مقاله ای کامل در مورد موتورهای DC

مقدمه

موتور ینیورسا ل

موتور پله ای

سرو موتور

موتور AC

موتور خطی

کاربردهای سرو موتور

مدار معادل یک موتور DC

موتور DC تحریک مستقل و شنت

مشخصه ترمینال یک موتور DCشنت

کنترل سرعت در موتور DC شنت

موتور DC سری

موتور DC کمپوند

کنترل سرعت در موتور DC کمپوند

راه اندازی موتور DC

MOTOR DC

متورهای DC

یکی از اولین موتورهای دوار ، اگر نگوییم اولین ، توسط مایکل فارادی در سال 1821 یک سیم آویخته شده آزاد که در یک ظرف جیوه غوطه‌ور بود، می‌شد. یک آهنربای دائم در وسط ظرف قرار داده شده بود. وقتی که جریانی از سیم عبور می‌کرد، سیم حول آهنربا به گردش در می‌آمد و نشان می‌داد که جریان منجر به افزایش یک میدان مغناطیسی دایره‌ای اطراف سیم می‌شود. این موتور اغلب در کلاسهای فیزیک مدارس نشان داده می‌شود، اما گاهاً بجای ماده سمی جیوه ، از آب نمک استفاده می‌شود.

موتور کلاسیک DC دارای آرمیچری از آهنربای الکتریکی است. یک سوییچ گردشی به نام کموتاتور جهت جریان الکتریکی را در هر سیکل دو بار برعکس می کند تا در آرمیچر جریان یابد و آهنرباهای الکتریکی، آهنربای دائمی را در بیرون موتور جذب و دفع کنند. سرعت موتور DC به مجموعه ای از ولتاژ و جریان عبوری از سیم پیچهای موتور و بار موتور یا گشتاور ترمزی ، بستگی دارد.

سرعت موتور DC وابسته به ولتاژ و گشتاور آن وابسته به جریان است. معمولاً سرعت توسط ولتاژ متغیر یا عبور جریان و با استفاده از تپها (نوعی کلید تغییر دهنده وضعیت سیم پیچ) در سیم پیچی موتور یا با داشتن یک منبع ولتاژ متغیر ، کنترل می‌شود. بدلیل اینکه این نوع از موتور می‌تواند در سرعتهای پایین گشتاوری زیاد ایجاد کند، معمولاً از آن در کاربردهای ترکشن (کششی) نظیر لکوموتیوها استفاده می‌کنند.
اما به هرحال در طراحی کلاسیک محدودیتهای متعددی وجود دارد که بسیاری از این محدودیتها ناشی از نیاز به جاروبکهایی برای اتصال به کموتاتور است. سایش جاروبکها و کموتاتور ، ایجاد اصطکاک می‌کند و هر چه که سرعت موتور بالاتر باشد، جاروبکها می‌بایست محکمتر فشار داده شوند تا اتصال خوبی را برقرار کنند. نه تنها این اصطکاک منجر به سر و صدای موتور می‌شود بلکه این امر یک محدودیت بالاتری را روی سرعت ایجاد می‌کند و به این معنی است که جاروبکها نهایتاً از بین رفته نیاز به تعویض پیدا می‌کنند. اتصال ناقص الکتریکی نیز تولید نویز الکتریکی در مدار متصل می‌کند. این مشکلات با جابجا کردن درون موتور با بیرون آن از بین می‌روند، با قرار دادن آهنرباهای دائم در داخل و سیم پیچها در بیرون به یک طراحی بدون جاروبک می‌رسیم.

موتورهای میدان سیم پیچی شده

آهنرباهای دائم در (استاتور) بیرونی یک موتور DC را می‌توان با آهنرباهای الکتریکی تعویض کرد. با تغییر جریان میدان (سیم پیچی روی آهنربای الکتریکی) می‌توانیم نسبت سرعت/گشتاور موتور را تغییر دهیم. اگر سیم پیچی میدان به صورت سری با سیم پیچی آرمیچر قرار داده شود، یک موتور گشتاور بالای کم سرعت و اگر به صورت موازی قرار داده شود، یک موتور سرعت بالا با گشتاور کم خواهیم داشت. می‌توانیم برای بدست آوردن حتی سرعت بیشتر اما با گشتاور به همان میزان کمتر ، جریان میدان را کمتر هم کنیم. این تکنیک برای ترکشن الکتریکی و بسیاری از کاربردهای مشابه آن ایده‌آل است و کاربرد این تکنیک می‌تواند منجر به حذف تجهیزات یک جعبه دنده متغیر مکانیکی شود.

موتورهای یونیورسال

نوع دیگری از موتورهای الکتریکی موتور پله‌ای است، که در آن یک روتور درونی، شامل آهنرباهای دائمی

توسط یک دسته از آهنرباهای خارجی که به صورت الکترونیکی روشن و خاموش می‌شوند، کنترل می‌شود. یک

موتور پله‌ای ترکیبی از یک موتور الکتریکی DC و یک سلونوئید است. موتورهای پله‌ای ساده توسط بخشی از

یک سیستم دنده‌ای در حالتهای موقعیتی معینی قرار می‌گیرند، اما موتورهای پله‌ای نسبتاً کنترل شده، می‌توانند

بسیار آرام بچرخند. موتورهای پله‌ای کنترل شده با رایانه یکی از فرمهای سیستم‌های تنظیم موقعیت است، بویژه

وقتی که بخشی از یک سیستم دیجیتال دارای کنترل فرمان یار باشند

موتورهای خطی

یک موتور خطی اساساً یک موتور الکتریکی است که از حالت دوار در آمده تا بجای اینکه یک گشتاور (چرخش)

گردشی تولید کند، یک نیروی خطی توسط ایجاد یک میدان الکترومغناطیسی سیار در طولش، بوجود آورد

. موتورهای خطی اغلب موتورهای القایی یا پله‌ای هستند. می‌توانید یک موتور خطی را در یک قطار سریع السیر

مگلو مشاهده کنید که در آن قطار روی زمین پرواز می‌کند. نوع دیگری از موتورهای الکتریکی موتور پله‌ای

است، که در آن یک روتور درونی ، شامل آهنرباهای دائمی توسط یک دسته از آهنرباهای خارجی که به صورت

الکترونیکی روشن و خاموش می‌شوند، کنترل می‌شود. یک موتور پله‌ای ترکیبی از یک موتور الکتریکی DC و

یک سلونوئید است. موتورهای پله‌ای ساده توسط بخشی از یک سیستم دنده‌ای در حالتهای موقعیتی معینی قرار

می‌گیرند، اما موتورهای پله‌ای نسبتاً کنترل شده ، می‌توانند بسیار آرام بچرخند. موتورهای پله‌ای کنترل شده با

کامپیوتر یکی از فرمهای سیستم‌های تنظیم موقعیت است،

سرو موتور

در کاربردهاي مـدرن ، واژه سرو يا مکانيــسم سرو به يک سيستم کنـترلي فيدبک که متغير کنترل شونده ، موقعيت يا مشتق موقعيت مکانيکي به عنوان سرعت و شتاب است، محدود مي شود.

يک سيستم کنترلي فيدبک ، سيـستم کنـترلي است که به نگهـداشتن يک رابطه مفروض بين يک کميت کنـترل شده و يک کميـت مرجع ، با مقايسه توابع آنها و اسـتفاده از اختلاف به عنوان وسيله کنترل منجر مي شود.

سيستم کنـترلي فيدبک الکتريکي ، عموما براي کار به انرژي الکتـريکي تکيه مي کند . مشخصـات مهمي که معمولا براي چنين کنترلي مورد نياز است ، عبارتند از :

نياز هاي چنين کنترلي عبارتست از :

1- وسيله آشکار سازي خطا ،

2- تقويت کننده و

3- وسيله تصحيح خطا ،

كه در شكل 1 نشان داده شده است .

هر عنـصر هدف ويژه اي در هماهنگ کردن کميت مرجع با کميت کنترل شده ايفا مي کند . وسيله آشکـــارسازي خـطا هنــگامي که کميـت تنظيم شده متفاوت از کميت مرجع است ، خطا را آشکار مي کند . سپـس يک سيگنـال خطا به تقويت کنـنده اي که قــدرت وسيله تصـحيح خطا را فراهم مي کند مي فرسـتد . با اين تـوان وسيـله تصـحيح خطا ، کمـيت کـنترل شـده را آنـچنـــان تغيير مي دهد که با ورودي مرجع هماهنگ گردد .

به موتورهـايي که به سرعـت به سيگنال خطا پاسخ مي دهنـد و سريعا به بار شتاب مي دهنـد سرو موتور گفته مي شود . نسبت گشتاور به اينرسي (T/J) يک جنبه بسيار مهم يک سرو مـوتور است ، زيرا موتور با اين فاکتور شتاب مي گيرد .

مشخصات اصلي که در هر سرو موتور ديده مي شود عبارتست از :

1- گشتاور خروجي موتور بايد متناسب با ولتاژ بکار گرفته شده آن باشد .

2- جهت گشتاور سرو موتور بايد به پلاريته لحظه اي ولتاژ کنترل بستگي داشته باشد .

سرو موتور به دو دسته کلي سرو موتورهاي AC و سرو موتورهاي DCتقسيم مي گردد .

سرو موتورهاي AC عموما به سرو موتورهاي DCترجيح داده مي شوند ، بجز براي استفاده در سيستمهاي با قدرت خيلي بالا، سرو موتورهايAC به دليل اينکه نسبت به سرو موتورهاي DCداراي بازده بيـشتري هستنـد ترجيـح داده مي شونــد . اگــر چه تلفـات تـوان نگــراني اصـلي در سرومکانيسمها نيستند ، يک موتور پربازده از تلفات بيش از اندازه توان جلوگيري مي کند .

سرو موتورهاي DC :

انواع موتورهای الکتریکی

موتورهای DC

موتورهای میدان سیم پیچی شده

موتورهای یونیورسال

یکی از انواع موتورهای DC میدان سیم پیچی شده موتور ینیورسال است. اسم این موتورها از این واقعیت گرفته شده است که این موتورها را می‌توان هم با جریان DC و هم AC بکار برد، اگر چه که اغلب عملاً این موتورها با تغذیه AC کار می‌کنند. اصول کار این موتورها بر این اساس است که وقتی یک موتور DC میدان سیم پیچی شده به جریان متناوب وصل می‌شود، جریان هم در سیم پیچی میدان و هم در سیم پیچی آرمیچر (و در میدانهای مغناطیسی منتجه) همزمان تغییر می‌کند و بنابراین نیروی مکانیکی ایجاد شده همواره بدون تغییر خواهد بود. در عمل موتور بایستی به صورت خاصی طراحی شود تا با جریان AC سازگاری داشته باشد (امپدانس/راکتانس بایستی مدنظر قرار گیرند) و موتور نهایی عموماً دارای کارایی کمتری نسبت به یک موتور معادل DC خالص خواهد بود.

مزیت این موتورها این است که می‌توان تغذیه AC را روی موتورهایی که دارای مشخصه‌های نوعی موتورهای DC هستند بکار برد، خصوصاً اینکه این موتورها دارای گشتاور راه اندازی بسیار بالا و طراحی بسیار جمع و جور در سرعتهای بالا هستند. جنبه منفی این موتورها تعمیر و نگهداری و مشکل قابلیت اطمینان آنهاست که به علت وجود کموتاتور ایجاد می‌شود و در نتیجه این موتورها به ندرت در صنایع مشاهده می‌شوند، اما عمومی‌ترین موتورهای AC در دستگاههایی نظیر مخلوط کن و ابزارهای برقی که گاهاً استفاده می‌شوند، هستند.

موتورهای AC

موتورهای AC تک فاز:

معمولترین موتور تک فاز موتور سنکرون قطب چاکدار است، که اغلب در دستگاه هایی بکار می رود که گشتاور پایین نیاز دارند، نظیر پنکه‌های برقی ، اجاقهای ماکروویو و دیگر لوازم خانگی کوچک. نوع دیگر موتور AC تک فاز موتور القایی است، که اغلب در لوازم بزرگ نظیر ماشین لباسشویی و خشک کن لباس بکار می‌رود. عموماً این موتورها می‌توانند گشتاور راه اندازی بزرگتری را با استفاده از یک سیم پیچ راه انداز به همراه یک خازن راه انداز و یک کلید گریز از مرکز ، ایجاد کنند.

هنگام راه اندازی ، خازن و سیم پیچ راه اندازی از طریق یک دسته از کنتاکتهای تحت فشار فنر روی کلید گریز از مرکز دوار ، به منبع برق متصل می‌شوند. خازن به افزایش گشتاور راه اندازی موتور کمک می‌کند. هنگامی که موتور به سرعت نامی رسید، کلید گریز از مرکز فعال شده ، دسته کنتاکتها فعال می‌شود، خازن و سیم پیچ راه انداز سری شده را از منبع برق جدا می‌سازد، در این هنگام موتور تنها با سیم پیچ اصلی عمل می‌کند.

موتورهای AC سه فاز:

برای کاربردهای نیازمند به توان بالاتر، از موتورهای القایی سه فاز AC (یا چند فاز) استفاده می‌شود. این موتورها از اختلاف فاز موجود بین فازهای تغذیه چند فاز الکتریکی برای ایجاد یک میدان الکترومغناطیسی دوار درونشان ، استفاده می‌کنند. اغلب ، روتور شامل تعدادی هادیهای مسی است که در فولاد قرار داده شده‌اند. از طریق القای الکترومغناطیسی میدان مغناطیسی دوار در این هادیها القای جریان می‌کند، که در نتیجه منجر به ایجاد یک میدان مغناطیسی متعادل کننده شده و موجب می‌شود که موتور در جهت گردش میدان به حرکت در آید.

این نوع از موتور با نام موتور القایی معروف است. برای اینکه این موتور به حرکت درآید بایستی همواره موتور با سرعتی کمتر از فرکانس منبع تغذیه اعمالی به موتور ، بچرخد، چرا که در غیر این صورت میدان متعادل کننده‌های در روتور ایجاد نخواهد شد. استفاده از این نوع موتور در کاربردهای ترکشن نظیر لوکوموتیوها ، که در آن به موتور ترکشن آسنکرون معروف است، روز به روز در حال افزایش است. به سیم پیچهای روتور جریان میدان جدایی اعمال می‌شود تا یک میدان مغناطیسی پیوسته ایجاد شود، که در موتور سنکرون وجود دارد، موتور به صورت همزمان با میدان مغناطیسی دوار ناشی از برق AC سه فاز ، به گردش در می‌آید. موتورهای سنکرون را می‌توانیم به عنوان مولد جریان هم بکار برد.

سرعت موتور AC در ابتدا به فرکانس تغذیه بستگی دارد و مقدار لغزش ، یا اختلاف در سرعت چرخش بین روتور و میدان استاتور ، گشتاور تولیدی موتور را تعیین می‌کند. تغییر سرعت در این نوع از موتورها را می‌توان با داشتن دسته سیم پیچها یا قطبهایی در موتور که با روشن و خاموش کردنشان سرعت میدان دوار مغناطیسی تغییر می‌کند، ممکن ساخت. به هر حال با پیشرفت الکترونیک قدرت می توانیم با تغییر دادن فرکانس منبع تغذیه ، کنترل یکنواخت تری بر روی سرعت موتورها داشته باشیم.

موتورهای پله‌ای

نوع دیگری از موتورهای الکتریکی موتور پله‌ای است، که در آن یک روتور درونی ، شامل آهنرباهای دائمی توسط یک دسته از آهنرباهای خارجی که به صورت الکترونیکی روشن و خاموش می‌شوند، کنترل می‌شود. یک موتور پله‌ای ترکیبی از یک موتور الکتریکی DC و یک سلونوئید است. موتورهای پله‌ای ساده توسط بخشی از یک سیستم دنده‌ای در حالتهای موقعیتی معینی قرار می‌گیرند، اما موتورهای پله‌ای نسبتا کنترل شده ، می‌توانند بسیار آرام بچرخند. موتورهای پله‌ای کنترل شده با کامپیوتر یکی از فرمهای سیستمهای تنظیم موقعیت است، بویژه وقتی که بخشی از یک سیستم دیجیتال دارای کنترل فرمان یار باشند.

موتورهای خطی

یک موتور خطی اساساً یک موتور الکتریکی است که از حالت دوار در آمده تا بجای اینکه یک گشتاور (چرخش) گردشی تولید کند، یک نیروی خطی توسط ایجاد یک میدان الکترومغناطیسی سیار در طولش ، بوجود آورد. موتورهای خطی اغلب موتورهای القایی یا پله‌ای هستند. می‌توانید یک موتور خطی را در یک قطار سریع السیر ماگلیو مشاهده کنید که در آن قطار روی زمین پرواز می‌کند

در بين سرو موتورهاي DC مختلف ، موتورهاي سـري ، موتورهاي سري چــاکدار ، موتور کنترل موازي ، و موتور موازي مغناطيس دائم ( تحريک ثابت ) قرار دارند . اين واحدها توان خروجي بالايي نسبت به اندازه آنها تحويل مي دهند و در مورد موتــور موازي با تحريک کنترل شده ، توان کنترلي کمي مورد نياز است .

موتور سري داراي گشتــاور راه اندازي بالايي است و جريان زيادي مي کشد و تنظيم سرعت کمي دارد . کارکرد معکوس مي تـواند با معکـوس کــردن پلاريتـه ولتاژ ميدان با سيم پيچ ميدان سري ( يعني يک سيم پيچ براي هرجهت چرخش ) به دست آيد . مــــورد اخيـــر بازده موتور را کاهش مي دهد .

موتور سري چاکدار مي تواند به عنوان يک موتور تحريک مستقل با ميدان کنترل شده به کار گرفته شود ، آنچنانكه در شكل 2 نشان داده شده است . آرميچر بايد از يک منبع جريان ثابت تغذيه شود .

يک منحني گشتاور سرعت نوعي ، گشتاور ايستاي بالا و کاهش سريع گشتاور با افزايش سرعت را نشان مي دهد . اين امر ميرايي خوب و خطاي سرعت بالا را نتيجه مي دهد .

نوع موازي سروموتور DC از ساير موتورهاي موازي براي کارکرد عمــومي متفاوت نيست . اين موتور دو سيم پيچي مجزا - سيم پيچي ميدان که روي استاتور قرار داده شده و سيم پيچي آرميچر که روي روتور قرار داده شده - دارد .

هر دو سيم پيچي به يک منبع تغذيه DC متصل شده اند . در يک موتور DC موازي معـمولي ، دو سيم پيچي به صورت موازي به تغذيه DC اصلي متصل شده اند . اما در يک کارکرد سرو ، سيم پيچي ها با منابع DC جداگانه اي تغذيه مي شوند ، همانطور كه در شكلهاي 3 و 4 مشاهده مي شود .

شكل 3 دياگرام مداري يك موتورDC با ميدان كنترل شده را نشان مي دهد . در اين موتور ، ميدان با سيگنال تقويت شده خطا تحريک شده و سيم پيچي آرميچر از يک منبع جريان ثابت نيـرو مي گيرد . گشتاور تحويلي تا اشباع متنـاسب با جريان ميدان است .

اين ترکيب كه در شكل 4 نشان داده شده است ، در سروموتورهاي کوچک بکار مي رود ، زيرا پاسخ ديناميکي آن از موتور DC با آرميچر کنترل شده آهسته تر است .

جهـت چرخـش موتـور اگر پلاريـته ميـدان معـکوس شود عکس مي شود.آرميچر موتور با سيگنال تقويت شده خطا وميدان از يک منبع جريان ثابت تغذيه مي شوند .

ميدان اين موتور عموما بالاتر از زانوي مشخصه اشباع کار ميکند ( جهت حفظ گشتاور با حساسيت کمتر نسبت به تغييرات جزيي در جريان ميدان ) . همـچنين چگـالي شـار ميـدان بالا ، حســاسيت گشتـاور موتـور را افزايـش مي دهد ، زيـــرا براي تغييـرات کوچـک در جـريان آرميچر، گشتاور با حاصلضرب جريان در شار متناسب است .

پاسخ ديناميکي درموتور نوع کنترل شده ميدان سريعتر است ، زيرا مـدار آرميچـر لزومـا يک مـدار مقاومتي است وثابـت زماني کوتاهـتري دارد . اگر پلاريـته سيگنـال خطا معـکوس گردد ، موتور در جهت معکوس مي چرخد .

موتور مغنـاطيس دائـم يک موتور تحريک ثابت موازي است که ميـــدان همانطـور كه در شكل 5 نشان داده شده است ، با يک مغناطيس دائم تغذيه مي شود . کارکرد شبيه به موتور با مـيدان ثابت و آرميچر کنترل شده است.

سروموتورهاي AC :

سروموتورهاي AC همانطـور که قبلا ذکر شد انتخاب مناسبي براي کاربـــردهاي با توان پايين هستند و به همين دليل است که موتورهاي AC هميشه به موتورهاي DC ترجيح داده ميشوند. مزاياي سروموتورهاي AC به سروموتورهايDC شامل موارد زير است :

1- روتورهاي قفس سنجابي ساده هستند و در مقايسه با سيم پيچي آرميچر ماشينهاي DC از نظر ساختاري ، محکمتر هستند.

2- سروموتورهاي AC داراي جاروبک براي کموتاسيـون نيستنـد و نياز به تعمير ونگهداري دائم ندارند.

3- هيچ عايقي در اطراف هادي آرميچر آنچنان که در موتور DC وجود دارد نيست پـس آرميـچر مي تواند بسيار بهتر گرما را پخش کند.

4- بدليل اينکه آرميـچر، سيـم پيچي هاي عايـق دار پيچـيده اي ندارد ، قطر آن مي توانـد براي کاهش اينرسي روتور بسيار کاهش يابد . اين امر به جلوگيري از Over Shoot در مکـانيسم سـرو کمک مي کند .

يک سروموتور AC اصولا يک موتور دوفاز القايي است به جز در مورد جنبه‌هاي خـاص طراحي آن.

توان مکانيکي خروجي يک سروموتور AC از 2 وات تا چند صد وات تغيير مي کند . مــوتورهاي بزرگتر از اين توان بسيار کم بازده اند واگربامشـخصات گشتـاورسرعت مطلوب ساخته شده باشند براي استفاده در کاربردهاي سرو بسيار مشکل ساز خواهند شد . سرو موتورهاي دقيق در کامپيوترها ابزارهاي سرو و شماري ازکاربردها که به دقت بالايي نياز است بکار مي روند.

کاربردهاي سروموتور:

در ادامه به نمونههايي از كاربرد سرو موتور در صنعت اشاره ميشود:

تغذيه دستگاه پرس :

در اين کاربرد ، ورقـه هاي فلز به داخل دستگاه پرس تغذيه مي شوند که در آنجا به وسيله يک تيغه چاقو به طول بريده مي شونـد . ورقـه هاي فلزي ممکن است داراي يک آرم يا ديگر تبليغات باشند که بايد علائم با نقاط برش هماهنگ شوند . در اين کاربــرد سرعت و موقعيت ورقه فلز بايد با نقاط برش صحيـح همزمان شود . سنـسور فيدبک مي توانـد يک باشد که با يک سنسور فتوالکتـريک براي تشخيص موقعـيت فلز کوپل شود . يک تابلو اپراتوري نصب شده ، آنچنــان که اپراتور مي تواند سيــستم را براي حفاظت از برخورد تيغه ها جلو يا عقب ببرد يا عمل بارگذاري نورد جديد را انجام دهد . تابلو اپراتوري همچـنين مي تواند براي احضـار پارامتـرهاي درايو مطابق با نوع فلز ، استفاده شود . همچنين سيستم مي تواند با يک کنترل کننده قابل برنامه ريزي يا ديگر انــواع کنترل کننده کامل شود و تابلو اپراتوري مي تواند براي انتخاب نقاط صحيح برش براي هر نوع فـلز استفاده شود . شكل 6 شمايي از اين كاربرد را ارايه مي دهد .

پر کردن بطري در خط :

در اين کاربرد چنـد پر کنـنده با بطريها به صورتي که آنها در طي يک خط پيوسته حرکت کنند ، در يک خط قرار گرفته است . هر کـدام از پرکنـنده ها بايد با يک بطري هماهنگ شوند و بطري را در حال حرکت آن تعقيب کنند . محصول هنبامي که نازل با بطري حرکت مي کند ، توزيع مي شود .

در ايـن کــاربرد 10 نـازل روي يـک نـوار قـرار گـرفته اند که با يک مکانيسم توپ – پيچ حرکت مي کنـند . وقـتي موتـور شفـت را حـرکت مي دهد ، نـوار به صورت افقي در طول شفت شروع به حرکت مي کند . اين حرکت صاف خواهد بود آنچنانکه هر کدام از نازلها بتواند محصـول را در داخل بطزيها بدون سرريز پخش کند .

سيـستم درايو سرو از يک کنتـرل کنـنده موقـعيت با نرم افزار استفــاده مي کند که اجازه مي دهد موقعيت و سرعت همانطور که خط بـطريها را حـرکت مي دهد ، دنبال شود . Encoder اصـلي بطريها را هنگامي که در طي خط حرکت مي کنند ، تعقيب مي کند .

همچــنين براي اطمينان از اينـکه اگر يک بطري گم شده يا فاصله زيادي بين بطريها ظاهر شود ، هيچ محصولي از نازل پخش نشود يک آشکار ساز به سيستم متصل مي شود .

سيستم درايو سرو ، موقعيت بطريها را از Encoder اصلي با سيـگنال فـيدبک مـقايـسه کرده که موقعيت نوار پرکننده ها را نشان مي دهد . تقويت کننده سرو سرعت نوار را آنچنان که نازلها دقيقا با بطريها همسرعت شوند ، افزايش يا کاهش مي دهد . شكل7 دياگرام نوعي اين كاربرد را نشان مي دهد .

کارگذاري برچسب :

کاربرد بعدي داراي کنترل سروموتوري سرعت يک مکانيسم تغذيه برچسب است که برچسبهاي از پيش چاپ شـده را از روي يک رول روي بســته هـايي که روي يک سيـستم حـمل کننده حرکت مي کنـند ، قـرار مي دهـد . سيگنالهاي فيدبک با يک Encoder که موقعيت حمل کننده را نشان مي دهد ، تاکوژنراتور که سرعت حمل کننده را نشان مي دهد ، و يك سنسور که علامت ثبت شده روي برچسب را نشان مي دهد به دست مي آيند . سيستم موقعيت سرو با يک ميکرو پروسـسور که سيگنـال خـطا را تنـظيم مي کند و تقويت کننده سرو که سيگنالهاي تـوان را براي سرو موتور تهيه مي کند کنترل مي شود . شكل 8 دياگرام اين كاربرد را نشان مي دهد .

يکي از اولين موتورهاي دوار ، اگر نگوييم اولين ، توسط مايکل فارادي در سال 1821م ساخته شده بود و شامل يک سيم آويخته شده آزاد که در يک ظرف جيوه غوطه‌ور بود، مي‌شد. يک آهنرباي دائم در وسط ظرف قرار داده شده بود. وقتي که جرياني از سيم عبور مي‌کرد، سيم حول آهنربا به گردش در مي‌آمد و نشان مي‌داد که جريان منجر به افزايش يک ميدان مغناطيسي دايره‌اي اطراف سيم مي‌شود. اين موتور اغلب در کلاسهاي فيزيک مدارس نشان داده مي‌شود، اما گاهاً بجاي ماده سمي جيوه ، از آب نمک استفاده مي‌شود.

موتور کلاسيک DC داراي آرميچري از آهنرباي الکتريکي است. يک سوييچ گردشي به نام کموتاتور جهت جريان الکتريکي را در هر سيکل دو بار برعکس مي کند تا در آرميچر جريان يابد و آهنرباهاي الکتريکي، آهنرباي دائمي را در بيرون موتور جذب و دفع کنند. سرعت موتور DC به مجموعه اي از ولتاژ و جريان عبوري از سيم پيچهاي موتور و بار موتور يا گشتاور ترمزي ، بستگي دارد.

سرعت موتور DC وابسته به ولتاژ و گشتاور آن وابسته به جريان است. معمولاً سرعت توسط ولتاژ متغير يا عبور جريان و با استفاده از تپها (نوعي کليد تغيير دهنده وضعيت سيم پيچ) در سيم پيچي موتور يا با داشتن يک منبع ولتاژ متغير ، کنترل مي‌شود. بدليل اینکه این نوع از موتور می‌تواند در سرعتهای پایین گشتاوری زیاد ایجاد کند، معمولاً از آن در کاربردهای ترکشن (کششی) نظیر لکوموتیوها استفاده می‌کنند.
اما به هرحال در طراحی کلاسیک محدودیتهای متعددی وجود دارد که بسیاری از این محدودیتها ناشی از نیاز به جاروبکهایی برای اتصال به کموتاتور است. سایش جاروبکها و کموتاتور ، ایجاد اصطکاک می‌کند و هر چه که سرعت موتور بالاتر باشد، جاروبکها می‌بایست محکمتر فشار داده شوند تا اتصال خوبی را برقرار کنند. نه تنها این اصطکاک منجر به سر و صدای موتور می‌شود بلکه این امر یک محدودیت بالاتری را روی سرعت ایجاد می‌کند و به این معنی است که جاروبکها نهایتاً از بین رفته نیاز به تعویض پیدا می‌کنند. اتصال ناقص الکتریکی نیز تولید نویز الکتریکی در مدار متصل می‌کند. این مشکلات با جابجا کردن درون موتور با بیرون آن از بین می‌روند، با قرار دادن آهنرباهای دائم در داخل و سیم پیچها در بیرون به یک طراحی بدون جاروبک می‌رسیم

کنترل موتور DC:
حالا اگر بخوایم بریم سر اصل مطلب باید بپردازیم به نحوه کنترل این نوع موتور. می دونم همه دیدید که

موتورهای

(یا آرمیچر خودمون) دارای دو سر هستند که اگر یکی رو به قطب + و دیگری رو به - باطری وصل کنیم باعث چرخش موتور در یک جهت می شیم و اگر جای سیم ها رو عوض کنیم موتور در جهت معکوس خواهد چرخید

.
حالا ساده ترین نوع کنترلی که با دانش فعلی ما پیشنهاد میشه استفاده از همون آیسی

ULN2803 هستش به این صورت که یک سر از یک موتور رو به یکی از پینهای خروجی این آیسی وصل کنیم (در مقالات قبلی گفتم که پینهای ۱۸ تا ۱۱ خروجی و ۱ تا ۹ ورودی های اونها هستند) و سر دیگر رو به قطب

مثبت منبع مون وصل کنیم. حالا با صفر کردن ورودی (وصل کردن اون به ۰ولت یا ۰منطقی از میکرو) موتور

روشن و با یک کردن اون (۵ولت یا ۱ منطقی از میکرو) موتور خاموش خواهد شد. می تونیم این کار رو با دو

موتور همانند مدار زیر انجام بدیم و در واقع ربات مسیریاب ساده ای بسازیم که میتونه خطوط تیره بدون انحرافات

شدید (مثل پیچهای تند یا ۹۰) رو با سرعت دنبال کنه.

اسلایدشو