Який ефект має застосування чергового струму до ДС машини

Застосування перемінного струму до двигуна постійного струму може мати ряд небажаних наслідків, оскільки двигуни постійного струму розроблені та функціонують для обробки постійного струму. Нижче наведені можливі наслідки застосування перемінного струму до двигуна постійного струму:

Неможливість правильного запуску та роботи

• Відсутність природного перетину нуля: Перемінний струм не має природного перетину нуля, який допомагає двигуну запуститися, тоді як двигуни постійного струму спираються на сталість постійного струму для створення магнітного поля і запуску.

• Явище інверсії: Синусоїдальна форма сигналу перемінного струму змінює напрямок двічі за цикл, що викликає спроби ротора двигуна змінити напрямок, через що двигун не може працювати стабільно.

Механічні та електричні пошкодження

• Зношення щіток та колектора: Через часті зміни напрямку, викликані перемінним струмом, можуть виникнути сильні блискавки та зношення між щітками та колектором, що призводить до швидкого пошкодження щіток та колектора.

• Нестійкість магнітного поля: Перемінний струм може викликати нестійкість внутрішнього магнітного поля двигуна, що впливає на його продуктивність та може призводити до перегріву двигуна.

Перегрів та втрата ефективності

• Нерівномірна густина струму: Потік перемінного струму в двигуні постійного струму може призвести до нерівномірного розподілу густини струму, що призводить до перегріву деяких ділянок та впливає на тривалість життя та ефективність двигуна.

• Втрати через вихорові струми: Перемінний струм створює вихорові струми в залізному сердечнику двигуна, що викликає додаткові втрати енергії та збільшує нагрівання двигуна.

Шум та вібрація

• Механічна вібрація: У зв'язку зі змінами магнітного поля, викликаними перемінним струмом, двигун може досвідчувати механічну вібрацію, що викликає шум.

• Флюктуація моменту: Періодична зміна перемінного струму призведе до нестабільності вихідного моменту двигуна, що призводить до вібрації та нерівномірної роботи.

Складність управління

• Регулювання швидкості складне: Двигуни постійного струму зазвичай регулюють швидкість, змінюючи напругу або струм постійного струму, а введення перемінного струму ускладнює регулювання швидкості.

• Складність захисту: Традиційні заходи захисту двигунів постійного струму можуть бути непридатними для ситуацій з перемінним струмом, що потребує додаткових пристроїв захисту.

Помилки та ризики безпеки

• Дугові випадки та блискавки: Дугові випадки та блискавки, викликані перемінним струмом, можуть спричинити пожежу або електричний удар.

• Пошкодження обладнання: Тривале застосування перемінного струму може призвести до постійного пошкодження внутрішніх компонентів двигуна.

Експерименти та перевірки

Хоча теоретично не рекомендується застосовувати перемінний струм до машини постійного струму, такі експерименти іноді проводяться в лабораторних умовах для вивчення поведінки двигуна. У таких випадках, як правило, приймаються строгі заходи захисту та проведення під професійним наглядом.

Приклад застосування

У деяких спеціальних застосуваннях, таких як певні серводвигуни або крокові двигуни, можуть використовуватися гібридні схеми приводу, але ці двигуни зазвичай мають спеціальну конструкцію для використання перемінного струму або суміші сигналів. Однак звичайні двигуни постійного струму не придатні для цієї ситуації.

Підсумок

Застосування перемінного струму до машини постійного струму призводить до неможливості правильного запуску та роботи, механічних та електричних пошкоджень, перегріву та зниження ефективності, шуму та вібрації, складностей управління, помилок та ризиків безпеки. Для уникнення цих проблем слід використовувати відповідний двигун перемінного струму або відповідний пристрій перетворення (наприклад, інвертор або прямокутник), щоб забезпечити нормальне функціонування двигуна.