Συνεχής τάση στα άκρα του περιστρεφόμενου πλαισίου

Transcript

1 Συνεχής τάση στα άκρα του περιστρεφόμενου πλαισίου ΜΕΤΑΓΩΓΗ Διαδικασία μετατροπής της εναλλασσόμενης τάσης σε συνεχή στην έξοδο γεννήτριας ή της συνεχούς τάσης σε εναλλασσόμενη στην είσοδο κινητήρα Τομείς του συλλέκτη (commutator segments): 2 ημικυκλικά περιστρεφόμενα αγώγιμα τμήματα στα άκρα του πλαισίου Ψήκτρες (Brushes): 2 σταθεροί μεταλλικοί ακροδέκτες που σχηματίζουν γωνία μεταξύ τους όταν η τάση του πλαισίου είναι μηδενική, ανταλλάσουν μεταξύ τους τα αγώγιμα τμήματα στα οποία εφάπτονται Αλλάζει η τάση πρόσημο Μεταβάλουν οι ακροδέκτες τη σύνδεση τους Η τάση ακροδεκτών διατηρεί σταθερό το πρόσημό της Προηγμένες Υπηρεσίες Τηλεκπαίδευσης στο Τ.Ε.Ι. Σερρών, Μέτρο 1.2., Κοινωνία της Πληροφορίας 41

2 Συνεχής τάση στα άκρα του περιστρεφόμενου πλαισίου Ανορθωμένη τάση εξόδου μετά τη μεταγωγή Συλλέκτης 4 τομέων και ψήκτρες Προηγμένες Υπηρεσίες Τηλεκπαίδευσης στο Τ.Ε.Ι. Σερρών, Μέτρο 1.2., Κοινωνία της Πληροφορίας 42

3 Συνεχής τάση στα άκρα του περιστρεφόμενου πλαισίου Σύστημα μεταγωγής για πλαίσιο σε λειτουργία γεννήτριας Σύστημα μεταγωγής για πλαίσιο σε λειτουργία κινητήρα Προηγμένες Υπηρεσίες Τηλεκπαίδευσης στο Τ.Ε.Ι. Σερρών, Μέτρο 1.2., Κοινωνία της Πληροφορίας 43

4 Λεπτομέρειες μεταγωγής Τομείς: χάλκινες ράβδοι Ψήκτρες: κατασκευάζονται από κράμα γραφίτη για μικρότερη τριβή Στην πράξη χρησιμοποιούνται περισσότερα πλαίσια, ώστε η τάση να πλησιάζει πιο πολύ στη συνεχή. Κατά τη μετάβαση ενός τομέα από τη μία ψήκτρα στην άλλη δεν επάγεται τάση στο πλαίσιό. Οι διαστάσεις των ψηκτρών είναι ανάλογες με το κενό έξω από τους πόλους. Προηγμένες Υπηρεσίες Τηλεκπαίδευσης στο Τ.Ε.Ι. Σερρών, Μέτρο 1.2., Κοινωνία της Πληροφορίας 44

5 Τυλίγματα Ο δρομέας χαρακτηρίζεται από αυλάκια κατά μήκος του άξονα Τα τυλίγματα αποτελούνται από συστάδες αγωγών καθεμιά συνδέεται σε ένα αυλάκι του δρομέα. Κάθε συστάδα αποτελείται από έναν αριθμό αγώγιμων πλαισίων. Κάθε πλευρά του πλαισίου ονομάζεται αγωγός Μια συστάδα με άνοιγμα 180º λέγεται συστάδα πλήρους βήματος Μια συστάδα με άνοιγμα μικρότερη των 180º λέγεται κλασματικού βήματος Η απόσταση μεταξύ των τομέων του συλλέκτη στους οποίους συνδέονται τα δύο άκρα μιας συστάδας ονομάζεται βήμα του συλλέκτη ή βήμα σύνδεσης, y c. Πολικό βήμα: απόσταση 2 πόλων σε αριθμό αυλακιών. Προηγμένες Υπηρεσίες Τηλεκπαίδευσης στο Τ.Ε.Ι. Σερρών, Μέτρο 1.2., Κοινωνία της Πληροφορίας 45

6 Κατηγορίες τυλιγμάτων Ανάλογα με τη διαδοχή των συνδέσεων στους τομείς του συλλέκτη Βροχοτυλίγματα Παράλληλοι κλάδοι εμφανίζονται στο δρομέα Ιδανικά για μηχανές με υψηλά ρεύματα και χαμηλές τάσεις Κυματοτυλίγματα Πολλές συστάδες συνδεδεμένες σε σειρά Ιδανικά για μηχανές με υψηλές τάσεις Ισοσταθμισμένα τυλίγματα Συνδυασμός βροχοτύλίγματος και κυματοτυλίγματος Προηγμένες Υπηρεσίες Τηλεκπαίδευσης στο Τ.Ε.Ι. Σερρών, Μέτρο 1.2., Κοινωνία της Πληροφορίας 46

7 Προβλήματα μεταγωγής σε μηχανές συνεχούς ρεύματος 1. Αντίδραση οπλισμού Εμφάνιση παρασιτικού ρεύματος σπινθηρισμοί μείωση της ζωής των ψηκτρών λιώσιμο της επιφάνειας του συλλέκτη Εξασθένηση μαγνητικής ροής Γεννήτρια: μείωση της τάσης Κινητήρας: μείωση μαγνητικής επαγωγής, αύξηση ταχύτητας, αστάθειες 2. Υπερτάσεις Προκαλούνται λόγω της μεγάλης μεταβολής του ρεύματος σε μικρά χρονικά διαστήματα Προηγμένες Υπηρεσίες Τηλεκπαίδευσης στο Τ.Ε.Ι. Σερρών, Μέτρο 1.2., Κοινωνία της Πληροφορίας 47

8 Προβλήματα μεταγωγής σε μηχανές συνεχούς ρεύματος Λύσεις Μετακίνηση ψηκτρών Όχι πολύ αποδοτική Χειροκίνητα μετακινούμενος ψηκτροφορέας Εισαγωγή βοηθητικών ή εσωτερικών πόλων Αντισταθμίζουν τοπικά το πεδίο της αντίδρασης τυμπάνου Όχι πολύ αποδοτική Λύση για συγκεκριμένες περιπτώσεις Εισαγωγή τυλιγμάτων αντιστάθμισης Η ιδανικότερη, αποτελεσματικότερη και ακριβότερη λύση Προηγμένες Υπηρεσίες Τηλεκπαίδευσης στο Τ.Ε.Ι. Σερρών, Μέτρο 1.2., Κοινωνία της Πληροφορίας 48

9 Απώλειες στις μηχανές συνεχούς ρεύματος 1. Απώλειες χαλκού (I 2 R) 2. Απώλειες ψηκτρών 3. Απώλειες πυρήνα 4. Μηχανικές απώλειες 5. Κατανεμημένες απώλειες 1 Στα τυλίγματα οπλισμού και πεδίου. a) Απώλειες στα τυλίγματα οπλισμού b) Απώλειες στα τυλίγματα διέγερσης P = I 2 Οφείλονται στη τάση επαφής των ψηκτρών P = V I ψ BD A V BD P A AR } Σε θερμοκρασία A 2 κανονικής F = IF RF : Πτώση τάσης στις ψήκτρες Συνήθως V BD = 2V λειτουργίας Προηγμένες Υπηρεσίες Τηλεκπαίδευσης στο Τ.Ε.Ι. Σερρών, Μέτρο 1.2., Κοινωνία της Πληροφορίας 49

10 Απώλειες στις μηχανές συνεχούς ρεύματος 3 Απώλειες υστέρησης και δινορρευμάτων του μετάλλου της μηχανής. Ρ πυρ ~ Β 2 4 Απώλειες που σχετίζονται με τα μηχανικά φαινόμενα a) Απώλειες τριβών (ρουλεμάν της μηχανής) b) Απώλειες εξαερισμού (τριβή κινητών μερών με αέρα) 5 Απώλειες που δεν είναι δυνατό να ενταχθούν σε μια από τις παραπάνω κατηγορίες. Θεωρείται ότι αντιστοιχούν στο 1% της ισχύος εξόδου κατά τη λειτουργία με πλήρες φορτίο Προηγμένες Υπηρεσίες Τηλεκπαίδευσης στο Τ.Ε.Ι. Σερρών, Μέτρο 1.2., Κοινωνία της Πληροφορίας 50