Vad är effekten av att tillämpa växelström på en likströmsmaskin?

Att tillämpa växelström på en likströmsmotor kan ha en rad negativa effekter eftersom likströmsmotorer är utformade och fungerar för att hantera likström. Följande är de möjliga effekterna av att tillämpa växelström på en likströmsmotor:

Kan inte starta och köras korrekt

• Inga naturliga nollpassager: Växelström har inga naturliga nollpassager som hjälper motorn att starta, medan likströmsmotorer litar på konstant likström för att etablera ett magnetfält och starta.

• Inverteringsfenomen: Den sinusformade vågformen av växelström ändrar riktning två gånger per cykel, vilket gör att rotor i motorn försöker vända, vilket gör att motorn inte kan fungera stabilt.

Mekanisk och elektrisk skada

• Borste- och kommutatorslitage: På grund av de frekventa inverteringarna orsakade av växelström kan allvarliga gnistor och slitage mellan borsten och kommutatorn resultera i snabb skada på både borsten och kommutatorn.

• Ostabila magnetfält: Växelström kan orsaka instabilitet i det interna magnetfältet i motorn, vilket påverkar motorprestandan och kan leda till att motorn överhettas.

Överhettning och effektivitetsförlust

• Ojämn strömtäthet: Flödet av växelström i en likströmsmotor kan orsaka ojämn fördelning av strömtätheten, vilket gör att vissa områden överhettas och påverkar livslängden och effektiviteten hos motorn.

• Cirkulationsströmsförluster: Växelström skapar cirkulationsströmmar i järnkärnan i motorn, vilket orsakar ytterligare energiförluster och ökar värmen i motorn.

Buller och vibration

• Mekanisk vibration: På grund av förändringar i det magnetiska fältet orsakade av växelström kan motorn uppleva mekanisk vibration, vilket producerar buller.

• Drafflering: Den periodiska förändringen av växelström kommer att orsaka att utgående dragkraft från motorn blir osäker, vilket resulterar i vibration och ojämn drift.

Kontrollsvårigheter

• Hastighetsreglering är svår: Likströmsmotorer reglerar vanligtvis hastighet genom att ändra likspänning eller ström, och införandet av växelström gör hastighetsreglering komplicerad.

• Skyddssvårigheter: Traditionella skyddsåtgärder för likströmsmotorer kan inte vara lämpliga för växelströmslägen, vilket kräver ytterligare skyddsutrustning.

Felfrekvens och säkerhetsrisker

• Bågar och gnistor: Bågar och gnistor orsakade av växelström kan leda till brand eller elektrisk stöt.

• Utrustningsskada: Långvarig tillämpning av växelström kan resultera i permanent skada på de interna komponenterna i motorn.

Experiment och test

Även om det teoretiskt sett inte rekommenderas att tillämpa växelström på en likströmsmotor, utförs sådana experiment ibland under laborativt villkor för att studera motorbeteendet. I sådana fall vidtas vanligtvis strikta skyddsåtgärder och utförs under professionell övervakning.

Tillämpnings exempel

I vissa specialapplikationer, som vissa servomotorer eller stegmotorer, kan hybriddrivsystem användas, men dessa motorer har vanligtvis en speciell konstruktion för att anpassa sig till växelström eller blandade signaler. Dock är vanliga likströmsmotorer inte lämpliga för detta scenario.

Sammanfattning

Att tillämpa växelström på en likströmsmotor resulterar i att den inte kan starta och köras korrekt, mekanisk och elektrisk skada, överhettning och minskad effektivitet, buller och vibration, kontrollsvårigheter, och fel och säkerhetsrisker. För att undvika dessa problem bör en lämplig växelströmsmotor eller en lämplig omvandlingsenhet (som en inverterare eller rektifierare) användas för att säkerställa att motorn kan fungera korrekt.