speed control of dc motor | speed control of dc shunt motor | dc motor speed control | series motor
Summary
TLDRThis lecture delves into the speed control of DC motors, converting electrical energy to mechanical energy. It discusses various methods such as armature resistance control, field flux control, and armature voltage control. The script explains the principles behind each method, how they affect motor speed, and their applications in different types of DC motors. It also covers the advantages of field flux control and its energy efficiency, as well as the use of DC series motors in applications like elevators and vacuum cleaners, and the role of permanent magnet DC motors in automotive starters and computer disk drives.
Takeaways
- 😀 The lecture provides a detailed understanding of speed control methods for DC motors, which convert electrical energy into mechanical energy.
- 🔧 The script discusses three main methods for controlling the speed of DC motors: armature resistance control, field flux control, and armature voltage control.
- 🔌 In the armature resistance control method, a variable resistor is connected in series with the armature to adjust the speed by changing the resistance.
- ⚙️ The equation provided, \( \omega = \frac{V - I \cdot R}{K_{5}} \), explains the relationship between speed (ω), voltage (V), armature current (I), armature resistance (R), and field flux (K5).
- 📉 Increasing the armature resistance decreases the speed of the motor, and vice versa, as per the equation.
- 🔋 The field flux control method involves controlling the current in the field winding to adjust the field flux, which in turn controls the motor speed.
- 🔄 The script explains that decreasing the field current (and thus the field flux) increases the motor speed, and increasing it decreases the speed.
- 🛠 Techniques such as shunt field diverters and tapped field control are used in the field flux control method to adjust the field current and, consequently, the motor speed.
- 🔌 The armature voltage control method is mentioned but not detailed in the script; it is a method where the voltage applied to the armature is varied to control the speed.
- 🏭 The applications of DC series motors are highlighted, including their use in current air compressors, lifts, elevators, winches, and electric traction.
- 🔧 The script also covers the applications of DC shunt motors, such as in vacuum cleaners and speed regulation applications, as well as in various industrial equipment like boring mills and centrifugal pumps.
- 🚗 The use of permanent magnet DC motors in applications like washer wind shields, car starters, and personal computer disk drives is briefly mentioned.
Q & A
What is the main function of a DC motor?
-The main function of a DC motor is to convert electrical energy into mechanical energy, with its rotor speed being controlled by various methods.
What are the different methods used for controlling the speed of a DC motor mentioned in the script?
-The script mentions three main methods for controlling the speed of a DC motor: Armature Resistance Control, Field Flux Control, and Armature Voltage Control.
How does the Armature Resistance Control method affect the speed of a DC motor?
-In the Armature Resistance Control method, the speed of the DC motor is decreased by increasing the resistance, which causes a difference in the quantities, resulting in a decrease in the motor's speed (ω).
What is the equation used to understand the relationship between armature resistance and motor speed in the script?
-The equation used in the script to understand the relationship between armature resistance and motor speed is ω = (V - I * R) / K, where ω is the speed, V is the voltage, I is the armature current, R is the armature resistance, and K is a constant.
How is the Field Flux Control method different from Armature Resistance Control?
-The Field Flux Control method involves controlling the field current to regulate the field flux, which in turn affects the motor speed. Unlike Armature Resistance Control, it does not affect the field winding directly connected to the supply.
What is the purpose of a variable resistor (RCS) in the Field Flux Control method?
-In the Field Flux Control method, a variable resistor (RCS), also known as a shunt field regulator, is used to control the field current, which affects the field flux and consequently the motor speed.
What is the inverse relationship between field flux and DC motor speed mentioned in the script?
-The inverse relationship mentioned in the script states that if the field flux decreases, the motor speed increases, and vice versa, because the motor speed is inversely proportional to the field flux (n = E / (K * Φ), where n is the speed, E is the voltage, K is a constant, and Φ is the field flux).
What are the major disadvantages of using the Armature Resistance Control method for speed control?
-The major disadvantages of using the Armature Resistance Control method include the waste of power due to the cross-lar resistance and its use being limited to controlling the speed of small motors.
What are the applications of DC series motors as mentioned in the script?
-The applications of DC series motors mentioned in the script include current air compressors, lifts, elevators, winches, electric traction, and hair dryers.
What is the purpose of a diverter in the Field Flux Control method?
-The purpose of a diverter in the Field Flux Control method is to reduce the field winding current, which in turn reduces the amount of flux, leading to an increase in motor speed.
What is the concept of Tapped Field Control in the context of DC motors?
-Tapped Field Control is a technique used in DC motors to vary the field current by controlling the number of winding turns through which the current flows, thus controlling the field flux and the motor speed.
Outlines
🔧 Speed Control of DC Motors: Armature Resistance Control
The first paragraph discusses the concept of speed control in DC motors, focusing on the armature resistance control method. It explains how the speed of a DC motor can be controlled by varying the resistance in the armature circuit. The script describes the connection of a variable resistor, known as an armature resistor, in parallel with the armature winding. The effect of increasing or decreasing this resistance on the motor speed is detailed using the formula 'omega = V - I * (R + r) / K', where 'omega' represents the speed, 'V' is the voltage, 'I' is the armature current, 'R' is the armature resistance, 'r' is the internal resistance, and 'K' is a constant. The summary also touches on the practical implications of this method, such as the reduction in motor speed when the resistance is increased and vice versa.
🌐 Field Flux Control and Other Techniques for DC Motor Speed Regulation
The second paragraph expands on the field flux control method for regulating the speed of DC motors, which involves controlling the field current to manage the field flux. It mentions the use of a variable resistor, referred to as a shunt field regulator, connected in series with the field winding to adjust the field current. The relationship between the field current and the motor speed is explained using the equation 'n = (Vb - Ia * Ra) / (A * Φ)', where 'n' is the motor speed, 'Vb' is the bus voltage, 'Ia' is the armature current, 'Ra' is the armature resistance, 'A' is a constant, and 'Φ' is the field flux. The paragraph also introduces other techniques such as the use of a diverter, tapped field control, and the application of these methods in series DC motors. It concludes by discussing the advantages of field flux control, its energy efficiency, and its common use in controlling the speed of DC motors.
Mindmap
Keywords
💡Speed Control
💡DC Motor
💡Armature Resistance Control
💡Field Flux Control
💡Variable Resistance
💡Series Motor
💡Field Winding
💡Armature Winding
💡Voltage Drop
💡Diverter
💡Tapped Field Control
Highlights
In-depth explanation of speed control of DC motors.
DC motors convert electrical energy into mechanical energy and control rotor speed through various methods.
Introduction to different methods used for speed control: Armature Resistance Control, Field Flux Control, and Armature Voltage Control.
Explanation of the Armature Resistance Control method and its effect on speed reduction.
The equation 'ω = V - I * (R/K5)' is used to understand speed changes with variable resistance.
Demonstration of how increasing and decreasing armature resistance affects motor speed.
Field Flux Control method explained, focusing on controlling the field current to manage the motor's speed.
The use of a variable resistor (RSC) in series with the field winding to control field flux.
In the Field Flux Control method, the inverse relationship between motor speed and field flux is discussed.
Techniques used in the Field Flux Control method, such as shunt field and series motor configurations.
Advantages of the Field Flux Control method, including energy efficiency and ease of speed control.
Introduction to the Armature Voltage Control method using the Ward Leonard method.
Types of DC motors available in the market, such as Permanent Magnet DC Motors, Separately Excited DC Motors, etc.
Applications of DC motors in various industries, like elevators, winches, and vacuum cleaners.
The use of DC motors in vacuum cleaner and speed regulation applications.
DC motors' role in wiper automatic wind screens, drills, conveyors, and fans.
Applications of Permanent Magnet DC Motors in various sectors, including automotive and personal computer disk drives.
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Transcripts
इस लेक्चर में स्पीड कंट्रोल ऑफ डीसी मोटर
को काफी डिटेल में समझेंगे डीसी मोटर
इलेक्ट्रिकल एनर्जी को मैकेनिकल एनर्जी
में कन्वर्ट करती है एंड इसके रोटर स्पीड
को कंट्रोल करने के लिए डिफरेंट मेथड्स का
यूज किया जाता है दैट इज आर्मेचर
रेजिस्टेंस कंट्रोल मेथड फील्ड फ्लक्स
कंट्रोल मेथड एंड आर्मेचर वोल्टेज कंट्रोल
मेथड इस लेक्चर में इन मेथड्स को समझेंगे
वीडियो को लास्ट तक देखेंगे तो इसके पीछे
का मेन कांसेप्ट जो है वह क्लियर हो जाएगा
फर्स्ट वन इज आर्मेचर रे डिटेंस कंट्रोल
मेथड यहां पर सट डीसी मोटर का सर्किट
डायग्राम है जहां पर आर्मेचर फील्ड
वाइंडिंग के साथ पैरेलल में कनेक्ट
है फॉर आर्मेचर रेजिस्टेंस कंट्रोल
आर्मेचर के साथ एक वेरिएबल रेजिस्टेंस आरई
को कनेक्ट करते हैं इसमें जब रेजिस्टेंस
को वरी करेंगे तो उससे फील्ड फ्लक्स
अफेक्ट नहीं होगा क्योंकि फील्ड वाइंडिंग
जो है वो डायरेक्टली सप्लाई से कनेक्ट है
मतलब आर्मेचर रेजिस्टेंस कंट्रोल मेथड के
केस में आर्मेचर के के साथ वेरिएबल
रेजिस्टेंस को कनेक्ट करते हैं एंड उसके
हेल्प से रेजिस्टेंस इंक्रीज करेंगे तो
स्पीड डिक्रीज होगी जिसको इस इक्वेशन से
समझ सकते हैं वेर ओमेगा = v - i / k5
ओमेगा इज द स्पीड v इज द वोल्टेज आई इज द
आर्मेचर करंट आर इज द आर्मेचर रेजिस्टेंस
एंड फा इज द फील्ड फ्लक्स इसमें जब
आर्मेचर रेजिस्टेंस r को इंक्रीज करेंगे
तो यहां पर माइनस साइन है तो दोनों
क्वांटिटी का डिफरेंस इंक्रीज होगा मतलब
ओमेगा का वैल्यू डिक्रीज होगा सिंपल
एग्जांपल से आप समझ सकते हैं सपोज ओमेगा =
10 - 2 10 को v सपोज कर लेते हैं एंड टू
को आर्मेचर रेजिस्टेंस r सपोज कर लेते हैं
तो इस कंडीशन में ओमेगा का वैल्यू मिलेगा
8 नाउ आर्मेचर रेजिस्टेंस को हम लोग
इंक्रीज कर रहे हैं मतलब दो के जगह पे हम
लोग फोर पुट कर देते हैं जब आर्मेचर
रेजिस्टेंस को इंक्रीज करेंगे तो इस
कंडीशन में ओमेगा का वैल्यू क्या मिल रहा
है सिक्स
मतलब आर्मेचर रेजिस्टेंस को इंक्रीज करने
से जो ओमेगा का वैल्यू है वह डिक्रीज हो
रहा है तो सेम यही कंडीशन यहां पर अप्लाई
होता है जब हम लोग इस आर्मेचर रेजिस्टेंस
को इंक्रीज करते हैं तो ओमेगा का वैल्यू
डिक्रीज होगा मतलब मोटर की स्पीड डिक्रीज
होगी एंड सेम उसी तरह जब आर्मेचर
रेजिस्टेंस आर को डिक्रीज करेंगे तो ओमेगा
इंक्रीज होगा मतलब वहां पर मोटर की स्पीड
इंक्रीज
होगी एंड सीरीज मोटर के केस में सर्किट
कुछ इस तरह बनेगा इसमें फील्ड वाइंडिंग
एंड आर्मेचर एक साथ सीरीज में कनेक्ट है
एंड एज वेल एस एक वेरिएबल रेजिस्टेंस
कनेक्ट है जिसको रियो स्टेट भी बोल सकते
हैं सीरीज मोटर के केस में जब आर्मेचर
रेजिस्टेंस को वरी करेंगे तो उससे करंट
एंड फ्लक्स दोनों अफेक्टेड होगा एंड
वेरिएबल रेजिस्टेंस में वोल्टेज ड्रॉप के
कारण आर्मेचर में सप्लाई होने वाला
वोल्टेज रिड्यूस होगा एंड एज अ रिजल्ट
डीसी सीरीज मोटर का स्पीड भी रिड्यूस होगा
आर्मेचर रेजिस्टेंस कंट्रोल का कुछ मेजर
डिसएडवांटेज है लाइक इस मेथड को यूज करने
पर एक्सटर्नल रेजिस्टेंस के क्रॉस लार्ज
पावर का वेस्टेज होता है एंड इस मेथड का
यूज स्मॉल मोटर्स के स्पीड को कंट्रोल
करने के लिए किया जाता है नेक्स्ट है
फील्ड फ्लक्स कंट्रोल मेथड ऑफ डीसी मोटर
फील्ड वाइंडिंग में जब करंट फ्लो करती है
तो इंडक्टिव वाइंडिंग के कारण फील्ड
फ्लक्स प्रोड्यूस होता है इसलिए इस मेथड
में फील्ड करंट को कंट्रोल करेंगे जिससे
फील्ड फ्लक्स भी कंट्रोल होगा यहां पर
डीसी सट मोटर का सर्किट है जिसमें फील्ड
वाइंडिंग आर्मेचर के साथ पैरेलल में
कनेक्ट है एंड फील्ड वाइंडिंग के साथ
सीरीज में एक वेरिएबल रेजिस्टेंस कनेक्ट
है दैट इज आरसी जिसको सट फील्ड रेगुलेटर
बोलते हैं सट फील्ड सर्किट के इक्वेशन
होती है आ = v बा आर ए प् आरसी इस इक्वेशन
के अकॉर्डिंग फील्ड रेजिस्टर सट करंट के
इन्वर्सली प्रोपोर्शनल होता है मतलब फीड
रेजिस्टर आरसी को इंक्रीज करेंगे तो फील्ड
करंट डिक्रीज होगी एंड जब सं फील्ड करंट
डिक्रीज होगी तो फील्ड फ्लक्स डिक्रीज
होगा एंड फ्लक्स के डिक्रीज होने से डीसी
मोटर की स्पीड इंक्रीज होगी बिकॉज एज वी
नो n = / के फ मतलब मोटर स्पीड फील्ड
फ्लक्स फ के इन्वर्सली प्रोपोर्शनल होता
है जब फ्लक्स को कम करेंगे तो स्पीड ए जो
है वो इंक्रीज होगी एंड आल्सो जब आरसी को
डिक्रीज करेंगे तो आईएच जो है फील्ड करंट
वह इंक्रीज होगी एंड फ्लक्स भी इंक्रीज
होगा एंड इस इक्वेशन के अकॉर्डिंग जब
फ्लक्स इंक्रीज होगी तो जो मोटर की स्पीड
है वह डिक्रीज होगी मतलब इस मेथड के हेल्प
से हम लोग फील्ड फ्लक्स को कंट्रोल करते
हैं जिससे मोटर की स्पीड कंट्रोल होती है
एंड डीसी सीरीज मोटर के केस में इस मेथड
को अप्लाई करने के लिए कुछ टेक्निक्स का
यूज करते हैं फर्स्ट फस्ट वन इज बाय
यूजिंग डाइवर्ट इस टेक्निक में सीरीज
फील्ड के साथ पैरेलल में एक वेरिएबल
रेजिस्टर दैट इज आरडी को कनेक्ट करते हैं
जिसको डायवर्टर बोलते हैं डायवर्टर का मेन
फंक्शन होता है फील्ड वाइंडिंग में फ्लो
करने वाली करंट को रिड्यूस करना एंड जब
फील्ड करंट रिड्यूस होगी तो अमाउंट ऑफ
फ्लक्स भी रिड्यूस होगा एंड फ्रॉम दिस
इक्वेशन जब फील्ड फ्लक्स रिड्यूस होगा तो
मोटर की स्पीड इंक्रीज होगी
नेक्स्ट टेक्निक है टैप्ड फील्ड कंट्रोल
टैप्ड फील्ड कंट्रोल मेथड का यूज डीसी
सीरीज मोटर में उसके फील्ड करंट को वेरी
करने के लिए करते हैं इस टेक्निक में डीसी
सीरीज मोटर के फील्ड वाइंडिंग में टैपिंग
करते हैं एंड टैपिंग के हेल्प से नंबर ऑफ
वाइंडिंग टर्न्स को कंट्रोल करते हैं जब
ज्यादा नंबर ऑफ टर्न से करंट फ्लो करेगी
तो मोर फ्लक्स प्रोड्यूस होगा एंड जब लेस
नंबर ऑफ टर्न से करंट फ्लो करेगी तो लेस
फ्लक्स प्रोड्यूस होगा इस तरह से हम लोग
इस टेक्निक के हेल्प से फील्ड फ्लक्स को
कंट्रोल करते हैं एंड फ्लक्स जब इंक्रीज
होगी तो मोटर की स्पीड डिक्रीज होगी एंड
फ्लक्स को जब डिक्रीज करेंगे तो मोटर की
स्पीड इंक्रीज होगी मतलब फील्ड फ्लक्स
कंट्रोल मेथड में कोई भी टेक्निक के हेल्प
से उसके फील्ड फ्लक्स को कंट्रोल करते हैं
एंड फ्लक्स को कंट्रोल करके टीसी मोटर के
स्पीड को हम लोग कंट्रोल करते हैं इसलिए
इसको फील्ड फ्लक्स कंट्रोल मेथड बोला जाता
है फील्ड फ्लक्स कंट्रोल मेथड का कुछ
एडवांटेजेस है लाइक इस टाइप का कंट्रोल
मेथड जो है वो इजी एंड कन्वेनिएंट होता है
डीसी मोटर के स्पीड को कंट्रोल करने के
लिए जब इस टाइप के मेथड को अप्लाई करते
हैं तो वहां पे लेस पावर कंज्यूम होता है
डीसी मोटर के स्पीड को कंट्रोल करने का
नेक्स्ट मेथड है आर्मेचर वोल्टेज कंट्रोल
मेथड इसके लिए हम लोग वाड लियोनार्ड मेथड
का यूज करते हैं इस वीडियो के एंड स्क्रीन
से आप उस लेक्चर को देख सकते हैं देयर आर
डिफरेंट टाइप्स ऑफ डीसी मोटर अवेलेबल इन
मार्केट लाइक परमानेंट मैग्नेट डीसी मोटर
सेपरेटली एक्साइटेड डीसी मोटर सेल्फ
एक्साइटेड डीसी मोटर सट बाउंड डीसी मोटर
सीरीज वाउंड डीसी मोटर कंपाउंड वाउंड डीसी
मोटर शॉर्ट सट डीसी मोटर लॉन्ग सं डीसी
मोटर एंड डिफरेंशियल कंपाउंड डीसी मोटर दज
आर द टाइप्स ऑफ डीसी मोटर जिनका यूज
डिफरेंट एप्लीकेशंस में किया जाता है
एप्लीकेशन ऑफ डीसी सीरीज मोटर डीसी सीरीज
मोटर का यूज क्रेंस एयर कंप्रेसर एंड
लिफ्ट्स में किया जाता है इसका यूज
एलीवेटर्स विंचिंग सिस्टम इलेक्ट्रिक
ट्रैक्शन एंड हेयर ड्रायर में किया जाता
है डीसी सीरीज मोटर का यूज वैक्यूम क्लीनर
एंड स्पीड रेगुलेशन एप्लीकेशंस में करते
हैं एप्लीकेशन ऑफ सं डीसी मोटर इसका यूज
वाइपर ऑटोमेटिक विंड स्क्रीन ड्रिल्स
कन्वेयर्स एंड फैंस में किया जाता है इसका
यूज बोरिंग मिल्स सेपर्स ब्लोअर्स एंड
सेंट्रीफ्यूगल पंप्स में किया जाता है
एप्लीकेशन ऑफ परमानेंट मैग्नेट डीसी मोटर
इस टाइप के मोटर का यूज वासर विंड सील्ड
वाइपर ऑटोमोबाइल एज अ स्टार्टर मोटर
पर्सनल कंप्यूटर डिस्क ड्राइव टज व्हील
चेयर्स एक्सेट्रा एप्लीकेशंस में करते हैं
तो इस तरह से कोई भी टॉपिक को अगर आप इजी
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