การออกแบบระบบขับเคลื่อนมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงแบบ 4 จตุภาค

Abstract

โครงงานวิศวกรรมเล่มนี้เสนอการออกแบบระบบขับเคลื่อนมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงชนิดแยกกระตุ้นแบบสี่จตุภาค ซึ่งใช้การควบคุมด้วยตัวควบคุมชนิดพีไอสำหรับควบคุมกระแสที่ขดลวดอาร์เมเจอร์ และความเร็วรอบ ซึ่งโครงงานนี้ได้ทำการจำลองภายใต้เงื่อนไขของการขับเคลื่อนมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงขณะไร้โหลด การเพิ่ม และปลดโหลดด้วยโปรแกรม MATLAB/Simulink ซึ่งจากผลการจำลองพบว่า มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงชนิดแยกกระตุ้นสามารถควบคุมความเร็วรอบได้ครอบคลุมที่ความเร็วต่ำถึงความเร็วที่พิกัด นอกจากนี้ผลตอบสนองของมอเตอร์มีเวลาเข้าสู่สภาวะคงตัว 96 ms มีการกระเพื่อมของแรงบิดเท่ากับ 0.017 และเปอร์เซ็นต์การแกว่งมีค่า 0.355% ดังนั้นระบบขับเคลื่อนมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงนี้มีสมรรถนะที่ดี และมีเสถียรภาพของการควบคุมที่แสดงในผลการจำลอง

This engineering project introduces a design of four-quadrant separately excited DC motor drive system using control by PI controller for an armature current control and a speed control. This project simulates the DC motor drive in no-load condition, step load condition, and removal load condition with MATLAB/Simulink. The Simulation results revealed that the separately excited DC motor was able to regulate constant speed in wide range from low speed to rated speed. In addition, the motor response had the settling time about 96 ms, the ripple torque about 0.017 and percent overshoot about 0.355 %. Therefore this DC motor drive system had good performance and stability of control in the simulation results.