32. مشخصات مکانیکی DC ED

موتور DC تحریک سریال: معادله مشخصه مکانیکی به شکل زیر است:

، جایی که ω - فرکانس چرخش، راد/ثانیه؛ Rob - مقاومت سیم پیچ تحریک سری، اهم؛ α ضریب وابستگی خطی (در اولین تقریب) شار مغناطیسی به جریان آرمیچر است.

سرعت چرخش این موتور با وارد کردن مقاومت اضافی به مدار آرمیچر کنترل می شود. هر چه بزرگتر باشد، مشخصات مکانیکی تندتر می گذرد (شکل 17.5، ب). سرعت نیز با شنت آرمیچر تنظیم می شود.

از در نظر گرفتن شکل. نتیجه می شود که مشخصات مکانیکی موتور مورد نظر (طبیعی و رئوستاتیک) نرم و دارای ویژگی هایپربولیک است. در بارهای کم، سرعت چرخش و به شدت افزایش می یابد و ممکن است از حداکثر مقدار مجاز تجاوز کند (موتور به "فاصله" می رود). بنابراین، چنین موتورهایی را نمی توان برای به حرکت درآوردن مکانیسم هایی که در حالت آرام یا با بار کم کار می کنند (ماشین آلات مختلف، نوار نقاله ها و غیره) استفاده کرد. معمولاً حداقل بار مجاز (0.2 - 0.25) IN0M است. فقط از موتورهای کم توان (ده ها وات) برای کار در دستگاه هایی استفاده می شود که در آنها امکان بیکاری وجود دارد. برای جلوگیری از امکان کارکرد موتور بدون بار، آن را به طور سفت و سخت به مکانیزم محرک (دنده یا کلاچ کور) وصل می کنیم. استفاده از تسمه محرک یا کلاچ اصطکاکی برای روشن کردن غیرقابل قبول است.

با وجود این اشکال، موتورهای تحریک شده سری به طور گسترده در محرکه های الکتریکی مختلف، به ویژه در جاهایی که تغییر گسترده ای در گشتاور بار و شرایط راه اندازی دشوار (مکانیسم های بلند کردن و چرخش، درایو کشش و غیره) وجود دارد، استفاده می شود. این به این دلیل است که مشخصه نرم موتور در نظر گرفته شده برای شرایط کاری مشخص شده نسبت به مشخصه سخت موتور با تحریک موازی مطلوب تر است.

موتور DC با تحریک مستقل: یکی از ویژگی های موتور این است که جریان میدان آن مستقل از جریان آرمیچر (جریان بار) است، زیرا منبع سیم پیچ میدان اساسا مستقل است. بنابراین، با نادیده گرفتن اثر مغناطیس زدایی واکنش آرمیچر، تقریباً می توان فرض کرد که شار موتور به بار بستگی ندارد. بنابراین، مشخصه مکانیکی خطی خواهد بود.

معادله مشخصه مکانیکی به شکل زیر است: جایی که ω - فرکانس چرخش، راد/ثانیه؛ U - ولتاژ اعمال شده به مدار آرمیچر، V؛ Ф - شار مغناطیسی، Wb. Rya، Rd - مقاومت آرمیچر و اضافی در مدار آن، اهم: α- ثابت طراحی موتور.

که در آن p تعداد جفت قطب موتور است. N تعداد هادی های آرمیچر موتور فعال است. α تعداد شاخه های موازی سیم پیچ آرمیچر است. گشتاور موتور، N*m.

- EMF یک موتور DC، V. با شار مغناطیسی ثابت F = const، با فرض c = k F، سپس عبارت برای گشتاور، N*m:

1. مشخصه مکانیکی e، به دست آمده برای شرایط Rd = O، Rv = 0، i.e. ولتاژ آرمیچر و شار مغناطیسی موتور برابر با مقادیر اسمی است که طبیعی نامیده می شود (شکل 17.6).

2، اگر Rd > O (Rv \u003d 0)، ویژگی های مصنوعی - رئوستاتیک 1 و 2 با عبور از نقطه ω0 - سرعت بیکار ایده آل دستگاه به دست می آید. هر چه Poison بیشتر باشد، ویژگی ها بهتر است.

3، اگر ولتاژ را در پایانه های آرمیچر با استفاده از مبدل تغییر دهید، مشروط بر اینکه Rd \u003d 0 و Rv \u003d 0 باشد، سپس مشخصات مکانیکی مصنوعی به شکل 3 و 4 است و به موازات طبیعی و پایین تر است. هر چه ولتاژ کمتر باشد

4، در ولتاژ نامی در آرمیچر (Rd = 0) و کاهش شار مغناطیسی (Rv> 0)، مشخصه ها شبیه به 5 هستند و هر چه طبیعی و تندتر باشد، شار مغناطیسی کمتر می شود.

موتور DC تحریک مختلط: مشخصات این موتورها بین موتورهای تحریک موازی و سری متوسط ​​است.

با گنجاندن همخوان سیم پیچ های تحریک سری و موازی، موتور تحریک مخلوط دارای گشتاور راه اندازی بیشتری در مقایسه با موتور تحریک موازی است. هنگامی که سیم پیچ های تحریک در جهت مخالف روشن می شوند، موتور یک ویژگی مکانیکی سفت و سخت به دست می آورد. با افزایش بار، شار مغناطیسی سیم پیچ سری افزایش می یابد و با کم کردن شار سیم پیچ موازی، کل شار تحریک کاهش می یابد. در این حالت، سرعت چرخش موتور نه تنها کاهش نمی یابد، بلکه ممکن است حتی افزایش یابد (شکل 6.19). در هر دو مورد، وجود یک شار مغناطیسی در یک سیم پیچ موازی، حالت "گسترش" موتور را هنگام برداشتن بار حذف می کند.

8. گشتاور الکترومغناطیسی ایجاد شده توسط آرمیچر یک ماشین DC.

9. علل جرقه زدن زیر برس در ماشین های DC.

10. تعویض خط مستقیم.

11. ویژگی های مولد تحریک مستقل.

12. خود تحریکی مولد تحریک موازی.

13. ویژگی های مولد تحریک مخلوط.

14. تلفات و راندمان موتور DC.

16. خصوصیات موتور تحریک متوالی.

15.ویژگی های موتور تحریک موازی.

17. ویژگی های موتور تحریک مخلوط.

18. تنظیم فرکانس چرخش موتورهای DC.

19. راه اندازی موتورهای DC: اتصال مستقیم، از مبدل کمکی و با کمک رئوستات راه اندازی.

20. ترمز موتورهای DC.

ماشین های AC سنکرون

22. تشکیل میدان مغناطیسی دوار در سیستم دو فاز و سه فاز.

23. سیم پیچی Mds ماشین های AC سنکرون.

1. محاسبه تنش مغناطیسی شکاف هوا.

24.اصول عملکرد و مدارهای سیم پیچ ماشین های AC.

25. تعیین ژنراتور و موتور سنکرون.

1. موتورهای DC، با آرمیچر آهنربای دائمی.

26. روش های تحریک ماشین های سنکرون.

27. مزایا و معایب موتور سنکرون.

2. استارت موتور ناهمزمان.

28. واکنش آرمیچر ژنراتور سنکرون با بارهای فعال، القایی، خازنی و مختلط.

29. شارهای مغناطیسی و emf یک ژنراتور سنکرون.

1. نیروی مغناطیسی سیم پیچ تحریک f/ یک شار تحریک مغناطیسی Fu ایجاد می کند که باعث القای emf اصلی ژنراتور e0 در سیم پیچ استاتور می شود.

30. بیکار بودن ژنراتور سنکرون.

31. عملکرد موازی یک ژنراتور سنکرون با یک شبکه.

1. دقیق؛

2. خشن;

3. خود همگام سازی.

32. توان الکترومغناطیسی ماشین سنکرون.

33. تنظیم توان اکتیو و راکتیو ژنراتور سنکرون.

34. اتصال کوتاه ناگهانی ژنراتور سنکرون.

1. آسیب مکانیکی و حرارتی به تجهیزات الکتریکی.

2. استارت موتور ناهمزمان.

1. با موتور کمکی شروع کنید.

2. استارت موتور ناهمزمان.

1. با موتور کمکی شروع کنید.

2. استارت موتور ناهمزمان.

1. نیروی مغناطیسی سیم پیچ تحریک f/ یک شار تحریک مغناطیسی Fu ایجاد می کند که باعث القای emf اصلی موتور e0 در سیم پیچ استاتور می شود.

ماشین های ناهمزمان AC

37. طراحی موتور آسنکرون.

2.8 / 1.8 A - نسبت حداکثر جریان به نامی

1360 R/min - سرعت نامی، دور در دقیقه

IP54 - درجه حفاظت.

38. کار ماشین ناهمزمان با روتور دوار.

2. اما اگر در اثر بار نزولی، روتور با سرعتی بیشتر از سنکرون بچرخد، ماشین به حالت ژنراتور می رود.

3. حالت مخالف، شکل. 106.

39. ماشین ناهمزمان با روتور ثابت.

40. انتقال از یک موتور ناهمزمان واقعی به یک مدار معادل.

41. تجزیه و تحلیل مدار معادل t شکل یک موتور ناهمزمان.

42. تجزیه و تحلیل مدار معادل L شکل یک موتور ناهمزمان.

43. تلفات موتور آسنکرون و راندمان موتور ناهمزمان.

44. نمودار برداری یک موتور القایی.

47. قدرت و گشتاور الکترومغناطیسی یک موتور القایی.

48. مشخصات مکانیکی با تغییرات ولتاژ و مقاومت روتور.

1. هنگامی که ولتاژ تغذیه شده به موتور تغییر می کند، ممان تغییر می کند، زیرا با مربع ولتاژ متناسب است.

49. لحظات انگلی یک موتور القایی.

17. ویژگی های موتور تحریک مخلوط.

یک نمودار شماتیک از یک موتور تحریک مختلط در شکل نشان داده شده است. 1. این موتور دارای دو سیم پیچ تحریک - موازی (شنت، SHO)، متصل به صورت موازی به مدار آرمیچر، و سریال (سریال، CO)، متصل به صورت سری به مدار آرمیچر. این سیم پیچ های شار مغناطیسی را می توان مطابق با یا شمارنده متصل کرد.

برنج. 1 - طرح یک موتور الکتریکی با تحریک مختلط.

هنگامی که سیم‌پیچ‌های تحریک به‌صورت همخوان روشن می‌شوند، MMFهای آن‌ها اضافه می‌شوند و شار حاصل F تقریباً برابر است با مجموع شارهای ایجاد شده توسط هر دو سیم‌پیچ. با اتصال مخالف، شار حاصل برابر است با اختلاف بین شار سیم پیچ های موازی و سری. مطابق با این، خواص و ویژگی های یک موتور الکتریکی تحریک مخلوط به روش روشن کردن سیم پیچ ها و نسبت MMF آنها بستگی دارد.

مشخصه سرعت n=f (Ia) در U=Uн و Iв=const (در اینجا Iв جریان در سیم پیچ موازی است).

با افزایش بار، شار مغناطیسی حاصل با گنجاندن همخوان سیم‌پیچ‌ها افزایش می‌یابد، اما به میزان کمتری نسبت به یک موتور تحریک سری، بنابراین، مشخصه سرعت در این حالت نرم‌تر از یک موازی می‌شود. موتور تحریک، اما سفت تر از موتور تحریک سری.

نسبت بین MMF سیم پیچ ها می تواند در محدوده وسیعی متفاوت باشد. موتورهای با سیم پیچ سری ضعیف دارای مشخصه سرعت اندکی کاهشی هستند (منحنی 1، شکل 2).

برنج. 2 - مشخصات سرعت موتور تحریک مخلوط.

هر چه نسبت سیم پیچ سری در ایجاد MMF بیشتر باشد، مشخصه سرعت به مشخصه موتور تحریک سری نزدیکتر می شود. در شکل 2، خط 3 یکی از مشخصه های میانی موتور تحریک مخلوط را نشان می دهد و برای مقایسه، مشخصه موتور تحریک متوالی آورده شده است (منحنی 2).

هنگامی که سیم پیچ سری در جهت مخالف روشن می شود، شار مغناطیسی حاصل با افزایش بار کاهش می یابد که منجر به افزایش سرعت موتور می شود (منحنی 4). با چنین ویژگی سرعتی، عملکرد موتور ممکن است ناپایدار باشد، زیرا. شار سیم پیچ سری می تواند شار مغناطیسی حاصل را تا حد زیادی کاهش دهد. بنابراین از موتورهایی با سیم پیچی مخالف استفاده نمی شود.

مشخصه مکانیکی n=f (M) با U=Un و Iv=const. موتور تحریک مخلوط در شکل 3 (خط 2) نشان داده شده است.

برنج. 3 - مشخصات مکانیکی موتور تحریک مختلط.

بین مشخصات مکانیکی موتورهای تحریک موازی (منحنی 1) و سری (منحنی 3) قرار دارد. با انتخاب مناسب MMF هر دو سیم پیچ، می توان یک موتور الکتریکی با مشخصه نزدیک به موتور تحریک موازی یا سری به دست آورد.

محدوده موتورهای تحریک متوالی، موازی و مختلط.

بنابراین، برای موتورهای تحریک سری، اضافه بارهای گشتاور خطر کمتری دارند. در این راستا، موتورهای تحریک سری در شرایط راه اندازی دشوار و تغییرات گشتاور بار در محدوده وسیعی دارای مزایای قابل توجهی هستند. آنها به طور گسترده برای کشش الکتریکی (تراموا، مترو، ترولی‌بوس، لوکوموتیوهای الکتریکی و لوکوموتیوهای دیزلی در راه‌آهن) و در تاسیسات بالابر و حمل و نقل استفاده می‌شوند.

ویژگی های سرعت بالا و مکانیکی طبیعی، دامنه در موتورهای تحریک موازی.

ویژگی های سرعت بالا و مکانیکی طبیعی، دامنه در موتورهای تحریک مخلوط.

یک ویژگی مکانیکی کامل یک موتور DC به شما امکان می دهد تا به درستی ویژگی های اصلی موتور الکتریکی را تعیین کنید و همچنین مطابقت آنها را با تمام الزامات ماشین آلات یا دستگاه های امروزی از نوع تکنولوژیکی کنترل کنید.

ویژگی های طراحی

با عناصر تخلیه چرخشی که بر روی سطح یک قاب ثابت استاتیک قرار می گیرند نشان داده می شود. دستگاه هایی از این نوع به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرند و در مواقعی که لازم است انواع کنترل های سرعت بالا در شرایط پایداری حرکات چرخشی درایو ارائه شود، استفاده می شود.

از نقطه نظر سازنده، همه انواع DPT به صورت زیر نشان داده می شوند:

• روتور یا قسمت لنگر به شکل تعداد زیادی از عناصر سیم پیچ پوشیده شده با سیم پیچ رسانا خاص.
• یک سلف استاتیک به شکل یک قاب استاندارد که توسط چندین قطب مغناطیسی تکمیل شده است.
• یک کلکتور برس استوانه ای کاربردی که روی شفت قرار دارد و دارای عایق لایه ای مسی است.
• برس های تماسی ثابت استاتیک که برای تامین مقدار کافی جریان الکتریکی به قسمت روتور استفاده می شود.

به عنوان یک قاعده، موتورهای الکتریکی PT مجهز به برس های مخصوص از نوع گرافیت و مس-گرافیت هستند. حرکات چرخشی شفت باعث بسته شدن و باز شدن گروه تماس می شود و همچنین به جرقه زدن کمک می کند.

مقدار معینی از انرژی مکانیکی از قسمت روتور به سایر عناصر تامین می شود که به دلیل وجود یک انتقال از نوع تسمه است.

اصول کارکرد، اصول جراحی، اصول عملکرد

دستگاه های عملکردی معکوس سنکرون با تغییر در عملکرد وظایف توسط استاتور و روتور مشخص می شوند. عنصر اول برای تحریک میدان مغناطیسی عمل می کند و عنصر دوم در این مورد مقدار کافی انرژی را تبدیل می کند.

چرخش لنگر در یک میدان مغناطیسی با استفاده از EMF القا می شود و حرکت مطابق با قانون دست راست هدایت می شود. چرخش 180 درجه با تغییر استاندارد در حرکت EMF همراه است.

اصل عملکرد موتور DC

کلکتورها با استفاده از یک مکانیسم برس به دو پیچ متصل می شوند که باعث حذف ولتاژ ضربان می شود و باعث تشکیل مقادیر جریان ثابت می شود و کاهش ضربان آرمیچر با چرخش های اضافی انجام می شود.

مشخصه مکانیکی

تا به امروز، موتورهای الکتریکی PT در چندین دسته کار می کنند که دارای انواع مختلفی از تحریک هستند:

• نوع مستقل، که در آن قدرت سیم پیچ توسط یک منبع انرژی مستقل تعیین می شود.
• نوع سریال، که در آن سیم پیچ آرمیچر به صورت سری با عنصر سیم پیچ تحریک متصل می شود.
• نوع موازی، که در آن سیم پیچ روتور در مدار الکتریکی در جهتی موازی با منبع برق متصل می شود.
• نوع مخلوط، بر اساس وجود چندین عنصر سیم پیچ سری و موازی.

مشخصات مکانیکی موتور DC DPT تحریک مستقل

ویژگی های موتور مکانیکی به شاخص های ظاهر طبیعی و مصنوعی تقسیم می شوند. مزایای غیرقابل انکار DPT با افزایش عملکرد و افزایش کارایی نشان داده می شود.

با توجه به ویژگی های مکانیکی خاص دستگاه هایی با مقادیر جریان ثابت، آنها می توانند به راحتی در برابر تأثیرات منفی خارجی مقاومت کنند، که با یک مورد بسته با عناصر آب بندی توضیح داده می شود که کاملاً رطوبت را از ورود به ساختار منع می کند.

مدل های تحریک مستقل

موتورهای PT NV دارای تحریک سیم پیچی هستند که به منبع جداگانه ای برای نیروی الکتریکی متصل است. در این حالت، مدار تحریک سیم پیچ DPT NV با یک رئوستات نوع تنظیم کننده تکمیل می شود و مدار لنگر با عناصر رئوستات اضافی یا راه اندازی تامین می شود.

یکی از ویژگی های بارز این نوع موتور، استقلال جریان تحریک از جریان آرمیچر است که به دلیل تامین مستقل تحریک سیم پیچ است.

مشخصات موتورهای الکتریکی با تحریک مستقل و موازی

مشخصه مکانیکی خطی با نوع تحریک مستقل:

• ω - شاخص های فرکانس چرخشی؛
• U - نشانگرهای ولتاژ در زنجیره لنگر عمل شده؛
• Ф - پارامترهای شار مغناطیسی؛
• R I و R d - سطح لنگر و مقاومت اضافی.
• Α - ثابت طراحی موتور.

این نوع معادله وابستگی سرعت چرخش موتور را به لحظه شفت تعیین می کند.

مدل های تحریک سری

DPT با PTV یک دستگاه از نوع الکتریکی با مقادیر جریان ثابت است که دارای یک سیم پیچ تحریکی است که به صورت سری به سیم پیچ آرمیچر متصل است. این نوع موتورها با اعتبار برابری زیر مشخص می شوند: جریان جاری در سیم پیچ آرمیچر برابر با جریان تحریک سیم پیچ است یا I \u003d I در \u003d I i.

مشخصات مکانیکی با تحریک متوالی و مختلط

هنگام استفاده از نوع تحریک سریال:

• n 0 - نشانگرهای سرعت شفت در شرایط بیکاری.
• Δ n - شاخص های تغییر در سرعت چرخش تحت شرایط بار مکانیکی.

تغییر مشخصات مکانیکی در امتداد محور y به آنها اجازه می دهد تا در یک آرایش کاملاً موازی با یکدیگر باقی بمانند، به همین دلیل تنظیم فرکانس چرخشی با تغییر در یک ولتاژ معین U که به زنجیره لنگر عرضه می شود، مطلوب می شود. تا جایی که ممکن است.

مدل های تحریک مختلط

تحریک مختلط با آرایش بین پارامترهای دستگاه های تحریک موازی و سری مشخص می شود که به راحتی اهمیت گشتاور راه اندازی را تضمین می کند و هرگونه امکان "گسترش" مکانیزم موتور را در شرایط دور آرام کاملاً از بین می برد.

تحت شرایط نوع مختلط تحریک:

موتور تحریک مختلط

تنظیم فرکانس چرخش موتور در حضور تحریک از نوع مختلط با قیاس با موتورهایی که تحریک موازی دارند انجام می شود و تغییر سیم پیچ های MDS به تقریباً هر مشخصه مکانیکی میانی کمک می کند.

معادله مشخصه مکانیکی

مهمترین ویژگی های مکانیکی DCT با معیارهای طبیعی و مصنوعی نشان داده شده است، در حالی که گزینه اول در صورت عدم وجود مقاومت اضافی در مدارهای سیم پیچ موتور، با ولتاژ نامی تغذیه قابل مقایسه است. عدم رعایت هر یک از شرایط مشخص شده به ما این امکان را می دهد که مشخصه را مصنوعی در نظر بگیریم.

ω \u003d U i / k Ф - (R i + R d) / (k Ф)

همین معادله را می توان به شکل ω = ω o.id نشان داد. - Δω، جایی که:

• ω o.id. \u003d U i/k F
• ω o.id - نشانگر سرعت زاویه ای ضربه ایده آل بیکار
• Δ ω = مم. [(R i + R d) / (k Ф) 2] - کاهش سرعت زاویه ای تحت تأثیر بار روی شفت موتور با مقاومت متناسب مدار آرمیچر

ویژگی های معادله نوع مکانیکی با پایداری استاندارد، سختی و خطی بودن نشان داده می شود.

نتیجه

با توجه به ویژگی های مکانیکی مورد استفاده، هر DPT با سادگی طراحی، دسترسی و توانایی تنظیم سرعت شفت و همچنین سهولت راه اندازی DPV متمایز می شود. از جمله، چنین دستگاه هایی را می توان به عنوان یک ژنراتور استفاده کرد و دارای ابعاد جمع و جور است که به خوبی معایب را در قالب برس های گرافیتی که به سرعت فرسوده می شوند، هزینه بالا و نیاز به اتصال یکسو کننده های جریان را از بین می برد.

ویدیو مرتبط

نمودار موتور. نمودار موتور ترتیبی تحریک در شکل نشان داده شده است. 1.31. جریان مصرف شده توسط موتور از شبکه از طریق آرمیچر و سیم پیچ میدان به صورت سری به آرمیچر متصل می شود. بنابراین، من \u003d من i \u003d من ج.

همچنین یک رئوستات راه اندازی R p به صورت سری به آرمیچر متصل می شود که مانند موتور تحریک موازی پس از رهاسازی به خروجی می رسد.

معادله مکانیکیمشخصات. معادله مشخصه مکانیکی را می توان از فرمول (1.6) بدست آورد. در جریان های بار کمتر از (0.8 - 0.9) Inom، می توانیم فرض کنیم که مدار مغناطیسی موتور اشباع نشده است و شار مغناطیسی Ф متناسب با جریان I است: Ф = kI، که در آن k = ثابت است. (در جریان های زیاد ضریب k تا حدودی کاهش می یابد). با جایگزینی Φ در (1.2)، M = С m kI را بدست می آوریم

ما Φ را با (1.6) جایگزین می کنیم:

n= (1.11)

نمودار مربوط به (1.11) در شکل نشان داده شده است. 1.32 (منحنی 1). هنگامی که گشتاور بار تغییر می کند، سرعت موتور به طور چشمگیری تغییر می کند - ویژگی های این نوع "نرم" نامیده می شود. هنگام دور آرام، وقتی M » 0، دور موتور به طور نامحدود افزایش می یابد و موتور "تمام" می شود.


جریان مصرف شده توسط موتور تحریک سری، با افزایش بار، به میزان کمتری نسبت به موتور تحریک موازی افزایش می یابد. این با این واقعیت توضیح داده می شود که همزمان با افزایش جریان، شار تحریک افزایش می یابد و گشتاور برابر با گشتاور بار در جریان کمتر می شود. این ویژگی موتور تحریک متوالی در مواردی که اضافه بارهای مکانیکی قابل توجهی از موتور وجود دارد استفاده می شود: در وسایل نقلیه برقی، در مکانیسم های بالابر و حمل و نقل و سایر دستگاه ها.

کنترل فرکانسچرخش کنترل سرعت موتورهای DC همانطور که در بالا ذکر شد به سه روش امکان پذیر است.

تغییر تحریک را می توان با روشن کردن رئوستات Rp1 به موازات سیم پیچ تحریک (نگاه کنید به شکل 1.31) یا با روشن کردن رئوستات Rp2 به موازات آرمیچر انجام داد. هنگامی که رئوستات Rp1 به موازات سیم پیچ تحریک روشن می شود، شار مغناطیسی Ф را می توان از اسمی به حداقل Ф min کاهش داد. در این صورت دور موتور افزایش می یابد (در فرمول (1.11) ضریب k کاهش می یابد. مشخصات مکانیکی مربوط به این مورد در شکل نشان داده شده است. 1.32، منحنی های 2، 3. هنگامی که رئوستات به موازات آرمیچر روشن می شود، جریان در سیم پیچ میدان، شار مغناطیسی و ضریب k افزایش می یابد و دور موتور کاهش می یابد. مشخصات مکانیکی برای این مورد در شکل نشان داده شده است. 1.32، منحنی های 4، 5. با این حال، تنظیم چرخش توسط یک رئوستات متصل به موازات آرمیچر به ندرت استفاده می شود، زیرا از دست دادن قدرت در رئوستات و راندمان موتور کاهش می یابد.

تغییر سرعت با تغییر مقاومت مدار آرمیچر زمانی امکان پذیر است که رئوستات R p3 به صورت سری به مدار آرمیچر متصل شود (شکل 1.31). رئوستات R p3 مقاومت مدار آرمیچر را افزایش می دهد که منجر به کاهش سرعت چرخش نسبت به مشخصه طبیعی می شود. (در (1.11) به جای Ri لازم است Ri + R p3 جایگزین شود.) مشخصات مکانیکی این روش تنظیم در شکل نشان داده شده است. 1.32، منحنی های 6، 7. چنین تنظیمی به دلیل تلفات زیاد در رئوستات تنظیم کننده نسبتاً به ندرت استفاده می شود.

در نهایت، تنظیم سرعت دورانی با تغییر ولتاژ شبکه، مانند موتورهای تحریک موازی، تنها در جهت کاهش سرعت دورانی امکان پذیر است که موتور از یک ژنراتور جداگانه یا یکسو کننده کنترل شده تغذیه شود. مشخصه مکانیکی این روش تنظیم در شکل 1 نشان داده شده است. 1.32، منحنی 8. اگر دو موتور بر روی یک بار مشترک کار می کنند، می توان آنها را از اتصال موازی به سریال سوئیچ کرد، ولتاژ U در هر موتور به نصف کاهش می یابد و سرعت چرخش متناسب با آن کاهش می یابد.

حالت های ترمز موتورتحریک متوالی حالت ترمز احیا کننده با انتقال انرژی به شبکه در یک موتور تحریک متوالی غیرممکن است، زیرا امکان دستیابی به سرعت چرخشی n>n x (n x = ) وجود ندارد.

حالت ترمز معکوس را می توان درست مانند موتورهای تحریک موازی، با تعویض پایانه های سیم پیچ آرمیچر یا سیم پیچ میدان بدست آورد.

سرعت طبیعی و ویژگی های مکانیکی، دامنه

در موتورهای تحریک سری، جریان آرمیچر نیز در همان زمان جریان تحریک است: مندر = من a = من. بنابراین، جریان Ф δ در محدوده وسیعی تغییر می کند و می توانیم آن را بنویسیم

(3)

(4)

مشخصه سرعت موتور [به بیان (2) مراجعه کنید]، نشان داده شده در شکل 1، نرم است و دارای یک کاراکتر هذلولی است. در کФ = نوع منحنی const n = f(من) با خط چین نشان داده می شود. در کوچک منسرعت موتور به طور غیرقابل قبولی بالا می رود. بنابراین، عملکرد موتورهای تحریک سری، به استثنای کوچکترین آنها، در حالت بیکار مجاز نیست و استفاده از تسمه محرک غیرقابل قبول است. معمولا حداقل بار مجاز پ 2 = (0,2 – 0,25) پ n

ویژگی طبیعی یک موتور تحریک سری n = f(ممطابق با رابطه (3) در شکل 3 نشان داده شده است (منحنی 1 ).

زیرا موتورهای تحریک موازی م ∼ منو برای موتورهای تحریک متوالی تقریبا م ∼ من² و در هنگام راه اندازی مجاز است من = (1,5 – 2,0) من n، سپس موتورهای تحریک سری گشتاور راه اندازی قابل توجهی در مقایسه با موتورهای تحریک موازی ایجاد می کنند. علاوه بر این، برای موتورهای تحریک موازی n≈ const، و برای موتورهای تحریک متوالی، با توجه به عبارات (2) و (3)، تقریباً (در آر a = 0)

n ∼ U / من ∼ U / √م .

بنابراین، برای موتورهای تحریک موازی

پ 2 = Ω × م= 2π × n × م ∼ م ,

و برای موتورهای تحریک سری

پ 2 = 2π × n × م ∼ √ م .

بنابراین، برای موتورهای تحریک سری، زمانی که گشتاور بار تغییر می کند م st = مدر یک محدوده وسیع، توان به میزان کمتری نسبت به موتورهای تحریک موازی متفاوت است.

بنابراین، برای موتورهای تحریک سری، اضافه بارهای گشتاور خطر کمتری دارند. در این راستا، موتورهای تحریک سری در شرایط راه اندازی دشوار و تغییرات گشتاور بار در محدوده وسیعی دارای مزایای قابل توجهی هستند. آنها به طور گسترده برای کشش الکتریکی (تراموا، مترو، ترولی‌بوس، لوکوموتیوهای الکتریکی و لوکوموتیوهای دیزلی در راه‌آهن) و در تاسیسات بالابر و حمل و نقل استفاده می‌شوند.

شکل 2. طرح هایی برای کنترل سرعت چرخش یک موتور تحریک سری با شنت سیم پیچ تحریک ( آشنت آرمیچر ( ب) و گنجاندن مقاومت در مدار آرمیچر ( V)

توجه داشته باشید که وقتی سرعت چرخش افزایش می یابد، موتور تحریک متوالی به حالت ژنراتور تغییر نمی کند. در شکل 1، این از این واقعیت آشکار است که مشخصه n = f(من) محور y را قطع نمی کند. از نظر فیزیکی، این با این واقعیت توضیح داده می شود که هنگام تغییر به حالت ژنراتور، با یک جهت چرخش معین و یک قطبیت ولتاژ معین، جهت جریان باید به سمت مخالف تغییر کند، و جهت نیروی الکتروموتور (emf) E a و قطبیت قطب ها باید بدون تغییر باقی بماند، با این حال، زمانی که جهت جریان در سیم پیچ تحریک تغییر می کند، دومی غیرممکن است. بنابراین، برای انتقال موتور تحریک متوالی به حالت ژنراتور، باید انتهای سیم پیچ تحریک را تغییر دهید.

کنترل سرعت با تضعیف میدان

مقررات nبا تضعیف میدان یا با شنت سیم پیچ تحریک با مقداری مقاومت تولید می شود آر w.h (شکل 2، آ) و یا با کاهش تعداد دور سیم پیچ تحریک موجود در کار. در حالت دوم، خروجی های مناسب از سیم پیچ تحریک باید ارائه شود.

از آنجایی که مقاومت سیم پیچ تحریک آرو افت ولتاژ در آن کوچک است، پس آر w.v نیز باید کوچک باشد. شکست در مقاومت آربنابراین sh.v کوچک هستند و مجموع تلفات تحریک در حین شنت حتی کاهش می یابد. در نتیجه راندمان موتور همچنان بالاست و این روش تنظیم در عمل بسیار مورد استفاده قرار می گیرد.

هنگام شنت سیم پیچ تحریک، جریان تحریک از مقدار منکاهش می یابد به

و سرعت nبر این اساس افزایش می یابد. در این حالت، اگر در برابری های (2) و (3) جایگزین کنیم، عباراتی برای سرعت و ویژگی های مکانیکی به دست می آوریم. ک f در کاف ک o.v، کجا

ضریب تضعیف تحریک است. هنگام تنظیم سرعت، تغییر در تعداد دور سیم پیچ میدان

ک o.v = w v.slave / wج.پر

شکل 3 منحنی ها را نشان می دهد 1 , 2 , 3 ) مشخصات n = f(م) برای این مورد کنترل سرعت در چندین مقدار ک o.v (ارزش ک r.v = 1 مربوط به ویژگی طبیعی است 1 , ک r.v = 0.6 - منحنی 2 , ک r.v = 0.3 - منحنی 3 ). ویژگی ها در واحدهای نسبی آورده شده و مطابق با موردی است که ک f = const و آر a* = 0.1.

شکل 3. مشخصات مکانیکی یک موتور تحریک سری با روش های مختلف کنترل سرعت

کنترل سرعت با شنت آرمیچر

هنگام شنت کردن لنگر (شکل 2، ب) جریان و شار تحریک افزایش می یابد و سرعت کاهش می یابد. از زمان افت ولتاژ آردر × منکوچک است و بنابراین قابل قبول است آردر ≈ 0، سپس مقاومت آر sh.a عملا تحت ولتاژ کامل شبکه قرار دارد، مقدار آن باید قابل توجه باشد، تلفات در آن زیاد خواهد بود و بازده بسیار کاهش می یابد.

علاوه بر این، شنت آرمیچر زمانی موثر است که مدار مغناطیسی اشباع نشده باشد. در این راستا، شنت آرمیچر به ندرت در عمل استفاده می شود.

منحنی شکل 3 4 n = f(م) در

من w.a ≈ U / آر w.a = 0.5 من n

کنترل سرعت با گنجاندن مقاومت در مدار آرمیچر

کنترل سرعت با گنجاندن مقاومت در مدار آرمیچر (شکل 2، V). این روش به شما امکان تنظیم را می دهد nکاهش از ارزش اسمی از آنجایی که در عین حال راندمان به میزان قابل توجهی کاهش می یابد، این روش تنظیم کاربرد محدودی دارد.

اگر در برابری های (2) و (3) جایگزین کنیم، عباراتی برای سرعت و ویژگی های مکانیکی در این مورد به دست می آید. آرو در آریک + آر ra مشخصه n = f(M) برای این نوع کنترل سرعت زمانی که آر pa* = 0.5 در شکل 3 به صورت منحنی نشان داده شده است 5 .

شکل 4. اتصال موازی و سری موتورهای تحریک سری برای تغییر سرعت چرخش

کنترل سرعت ولتاژ

به این ترتیب می توانید تنظیم کنید nروش تنظیم در نظر گرفته شده به طور گسترده در تاسیسات حمل و نقل استفاده می شود، که در آن یک موتور جداگانه بر روی هر محور محرک نصب می شود و تنظیم با تغییر موتورها از اتصال موازی به شبکه به سری انجام می شود (شکل 4). منحنی شکل 3 6 یک ویژگی است n = f(م) برای این مورد در U = 0,5U n