تحقیق در مورد انواع الکتروموتورهای جریان مستقیم و الکتروموتور های اونیور سال

word قابل ویرایش
30 صفحه
8700 تومان
87,000 ریال – خرید و دانلود

انواع الکتروموتورهای جریان مستقیم و الکتروموتور های اونیور سال
الکتروموتور های جریان مستقیم مانند الکتروموتور های متناوب از سه بخش اصلی تشکیل شده اند .

۱-استاتور
۲-آرمیچر
۳-هسته
برای راه اندازی موتورهای جریان مستقیم که به آنها موتورهای جریان دائم هم می
گویند لازم است که به استاتور و آرمیچر هر دو برق جریان مستقیم را اعمال نماییم.
بر روی محور آرمیچر تعدادی تیغه های مسی قرار دارد که به نام کلکتور معروف می باشند.این تیغه هاکه تعداد شان متناسب با تعداد کلافهای آرمیچر می باشد به طریقی در امتدادمحور نصب شده اند که تشکیل یک شکل استوانه ای را روی محور آرمیچر می دهند به نحوی که تمام تیغه ها نسب به همدیگر و بدنه عایق می باشند،دنباله این تیغه ها به

کلافهای سیم پیچی آرمیچر که به صورت موجی یا خوابیده می باشند اتصال و لحیم شده اند .کار این کلکتور جمع کردن جریان های مثبت ومنفی می باشد که در نتیجه یکسوساز،
هم می باشد.به شکل زیر توجه نمایید.

 

آرمیچر قطب استاتور
s ثابت N ثابت

+ –
با توجه به شکل ملاحظه می شود که کلکتور (محل اتصال + و+برق )کاری می کند که همیشه جریان مثبت زیر قطب Sاستاتور و جریان منفی زیر قطب Nاستاتور قرار میگیرند و یا برعکس وبا وجود کلکتور این وضعیت ثابت می ماند،همانطور که می دانیم کلکتور در ژنراتورها ،جریان تولید شده را که در کلافهای آرمیچر به صورت متناوب تولید می شوند،می گیرد و به صورت یکسو به بیرون می فرستد،ولی در الکتروموتور های جریان مستقیم وظیفه کلکتور این است که جریان مستقیمی را که از بیرون به ذغال های آن وصل شده است از طریق تیغه های خود می گیرد و به داخل سیم پیچی آرمیچر می فرستد به نحوی که قطبهای آرمیچر متناسب با دور آرمیچر تغییر پیدا کنند،یعنی قسمتی از آرمیچر که زیر قطب Nاستاتور قرار دارد همیشه مثلاًS و قسمت دیگری از آرمیچر که زیر قطب S استاتور قرار می گیرد همیشه N باشد.(با توجه به شکل صفحه قبل)

دور الکتروموتور های جریان مستقیم قابل کنترل و کم و زیاد شدن میباشد،هم از طریق مدار قطبهای استاتور و هم از طریق برق آرمیچر ،چنانچه جریان قطبهای استاتور را به وسیله رئوستا کم کنیم دورموتور ،زیاد می شود وبر عکس اگر جریان قطبهای استاتور زیاد شود.دور کم میشود.همچنین اگر جریان آرمیچر را زیاد نماییم .دور زیاد واگر کم نماییم دور کم میشود.

برای عوض کردن گردش یا دور موتور ها معمولاً جهت جریان آرمیچر را عوض می کنند البته با تغییر جهت جریان استاتور هم میسر است.
مصرف الکتروموتور های جریان مستقیم در صنعت کم است به علت اینکه برق جریان مستقیم به صورت معمول در دنیا وجود ندارد.(تولید برق اصولاًبه صورت متناوب است) و هزینه ای اضافی بر معمول لازم است تا یک منبع جریان دائم تهیه شود.

در الکتروموتور های جریان مستقیم دو نوع مقاومت راه اندازوجود دارد یکی رئوستایی که در مسیر آرمیچر به صورت سری قرار می گیرد به نام مقاومت راه انداز و دیگری رئوستایی که در مسیر قطبهای استاتور به صورت سری قرار دارد به نام مقاومت تنظیم دور .

معمولاًدر موقع راه اندازی موتور های جریان مستقیم،لازم است حداکثر ولتاژ مجاز در قطب های استاتور باشد،زیرا در این حالت جریان راه اندازی آرمیچر به حداقل می رسد و ضمناًدور هم کمتر از مقدارنامی است. الکترو موتورهای جریان مستقیم از لحاظ سیم پیچی و اتصالات به سه نوع تقسیم می شوند که این سه نوع عبارتند از :

۱-الکتروموتور های سری
۲-الکتروموتور های موازی یا شنت
۳-الکتروموتور های کمپوند یا (سری موازی )
-الکتروموتور های سری

الکتروموتور های سری دارای ساختمانی هستند که سیم پیچی های استاتور و آرمیچر با همدیگر به صورت سری در مدار قرار می گیرند .طبق شکل زیر:
AB=کلاف آرمیچر

EF=کلاف سری (استاتور)
این نوع موتورها نباید بدون بار روشن شوند،زیرا اگر بدون بار کار کنند چون از نوع سری هستند دور ،بی نهایت زیاد می شود وممکن است باعث خطراطی گردد،بنابراین باید همیشه در رابطه با بار کارکنند .در ضمن برای ارتباط محور موتور با دستگاه یا بار نباید از تسمه های بافتنی استفاده کرد و حتماًلازم است از کو پلینگ های محکم و چرخدنده استفاده نمود زیرا ممکن است تسمه پاره شود و ایجاد خطراتی از نظر زیاد شدن دور موتور را سبب می شود نیروی گشتاور در الکتروموتور های سری برابر است با:

M= نیروی گشتاور
= جریان آرمیچر
C= مربوط به ساختمان الکتروموتور
جریان لحظه راه اندازی برابر مقدار زیر است:

= جریان استارت(راه اندازی)

N= ولتاژ
= به ترتیب مقاومتهای آرمیچر،استاتور،خارجی.
= نیروی ضد محرکه الکتروموتور.
نیروی ضد محرکه (ضد الکتروموتوری)در موتورهای جریان مستقیم سوی را با حروف نمایش می دهند و مقدار آن برابر معادله زیر است :

زمانیکه موتور بدون بار کار میکند بیشترین نیرو ی ضد محرکه را تولید میکند.
منحنی سرعت گردش یک موتور سوی جریان مستقیم را در شکل زیر ملاحظه نمایید.
N
2400
1600
800

Kw 0.5 1 1.5

الکترو موتورهای شفت یا موازی
موتورهای جریان مستقیمی که سیم پیچی آرمیچر با سیم پیچی استاتور به صورت موازی در مدار قرار میگیرند به نام موتورهای سوی چنانچه بدون بار کار می کنند هیچگونه اشکالی به وجود نمی آورند و به طور کلی بار ،هیچگونه اثری روی جریان شنت (قطب های استاتور)ندارد.
منحنی سرعت گردش یک الکتروموتور شنت یا موازی کوچک را در شکل زیر ملاحظه فرمایید .p.p.m
1400
100
600
200

۱ ۲ ۳
موتور شنت یا موازی نسبتاًبیشتر از موتورهای سری وکمپوند ،در صنعت مورد استفاده دارند.
زیرا نسبتاًدور آنها ثابت است ،از مزایای موتور شنت می توان به نکات زیر اشاره کرد .
۱-سرعت گردش موتور شنت یا موازی عملاًثابت است و اگر افت کند خیلی کم است.
۲-دور گردشی آن بدور بارو صددر صد زیر بار فقط چند در صد تنزل می کند.

البته موتور شنت نسبت به موتور سری یک عیب دارد و آن این است که نیروی کشش موتور شنت کمتر از موتور سری است.
شکل زیر نقشه ساده مدار یک الکتروموتور شنت یا موازی را نشان می دهد.

– کم وزیاد کردن دور گردشی الکتروموتور های شنت
در موتورهای شنت از طریق زیر می توان دور را کم یا زیادکرد:

به وسیله تغییر مقدار جریان استاتور ویا آرمیچر ،چنانجه جریان قطب های اساتور را بیشتر نماییم ،دور محور کمتر میشود ویا برعکس،
در صورتیکه جریان استاتور ثابت باشد و جریان آرمیچر کم کنیم در اینجا دور کمتر می شود و برعکس ،

چنانجه جریان آرمیچر کاملاًقطع شود ولی جریان استاتور وصل باشد موتوردر این حالت نمی چرخد و محور آن ثابت وبه اصطلاح قفل میکند .
برای برعکس چرخیدن دور موتور ،لازم است جهت جریان ،در یکی از قطبها (استاتور یا آرمیچر )نسب به دیگری عوض شود که معمولاًجهت جریان در آرمیچر را تغییر می دهند .

موتور های شنت جریان مستقیم در حالت بدون بار بیشترین نیروی ضد محرکه را تولید میکنند.
زیرا در آن زمان کمترین جریان را در مدار میگیرند .
– الکتروموتورهای کمپوند.

موتورهای جریان مستقیمی که کلافهای آن به صورت سری موازی با هم در مدار قرار میگیرند به نام موتورهای کمپوند یا سری موازی معروف هستند .البته داخل قطبها ی استاتور این موتورها یک نوع کلاف وجود داردبه نام قطبهای سری که معمولاًاین قطبها با آرمیچر سری می شوند،ترکیب آنها با قطبهای استاتور به صورت موازی در مدار قرار می گیرند.

کلافهای سری درموتورهای کمپوند را باید به صورت نقصانی در مدار ،اتصال داد،زیرا در این حالت ،موتوردر زیر بار افت دور ندارد،
مدار یک موتورکمپوند در صفحه بعد آمده است.

الکترو موتورهای انیور سال
یک نوع الکتروموتور وجود دارد که هم با برق مستقیم کار می کند و هم با برق متناوب تک فاز ، این نوع موتور را الکترو موتور اونیورسال می گویند . نقشه زیر اتصال موتور اونیور سال به طریقه (بارکهازن ) را نشان می دهد . تنظیم دور بوسیله مقاومت تقسیم کنند . ولتاژ می باشد .

الکترو موتورهای سنکرون و اسنکرون و طرق مختلف راه اندازی آنها
به طور کلی الکتروموتورهای جریان متناوب به دو گروه زیر تقسیم می شوند :
۱- الکترو موتورهای سنکرون
۲- الکتروموتورهای آسنکرون که هم در قالب ۳ فاز و هم تک فاز وجود دارد .
الکترو موتورهای سنکرون

الکترو موتورهای سنکرون معمولاً دارای دور ثابت می باشند و به همین جهت به آنها سنکرون (هم سرعت ) می گویند . به عبارت دیگر در موقع کار وروشن بودن دور عملی روتور و در دورانی حوزه مغناطیسی استاتور ( که به چشم دیده نمی شود ) با هم برابرند و اختلافی بین دوره ها وجود نخواهد داشت به همین خاطر از این نوع موتورها بیشتر در ساعتهای برقی به کار برده می شوند که سنجش زمان باید ثابت باشد .
به طور کلی ساختمان موتورهای سنکرون دارای قسمتهای زیر می باشد :

۱- استاتور
۲- روتور
۳- پوسته و یاطاقانها (یا بلبرینگها)

روتور این الکترو موتورها دارای قطبهای سیم پیچی می باشد که در زمان کار باید برق مستقیم به آنها وصل شود و طرز راه اندازی آنها بدین صورت است که ابتدا برق استاتور وصل می شود و همزمان بوسیله محرک ( در قدیم بوسیله محرک خارجی بود ولی اکنون به صورت استارت راه انداز وجود دارد ) روتور آن به گردش در آورده می شود . هنگامیکه دوروتور نزدیک به حد نامی می شود برق جریان مستقیم به قطبهای روتور وصل می شود و در این موقع محرک را از آن جدا می کنند ، به این ترتیب موتور به طور یکنواخت و با دور ثابت به گردش خود ادامه می دهد . بنابراین متوجه می شویم که موتورهای سنکرون به دو نوع برق متناوب و مستقیم احتیاج دارند و از این بابت در صنعت مقرون به صرفه نیستند .

و اما مزایا و معایب الکتروموتورهای سنکرون به شرح زیر است :
مزایا :
۱- ضریب توان خوب
۲- بازده یا راندمان خوب
۳- تا حدی بیش از نرمال می شود از آن بار گرفت .
۴- در مقابل تغییر فشار الکتریکی حساس نیست .
معایب :
۱- خود بخود به راه نمی افتد .
۲- روتور آن احتیاج به برق دیگری (مستقیم) دارد .
۳- سرعت آن قابل تنظیم نیست .
۴- در اضافه بار زیاد از کار می افتد .

در موتورهای سنکرون چنانچه تحریک روتور کمتر از حد معمول ( نامی) شود .موتور یک جریان بی وات و ناپدیدی از شبکه می گیرد و ضریب قدرت یا کسینوس فی cosQ آن کم می شود ، ولی اگر تحریک روتور بیش از حد معمول یا نامی شود در این صورت موتور یک جریان بی وات و ناپدیدی به شبکه می دهد و ضریب توان شبکه را نیز بهتر می کند . توجه شود که بارهای سلفی یا اندکتیویته ضریب توان شبکه را کم می کنند . علت اینکه موتور سنکرون به منزله خازن عمل می کند ، در لحظه ای است که تحریک روتور آن بیشتر از حد معمول و نامی می شود و ضریب توان شبکه را بهتر می کند .

موتورهای سنکرون را چنانچه استارت راه انداز نداشته باشند به هر جهتی که بوسیله محرک اولیه بچرخانیم در همان جهت شروع به کار می کنند .
الکتروموتورهای سنکرون هم در قالب ۳ فاز وجود دارد و هم تک فاز .
الکتروموتورهای آسنکرون

الکتروموتورهای آسنکرون ( غیر هم سرعت ) ۲ نوع می باشند :
۱- الکتروموتورهای آسنکرون باروتور اتصال کوتاه (قفس سنجابی ) که به روتور کیج هم معروف هستند .
۲- الکتورموتورهای آسنکرون با روتور سیم پیچی شده با مقدار کمی تفاوت نسبت به روتور سنکرون که به موتورهای روتور فازی معروف هستند .

ساختمان موتورهای آسنکرون مشابه سنکرون بوده با این تفاوت که روتور سنکرون دارای قطبهای سیم پیچی شده می باشد که در هنگام کار به برق مستقیم وصل می شود ولی روتور موتور آسنکرون یا حالت اتصال کوتاه به وسیله شمش های آلومینیومی و مسی دارد و یا روتور فازی می باشد که در هنگام کار لزوماً از طریق رینگ های لغزنده به جعبه مقاومت های خارجی وصل می شود . ( برای کنترل مقدار دور نسبت به بار ) الکتروموتورهای آسنکرون دارای لغزش می باشند . یعنی همیشه دور عملی روتور از دور مغناطیسی نامی استاتور عقب می ماند و این عقب ماندگی تقزیباً بین ۴ % تا ۷% دور نامی است ، به عبارت دیگر

الکتروموتور آسنکرونی که دارای دور نامی ۳۰۰۰ دور در دقیقه می باشد در هنگام کار ، دور عملی روتور آن ممکن است بشود ۲۸۵۰ دور در دقیقه به همین خاطر به این نوع موتورها آسنکرون یا غیر هم سرعت می گویند. الکتروموتورهای آسنکرون هم به صورت سه فاز وجود دارد هم به صورت تک فاز .
بدنیست گفته شود که الکتروموتورها دارای ۲ نوع فرکانس می باشند .

۱- فرکانس استاتور که از طریق برق شبکه به آن می رسد و در کشور ایران مقدار آن ۵۰ هرتز می باشد .
۲- فرکانسی که در دوتور آن بوجود می آید و مقدارش بستگی دارد به دور همان روتور و معادله آن چنین است :

= فرکانس روتور
= فرکانس استاتور (شبکه )
= دور نامی استاتور ( دور حوزه مغناطیسی)
= دور عملی روتور
بنابراین چنانچه فرکانس استاتور الکتروموتوری که از شبکه برق می گیرد ۵۰ هرتز باشد و دور نامی استاتور ۳۰۰۰ دور و دور عملی روتور ۲۸۵۰ دور در دقیقه باشند فرکانس روتور برابر است با :
پس فرکانس روتور در حالت کار ۲٫۵ هرتز در ثانیه می شود . البته باید توجه داشت ، زمانیکه برق شبکه به استاتور وصل شده ولی هنوز روتور ثابت است و حرکت نکرده ، در همین لحظه فرکانسهای استاتور و روتور با هم برابرند .
راه اندازی الکتروموتورهای آسنکرون
الکترو موتورهای آسنکرون ۳ فاز به خاطر کاهش جریان راه اندازی به روشهای مختلفی راه اندازی می شوند :
۱- راه اندازی به صورت ستاره مثلث

۲- راه اندازی به صورت قرار دادن مقاومت در خط
۳- راه اندازی روتور فازی و قرار دادن مقاومت در مسیر روتور
۴- راه اندازی رپو لزیونی (موتورهای رپولزیونی که از طریق جاروبکها و سیم پیچی روتور جریان راه اندازی را کم می کنند ).
راه اندازی الکتروموتورهای آسنکرون سه فاز به صورت ستاره مثلث

در این نوع راه اندازی ، جریان راه اندازی((A1 دو برابر جریان نامی موتور (A2) می باشد. راه اندازی به طریقه ستاره مثلث معمولاً برای الکتروموتورهایی است که قدرت آنها از ۳Kw بیشتر است ، کمتر از ۳kw احتیاجی به راه اندازی ستاره مثلث ندارد بلکه می شود به صورت ساده راه اندازی نمود .

A1
A2

راه اندازی الکتروموتور آسنکرون سه فاز روتور فازی به صورت قرار دادن مقاومت در مسیر روتور
جریان راه اندازی در این نوع موتورها ۲ برابر جریان نامی است یعنی
= جریان نامی موتور
= جریان راه اندازی
N = تعداد دور در دقیقه

A1
A2

چنانچه الکتروموتور آسنکرون سه فاز در زیر بار نامی راه انداز شود ، منحنی آن طبق شکل زیر است . در این نوع راه اندازی جریان لحظه راه اندازی A1 ، ۶ برابر جریان نامی A2 می باشد .

A1

A2

اگر الکتروموتور آسنکرون سه فاز با بار سنگین راه اندازی شود در این نوع راه اندازی ، جریان راه اندازی برابر است با جریان قطع کردن موتور ، یعنی جریان کار معمولی موتور در زیر بار مساوی جریان راه اندازی است .
به شکل زیر توجه فرمائید :

A1
A2

الکترو موتورهای آسنکرون در موقع راه اندازی و کار معمولی دارای افت ولتاژ می باشند . بدین معنی که در موقع راه اندازی ۱۵% و در موقع کار معمولی ۳% افت ولتاژ دارند معمولاً جریان شروع به کار (جریان راه اندازی ) الکتروموتورهای روتور فازی بیشتر از موتورهای قفس سنجابی می باشد. روتور فازی ۷ برابر جریان نامی و قفس سنجابی ۶ برابر جریان نامی می باشد . یاد آور می شود که بعضی از الکترو موتورهای آسنکرون دارای ۲ مقدار دور می باشد یعنی فرضاً ۱۵۰۰ و ۳۰۰۰ دور در دقیقه ، این نوع الکتروموتورها که به موتورهای (دالاندر ) معروف هستند دارای ۲ گروه سیم پیچی مربوط به هم در یک استاتور هستند که یک بار به صورت مثلث با دور کمتر و یک بار به صورت ۲ ستاره با دور بیشتر اتصال می شوند ، معمولاً موتور دالاندر به الکتروموتورهایی گفته می شود که دور آنها یک به دو می باشد ، یعنی دور بیشتر آن برابر دورکمتر آن است ، در غیر این صورت موتورهای ۲ دور نامیده می شوند نه دالاندر که دارای ۲ سیم پیچی مجزا بوده و دورهای آن ممکن است یک به دو نبوده بلکه مثلاً یک به چهار باشد .
شکل زیر سیم پیچ یک الکتروموتور دالاندر را نشان می دهد ، اعداد کنار حروف تعداد و قطبها را نشان می دهد . مثلاً ۸ قطب مثلث و ۴ قطب دو ستاره.

استفاده از وسایل حفاظتی الکترو موتورها
وسایل حفاظتی موتورهای الکتریکی که در بحث گذشته به آن اشاره شد عبارتند از :
۱- فیوز ، برای جلوگیری از اتصال کوتاه و اتصال بدنه یا اتصال پیچیک ها
۲- رله حرارتی ، برای جلوگیری از بار اضافی ( جلوگیری از جریان بیش از حد نامی مصر ف کننده )
۳- رله ماکسیموم شدت جریان ، که به جای فیوز برای موارد قطع و وصل زیاد ، زیر بار به کار می رود .
در انتخاب فیوز برای الکتروموتورها که راه اندازی ساده دارند چه به صورت ستاره و چه مثلث ، باید ضریب ۲٫۵ را در نظر گرفت ، یعنی فیوزی انتخاب کرد که جریان مجاز آن ۲٫۵ برابر جریان نامی الکتروموتور مورد نظر باشد .

این فقط قسمتی از متن مقاله است . جهت دریافت کل متن مقاله ، لطفا آن را خریداری نمایید
word قابل ویرایش - قیمت 8700 تومان در 30 صفحه
87,000 ریال – خرید و دانلود
سایر مقالات موجود در این موضوع
دیدگاه خود را مطرح فرمایید . وظیفه ماست که به سوالات شما پاسخ دهیم

پاسخ دیدگاه شما ایمیل خواهد شد