Mikä on vaihtovirran soveltamisen vaikutus HV-järjestelmään?

Vaihtovirta DC-moottoriin voidaan aiheuttaa useita haitallisia vaikutuksia, koska DC-moottorit on suunniteltu käsittelemään suoraa virtaa. Seuraavat ovat mahdolliset vaikutukset vaihtovirran käytöstä DC-moottoriin:

Ei pysty käynnistymään ja toimimaan oikein

• Ei luonnollista nollakohdetta: Vaihtovirtalla ei ole luonnollista nollakohdetta, joka auttaisi moottoria käynnistyessään, kun taas DC-moottorit luottavat jatkuvaan suoraan virtaan magneettikentän luomiseen ja käynnistymiseen.

• Kääntymisperusteinen ilmiö: Vaihtovirran sinihaara muuttaa suuntaansa kahdesti jokaisella syklyllä, mikä saa moottorin rotorin yrittämään kääntyä, mikä estää moottorin vakauden.

Mekaaninen ja sähköinen vaurio

• Sivulan ja kommutaattorin kuluminen: Vaihtovirran aiheuttamien useiden käännösten vuoksi sivulla ja kommutaattorilla voi syntyä vakava sammal ja kuluminen, mikä nopeasti vaurioittaa sivun ja kommutaattorin.

• Epävakaa magneettikenttä: Vaihtovirta voi aiheuttaa epävakautta moottorin sisäisessä magneettikentässä, mikä vaikuttaa moottorin toimintaan ja voi aiheuttaa moottorin ylikuumenemisen.

Ylikuumeneminen ja tehon menetys

• Epätasainen virran tiheyden jakautuminen: Vaihtovirran virtaus DC-moottorissa voi aiheuttaa virran tiheyden jakautumisen epätasaiseksi, mikä saa jotkin alueet ylikuumenevaksi ja vaikuttaa moottorin elinkaareen ja tehokkuuteen.

• Kierronkulutus: Vaihtovirta luo kierronvirtauksia moottorin rautaytimessä, mikä aiheuttaa lisäenergian kulutuksen ja lisää moottorin lämpötilaa.

Melu ja vibraatio

• Mekaaninen vibraatio: Vaihtovirran aiheuttaman magneettikentän muutosten vuoksi moottori voi kokea mekaanista vibraatiota, mikä tuottaa melua.

• Jännityksen heilahtelu: Vaihtovirran jaksollinen muutos aiheuttaa moottorin ulostulojännityksen epävakauden, mikä johtaa vibraatioon ja epätasaiseen toimintaan.

Ohjaus vaikeudet

• Nopeuden säätö on vaikeaa: DC-moottorit yleensä säätävät nopeutta muuttamalla suoraa jännitettä tai virtaa, ja vaihtovirran käyttö tekee nopeuden säädön monimutkaiseksi.

• Suojan vaikeudet: Perinteiset DC-moottorin suojausmenetelmät eivät ehkä sovi vaihtovirtatilanteisiin, vaaditaan lisäsuojauslaitteita.

Virheet ja turvallisuusriskit

• Kaari ja sammal: Vaihtovirran aiheuttama kaari ja sammal voivat aiheuttaa paloa tai sähköiskun.

• Laitteen vauriot: Pitkäaikainen vaihtovirran käyttö voi aiheuttaa pysyviä vaurioita moottorin sisäisiin komponentteihin.

Koe ja testi

Vaikka vaihtovirran käyttö DC-moottoriin ei ole teoreettisesti suositeltavaa, tällaisia koetta tutkimusta varten joskus suoritetaan laboratoriomuodossa tutkiakseen moottorin käyttäytymistä. Tällaisissa tapauksissa otetaan yleensä tiukat suojatoimet ja ne suoritetaan ammattitaidolla valvotusti.

Sovelluseja

Joissakin erityissovelluksissa, kuten tietyissä servomoottoreissa tai askelmoottoreissa, voi käyttää hybridi ajastusmekanismeja, mutta nämä moottorit yleensä omavat erityisen rakennuksen, joka sopii vaihtovirtaan tai sekoitetuihin signaaleihin. Kuitenkin tavalliset DC-moottorit eivät ole sopivia tälle tilanteelle.

Yhteenveto

Vaihtovirran käyttö DC-moottoriin johtaa ongelmiin, kuten käynnistymisen ja toiminnan puutteeseen, mekaanisiin ja sähköisiin vaurioihin, ylikuumenemiseen ja tehon pudotukseen, meluun ja vibraatioon, ohjausvaikeuksiin, sekä virheisiin ja turvallisuusriskiin. Nämä ongelmat vältetään käyttämällä asianmukaista AC-moottoria tai sopivaa muuntolaitetta (kuten invertertiä tai suoranmuuntimia) varmistaaksemme, että moottori voi toimia oikein.