دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .
ماشین های DC به انواع زیر تقسیم می شوند که هر کدام می توانند در حالت موتوری یا ژنراتوری استفاده شوند:
انواع ماشین های DC:
• تحریک مستقل
• تحریک شنت
• تحریک سری
• تحریک کمپوند
ماشین های DC فوق از لحاظ ساختاری , می توان گفت که تفاوتشان در تحریک آنهاست.اما از لحاظ کاربردی , هر کدام از آنها کاربرد خاصی را با توجه به مشخصه های گشتاور-سرعت(در حالت موتوری) و ولتاژ-جریان(برای حالت ژنراتوری) دارند.
ماشین های کمپوند به انواع زیر تقسیم بندی می شوند:
١-کمپوند بلند:
• فوق کمپوند
• کمپوند تخت
• زیر کمپوند
٢-کمپوند کوتاه:
• فوق کمپوند
• کمپوند تخت
• زیر کمپوند
« انواع ماشین های AC »
ماشین های AC به ماشین های سنکرون و آسنکرون(القایی) تقسیم می شوند.
عموما از ماشین های القایی در حالت موتوری و از ماشین های سنکرون در حالت ژنراتوری بهره برداری می کنیم.
از آنجایی که در حالت موتوری سرعت های متفاوتی را نیازمندیم , از موتور القایی استفاده می کنیم و به دلیل اینکه در ژنراتورها به فرکانس ثابتی (به نوعی به سرعت ثابت) نیاز داریم از ژنراتور های سنکرون استفاده می کنیم.
چیزی حدود 95 درصد ژنراتور های دنیا را ژنراتور های سنکرون تشکیل داده اند.
از ماشین های القایی , استفاده محدودی به عنوان ژنراتوری می شود, به طور مثال در نیروگاههای بادی که سرعت باد در اختیار ما نیست , از آنها استفاده می شود.
مصارف جزئی تر هر کدام از ماشین ها را انشاءالله در پست های بعدی ارائه خواهم کرد.
نکته قابل توجه : ماشین های الکتریکی , تنها به موتور و ژنراتور محدود نمی شوند , بلکه ترانسفورماتورها و... را نیز شامل می شود.
کنترل ماشینهای AC , DC
به منظور کاهش خطای انسانی و افزایش کارایی سامانه هچارهای به جزامروزه ماشینهای الکتریکی نقش عمده‌ای در زندگی بشر دارند. مقوله الکترونیک قدرت نیز در تغذیه، بهره‌برداری و کنترل ماشینهای الکتریکی از اهمیت بسیار برخوردار است.میتوان گفت که دانش علمی وفنی این دو موضوع مکمل یکدیگر هستند. در این تحقیق توضیحاتی درتحلیل و تشریح کار ماشینها و عملکرد آنها و همچنین در شرایطی که با مبدل‌های الکترونیک قدرت تغذیه و کنترل میشوند، در نوع خود شایدکم نظیرباشد. اصول مشترک و اساسی محرکه‌های الکتریکی (موتور مبدل تغذیه کننده آنها) را در بر می‌گیرد. موتورهای dc تغذیه شده با یکسو کننده‌های کنترل شده و برشگرها، موتورهای القایی قفس سنجابی کنترل شده با اینورترها، کنترل‌کننده‌های ولتاژ ac و سیکلوکنورترهای، موتورهای القایی رتور سیم پیچی شده با کنترل از طرف رتور. هر دو نوع سیستمهای کنترل حلقه باز و حلقه بسته بحث شده‌اند. در فصل اول درمورد موتورهای جریان سیستم DC بحث شده است که برخی از کاربردهای مهم این محرکه‌ها عبارتند از: غلطکهای نورد را منابع فلزی، غلطکهای کاغذ، ماشینهای ابزار و موتورهای کششی نظیر قطارها. در فصل دوم و سوم درمورد کنترل موتورهای DC با یکسوکننده‌های قابل کنترل با برشگرها توضیح داده شده است و در فصل چهارم کنترل حلقه بسته محرکهای DC مورد تجزیه و تحلیل قرار می‌گیرد. موتورهای القایی بخصوص موتورهای قفس سنجابی مزایایی نسبت به موتورهای dc دارند که در مورد این موتورها در فصل پنجم بحث شده است. کنترل موتورهای القایی با کنترل کننده‌های ولتاژ AC و محرکه‌های موتور القایی کنترل شده با فرکانس در فصلهای ششم و هفتم به آنها پرداخته‌ایم. در فصل آخر نیز محرکه‌های موتور القایی رتور سیم‌بندی شده با کنترل قدرت لغزش بحث شده است.
ماشین DC
ماشین جریان مستقیم یک وسیله تبدیل انرژی با کاربرد بسیار در صنعت است که توانایی تولید گشتاور و راه‌اندازی بالا و متغیر برای بارهای مورد استفاده را دارد. ماشینهای جریان مستقیم به دلیل استفاده از نیروی الکتریکی DC در خودروها، درصد زیادی از تولید ماشینهای الکتریکی را به خود تخصیص می‌دهند. همچنین این نوع ماشین در کاربردهای صنعتی که کنترل دقیق سرعت و گشتاور مورد نیاز است، استفاده‌های فراوان دارد.
کموتاسیون
برای تبدیل کمیت چرخان (گردش آرمیچر) به کمیت مستقیم (ولتاژ و جریان) و ساکن نگه‌داشتن نیروی محرکهٔ مغناطیسی آرمیچر به کموتاتور نیاز است. مهترین کار کموتاتور همان طور که گقته شد یکسوکردن کمیت متناوب در پیچک آرمیچر به کمیت مستقیم در جاروبک‌های یک ژنراتور میباشد.
نیروی محرکهٔ تولید شده در آرمیچر
ولتاژ یکسوشده به وسیلهٔ جمع‌کردن عرض موج‌های تولیدشده از پیچک‌های سری به وجود می‌آید. هرچه تعداد پیچک‌های سری افزایش یابد مقدار ولتاژ DC افزایش و تضاریس موج کاهش می‌یابد، اما به طور کلی شکل موج ولتاژ یکسوشده توسط جاروبک نمی‌تواند به شکل موج ولتاژ مستقیم تولیدشده از یک باتری برسد.
میانگین ولتاژ تولیدشده در یک پیچک با تعداد دور NC از رابطهٔ زیر به دست می‌آید:
EC = 2NCpnφ
که در آن p تعداد قطب، φ شار عبوری و n سرعت چرخش روتور است.
اگر C را تعداد کل پیچک‌های آرمیچر و a را تعداد مسیرهای موازی بین جاروبک‌ها بدانیم تعداد پیچک‌های سری بین جاروبک‌ها C / a می‌شود و با احتساب Z به عنوان هادی‌های موجود در آرمیچر، نیروی محرکهٔ موجود در آرمیچر این‌گونه محاسبه می‌شود:
با محاسبه ضریب سیم‌پیچی kw، که برای ماشینهای DC معمولاً تنها از ضریب توزیع kd تشکیل شده‌است، ولتاژ القایی آرمیچر بدین‌گونه خواهد بود:
گشتاور ماشین جریان مستقیم
با توجه به برابری توان‌های تبدیل‌شده و با احتساب شرایط ایده‌آل تبدیل توان، گشتاور مکانیکی ماشین این گونه محاسبه می‌شود: که با توجه به آن که مقادیر Z ،p و a برای ماشین ثابت است، نشان می‌دهد که گشتاور رابطه‌ای مستقیم با تغیرات Ia و φ دارد.
تحریک آرمیچر
ماشین جریان مستقیم به جز دز مواردی که از مغناطیس دائم در روتور خود استفاده می‌کند برای تبدیل انرژی الکتریکی به مکانیکی و یا بالعکس به یک سیم پیچ تحریک که جریان مستقیم از آن عبور می‌کند، احتیاج دارد. به این سیم‌پیچ، سیم‌پیچ میدان گفته می‌شود.
تحریک جداگانه
پیچک تحریک جداگانه که از صدها دور سیم نازک تشکیل شده، به منبع خارجی یا جداگانه‌ای از آرمیچر متصل است و ولتاژ آن منبع هیچ‌گونه وابستگی با ولتاژ آرمیچر ندارد.
تحریک خودی
تحریک سیم‌پیچ میدان به وسیلهٔ آرمیچر ماشین را تحریک خودی می‌نامند. در این ماشین قطب‌های میدان باید پس‌ماند مغناطیسی داشته باشند تا هنگام چرخش آرمیچر ولتاژ پس‌ماندی در جاروبک‌ها تولید شود.
1. تحریک سری: سیم پیچ میدان در این نوع ماشین از سیم‌های ضخیم با دور اندک (مقاومت کم) تشکیل شده که به طور سری به آرمیچر متصل شده‌است و جریان میدان سری به جریان آرمیچر بستگی دارد.
2. تحریک شنت: پیچک میدان از سیم‌های نازک با تعداد دور زیاد تشکیل شده که به طور موازی به آرمیچر متصل شده‌است.
3. تحریک کمپوند: شامل هر دو سیم‌پیچ تحریک سری و تحریک شنت میباشد، البته در مواقعی به جای تحریک شنت از تحریک جداگانه استفاده می‌شود. در صورتی که شار میدان تحریک سری در جهت شار میدان تحریک شنت باشد ماشین را کمپوند اضافی و در غیر این صورت به آن ماشین کمپوند نقصانی می‌گویند.
راه‌اندازی موتور جریان مستقیم
در لحظهٔ شروع راه‌اندازی سرعت موتور صفر است و بنابرین نیروی ضد محرکه Ea نیز صفر میباشد، در نتیجه با اعمال ولتاژ پایانه Vt به دو سر ماشین جیان عبوری از آرمیچر از رابطهٔ در ماشینهای سری و در ماشینهای سری و کمپوند به دست می‌آید که در این صورت جریان ورودی زیادی وارد موتور می‌شود که نتایج زیر را دربر دارد:
۱- ایجاد جرقهٔ زیان‌آور هنگام کموتاسیون
۲- آسیب‌دیدن سیم‌پیچ آرمیچر و از بین رفتن عایق بر اثر گرمای بیش از اندازه
۳- گشتاور راه‌اندازی بالا و شتاب سریع که به قسمت‌های متحرک ماشین آسیب می‌رساند.
۴- افت زیاد ولتاژ تغذیه
بنابراین برای راه‌اندازی مناسب ماشین لازم است که جریان راه‌اندازی محدود شود، که این کار با قرار دادن مقاومت خروجی بر سر مدار آرمیچر انجام می‌شود. البته این مقاومت باید به تدریج از سر راه مدار برداشته شود، زیرا در هنگام کار عادی ماشین باعث کاهش سرعت کار ماشین و تلفات سلفی انرژی و در نتیجه کاهش بازدهی ماشین می‌شود.
از انواع راه‌اندازهای سری میتوان راه‌اندازهای سه‌سر، راه‌اندازهای چهارسر و راه‌اندازهای اتوماتیک را نام برد.
چگونگی راه‌اندازی موتور
راه‌اندازی موتورهای جریام مستقیم با قراردادن مقاومت در مدار ارمیچر انجام می‌گیرد که این مقاومت خود از مقاومت‌های کوچک‌تری که هر کدام در بخش مجزایی هستند تشکیل می‌شود و هر کدام از این اجزا به تدریج در هنگام راه‌اندازی از مدار ماشین خارج می‌شود تا مقاومت موجود در مدار آرمیچر تنها مقاومت آرمیچر یا مقاومت سیم‌پیچ سری باشد. روش دیگری نیز وجود دارد
طراحی راه‌انداز
مقاومت راه‌انداز بین دکمه‌های مختلف یک راه‌انداز به قسمت‌های نامساوی تقسیم می‌شود تا از ضربات غیرعادی جریان به خصوص در آخرین دکمهٔ اتصالی جلوگیری شود. در این فرایند جریان ماکزیمم آرمیچر Ia1 باید به گونه‌ای باشد تا کموتاسیون خوب به وجود بیاید (جرقه‌های خطرناک هنگام کموتاسیون رخ ندهد).
ماشین DC دارای قابلیت انعطاف زیادی است و میتوان با اتصالات مختلف مدتر تحریک آن به مشخصه های گوناگون گشتاور و سرعت و ولتاژ جریان دست یافت.
از ماشینهای dc می توانیم به صورت موتور یا ژنراتور بهره برداری کرد. اما امروزه برای ایجاد برق dc از سیستمهای یکسو ساز الکترونیک قدرت استفاده می شود لذا ژنراتورهای dc رفته رفته جای خود را در صنعت از دست می دهند. در حالیکه موتورهای dc به خاطر امکان کنترل سرعت خوب کاربرد فراوانی دارند
امروزه همچنان موتورهای dc بزرگ در صنایع نورد، نساجی،چاپ، جرثقیل سازی کاربرد فراوان دارند موتورهای dc کوچک هم در سیستمهای کنترل به وفور یافت می شوند. که می توان از تاکومتر(سرعت سنج) نام برد.
فرمت این مقاله به صورت Word و با قابلیت ویرایش میباشد
تعداد صفحات این مقاله 14 صفحه
پس از پرداخت ، میتوانید مقاله را به صورت انلاین دانلود کنید
