Σε ποιά σωστή εναλλακτική τάση θα λειτουργήσει σωστά ο διατεταγμένος DC μοτέρ;
Ένα μοντέλο διατελεσματικού κινητήρα σε σειρά (DC series motor) σχεδιάζεται να λειτουργεί με πηγή ενέργειας έως χρήσης άμεσης ροής (DC), χαρακτηριζόμενο από το γεγονός ότι οι ενδυνάμωσης και αντίστροφης ενδυνάμωσης είναι συνδεδεμένες σε σειρά. Ωστόσο, υπό ορισμένες ειδικές συνθήκες, ένας διατελεσματικός κινητήρας σε σειρά μπορεί επίσης να λειτουργήσει με κατάλληλη ταλαντώμενη ροή (AC) τάση. Το παρακάτω παρέχει λεπτομερή εξήγηση για το πώς ένας διατελεσματικός κινητήρας σε σειρά μπορεί να λειτουργήσει με AC τάση:
Λειτουργικό Πρίγκιπιο του Διατελεσματικού Κινητήρα σε Σειρά
Λειτουργία DC:
Ενδυνάμωση και Αντίστροφη Ενδυνάμωση σε Σειρά: Σε μια πηγή ενέργειας DC, η ενδυνάμωση και η αντίστροφη ενδυνάμωση είναι συνδεδεμένες σε σειρά, σχηματίζοντας έναν μοναδικό κύκλο.
Ροή και Μαγνητικό Πεδίο: Η ροή που περνάει μέσω της ενδυνάμωσης παράγει ένα μαγνητικό πεδίο, ενώ η ροή μέσω της αντίστροφης ενδυνάμωσης παράγει τορκική στιγμή περιστροφής.
Χαρακτηριστικά Ταχύτητας: Οι διατελεσματικοί κινητήρες σε σειρά έχουν υψηλή αρχική τορκική στιγμή και ευρύ φάσμα ταχύτητας, καθιστώντας τους κατάλληλους για εφαρμογές που απαιτούν βαριά φορτία και υψηλή τορκική στιγμή κατά την έναρξη.
Λειτουργία με AC Τάση
Βασικό Πρίγκιπιο:
AC Τάση: Κάτω από AC τάση, η κατεύθυνση της ροής αλλάζει περιοδικά.
Αλλαγή Μαγνητικού Πεδίου: Το μαγνητικό πεδίο που παράγεται από την ενδυνάμωση επίσης αλλάζει, αλλά λόγω της σειριακής σύνδεσης της ενδυνάμωσης και της αντίστροφης ενδυνάμωσης, ο κινητήρας μπορεί ακόμα να παράγει τορκική στιγμή περιστροφής.
Συνθήκες Λειτουργίας:
Συχνότητα: Η συχνότητα της AC τάσης είναι κρίσιμη για τη λειτουργία του κινητήρα. Χαμηλότερες συχνότητες (όπως 50 Hz ή 60 Hz) είναι γενικά πιο κατάλληλες για διατελεσματικούς κινητήρες σε σειρά που λειτουργούν με AC τάση.
Επίπεδο Τάσης: Το επίπεδο της AC τάσης θα πρέπει να αντιστοιχεί στην ρυθμισμένη τάση του DC κινητήρα. Για παράδειγμα, αν ο DC κινητήρας είναι ρυθμισμένος σε 120V DC, το ακροτάτο της AC τάσης θα πρέπει να είναι κοντά στα 120V (δηλαδή, η τιμή RMS θα πρέπει να είναι περίπου 84.85V AC).
Μορφή Κύματος: Η ιδανική μορφή κύματος AC τάσης θα πρέπει να είναι ημιτονοειδές για να μειωθεί η αρμονική καταστροφή και η ταλάντωση του κινητήρα.
Παραμέτρους:
Ζάρες και Κομπινατόρας: Οι διατελεσματικοί κινητήρες σε σειρά χρησιμοποιούν ζάρες και κομπινατόρα για την επίτευξη της αλλαγής ροής. Κάτω από AC τάση, οι συνθήκες εργασίας για τις ζάρες και τον κομπινατόρα γίνονται πιο απαιτητικές, με πιθανότητα αύξησης της σπαραχθείσης και της συνήθειας.
Αύξηση Θερμοκρασίας: Η αύξηση θερμοκρασίας στον κινητήρα μπορεί να είναι υψηλότερη υπό AC τάση λόγω των αυξημένων απωλειών.
Αλλαγές Απόδοσης: Η αρχική τορκική στιγμή και τα χαρακτηριστικά ελέγχου ταχύτητας του κινητήρα μπορεί να επηρεαστούν και μπορεί να μην αποδίδουν τόσο καλά όσο υπό DC ενέργεια.
Συγκεκριμένο Παράδειγμα
Υποθέστε έναν διατελεσματικό κινητήρα σε σειρά με ρυθμισμένη τάση 120V DC. Για τη λειτουργία αυτού του κινητήρα με AC τάση, μπορούν να επιλεγούν οι παρακάτω παράμετροι:
RMS Τιμή AC Τάσης: Περίπου 84.85V AC (ακροτάτο περίπου 120V AC).
Συχνότητα: 50 Hz ή 60 Hz.
Συμπέρασμα
Ένας διατελεσματικός κινητήρας σε σειρά μπορεί να λειτουργήσει με κατάλληλη AC τάση, αλλά πρέπει να εκπληρωθούν ορισμένες συνθήκες, συμπεριλαμβανομένης της σωστής συχνότητας, του επιπέδου τάσης και της μορφής κύματος. Επιπλέον, πρέπει να δοθεί προσοχή στις συνθήκες εργασίας των ζαρών και του κομπινατόρα, καθώς και στην αύξηση θερμοκρασίας και τις αλλαγές απόδοσης του κινητήρα. Αν είναι δυνατό, συνιστάται η χρήση ενός κινητήρα που σχεδιάστηκε ειδικά για AC ενέργεια για να εξασφαλιστεί η βέλτιστη απόδοση και αξιοπιστία.
