Vid vilken korrekt växelspänning kommer den seriekopplade likströmsmotorn att fungera korrekt

En serieansluten DC-motor är utformad för att fungera med en likströmskälla (DC), kännetecknad av dess fältspole och armaturspole som är anslutna i serie. Under vissa speciella omständigheter kan dock en serieansluten DC-motor också fungera på ett lämpligt växelströmsnivå (AC). Nedan följer en detaljerad förklaring av hur en serieansluten DC-motor kan fungera på växelström:

Arbetsprincip för en serieansluten DC-motor

DC-drift:

Fältspole och armaturspole i serie: Vid likströmsförsörjning är fältspolen och armaturspolen anslutna i serie, vilket bildar en enda krets.

Ström och magnetfält: Strömmen som passerar genom fältspolen genererar ett magnetfält, medan strömmen genom armaturspolen producerar rotationsmoment.

Hastighetskarakteristik: Serieanslutna DC-motorer har högt startmoment och ett brett hastighetsområde, vilket gör dem lämpliga för tillämpningar som kräver tunga belastningar och högt moment vid uppstart.

Drift på växelström

Grundläggande princip:

Växelström: Vid växelströmsförsörjning ändras strömmens riktning periodiskt.

Föränderligt magnetfält: Magnetfältet som genereras av fältspolen ändras också, men på grund av den serieanslutningen mellan fält- och armaturspolen kan motorn fortfarande producera rotationsmoment.

Driftvillkor:

Frekvens: Växelströmsfrekvensen är avgörande för motorernas drift. Lägre frekvenser (som 50 Hz eller 60 Hz) är generellt mer lämpliga för serieanslutna DC-motorer som drivs med växelström.

Spänningsnivå: Amplituden av växelströmsnivån bör matcha den nominella spänningen för DC-motorn. Till exempel, om DC-motorn är dimensionerad för 120V DC, bör toppvärdet av växelströmsnivån vara nära 120V (dvs. effektivvärdet bör vara ungefär 84.85V AC).

Vågform: Den ideala växelströmsvågformen bör vara en sinusvåg för att minimera harmoniska distorsioner och motorens vibration.

Överväganden:

Borstar och kommutator: Serieanslutna DC-motorer använder borstar och en kommutator för att uppnå strömkommutation. Vid växelströmsförsörjning blir arbetsvillkoren för borstar och kommutator mer krävande, vilket kan leda till ökad gnissling och slitage.

Temperaturreglering: Temperaturen i motorn kan bli högre vid växelströmsförsörjning på grund av ökade förluster.

Prestandaförändringar: Startmomentet och hastighetskontrollkaraktäristiken hos motorn kan påverkas och kanske inte presterar lika bra som de gör vid likströmsförsörjning.

Specifikt exempel

Antag en serieansluten DC-motor med en nominell spänning på 120V DC. För att driva denna motor med växelström kan följande parametrar väljas:

Effektivvärdet av växelströmsnivån: Ungefär 84.85V AC (toppvärdet runt 120V AC).

Frekvens: 50 Hz eller 60 Hz.

Slutsats

En serieansluten DC-motor kan drivas med en lämplig växelströmsnivå, men vissa villkor måste uppfyllas, inklusive korrekt frekvens, spänningsamplitud och vågform. Dessutom bör uppmärksamhet ägnas åt arbetsvillkoren för borstar och kommutator, samt temperaturhöjning och prestandaförändringar i motorn. Om möjligt rekommenderas det att använda en motor speciellt utformad för växelström för att säkerställa optimal prestanda och tillförlitlighet.