتور توسط برنامه ای که به زبان ویژوآل بیسیک نوشته شده با ارسال پالسهای دیجیتال (0و1) به پایه های 1و2 آیسی ULN2803 برای موتور اول و پایه های 5 و 6 همان آیسی برای موتور دوم کنترل می شود موتور پله ای که در این پروژه استفاده شده چهار قطبی می باشد
وسایل مورد نیاز
ابزار مورد نیاز
1-کامپیوتر2- برد بورد
3-سیم تلفنی
4- منبع تغذیه یا باطری 12VDC(منظور از DC همان ولتاژ ثابت است)
5-هویه
6-سیم لحیم
7-فایلهای DLL
قطعات مورد نیاز
1-دو عدد موتور پله ای2-دو سوکت RS232
IC ULN2803-3
روش کار
میزان ولتاژ قابل تحمل آیسیULN2803 تا حدود 50ولت میباشد.پایه های 1 تا 8 این آیسی ورودی وپایه های 18 تا 11 خروجی هستند.پایه 10 تغذیه و پایه 9 منفی آیسی است.میزان جریان قابل تحمل این آیسی حدود 500 میلی آمپر است. اگر به شکل این آیسی نگاه کنید متوجه یک نیم دایره کوچک در وسط یکی از عرضهای آن می شوید اگر این نیم دایره را پیدا کردید سمت چپ آن شروع پایه های آیسی از 1 می شود.
|
|
در هنگام شروع به کار با منبع تغذیه در صورتیکه منبع تغذیه هر دو حالتAC, DC (منظور از AC همان ولتاژ متغیر است مثل برق شهر) داشته باشد حتما آنرا روی حالت DC قرار دهید و کلید تنظیم مربوط به ولتاژ را تا حدی بچرخانید که صفحه نمایش 12vرا نمایش دهد.خروجی مثبت ومنفی منبع تغذیه یا باطری 12vDCرا مطابق شکل انتهای صفحه بر روی برد بورد قرار دهید
البته فعلا آنرا خاموش کنید.
پایه 9 آیسی را به قطب منفی که از باطری یا منبع تغذیه آورده اید وصل کنید و پایه 10 آیسی را به قطب مثبتی که از باطری یا منبع تغذیه آمده است وصل کنید
روش اتصال سیمهای سوکت RS232
اگر به دو عدد سوکت RS232 که تهیه کرده اید به خوبی نگاه کنید متوجه یک سری شماره از 1 تا 9 روی آن می شوید این شماره ها در واقع همان شماره پینهای مربوط به ارسال و دریافت هستند در این پروژه ما به 3 پین احتیاج داریم پینهای 4و5و7 پین 4 DTR پین 5 GND پین 7 RTS پین 5 در واقع زمین ما در ارسال ودریافت استانداردRS232 است که می بایست به قطب منفی که از منبع تغذیه یا باطری به روی برد بورد آورده ایم وصل کنید.برای اتصال این پینها بر روی برد بورد پیچهای مربوط به این سوکتها را باز کرده واز سیمهای تلفنی که در اختیار دارید حدود سه تکه 30سانتی متری بسته به فاصله کامپیوتر تا میز کار ببرید.حال با استفاده از هویه و سیم قلعی که تهیه کرده اید این سیمها را به پینهای سوکت RS232 وصل کنید در هنگام لحیم کردن به شماره پینها دقت کنید و برای اینکه بعدا مشکلی پیش نیاید بهتر است برای هر پین یک سیم رنگی مجزا در نظر بگیرید.حال DTR را که پین 4 است و آنرا به یک تکه سیم لحیم کرده اید به پایه شماره 1 آیسی و RTS را که پین 7 میباشد و آنرا نیز لحیم کرده اید به پایه 2 آیسی بر روی برد بورد قرار دهید.ضمننا همانطور که گفته شد حتما پین 5 را نیز لحیم کرده و به منفی روی برد بورد وصل کنیر.از پایه 18 آیسی که خروجی پایه 1 آیسی است به پایه 3 آیسی و از پایه 17 آیسی که خروجی پایه 2 آیسی است به پایه 4 آیسی وصل کنید
|
table |



سلام . من اردلان هستم .25ساله . فارغ التحصيل مهندسی الکترونیک دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران جنوب ! عاشق الکترونیک و دنیای زیبای آن . در ضمن در زمینه موسیقی هم به آهنگ های آرش و نانسی عجرم علاقه مند هستم . با تشکر...!!!