Karışık uyarma motoru

Karışık uyarma motorunun iki uyarma sargısı vardır: paralel ve seri (Şekil 29.12, a). Bu motorun hızı

, (29.17)

paralel ve seri alan sargılarının akışları nerede ve nelerdir.

Artı işareti, uyarma sargılarının koordineli olarak açılmasına karşılık gelir (sargıların MDS'si eklenir). Bu durumda, artan yük ile toplam manyetik akı artar (seri sargının akısı nedeniyle), bu da motor devrinde bir azalmaya yol açar. Sargılar zıt yönde açıldığında, akış artan yük (eksi işareti) ile makineyi manyetiklikten arındırır, bu da tersine dönme hızını arttırır. Bu durumda, motorun çalışması kararsız hale gelir, çünkü yükteki artışla dönme hızı süresiz olarak artar. Bununla birlikte, seri sargının az sayıda dönüşü ile, artan yük ile dönme hızı artmaz ve tüm yük aralığında pratik olarak değişmeden kalır.

İncirde. 29.12, b, uyarma sargılarının koordineli bir şekilde açılmasıyla karışık bir uyarma motorunun çalışma özelliklerini gösterir ve Şek. 12.29, c - mekanik özellikler. Sıralı bir uyarma motorunun mekanik özelliklerinin aksine, ikincisi daha düz bir görünüme sahiptir.

Pirinç. 29.12. Karışık bir uyarma motorunun (a) şeması, çalışma (b) ve mekanik (c) özellikleri

Formlarında, karışık bir uyarma motorunun özelliklerinin, MDF'nin hangi uyarma sargılarına (paralel veya seri) hakim olduğuna bağlı olarak, paralel ve seri uyarma motorlarının karşılık gelen özellikleri arasında bir ara konum işgal ettiği belirtilmelidir.

Karışık alan motorunun seri alan motoruna göre avantajları vardır. Paralel sargı akısı c.h. modunda motor devrini sınırladığı için bu motor rölantide olabilir. ve "kaçak" riskini ortadan kaldırır. Bu motorun hızı, paralel alan sargı devresindeki bir reostat ile kontrol edilebilir. Bununla birlikte, iki alan sargısının mevcudiyeti, karışık uyarma motorunu yukarıda tartışılan motor türlerine kıyasla daha pahalı hale getirir ve bu da uygulamasını bir şekilde sınırlar. Karışık uyarma motorları genellikle önemli başlangıç ​​torklarının, hızlanma sırasında hızlı hızlanmanın, kararlı çalışmanın gerekli olduğu ve şaft üzerindeki yükün artmasıyla (haddehaneler, kargo asansörleri, pompalar, kompresörler) dönüş hızında yalnızca hafif bir düşüşe izin verilen yerlerde kullanılır. ).

49. DC motorların başlatma ve aşırı yük özellikleri.

Bir DC motorun doğrudan şebeke gerilimine bağlanarak çalıştırılmasına yalnızca düşük güçlü motorlar için izin verilir. Bu durumda, başlangıcın başlangıcındaki mevcut tepe, nominalin 4 - 6 katı arasında olabilir. Önemli güce sahip DC motorların doğrudan çalıştırılması tamamen kabul edilemez, çünkü buradaki ilk akım tepe noktası, nominal akımın 15 - 50 katına eşit olacaktır. Bu nedenle, orta ve yüksek güçlü motorların çalıştırılması, çalıştırma sırasında akımı komütasyon ve mekanik dayanım için izin verilen değerlerle sınırlayan bir başlangıç ​​reostası kullanılarak gerçekleştirilir.

Başlangıç ​​reostası, bölümlere ayrılmış, yüksek dirençli tel veya banttan yapılmıştır. Teller, bir bölümden diğerine geçiş noktalarında bakır buton veya düz kontaklara bağlanır. Reostat pivot kolunun bakır fırçası, kontaklar boyunca hareket eder. Reostaların başka tasarımları da olabilir. Motoru paralel uyarma ile başlatırken uyarma akımı normal çalışmaya karşılık gelir, uyarma devresi doğrudan şebeke voltajına bağlanır, böylece reostadaki voltaj düşüşünden dolayı voltaj düşüşü olmaz (bkz. Şekil 1).

Normal bir uyarma akımına sahip olma ihtiyacı, motoru çalıştırırken hızlı hızlanma sağlamak için gerekli olan mümkün olan en büyük izin verilen Mem torkunu geliştirmesi gerektiği gerçeğinden kaynaklanmaktadır. DC motor, genellikle reostatın kolunu reostatın bir sabit kontağından diğerine hareket ettirerek ve bölümleri kapatarak, reosta direncinde sıralı bir azalma ile başlatılır; Belirli bir programa göre tetiklenen kontaktörlü bölümlerin kısa devre yaptırılmasıyla da direnç azalması sağlanabilir.

Manuel veya otomatik olarak başlatıldığında, akım, reostatın belirli bir direncinde çalışmanın başlangıcında nominal değerin 1,8 - 2,5 katına eşit bir maksimum değerden, sonunda nominal değerin 1,1 - 1,5 katına eşit bir minimum değere değişir. çalıştırma ve başlatma reostasının başka bir konumuna geçmeden önce. Motoru reostat direnci rp ile açtıktan sonra armatür akımı

burada Uc şebeke gerilimidir.

Açıldıktan sonra motor hızlanmaya başlar, bu sırada bir geri EMF E oluşur ve armatür akımı düşer. n = f1 (Mn) ve n = f2 (Iя) mekanik özelliklerinin pratik olarak doğrusal olduğunu dikkate alırsak, hızlanma sırasında dönüş hızındaki artış armatür akımına bağlı olarak doğrusal bir yasaya göre gerçekleşir (Şekil 1). ).

Pirinç. 1. DC motor çalıştırma şeması

Armatür devresindeki çeşitli dirençler için başlatma şeması (Şekil 1), doğrusal mekanik özelliklerin bir bölümüdür. Armatür akımı Iß, Imin değerine düştüğünde, r1 dirençli reosta bölümü kapatılır ve akım, değerine yükselir.

burada E1 - özelliğin A noktasındaki EMF; r1 kapatılacak bölümün direncidir.

Daha sonra motor tekrar B noktasına hızlanır ve bu, motor doğrudan Uc voltajına açıldığında doğal karakteristiğe ulaşana kadar devam eder. Başlangıç ​​reostaları, arka arkaya 4-6 çalıştırma için ısıtma için tasarlanmıştır, bu nedenle çalıştırmanın sonunda başlangıç ​​reostasının tamamen çıkarıldığından emin olmanız gerekir.

Durduğunda, motor güç kaynağından ayrılır ve marş reostası tamamen açılır - motor bir sonraki marş için hazırdır. Uyarma devresi kırıldığında ve kapatıldığında büyük EMF'nin kendiliğinden indüksiyon olasılığını ortadan kaldırmak için devre deşarj direncine kapatılabilir.

Değişken hızlı sürücülerde, DC motorlar, güç kaynağının voltajı kademeli olarak artırılarak başlatılır, böylece başlatma sırasındaki akım gerekli sınırlar içinde tutulur veya başlatma süresinin çoğu için yaklaşık olarak değişmeden kalır. İkincisi, geri beslemeli sistemlerde güç kaynağının voltajını değiştirme sürecini otomatik olarak kontrol ederek yapılabilir.

MPT'yi Başlat ve Durdur

Şebeke gerilimine doğrudan bağlantısına yalnızca düşük güçlü motorlar için izin verilir. Bu durumda, başlangıcın başlangıcındaki mevcut tepe, nominalin 4 - 6 katı arasında olabilir. Önemli güce sahip DC motorların doğrudan çalıştırılması tamamen kabul edilemez, çünkü buradaki ilk akım tepe noktası, nominal akımın 15 - 50 katına eşit olacaktır. Bu nedenle, orta ve yüksek güçlü motorların çalıştırılması, çalıştırma sırasında akımı komütasyon ve mekanik dayanım için izin verilen değerlerle sınırlayan bir başlangıç ​​reostası kullanılarak gerçekleştirilir.

DC motor çalıştırma genellikle reostatın kolunu reostatın bir sabit temasından diğerine hareket ettirerek ve bölümleri kapatarak, reosta direncinde sıralı bir azalma ile gerçekleştirilir; Belirli bir programa göre tetiklenen kontaktörlü bölümlerin kısa devre yaptırılmasıyla da direnç azalması sağlanabilir.

Manuel veya otomatik olarak başlatıldığında, akım, reostatın belirli bir direncinde çalışmanın başlangıcında nominal değerin 1,8 - 2,5 katına eşit bir maksimum değerden, sonunda nominal değerin 1,1 - 1,5 katına eşit bir minimum değere değişir. çalıştırma ve başlatma reostasının başka bir konumuna geçmeden önce.

Frenleme frenleme olmadığında kabul edilemeyecek kadar uzun olabilen motorların çalışma süresini azaltmak ve ayrıca tahrik edilen mekanizmaları belirli bir konumda sabitlemek için gereklidir. Mekanik frenleme DC motorlar genellikle fren balatalarının fren kasnağı üzerine yerleştirilmesiyle üretilir. Mekanik frenlerin dezavantajı, frenleme torku ve frenleme süresinin rastgele faktörlere bağlı olmasıdır: fren kasnağına yağ veya nem girişi ve diğerleri. Bu nedenle, bu tür frenleme, zaman ve fren mesafesinin sınırlı olmadığı durumlarda kullanılır.

Bazı durumlarda, düşük hızda ön elektrikli frenlemeden sonra, mekanizmayı (örneğin bir asansör) belirli bir konumda doğru bir şekilde durdurmak ve konumunu belirli bir yerde sabitlemek mümkündür. Bu tür frenleme, acil durumlarda da kullanılır.

Elektrikli frenleme gerekli frenleme torkunun yeterince doğru bir şekilde alınmasını sağlar, ancak mekanizmanın belirli bir yere sabitlenmesini sağlayamaz. Bu nedenle, gerekirse elektrikli frenleme, elektrikli olanın bitiminden sonra devreye giren mekanik frenleme ile desteklenir.

Elektriksel frenleme, akım motorun EMF'sine göre aktığında gerçekleşir. Üç tip frenleme mevcuttur.

Şebekeye enerji dönüşlü DC motorları frenleme. Bu durumda, EMF E, güç kaynağı UС'nin voltajından daha büyük olmalıdır ve akım, jeneratör modunun akımı olan EMF yönünde akacaktır. Depolanan kinetik enerji, elektrik enerjisine dönüştürülecek ve kısmen şebekeye geri döndürülecektir. Bağlantı şeması Şek. 2, bir.

Pirinç. 2. DC motorların elektrikli frenleme şemaları: I - enerjinin ağa geri dönüşü ile; b - muhalefetle; c - dinamik frenleme

DC motor frenlemesi, güç kaynağı voltajı Uc olacak şekilde düştüğünde gerçekleştirilebilir.< Е, а также при спуске грузов в подъемнике и в других случаях.

Karşı çıktığında frenleme dönen motorun dönüş yönünün tersine çevrilmesiyle gerçekleştirilir. Bu durumda, armatürdeki EMF E ve voltaj Uc eklenir ve I akımını sınırlamak için ilk dirençli bir direnç açılmalıdır.

burada Imax izin verilen en yüksek akımdır.

Frenleme, büyük enerji kayıplarıyla ilişkilidir.

DC motorların dinamik frenlemesi rт direnci dönen uyarılmış motorun terminallerine bağlandığında gerçekleştirilir (Şekil 2, c). Depolanan kinetik enerji, elektrik enerjisine dönüştürülür ve armatür devresinde ısı olarak dağılır. Bu en yaygın frenleme yöntemidir.

Paralel (bağımsız) uyarımlı bir DC motorunu açmak için devreler: a - motoru açmak için devre, b - dinamik frenleme sırasında devreye girmek için devre, c - karşı devre için.

MPT'de geçici süreçler

Genel durumda, bir elektrik devresindeki geçici süreçler, devre bir manyetik veya elektrik alanın enerjisini biriktirme veya serbest bırakma yeteneğine sahip endüktif ve kapasitif elemanlar içeriyorsa meydana gelebilir. Anahtarlama anında, geçici süreç başladığında, devrenin endüktif, kapasitif elemanları ile devreye bağlı harici enerji kaynakları arasında bir enerji yeniden dağılımı olur. Bu durumda, enerjinin bir kısmı geri dönüşü olmayan bir şekilde diğer enerji türlerine (örneğin, aktif bir direnç üzerindeki ısı enerjisine) dönüştürülür.

Geçici sürecin sona ermesinden sonra, yalnızca harici enerji kaynakları tarafından belirlenen yeni bir kararlı durum kurulur. Harici enerji kaynaklarının bağlantısı kesildiğinde, devrenin endüktif ve kapasitif elemanlarında geçici rejim başlamadan önce biriken elektromanyetik alanın enerjisi nedeniyle geçici süreç meydana gelebilir.

Manyetik ve elektrik alanların enerjisindeki değişiklikler anında gerçekleşemez ve bu nedenle, anahtarlama anında süreçler anında gerçekleşemez. Gerçekten de, endüktif ve kapasitif bir elemandaki enerjideki ani (anlık) bir değişiklik, sonsuz yüksek güçlere sahip olma ihtiyacına yol açar p = dW / dt, bu pratik olarak imkansızdır, çünkü gerçek elektrik devrelerinde sonsuz yüksek güç mevcut değildir.

Bu nedenle, devrenin elektromanyetik alanında biriken enerjiyi anında değiştirmek prensipte imkansız olduğundan, geçici süreçler anında gerçekleşemez. Teorik olarak, geçici süreçler t → ∞ zamanında sona erer. Pratikte, geçici süreçler hızlıdır ve süreleri genellikle saniyenin kesirleri kadardır. Manyetik W M ve elektrik alanlarının enerjisi W E ifadeleri ile tanımlandığından

daha sonra indüktördeki akım ve kapasitans üzerindeki voltaj anında değişemez. Komütasyon yasaları buna dayanmaktadır.

Birinci komütasyon yasası, endüktif elemanlı daldaki akımın, komütasyondan sonraki ilk anda, komütasyondan hemen önceki değerle aynı değere sahip olması ve daha sonra bu değerden düzgün bir şekilde değişmeye başlamasıdır. Yukarıdakiler genellikle i L (0 -) = i L (0 +), anahtarlamanın t = 0 anında anında gerçekleştiği varsayılarak yazılır.

İkinci anahtarlama yasası, anahtarlamadan sonraki ilk anda kapasitif eleman üzerindeki voltajın, anahtarlamadan hemen öncekiyle aynı değere sahip olması ve ardından bu değerden itibaren düzgün bir şekilde değişmeye başlamasıdır: UC (0 -) = UC (0 + ) ...

Sonuç olarak, gerilim altında açılan bir devrede endüktans içeren bir dalın varlığı, i L (0 -) = i L (0 +) olduğundan, anahtarlama anında devreyi bu noktada kesmeye eşdeğerdir. Gerilim altında açılan bir devrede boşalmış bir kondansatör içeren bir dalın varlığı, U C (0 -) = U C (0 +) olduğundan, bu yerdeki anahtarlama anında bir kısa devreye eşdeğerdir.

Bununla birlikte, elektrik devresinde indüktörlerde voltaj dalgalanmaları ve kapasitörlerde akımlar olabilir.

Dirençli elemanlara sahip elektrik devrelerinde, elektromanyetik alanın enerjisi depolanmaz, bunun sonucunda içlerinde geçici süreçler oluşmaz, yani. bu tür devrelerde, durağan modlar bir atlamada anında kurulur.

Aslında, devrenin herhangi bir elemanının bir çeşit r direnci, L endüktansı ve C kapasitansı vardır, yani. gerçek elektrikli cihazlarda, akımın geçişi ve r direncinin yanı sıra manyetik ve elektrik alanları nedeniyle ısı kayıpları vardır.

Gerçek elektrikli cihazlarda geçici süreçler, devre elemanlarının uygun parametreleri seçilerek ve ayrıca özel cihazlar kullanılarak hızlandırılabilir veya yavaşlatılabilir.

52. Manyetohidrodinamik DC makineler. Manyetik hidrodinamik (MHD), elektriksel olarak iletken sıvı ve gazlı ortamlarda manyetik bir alanda hareket ettiklerinde fiziksel olayların yasalarını inceleyen bir bilim alanıdır. Çeşitli manyetohidrodinamik (MHD) DC ve AC makinelerin çalışma prensibi bu fenomenlere dayanmaktadır. Bazı MHD makineleri teknolojinin çeşitli alanlarında uygulama bulurken, diğerlerinin önemli gelecek beklentileri vardır. Aşağıda MHD DC makinelerinin tasarım ve çalıştırma ilkeleri ele alınmaktadır.

Sıvı metaller için elektromanyetik pompalar

Şekil 1. Doğru akım elektromanyetik pompa prensibi

Bir doğru akım pompasında (Şekil 1), sıvı metalli kanal 2, elektromıknatısın 1 kutupları arasına yerleştirilir ve kanal duvarlarına kaynaklanmış elektrotlar 3 kullanılarak, sıvı metalden harici bir kaynaktan bir doğru akım geçirilir. Bu durumda sıvı metale giden akım iletken yollarla sağlandığından, bu tür pompalara iletken de denir.

Bir sıvı metalde kutupların alanı akımla etkileştiğinde metal parçacıklara elektromanyetik kuvvetler etki eder, bir basınç oluşur ve sıvı metal hareket etmeye başlar. Sıvı metaldeki akımlar, kutupların alanını bozar ("armatür yanıtı"), bu da pompanın verimini düşürür. Bu nedenle güçlü pompalarda ters yönde kanal akım devresine seri olarak bağlanan kutup parçaları ile kanal arasına otobüsler ("dengeleme sargısı") yerleştirilir. Bir elektromıknatısın (Şekil 1'de gösterilmemiştir) uyarma sargısı genellikle kanal akım devresine seri olarak bağlanır ve sadece 1 - 2 dönüşü vardır.

İletim pompalarının kullanımı, düşük aşındırıcı sıvı metaller için ve bu tür sıcaklıklarda, kanal duvarlarının ısıya dayanıklı metallerden (manyetik olmayan paslanmaz çelik vb.) Aksi takdirde AC endüksiyon pompaları daha uygundur.

Tarif edilen tipteki pompalar, 1950 civarında araştırma amaçlı ve reaktörlerden ısıyı uzaklaştırmak için sıvı metal taşıyıcıların kullanıldığı nükleer reaktörlü tesislerde uygulama bulmaya başladı: sodyum, potasyum, alaşımları, bizmut ve diğerleri. Pompalardaki sıvı metalin sıcaklığı 200 - 600 °C, bazı durumlarda 800 °C'ye kadar çıkmaktadır. Sodyum için üretilen pompalardan biri aşağıdaki tasarım verilerine sahiptir: sıcaklık 800 ° C, kafa 3,9 kgf / cm², akış 3670 m³ / s, faydalı hidrolik güç 390 kW, akım tüketimi 250 kA, voltaj 2,5 V, güç tüketimi 625 kW, verimlilik %62.5. Bu pompanın diğer karakteristik verileri: kanal kesiti 53 × 15.2 cm, kanaldaki akış hızı 12.4 m / s, aktif kanal uzunluğu 76 cm.

Elektromanyetik pompaların avantajı, hareketli parçalarının olmaması ve sıvı metal yolunun kapatılabilmesidir.

DC pompalar, güç sağlamak için yüksek amper ve düşük voltaj kaynakları gerektirir. Doğrultucu üniteler, hacimli ve düşük verimli olduklarından, güçlü pompalara güç sağlamak için çok az kullanışlıdır. Bu durumda tek kutuplu jeneratörler daha uygundur, "Özel tip jeneratörler ve DC / DC dönüştürücüler" makalesine bakın.

Plazma roket motorları

Ele alınan elektromanyetik pompalar bir tür doğru akım motorlarıdır. Bu tür cihazlar, prensip olarak, plazmanın, yani yüksek sıcaklıkta (2000 - 4000 ° C ve daha fazlası) iyonize ve dolayısıyla elektriksel olarak iletken gazın hızlandırılması, hızlandırılması veya hareketi için de uygundur. Bu bağlamda, uzay roketleri için jet plazma motorlarının geliştirilmesi ve görev, 100 km / s'ye kadar plazma çıkış hızlarını elde etmektir. Bu tür motorlar yüksek bir itme kuvvetine sahip olmayacak ve bu nedenle yerçekimi alanlarının zayıf olduğu gezegenlerden uzakta çalışmaya uygun olacaktır; bununla birlikte, maddenin (plazmanın) kütle akış hızının küçük olması avantajına sahiptirler. Güç kaynağı için gerekli olan elektrik enerjisinin nükleer reaktörler yardımıyla elde edilmesi gerekiyor. DC plazma motorları için zor bir problem, plazmaya akım sağlamak için güvenilir elektrotların oluşturulmasıdır.

Manyetohidrodinamik jeneratörler

MHD makineleri, tüm elektrikli makineler gibi tersine çevrilebilir. Özellikle, Şekil 1'de gösterilen cihaz, içinden iletken bir sıvı veya gaz geçirilirse bir jeneratör olarak da çalışabilir. Bu durumda, bağımsız heyecanın olması tavsiye edilir. Üretilen akım elektrotlardan alınır.

Bu ilke, su, alkali ve asit çözeltileri, sıvı metaller ve benzerleri için elektromanyetik akış ölçerler oluşturmak için kullanılır. Elektrotlar üzerindeki elektromotor kuvvet, sıvının hareket hızı veya akış hızı ile orantılıdır.

MHD jeneratörleri, termal enerjinin elektrik enerjisine doğrudan dönüştürülmesi için güçlü elektrik jeneratörleri oluşturma açısından ilgi çekicidir. Bunu yapmak için, Şekil 1'de gösterilen formdaki bir cihaz aracılığıyla, iletken bir plazmayı yaklaşık 1000 m / s hızında geçirmek gerekir. Bu tür plazma, geleneksel yakıtın yakılmasıyla ve ayrıca nükleer reaktörlerde gazın ısıtılmasıyla elde edilebilir. Plazma iletkenliğini artırmak için, içine kolayca iyonlaşabilen alkali metallerden oluşan küçük katkı maddeleri eklenebilir.

2000 - 4000 ° C arasındaki sıcaklıklarda plazmanın elektriksel iletkenliği nispeten düşüktür (direnç yaklaşık 1 Ohm × cm = 0.01 Ohm × m = 104 Ohm × mm² / m, yani yaklaşık 500.000 kat daha yüksektir) bakır). Bununla birlikte, güçlü jeneratörlerde (yaklaşık 1 milyon kW) kabul edilebilir teknik ve ekonomik göstergeler elde etmek mümkündür. Sıvı metal işleme sıvısına sahip MHD jeneratörleri de geliştirilmektedir.

Plazma MHD DC jeneratörleri oluştururken, elektrotlar için malzeme seçiminde ve güvenilir kanal duvarlarının imalatında zorluklar ortaya çıkar. Endüstriyel kurulumlarda, nispeten düşük voltajlı doğru akımı (birkaç bin volt) ve yüksek gücü (yüz binlerce amper) alternatif akıma dönüştürmek de bir zorluktur.

53. Tek kutuplu makineler. İlk lary üreteci Michael Faraday tarafından icat edildi. Faraday tarafından keşfedilen etkinin özü, disk enine bir manyetik alanda döndüğünde, Lorentz kuvvetinin diskteki elektronlara etki etmesi ve alanın yönüne bağlı olarak onları merkeze veya çevreye kaydırmasıdır. rotasyon. Bu nedenle, bir elektromotor kuvveti ortaya çıkar ve voltaj küçük olmasına rağmen (genellikle bir Volt'un bir kısmı) diskin eksenine ve çevresine dokunan toplayıcı fırçalar aracılığıyla önemli bir akım ve güç çıkarılabilir. Daha sonra, disk ve mıknatısın bağıl dönüşünün gerekli olmadığı keşfedildi. Birlikte dönen iki mıknatıs ve aralarındaki iletken bir disk de tek kutuplu indüksiyon etkisinin varlığını gösterir. Elektriksel olarak iletken bir malzemeden yapılmış bir mıknatıs, dönerken tek kutuplu bir jeneratör olarak da çalışabilir: kendisi elektronların fırçalarla çıkarıldığı bir disktir ve aynı zamanda bir manyetik alan kaynağıdır. Bu bağlamda, tek kutuplu indüksiyon ilkeleri, serbest yüklü parçacıkların mıknatıslara göre değil, bir manyetik alana göre hareketi kavramı çerçevesinde geliştirilmektedir. Bu durumda manyetik alan durağan kabul edilir.

Bu tür makinelerle ilgili anlaşmazlıklar uzun süre devam etti. Eterin varlığını reddeden fizikçiler, alanın "boş" uzayın bir özelliği olduğunu anlayamadılar. Bu doğrudur, çünkü “uzay boş değildir”, içinde eter vardır ve hem mıknatısların hem de diskin döndüğü bir manyetik alanın varlığı için ortamı sağlayan budur. Manyetik alan, kapalı bir eter akışı olarak anlaşılabilir. Bu nedenle, disk ve mıknatısın bağıl dönüşü gerekli değildir.

Tesla'nın çalışmalarında, daha önce de belirttiğimiz gibi, devrede iyileştirmeler yapıldı (mıknatısların boyutu artırıldı ve disk bölümlere ayrıldı), bu da kendi kendine dönen tek kutuplu Tesla makineleri oluşturmayı mümkün kılıyor.

Motor şeması. sıralı motor devresi uyarma Şekil 1'de gösterilmektedir. 1.31. Şebekeden motorun tükettiği akım armatürden geçer ve armatür ile seri olarak bağlanan alan sargısı. Bu nedenle, I = I ben = I içerim.

Ayrıca, bir paralel uyarma motorununki gibi, serbest bırakmadan sonra çıkan armatür ile seri olarak bir başlatma reostası R p bağlanır.

mekanik denklemözellikler. Mekanik karakteristik denklemi formül (1.6)'dan elde edilebilir. Daha az (0,8 - 0,9) I nom yük akımlarında, motorun manyetik devresinin doygun olmadığını ve manyetik akı Ф'nin akım I ile orantılı olduğunu varsayabiliriz: Ф = kI, burada k = sabit. (Yüksek akımlarda k katsayısı biraz azalır). (1.2)'deki Ф'yi değiştirerek, М = С м kI elde ederiz.

Ф'yi (1.6) ile değiştiririz:

n = (1.11)

(1.11)'e karşılık gelen grafik Şekil 2'de gösterilmektedir. 1.32 (eğri 1). Yük torku değiştiğinde, motor hızı keskin bir şekilde değişir - bu türün özelliklerine "yumuşak" denir. Rölantide, M "0" olduğunda motor devri sonsuz olarak artar ve motor "vitesten çıkar".


Bir seri uyarma motorunun tükettiği akım, artan yük ile paralel bir uyarma motorununkinden daha az oranda artar. Bunun nedeni, akımdaki bir artışla aynı anda uyarma akısının artması ve torkun daha düşük bir akımda yük torkuna eşit hale gelmesidir. Sıralı uyarma motorunun bu özelliği, motorun önemli mekanik aşırı yüklenmesinin olduğu yerlerde kullanılır: elektrikli araçlarda, kaldırma ve taşıma mekanizmalarında ve diğer cihazlarda.

Frekans regülasyonurotasyon. DC motorların hız kontrolü yukarıda bahsedildiği gibi üç şekilde mümkündür.

Uyarmadaki değişiklik, reosta R p1'i uyarma sargısına paralel olarak açarak (bkz. Şekil 1.31) veya armatürle paralel olarak reosta R p2'yi açarak gerçekleştirilebilir. Reosta R p1, uyarma sargısına paralel olarak açıldığında, manyetik akı Ф nominalden minimum Ф min'e düşürülebilir. Bu durumda motor devri artacaktır ((1.11) formülünde, k katsayısı azalır). Bu duruma karşılık gelen mekanik özellikler Şekil 2'de gösterilmektedir. 1.32, eğriler 2, 3. Reosta armatüre paralel olarak açıldığında, alan sargısındaki akım, manyetik akı ve k katsayısı artar ve motor hızı azalır. Bu durum için mekanik özellikler Şekil 2'de gösterilmektedir. 1.32, eğriler 4, 5. Bununla birlikte, reostadaki güç kaybı ve motorun verimi düştüğünden, armatüre paralel bağlanan bir reosta ile dönme regülasyonu nadiren kullanılır.

Armatür devresinde reosta R p3 seri olarak bağlandığında armatür devresinin direncini değiştirerek hızı değiştirmek mümkündür (Şekil 1.31). Rheostat R p3, armatür devresinin direncini arttırır, bu da doğal özelliğe göre dönme hızında bir azalmaya yol açar. ((1.11)'de, Ri yerine, Ri + R p3 ikame edilmelidir.) Bu kontrol yöntemi için mekanik özellikler Şekil 2'de gösterilmiştir. 1.32, eğriler 6, 7. Bu tür düzenleme, düzenleyici reostadaki büyük kayıplar nedeniyle nispeten nadiren kullanılır.

Son olarak, paralel uyarma motorlarında olduğu gibi şebeke gerilimi değiştirilerek dönüş hızının regülasyonu, motora ayrı bir jeneratörden veya kontrollü doğrultucudan güç verildiğinde ancak dönüş hızının düşürülmesi yönünde mümkündür. Bu kontrol yönteminin mekanik karakteristiği Şekil 2'de gösterilmektedir. 1.32, eğri 8. Ortak bir yükte çalışan iki motorun varlığında paralelden seriye geçebilirler, her motordaki U gerilimi yarıya iner ve buna bağlı olarak hız da düşer.

Motorun fren modlarısıralı uyarma Sıralı bir uyarma motorunda şebekeye enerji aktarımı ile rejeneratif frenleme modu, n> n x (n x =) hızını elde etmek mümkün olmadığı için imkansızdır.

Zıt frenleme modu, paralel bir uyarma motorunda olduğu gibi, armatür sargısının veya uyarma sargısının terminallerinin değiştirilmesiyle elde edilebilir.

Ele alınan motorlarda alan sargısı az sayıda dönüşle yapılır ancak yüksek akımlar için tasarlanmıştır. Bu motorların tüm özellikleri, uyarma sargısının açılmasıyla ilişkilidir (bkz. Şekil 5.2, v) armatür sargısı ile seri olarak, bunun sonucunda uyarma akımı armatür akımına eşittir ve üretilen akı Ф armatür akımı ile orantılıdır:

nerede a= / (/ i) - doğrusal olmayan katsayı (Şek.5.12).

doğrusal olmama a motor manyetizasyon eğrisinin şekli ve armatür reaksiyonunun demanyetize edici etkisi ile ilişkilidir. Bu faktörler / i>, / yang (/ yang - anma armatür akımı) olduğunda ortaya çıkar. Daha düşük akımlarda a sabit bir değer olarak kabul edilebilir ve / I> 2 / I n olduğunda motor doymuştur ve akı armatür akımına çok az bağlıdır.

Pirinç. 5.12.

Sıralı uyarma motorunun temel denklemleri, bağımsız uyarma motorlarının denklemlerinin aksine, her şeyden önce değişkenlerin ürünü ile ilişkili olan doğrusal değildir:

Armatür devresindeki akım değiştiğinde, manyetik akı Ф değişir ve makinenin manyetik devresinin büyük kısımlarında girdap akımları indükler. Girdap akımlarının etkisi, motor modelinde denklem tarafından tanımlanan eşdeğer bir kısa devre döngüsü şeklinde dikkate alınabilir.

ve armatür zincirinin denklemi:

nerede w B, w B t - uyarma sargısının dönüş sayısı ve eşdeğer girdap akımlarının dönüş sayısı.

kararlı durumda

(5.22) ve (5.26)'dan, sıralı uyarımlı bir DC motorunun mekanik ve elektromekanik özellikleri için ifadeler elde ederiz:

İlk yaklaşım olarak, manyetik devrenin doygunluğunu hesaba katmadan sıralı bir uyarma motorunun mekanik özelliği, ordinat eksenini geçmeyen bir hiperbol olarak temsil edilebilir. eğer koyarsak ben q = /? ben + /? в = 0 ise, karakteristik apsis eksenini de geçmeyecektir. Bu özellik denir kusursuz. Motorun gerçek doğal özelliği apsis eksenini geçer ve manyetik devrenin doygunluğu nedeniyle daha büyük torklarda Mn düzeltir (şek.5.13).

Pirinç. 5.13.

Sıralı bir uyarma motorunun özelliklerinin karakteristik bir özelliği, mükemmel bir rölanti noktasının olmamasıdır. Yük azaldığında, hız artar, bu da motorun kontrolsüz hızlanmasına neden olabilir. Böyle bir motoru yüksüz bırakamazsınız.

Seri uyarma motorlarının önemli bir avantajı, düşük hızlarda yüksek aşırı yük kapasiteleridir. 2-2,5 kat aşırı akım ile motor 3,0 ... 3,5 tork geliştirir Mn. Bu durum, sıralı uyarma motorlarının elektrik için bir sürücü olarak yaygın kullanımını belirlemiştir. Araç, kalkış sırasında gerekli olan maksimum anlar.

Seri alan motorlarının dönüş yönünün tersine çevrilmesi, armatür devresi beslemesinin polaritesinin tersine çevrilmesiyle elde edilemez. Sıralı uyarma motorlarında, tersine çevrildiğinde, armatür devresinin bir bölümünde akımın yönünü değiştirmek gerekir: ya armatür sargısında veya uyarma sargısında (Şekil 5.14).

Pirinç. 5.14.

Hız ve tork kontrolü için yapay mekanik özellikler üç şekilde elde edilebilir:

• motorun armatür devresinde ek direncin tanıtılması;
• motoru besleyen voltajda bir değişiklik;
• armatür sargısını ek dirençle şöntleyerek. Armatür devresine ek direnç verildiğinde, mekanik özelliklerin sertliği azalır ve başlangıç ​​torku azalır. Bu yöntem, sıralı uyarma motorlarını çalıştırırken, düzensiz voltajlı kaynaklardan (kontak tellerinden vb.) güç alırken kullanılır. Bu durumda (Şekil 5.15), başlangıç ​​direnci bölümleri sırayla kısa devre yapılarak gerekli başlangıç ​​torku elde edilir K1-KZ kontaktörler aracılığıyla.

Pirinç. 5.15. Sıralı uyarma motorunun reostat mekanik özellikleri: /? 1do - Riao- armatür devresindeki ek direncin adımlarının direnci

Seri uyarılı bir motorun hızını kontrol etmenin en ekonomik yolu besleme gerilimini değiştirmektir. Motorun mekanik özellikleri, doğal karakteristiklere paralel olarak aşağı kaydırılır (Şekil 5.16). Formda, bu özellikler reostat mekanik özelliklerine benzer (bkz. Şekil 5.15), ancak temel bir fark vardır - voltajı değiştirerek düzenlerken, ek dirençlerde kayıp olmaz ve düzenleme sorunsuz bir şekilde gerçekleştirilir.

Pirinç. 5.1

Seri alan motorları, mobil üniteler için bir sürücü olarak kullanıldığında, çoğu durumda, motora sağlanan sabit bir voltaj değerine sahip bir havai hat veya başka bir güç kaynağı tarafından çalıştırılır, bu durumda düzenleme bir darbe vasıtasıyla gerçekleştirilir. genişlik voltaj regülatörü (bkz. § 3.4). Böyle bir şema, Şek. 5.17.

Pirinç. 5.17.

Armatür sargısı bir dirençle şöntlenirse, bir seri uyarma motorunun uyarma akısının bağımsız olarak düzenlenmesi mümkündür (Şekil 5.18, a). Bu durumda, uyarma akımı w = i + / w, yani. motor yüküne bağlı olmayan sabit bir bileşen içerir. Bu durumda motor, karma bir uyarma motorunun özelliklerini kazanır. Mekanik özellikler (Şekil 5.18.6) daha fazla sertlik kazanır ve ordinat ekseniyle kesişir, bu da motor şaftındaki düşük yüklerde sabit bir düşük hız elde etmeyi mümkün kılar. Devrenin önemli bir dezavantajı, şönt direncindeki büyük enerji kaybıdır.

Pirinç. 5.18.

Seri uyarılı DC motorlar, iki frenleme modu ile karakterize edilir: dinamik frenleme ve muhalefet.

Dinamik frenleme iki durumda mümkündür. İlkinde, armatür sargısı bir dirence kapatılır ve uyarma sargısına şebekeden veya başka bir kaynaktan ek bir dirençle güç verilir. Bu durumda motorun özellikleri, dinamik frenleme modundaki bağımsız bir uyarma motorunun özelliklerine benzer (bkz. Şekil 5.9).

İkinci durumda, diyagramı Şek. 5.19, KM kontakları kesildiğinde ve KV kontakları kapatıldığında, motor kendinden tahrikli bir jeneratör olarak çalışır. Motor modundan fren moduna geçerken, makinenin manyetikliğinin giderilmesini önlemek için uyarma sargısındaki akımın yönünü korumak gerekir, çünkü bu durumda makine kendi kendine uyarma moduna geçer. Bu modun mekanik özellikleri Şek. 5.20. Altında makinenin kendi kendine uyarılmasının oluşmadığı bir sınır hızı ω φ vardır.

Şekil 5.19.

Pirinç. 5.20.

Karşı modda, armatür devresine ek bir direnç dahildir. İncirde. 5.21, iki karşıt seçenek için motorun mekanik özelliklerini gösterir. Karakteristik 1, motor ileri B yönünde çalışırken elde edilir (nokta ile birlikte) alan sargısındaki akımın yönünü değiştirin ve armatür devresine ek direnç getirin. Motor ters moda geçer (nokta a) frenleme torku ile M fren.

Şekil 5.21.

Sürücü çalışıyorsa yükü indirme modu, sürücünün görevi, "geri" H yönünde çalışırken kaldırma mekanizmasını yavaşlatmak olduğunda, motor "ileri" B yönünde açılır, ancak armatür devresinde büyük bir ek direnç ile. Sürücünün çalışması noktaya karşılık gelir B mekanik karakteristik üzerinde 2. Karşı anahtarlama modunda çalışma, büyük enerji kayıpları ile ilişkilidir.

Sıralı uyarmanın bir DC motorunun dinamik özellikleri, operatör yazma biçimine geçişte (5.22), (5.23), (5.25)'ten kaynaklanan denklemler sistemi ile tanımlanır:

Yapısal şemada (Şekil 5.22), katsayı a= D / i) makinenin doyma eğrisini yansıtır (bkz. Şekil 5.12). Girdap akımlarının etkisini ihmal ediyoruz.

Pirinç. 5.22.

Sıralı bir uyarma motorunun transfer fonksiyonlarını analitik olarak belirlemek oldukça zordur, bu nedenle, geçici süreçlerin analizi, Şekil 1'de gösterilen devreye dayalı bilgisayar simülasyonu yöntemiyle gerçekleştirilir. 5.22.

Karışık alan DC motorlarında iki alan sargısı bulunur: bağımsız ve tutarlı. Sonuç olarak, statik ve dinamik özellikleri, önceden düşünülen iki DC motor tipinin karakteristik özelliklerini birleştirir. Belirli bir karışık uyarma motorunun hangi tiplere ait olduğu, sargıların her biri tarafından oluşturulan mıknatıslama kuvvetlerinin oranına bağlıdır: ...

Karışık uyarma motorunun ilk denklemleri:

nerede, RB,w b - bağımsız uyarma sargısının akımı, direnci ve dönüş sayısı; lm - alan sargılarının karşılıklı endüktansı.

Kararlı Durum Denklemleri:

Elektromekanik karakteristik denklemi şu şekilde yazılabilir:

Çoğu durumda, sıralı uyarma sargısı MD C'nin %30 ... 40'ında gerçekleştirilir, daha sonra ideal rölanti hızı, nominal motor hızını yaklaşık 1,5 kat aşar.

Seri uyarılı bir DC motorun devresi Şekil 6-15'te gösterilmiştir. Motorun alan sargısı armatür ile seri olarak bağlanır, bu nedenle değişimle birlikte motorun manyetik akısı da değişir. yükler yemek. Yük akımı büyük olduğundan, uyarma sargısının az sayıda dönüşü vardır, bu, başlangıç ​​tasarımını biraz basitleştirmeyi mümkün kılar.

paralel bir uyarma motoru için bir reosta kıyasla reosta.

Hız karakteristiği (Şekil 6-16), sıralı bir uyarma motoru için şu şekle sahip olan hız denklemi temelinde elde edilebilir:

uyarma sargısının direnci nerede.

Özelliklerin göz önüne alınmasından, motor devrinin yüke büyük ölçüde bağlı olduğu görülebilir. Yükteki bir artışla, sargıların direnci boyunca voltaj düşüşü, manyetik akıdaki eşzamanlı bir artışla artar, bu da dönüş hızında önemli bir düşüşe yol açar. Bu, sıralı bir uyarma motorunun karakteristik bir özelliğidir. Yükte önemli bir azalma, motor için tehlikeli olan motor devrinde bir artışa yol açacaktır. Nominalin %25'inden daha az yüklerde (ve özellikle rölanti), uyarma sargısındaki az sayıda dönüş nedeniyle yük akımı ve manyetik akı o kadar zayıftır ki dönüş hızı hızla kabul edilemez derecede yüksek değerlere yükselir (motor "yayılabilir"). Bu nedenle, bu motorlar yalnızca doğrudan veya bir dişli takımı aracılığıyla dönen makinelere bağlandıklarında kullanılır. Kayış tahrikinin kullanılması kabul edilemez, çünkü kayış kopabilir veya çıkabilir ve bu durumda motor tamamen boşaltılacaktır.

Sıralı uyarma motorunun dönüş hızının kontrolü, manyetik akı değiştirilerek veya besleme voltajı değiştirilerek gerçekleştirilebilir.

Bir seri uyarma motorunun yük akımına (mekanik karakteristik) torkun bağımlılığı, manyetik akı, tork formülünde (6.13) yük akımı cinsinden ifade edilirse elde edilebilir. Manyetik doygunluğun yokluğunda, akı, uyarma akımıyla orantılıdır ve ikincisi için bu motor yük akımı, yani

Grafikte (bkz. Şekil 6-16), bu özellik bir parabol şeklindedir. Torkun yük akımına ikinci dereceden bağımlılığı, bu motorların büyük kısa süreli aşırı yüklere kolayca dayanabilmesi ve büyük bir başlangıç ​​torku geliştirebilmesi nedeniyle seri uyarma motorunun ikinci karakteristik özelliğidir.

Motor performansı Şekil 6-17'de gösterilmektedir.

Tüm özellikler göz önüne alındığında, bu durumlarda sıralı uyarma motorlarının kullanılabileceği sonucu çıkar.

büyük bir başlangıç ​​torku veya kısa süreli aşırı yükler gerektiğinde; tamamen boşaltma olasılığı hariç tutulur. Elektrikli ulaşımda (elektrikli lokomotif, metro, tramvay, troleybüs), kaldırma ve taşıma tesisatlarında (vinç vb.) cer motorları olarak ve otomobil ve havacılıkta içten yanmalı motorları (marş motorları) çalıştırmak için vazgeçilmez hale geldiler.

Geniş bir aralıkta dönme hızının ekonomik regülasyonu, motorların ve reostatların çeşitli anahtarlama kombinasyonları vasıtasıyla birkaç motorun aynı anda çalışması durumunda gerçekleştirilir. Örneğin, düşük hızlarda seri olarak ve yüksek hızlarda paralel olarak açılırlar. Gerekli anahtarlama, operatör (sürücü) tarafından anahtar düğmesi çevrilerek gerçekleştirilir.

Doğru akımla çalıştırılan elektrik motorları, alternatif akımla çalıştırılan motorlardan çok daha az kullanılır. Ev ortamında, DC motorlar, geleneksel DC pillerle çalışan çocuk oyuncaklarında kullanılmaktadır. Üretimde DC motorlar çeşitli üniteleri ve ekipmanları çalıştırır. Güçlü pil paketleriyle çalışırlar.

Cihaz ve çalışma prensibi

DC motorlar, tasarım olarak AC senkron motorlara benzer, ancak akım tipi farklıdır. Basit demo motor modelleri, tek bir mıknatıs ve içinden akım geçen bir çerçeve kullandı. Böyle bir cihaz basit bir örnek olarak kabul edildi. Modern motorlar yüksek güç geliştirebilen mükemmel karmaşık cihazlardır.

Motorun ana sargısı, kollektör ve fırça mekanizması aracılığıyla güç sağlanan armatürdür. Statorun (motor gövdesi) kutupları tarafından oluşturulan bir manyetik alanda döner. Armatür, yuvalarına yerleştirilmiş ve orada özel bir epoksi bileşiği ile sabitlenmiş birkaç sargıdan yapılmıştır.

Stator, alan sargılarından veya kalıcı mıknatıslardan oluşabilir. Düşük güçlü motorlarda kalıcı mıknatıslar kullanılır ve gücü artırılmış motorlarda stator alan sargıları ile donatılmıştır. Stator, armatür milini döndürmeye yarayan yerleşik yataklara sahip kapaklarla uçlardan kapatılır. Bu milin bir ucuna, çalışma sırasında hava basıncı oluşturan ve onu motorun içinden iten bir soğutma fanı takılır.

Böyle bir motorun çalışma prensibi Ampere yasasına dayanmaktadır. Tel çerçeveyi manyetik alana yerleştirdiğinizde dönecektir. İçinden geçen akım, kendi etrafında bir manyetik alan oluşturarak, dış manyetik alanla etkileşime girerek çerçevenin dönmesine neden olur. Motorun modern tasarımında, sargılı armatür, çerçevenin rolünü oynar. Onlara bir akım verilir, sonuç olarak, armatürün etrafında onu dönme hareketine sürükleyen bir akım oluşturulur.

Armatür sargılarına alternatif olarak akım sağlamak için grafit ve bakır alaşımından yapılmış özel fırçalar kullanılır.

Armatür sargılarının terminalleri, armatür miline sabitlenmiş bir lamel halkası şeklinde yapılmış, kollektör adı verilen tek bir ünitede birleştirilir. Fırça mili döndüğünde kollektör lamelleri vasıtasıyla sırayla armatür sargılarına güç verilir. Sonuç olarak, motor mili düzgün bir hızda döner. Armatür ne kadar fazla sargıya sahipse, motor o kadar düzgün çalışacaktır.

Fırça tertibatı, motor tasarımındaki en savunmasız mekanizmadır. Çalışma sırasında, bakır-grafit fırçalar toplayıcıya sürtünerek şeklini tekrarlar ve sabit bir kuvvetle ona bastırır. Çalışma sırasında fırçalar aşınır ve bu aşınmanın ürünü olan iletken toz motor parçalarına yerleşir. Bu toz periyodik olarak temizlenmelidir. Genellikle, toz giderme yüksek basınçlı hava ile gerçekleştirilir.

Fırçalar, biriken tozlardan kılavuz oluklarına sıkışabildikleri için, oluklarda periyodik olarak hareket etmelerini ve hava ile üflemelerini gerektirir. Bu, fırçaların manifoldun üzerine sarkmasına ve motorun çalışmasını bozmasına neden olur. Aşınma ve yıpranma nedeniyle fırçaların periyodik olarak değiştirilmesi gerekir. Kollektörün fırçalarla temas ettiği yerde kollektör de aşınmıştır. Bu nedenle, aşındığında ankraj çıkarılır ve kolektör tornada işlenir. Kolektörün oluğundan sonra, kollektörün lamelleri arasındaki yalıtım, gücü fırçaların gücünü önemli ölçüde aştığından, fırçaları tahrip etmeyecek şekilde küçük bir derinliğe kadar taşlanır.

Görüntüleme

DC motorlar, uyarmanın doğasına göre ayrılır:

Bağımsız heyecan

Bu tür uyarma ile sargı, harici bir güç kaynağına bağlanır. Bu durumda, motorun parametreleri üzerindeki motora benzer. kalıcı mıknatıslar... Devir, armatür sargılarının direnci ile ayarlanır. Hız, alan sargı devresinde bulunan özel bir düzenleyici reosta ile kontrol edilir. Dirençte önemli bir azalma veya açık devre ile armatür akımı tehlikeli değerlere yükselir.

Hızı önemli ölçüde artacağından ve motor arızalanacağından, bağımsız olarak uyarılan motorlar yüksüz veya hafif yükle çalıştırılmamalıdır.

paralel uyarma

Alan ve rotor sargıları tek bir akım kaynağına paralel olarak bağlanır. Bu düzenleme ile alan sargı akımı, rotor akımından önemli ölçüde daha düşüktür. Motorların parametreleri çok katı hale gelir, fanları ve takım tezgahlarını sürmek için kullanılabilirler.

Motor devri kontrolü, alan sargılı bir seri devrede veya bir rotor devresinde bir reostat tarafından sağlanır.

sıralı heyecan

Bu durumda, heyecan verici sargı armatür ile seri olarak bağlanır, bunun sonucunda aynı akım bu sargılardan geçer. Böyle bir motorun dönüş hızı, yüküne bağlıdır. Motor yüksüz rölantide çalıştırılmamalıdır. Bununla birlikte, böyle bir motorun iyi çalıştırma parametreleri vardır, bu nedenle ağır elektrikli araçların çalışmasında benzer bir şema kullanılır.

karışık heyecan

Bu şema, motorun her kutbunda çiftler halinde bulunan iki alan sargısının kullanılmasını sağlar. Bu sargılar iki şekilde bağlanabilir: akı eklenmesi veya çıkarılması ile. Sonuç olarak, bir elektrik motoru paralel veya seri uyarmalı motorlarla aynı özelliklere sahip olabilir.

Motoru ters yönde dönmeye zorlamak için, sargılardan birinin polaritesi ters çevrilir. Motorun dönüş hızını ve çalışmasını kontrol etmek için farklı dirençlerin kademeli olarak değiştirilmesi kullanılır.

Operasyonun özellikleri

DC motorlar çevre dostu ve güvenilirdir. AC motorlardan temel farkları, dönme hızını geniş bir aralıkta ayarlayabilmeleridir.

Bu tür DC motorlar aynı zamanda jeneratör olarak da kullanılabilir. Alan sargısında veya armatürde akımın yönünü değiştirerek motorun dönüş yönünü değiştirebilirsiniz. Motor şaft hızı, değişken bir direnç kullanılarak kontrol edilir. Seri uyarma devreli motorlarda bu direnç armatür devresinde bulunur ve dönüş hızının 2-3 kat azaltılmasını sağlar.

Bu seçenek, çalışma sırasında reosta çok ısındığından, uzun çalışmama süresi olan mekanizmalar için uygundur. Hızdaki artış, devreye bir reostat heyecan verici sargısı dahil edilerek oluşturulur.

Armatür devresinde paralel uyarma devresine sahip motorlar için, hızı yarı yarıya azaltmak için reostatlar da kullanılır. Alan sargı devresine bir direnç bağlanırsa bu, hızı 4 katına kadar artıracaktır.

Bir reostat kullanımı, ısı salınımı ile ilişkilidir. Bu nedenle, modern motor tasarımlarında reostatlar, fazla ısınmadan hızı kontrol eden elektronik elemanlarla değiştirilir.

Bir DC motorun verimliliği, gücünden etkilenir. Zayıf DC motorların verimi düşüktür ve verimleri yaklaşık %40 iken 1 MW elektrik motorlarının verimi %96'ya kadar çıkabilir.

DC motorların avantajları

• Küçük genel boyutlar.
• Kolay yönetim.
• Basit yapı.
• Akım jeneratörleri olarak kullanma imkanı.
• Hızlı başlatma, özellikle seri uyarma motorlarının özelliği.
• Mil dönüş hızının düzgün ayarlanması imkanı.

Dezavantajları

• Bağlantı ve çalıştırma için özel bir DC güç kaynağı satın almanız gerekir.
• Yüksek fiyat.
• Servis ömrünü önemli ölçüde azaltan ve periyodik bakım gerektiren bir aşınma toplayıcı olan bakır-grafit yüksek aşınma fırçaları şeklinde sarf malzemelerinin varlığı.

Kullanım kapsamı

DC motorlar elektrikli araçlarda oldukça popüler hale geldi. Bu tür motorlar genellikle tasarımlara dahil edilir:

• Elektrikli araçlar.
• Elektrikli lokomotifler.
• Tramvaylar.
• Elektrikli tren.
• Troleybüsler.
• Kaldırma ve taşıma mekanizmaları.
• Çocuk oyuncakları.
• Geniş bir aralıkta dönme hızını kontrol etme ihtiyacı olan endüstriyel ekipman.