ژنراتور برق با دستگاه های تنظیم تأخیر

ما می‌دانیم که در انرژی مترهای القایی، برای حفظ سرعت چرخش متناسب با قدرت "زاویه فاز بین ولتاژ تغذیه و شار مغناطیسی سیم پیچ فشار باید برابر با ۹۰° باشد". اما در عمل، زاویه بین ولتاژ تغذیه و شار مغناطیسی سیم پیچ فشار دقیقاً ۹۰° نیست بلکه چند درجه کمتر است. بنابراین، برخی دستگاه‌های تنظیم تأخیر برای تنظیم زاویه تأخیر استفاده می‌شوند. به شکل کناری توجه کنید:

در شکل کناری ما یک سیم پیچ دیگر را معرفی کرده‌ایم که روی لبه مرکزی با تعداد دور N قرار دارد. این سیم پیچ به نام سیم پیچ تأخیر شناخته می‌شود. وقتی ولتاژ تغذیه به سیم پیچ فشار داده می‌شود، شار مغناطیسی F ایجاد می‌شود. حالا این شار مغناطیسی به دو بخش Fp و Fg تقسیم می‌شود، Fp شار مغناطیسی که دیسک متحرک را قطع می‌کند و همچنین با سیم پیچ تأخیر پیوند دارد. به دلیل سیم پیچ تأخیر، یک emf El القا می‌شود که ۹۰° پشت شار مغناطیسی Fp تأخیر دارد، همچنین Il نیز ۹۰° پشت El تأخیر دارد. سیم پیچ تأخیر شار مغناطیسی Fl ایجاد می‌کند. شار مغناطیسی نهایی که دیسک متحرک را قطع می‌کند ترکیب Fl و Fp است. حالا مقدار نهایی این شار مغناطیسی در فاز با mmf نهایی سیم پیچ تأخیر یا سایه‌دار و مقدار mmf سیم پیچ سایه‌دار می‌تواند با استفاده از دو روش تنظیم شود

1. با تنظیم مقاومت الکتریکی.

2. با تنظیم باندهای سایه‌دار.

بیایید این نقاط را با جزئیات بیشتر بحث کنیم:
(1) تنظیم مقاومت سیم پیچ:

اگر مقاومت الکتریکی در سیم پیچ بالا باشد، جریان کم خواهد بود و بنابراین mmf سیم پیچ کاهش می‌یابد و در نتیجه زاویه تأخیر نیز کاهش می‌یابد. بنابراین باید مقاومت را کاهش دهیم و مقاومت می‌تواند با استفاده از سیم ضخیم‌تر در سیم پیچ کاهش یابد. بنابراین با تنظیم مقاومت الکتریکی می‌توانیم غیرمستقیماً زاویه تأخیر را تنظیم کنیم.
(2) با تنظیم باندهای سایه‌دار بالا و پایین روی لبه مرکزی می‌توانیم زاویه تأخیر را تنظیم کنیم زیرا وقتی باندهای سایه‌دار را به بالا حرکت می‌دهیم، آنها شار مغناطیسی بیشتری را دربر می‌گیرند و بنابراین emf القا شده افزایش می‌یابد و در نتیجه mmf با افزایش مقدار زاویه تأخیر افزایش می‌یابد. وقتی باندهای سایه‌دار را به پایین حرکت می‌دهیم، آنها شار مغناطیسی کمتری را دربر می‌گیرند و بنابراین emf القا شده کاهش می‌یابد و در نتیجه mmf با کاهش مقدار زاویه تأخیر کاهش می‌یابد. بنابراین با تنظیم موقعیت باندهای سایه‌دار می‌توانیم زاویه تأخیر را تنظیم کنیم.

تعويض اصطكاك

برای تعويض نيروهای اصطكاك باید نيروي كوچکی در جهت چرخش دیسک اعمال کنيم. اين نيروي اعمال شده باید مستقل از بار باشد تا متر در بارهای کم نيز صحيح خواند. اما بيش از حد تعويض اصطكاك منجر به خزنده می‌شود. خزنده می‌تواند به عنوان چرخش مداوم دیسک فقط با تغذیه سیم پیچ فشار بدون جريان در سیم پیچ جريان تعریف شود. برای جلوگیری از خزنده، دو سوراخ در دیسک حفر می‌شود که یکی مقابل دیگری هستند. به دلیل این، مسیر دایره‌ای موثر جریان‌های القایی دیسک تحریف می‌شود مانند شکل. همچنین مرکز مسیرهای موثر جریان‌های القایی به C1 از C تغییر می‌کند. حالا C1 به عنوان قطب مغناطيسي معادل توليد شده توسط این جریان‌های القایی می‌شود بنابراین نيروي کل بر دیسک متحرک، ميل دارد C1 را از محور قطب C دورتر کند. بنابراین دیسک تا زمانی خزنده می‌شود که سوراخ حفر شده به نزديکی لبه قطب برسد، اما چرخش بیشتر دیسک توسط گشتاور معکوس که توسط این مکانیزم تولید می‌شود مخالف می‌شود.

تعويض بار بیش از حد

در شرايط بار، دیسک مداوم در حال حرکت است. بنابراین emf القا می‌شود که به دلیل چرخش به وجود می‌آید. به دلیل این emf جریان‌های القایی تولید می‌شود که با میدان مغناطیسی سری مغناطیسی برای تولید گشتاور مخالف تعامل می‌کند. حالا این گشتاور مخالف مستقیماً متناسب با مجذور جريان است بنابراین مداوم افزایش می‌یابد و چرخش دیسک را مخالف می‌شود. برای جلوگیری از تولید این گشتاور مخالف ذاتی، سرعت بار کامل دیسک به حداقل ممکن نگه داشته می‌شود تا گشتاور مخالف ذاتی کاهش یابد. خطاهای در مترهای انرژی فاز واحد: خطاهای ناشی از هر دو سیستم (یعنی محرک و مخالف) به صورت جداگانه به شرح زیر نوشته می‌شوند:

خطا ناشی از سیستم محرک

1. خطا ناشی از مدار مغناطیسی غیرمتقارن
   اگر مدار مغناطیسی متقارن نباشد، گشتاور محرکی تولید می‌شود که باعث خزنده می‌شود.

2. خطا ناشی از زاویه فاز اشتباه
   اگر اختلاف فاز صحیح بین فازورهای مختلف وجود نداشته باشد، چرخش ناصحیح دیسک را نتیجه می‌دهد. زاویه فاز اشتباه به دلیل تنظیم تأخیر ناصحیح، تغییر مقاومت با دما یا ممکن است به دلیل فرکانس غیرمعمول ولتاژ تغذیه باشد.

3. خطا ناشی از مقدار اشتباه شار مغناطیسی
   دلایل مختلفی برای مقدار اشتباه شار مغناطیسی وجود دارد که از این دلایل اصلی مقدارهای غیرعادی جریان و ولتاژ هستند.

بیانیه: احترام به مقالات اصلی، مقالات خوبی که ارزش به اشتراک گذاشتن دارند، در صورت نقض حق نشر لطفاً تماس بگیرید و حذف کنید.