با توجه به توسعه اقتصادی و رشد صنعت، استفاده از موتورهای DC یا جریان مستقیم نسبت به گذشته متداول تر شده اند. بنابراین، امروزه موتورهای DC نقش مهمی را در زندگی ما بازی میکنند. از کابردهای خانگی گرفته تا کاربردهای صنعتی. مثلا در مخلوط‌کن‌ها، قهوه سازها، دستگاه‌های شمارنده اسکناس و رباتهای صنعتی از این نوع موتور استفاده میکنند.
مشکل و راه‌حل ها
برای راه اندازی بارهای القایی همین مثل موتورهای الکتریکی DC، در همان لحظه ابتدایی جریان چند برابری نسبت به حالت معمول میکشند. برای اینکه این خواسته را برآورده کنیم، چندین راه‌حل وجود دارد. در ادامه به تعدادی از این راه حل ها اشاره کرده‌ایم:
- استفاده از منبع تغذیه با توان بالاتر : این عمل بسیار رایج است که برای یک موتور جریان مستقیم(DC) 150 واتی با پیک جریان 3 برابری، منبع تغذیه 450 واتی گذاشته شود. این نوع ط راحی بیش از نیاز بوده و منجر به افزایش هزینه و اشغال فضای بیشتر میشود.
- موازی کردن منبع تغذیه ها برای افزایش ظرفیت راه اندازی در لحظه ابتدایی : راه حل دوم این است که از چند منبع تغذیه موازی برای راه اندازی بار استفاده کنیم. اما بازهم افزایش تعداد منبع تغذیه ها باعث گران تر شدن طرح و اشغال فضای بیشتر میشود.
- بهینه کردن سامانه برای کم اثر کردن پیک جریانی : طی یک سلسله مراتب و بصورت مرحله‌ای، موتور ها را به صورت جداگانه روشن کنیم که پیک جریان راه اندازی بهینه تر شود. با این حال، این روش تاثیرات منفی خود را روی مشخصات راه اندازی سیستم میگذارد.
بهترین راه حل
روش هایی که در بالا به آن اشاره کردیم همانطور که مشخص است، راه حل هایی است که تنها قصد سازگاری با لحظه راه اندازی داریم. بهترین راه حل اما چیست؟ بهترین راه حل، استفاده از منبع تغذیه ای است که دو شرط مطلوبمان را داشته باشد. یعنی :
- توان خروجی آن با توان مصرفی بارمان در لحظه بعد از راه اندازی یکسان باشد .
- در همان لحظه ابتدایی و گذرا، توانایی تولید جریان چند برابری بار را تولید کند.
این راه حل نه تنها باعث کاهش هزینه و فضای اشغالی میشود، بلکه نصب و استفاده راحت تری برای مشتریان به ارمغان می‌آورد.
با در نظر گرفتن این خواسته بازار و صنعت، مین ول خانواده HRP-N3 را طراحی و به بازار عرضه کرد. منبع تغذیه های AC به DC تک خروجی PFC دار خانواده HRP-N3، توانایی تولید جریان 350 درصد مقدار نامی به مدت 5 ثانیه برای پوشش پیک جریان بار را دارد. در حال حاضر سری های HRP-150N3/300N3/600N3 به بازار عرضه شده اند.
در ادامه محساباتی آورده ایم که مربوط به بخش پیک توانی است.
محاسبه توان تولیدی در لحظه های پیک جریانی HRP-N3
بخش های متفاوت جریان کشی منبع تغذیه HRP-N3
مثال
قصد انتخاب منبع تغذیه، برای موتور 24 ولت DC دستگاه اسکناس شمار با مشخصات زیر داریم :
- پیک جریانی : 66.7 آمپر (800 وات)
- زمان پیک توان کمتر از 5 ثانیه با بازده زمانی 10%
چه منبع تغذیه ای برای این دستگاه مناسب است؟
- با توجه به پیک توانی بار، سری های HRP-300N3-24 , HRP-600N3 و HRP-600N-24 گزینه های خوبی برای این بار هستند. اما در جستوجوی بهترین گزینه هستیم. بیاید در ابتدا با منبع تغذیه ای شروع کنیم که کمترین توان خروجی را دارد یعنی سری HRP-300N3.
- محاسبات لازم را طبق فرمول هایی که در قسمت قبل ارائه دادیم، اجرا کنیم و همچنین به منحنی توان خروجی توجه کنیم.
محاسبات مسئله انتخاب منبع تغذیه HRP-300N3
اگر بازه زمانی متفاوتی را انتخاب کردید با درون یابی منحنی توان، مقدار مورد نظر را پیدا کنید.
- نتیجه گیری:
- بنابراین ارزان ترین و کم حجم ترین منبع تغذیه یعنی سری HRP-300N3-24 از بین گزینه، برای این مسئله انتخاب مناسبی است.
- با توجه به الزامات پیک توانی 800 وات زیر 5 ثانیه و در دوره های حداقلی 45 ثانیه باید منبع تغذیه حداقل 45 ثانیه قبل از شروع پیک دیگر خنک سازی شود.
- توان مصرفی در دوره‌های غیر از پیک، باید کمتر از 284.4 وات باشد.
چند مثال از کاربرد
مورد اول : بازوهای ربات صنعتی
بازوهای رباتیکی یک دستگاه مکانیکی قابل برنامه ریزی است که بسیار شبیه بازو انسان عمل میکند و میتوان با آن یک عمل مشخصی را انجام داد. این دستگاه شامل چند موتور است که بازوها را حرکت میدهند. سری‌های HRP-N3 توانایی تولید توان 350 درصد مقدار نامی حداکثر به مدت 5 ثانیه را دارند. بنابراین برای این کاربرد انتخاب بسیار مناسبی اند. مشتریان دیگر لازم نیست برای اینکه توان بیشتر لحظه ای،هزینه زیادی روی منبع تغذیه بکنند.
کاربرد منبع تغذیه HRP-N3 در بازوهای رباتیک
مورد دوم: چاپگرهای بزرگ
پرینترهای بزرگ، چندین موتور دارند تا غلتک ها را بچرخانند. این دستگاه به هنگام چاپ بصورت عادی، چندصد وات توان مصرف میکند. گرچه در لحظه گذرا شروع به کار، بیش از 1000 وات توان میکشد. سری HRP-600N3 به خوبی قادر است که این دستگاه را بدون هیچ طراحی مضاف بر نیاز، تغذیه کند.
استفاده منبع تغذیه HRP-N3 در پرینترهای بزرگ
