আমি জানি যে অনেক বৈদ্যুতিন গাড়ি ব্রেকের প্যাডগুলিতে অকেজো তাপকে রূপান্তরিত করার পরিবর্তে গাড়ির গতিবেগকে ব্যাটারিগুলিতে সঞ্চিত শক্তিতে রূপান্তর করতে সক্ষম হয়। কিভাবে কাজ করে? আমি কীভাবে এটি বাস্তবায়ন করতে পারি?

motor h-bridge

— ফিল ফ্রস্ট
সূত্র

সম্ভবত আপনি এটি ইতিমধ্যে পেয়েছেন, এবং কেবল এটি জানেন না। আপনি যদি অর্ধ সেতু বা এইচ-ব্রিজ এবং পিডব্লিউএম বা অনুরূপ দিয়ে মোটর চালাচ্ছেন তবে আপনার পুনর্জন্মজনক ব্রেকিং রয়েছে। আসুন একটি অর্ধ সেতু বিবেচনা করুন, যেহেতু এই বিশ্লেষণের জন্য আমরা মোটরটি কেবলমাত্র এক দিকে চালাব:

সরল অর্ধ সেতু

প্রথমে আসুন পুনরায় জন্মানো ব্রেকিং বিবেচনা করুন। ব্রিজের আউটপুট বেশি হলে (এস 1 টি বন্ধ, এস 2 খোলা) মোটর পুরো গতিবেগকে ত্বরান্বিত করবে। যদি ব্রিজটি এখন কম স্যুইচ করা হয়, মোটরটি কেবল আলতো করে থামার উপযোগী হবে না। এটি একটি স্টপেজে স্ল্যাম হবে, যেন তার উপর ব্রেক থাকলে কেউ। কেন?

একটি মোটর একটি সিরিজ সূচক এবং ভোল্টেজ উত্স হিসাবে মডেল করা যেতে পারে। মোটর টর্কটি বর্তমানের সাথে সমানুপাতিক। ভোল্টেজ উত্সকে ব্যাক-ইএমএফ বলা হয় এবং এটি মোটরের গতির সাথে আনুপাতিক। এ কারণেই কোনও মোটর যখন লোড হয় (বা সবচেয়ে খারাপ, স্টলড) হয় তখন আরও বেশি প্রসারিত করে: গতি কমে যাওয়ার সাথে সাথে, ব্যাক-ইএমএফ হ্রাস পায় এবং এটি সরবরাহের ভোল্টেজকে কম বিরোধিতা করে, ফলস্বরূপ উচ্চতর স্রোত ঘটে। আসুন আমরা সেই মডেলটির সাথে আমাদের স্কিমেটিককে এমন মানগুলি দিয়ে আবার আঁকাম যেন আমাদের মোটর দ্রুত গতিতে ঘুরছে:

মোটর এগিয়ে চলছে

এই মোটর পুরো গতিতে চলছে। মোটরের ঘর্ষণকে কাটিয়ে উঠতে আমাদের কাছে একটি ছোট প্রবাহ রয়েছে, এবং ব্যাক-ইএমএফটি সরবরাহ ভোল্টেজ, আর 1 এর চেয়ে কম ভোল্টেজ ড্রপ করে। খুব বেশি প্রবাহিত হয়না কারণ ব্যাক-ইএমএফ বেশিরভাগ সরবরাহের ভোল্টেজ বাতিল করে, তাই এল 1 এবং আর 1 কেবল 100 মিভি দেখায়। এখন যখন আমরা ব্রিজটি নিচের দিকে স্যুইচ করি তখন কী হয়?

সবেমাত্র ব্রিজ

প্রথমে কিছু না। এল 1 কারেন্টে তাত্ক্ষণিক পরিবর্তন প্রতিরোধ করে। যাইহোক, এই গত দীর্ঘ, এবং খুব শীঘ্রই না (সময় ধ্রুবক দ্বারা সংজ্ঞায়িত না বেশি দুয়েক সাধারণত) ব্যাক EMF (v1) বর্তমান বিপরীত হয়েছে, এবং এখন এটি অন্য যাচ্ছে অভিমুখ. এছাড়া চমত্কার বিশাল, যেহেতু এখন L1 ও R1 ছোট পার্থক্য দেখি না (এটা ছিল ), কিন্তু এখন তারা V1 থেকে থেকে পূর্ণ 9.9V একা দেখুন: $L_1 / R_1$ $ms$ $V_{B1}-V_1$ $100mV$

ব্রেকিং কারেন্ট

আমাদের এখন বিপরীত দিকে প্রবাহিত একটি বৃহত কারেন্ট রয়েছে । টর্ক বর্তমানের সাথে সমানুপাতিক, সুতরাং এখন ঘর্ষণ কাটিয়ে উঠতে কেবলমাত্র একটি মৃদু ঘড়ির কাঁটার বল প্রয়োগ করার পরিবর্তে, আমরা একটি শক্ত পাল্টা দিকের চাপ প্রয়োগ করছি, এবং যান্ত্রিক বোঝা দ্রুত হ্রাস পাচ্ছে। মোটরের গতি হ্রাস পাওয়ার সাথে সাথে ভি 1-তেও ফলস্বরূপ কারেন্টটি এবং তার সাথে টর্কটি ঘটায় যতক্ষণ না লোড আর স্পিনি না হয়।

কোথায় গেল শক্তি? যান্ত্রিক লোডের গতিশক্তি শক্তি। এটা ঠিক অদৃশ্য হয়ে যাবে না, তাই না?

ঠিক। আপনি যদি আবার সার্কিটের দিকে তাকান, আমাদের আর -1 দিয়ে প্রবাহিত হয়েছে 9.9A। । লোডের গতিবেগ শক্তি মোটরের বাতাসের প্রতিরোধের (এবং একটি ব্যবহারিক সার্কিটে, এইচ-ব্রিজ ট্রানজিস্টারেও) উত্তাপে রূপান্তরিত হয়েছিল। কিছু মোটর এই উচ্চ শক্তি দ্বারা ধ্বংস হয়ে যাবে। অন্যরা নাও পারে। ব্যাক-ইএমএফ দ্বারা উত্পন্ন উত্স মোটরটির স্টল প্রবাহের মতো প্রায় শক্তিশালী, তাই যদি আপনার মোটর অতিরিক্ত গরম না করে স্টল চালাতে পারে তবে এটি সারা দিন এভাবে ব্রেক করতে পারে। $P_{R1} = (9.9A)^2 1\Omega = 98.01W$

সুতরাং আমি কীভাবে শক্তি সঞ্চয় করব, পরিবর্তে তা উত্তাপে রূপান্তরিত করব?

চলুন আমরা ব্রেকিং শুরু করার পরে কিছুটা কী ঘটছে তা দেখুন তবে আমরা থামার আগে:

মাঝপথে ব্রেক

মোটরটি উল্লেখযোগ্যভাবে ধীর হয়ে গেছে (ব্যাক-এমএফ 1 ভি), এবং এটির সাথে কারেন্ট হ্রাস পেয়েছে। এখন যদি আমরা ব্রিজটি উঁচু দিকে স্যুইচ করি?

ব্যাটারি চার্জ হইতেছে

আহ হা! আমরা ব্যাটারি চার্জ করছি! অবশ্যই, আমরা যদি মতো (আবার সময় ধ্রুবক দ্বারা সংজ্ঞায়িত ) তবে বর্তমান দিকটি বিপরীত হবে এবং আমরা আমাদের ব্যাটারিটি উন্মুক্ত করব, এবং আমাদের মোটরটিকে গতিবেগ করব, ব্রেক করব না। $L_1 / R_1$

সুতরাং এটি করবেন না । যতক্ষণ আমরা এই রাজ্যে থাকব ততক্ষণ স্রোত হ্রাস পাচ্ছে। সুতরাং, আমরা ব্রিজটি কম সহ, অন্য রাজ্যে ফিরে যাই, যাতে ব্যাক-এমএফ বর্তমান ব্যাক আপটি তৈরি করতে পারে। তারপরে আমরা আবার স্যুইচ করি এবং এর কিছুটা ব্যাটারিতে শুট করি। পুনরাবৃত্তি, দ্রুত।

এটি যদি পিডাব্লুএম মোটর নিয়ন্ত্রণের জন্য সাধারণভাবে যা করে তা যদি মনে হয় তবে তা কারণ। এ কারণেই সম্ভবত আপনার এটি ইতিমধ্যে ছিল এবং কেবল এটি জানেন না।

পরিচালনার নীতিটি একবার বুঝতে পারলে আপনি কিছু সরলকরণ করতে পারেন। যখন কোনও মোটর পিডব্লিউএম দ্বারা চালিত হয়, মোটরটির উপস্থাপকতা (এল 1) ফ্লাইওয়েলের মতো কাজ করে, আপনি মোটরটিতে যে ভোল্টেজ প্রয়োগ করেন তার গড় বাড়িয়ে তোলে। এটি মনে হয় যেন আপনার কাছে একটি বাস্তব উড়ান রয়েছে এবং বারবার হাতুড়ি দিয়ে আঘাত করেছেন। সুতরাং এই উদাহরণে আমাদের সরবরাহ ভোল্টেজ 10V হয়। যদি আমাদের পিডাব্লুএম ডিউটি চক্রটি 80% হয়, আমরা কার্যকরভাবে 8 ( ) দিয়ে মোটরটি চালাচ্ছি । $80\% \cdot 10V = 8V$

সরলীকৃত মডেল

যখনই ব্যাক-ইএমএফ এই ভোল্টেজের চেয়ে বেশি হয়, আপনি পুনর্জন্মযুক্ত ব্রেকিং পান। এটি যখনই বাহ্যিক শক্তির তুলনায় পিডাব্লুএম শুল্ক চক্র দ্রুত হ্রাস পাবে (ঘর্ষণ, উদাহরণস্বরূপ) মোটরটি ধীর করবে This সার্কিটের যে কোনও প্রতিরোধের ফলে আপনি যান্ত্রিক লোড থেকে পুনরুদ্ধার করতে পারবেন এমন শক্তি হ্রাস করে। সর্বাধিক চরম ক্ষেত্রে যেখানে পিডাব্লুএম শুল্ক চক্র হ্রাস পেয়ে 0% এবং মোটর টার্মিনালগুলি একসাথে ছোট করা হয়, বর্তমানটি এত বেশি যে ক্ষয়ক্ষতি 100% এ পৌঁছে যায়। ( ) $P = I^2 R$

আপনি ব্রিজের সমস্ত ট্রানজিস্টরও খুলতে পারেন এবং সেতুর ডায়োডের মাধ্যমে ইন্ডাক্টর কারেন্ট মারা যাবে। তারপরে ব্যাক-ইএমএফ বা ব্যাটারির মধ্যে কারেন্ট চালানোর কোনও পথ থাকবে না এবং মোটরটি ফ্রি হুইল করবে। অবশ্যই না করে, কিছু বাহ্যিক শক্তি সরবরাহের ভোল্টেজের চেয়ে বেশি ব্যাক-ইএমএফ ঠেলে যথেষ্ট মোটরটিকে ত্বরান্বিত করে। পাহাড়ের নিচে নামা গাড়ি একটি ভাল উদাহরণ।

অন্যান্য সমস্ত ক্ষেত্রে, আপনি পুনর্জন্মজনক ব্রেকিং পান।

ব্যবহারিক পরিণতি

আপনি আবশ্যক বিবেচনা কি মোটর থেকে যান্ত্রিক শক্তি দিয়ে চেষ্টা করতে হবে। ব্যাটারি শক্তি শোষণ করতে পারে, তবে ব্যাটারির ধরণে কতটা এবং কত দ্রুত তা সীমাবদ্ধ রয়েছে। কিছু পাওয়ার সাপ্লাই (লিনিয়ার ভোল্টেজ নিয়ামকগণ, উদাহরণস্বরূপ) মোটেই শক্তি শোষণ করতে পারে না।

আপনি যদি শক্তিটি যাওয়ার জন্য কোনও স্থান সরবরাহ না করেন, হয় কোনও ব্যাটারি, বা সার্কিটের কোনও লোড, এটি পাওয়ার সাপ্লাই ডিকপলিং ক্যাপাসিটারগুলিতে চলে যাবে। আপনার যদি মোটর থেকে যথেষ্ট পরিমাণ শক্তি ফিরে আসে এবং পর্যাপ্ত ক্যাপাসিট্যান্স না থাকে তবে কিছু না ভাঙ্গলে পাওয়ার সাপ্লাই রেল ভোল্টেজ বাড়বে।

আপনার সার্কিটটি অবশ্যই ডিজাইন করুন যাতে এটি না ঘটে। বৈদ্যুতিন গাড়িতে এমন জটিল ব্যাটারি কন্ট্রোলার রয়েছে যা প্রচলিত ব্রেকগুলি প্রয়োগ করে যদি ব্যাটারিগুলি গাড়ির গতিবেগ শক্তি আর গ্রহণ করতে না পারে। আপনি সরবরাহের রেলগুলি জুড়ে পাওয়ার রোধকেও স্যুইচ করতে পারেন বা আপনার মোটর কন্ট্রোলারটিকে ব্রেকিং ব্যাকআপ করতে ডিজাইন করতে পারেন যদি এটি খুব বেশি হয়ে যায়।

আমি কীভাবে ডিসি মোটরটির পুনঃজাগরণীয় ব্রেকিং প্রয়োগ করতে পারি?

ব্যবহারিক পরিণতি

সম্পর্কিত প্রশ্নাবলী

সম্পর্কিত গাফিলতিমূলক প্রশ্ন ফুঁসে মন