Ροή ισχύος στις γεννήτριες συνεχούς ρεύματος

Transcript

1 Ροή ισχύος στις γεννήτριες συνεχούς ρεύματος Προηγμένες Υπηρεσίες Τηλεκπαίδευσης στο Τ.Ε.Ι. Σερρών, Μέτρο 1.2., Κοινωνία της Πληροφορίας 51

2 Ροή ισχύος στους κινητήρες συνεχούς ρεύματος Προηγμένες Υπηρεσίες Τηλεκπαίδευσης στο Τ.Ε.Ι. Σερρών, Μέτρο 1.2., Κοινωνία της Πληροφορίας 52

3 Ισχύς Ηλεκτρικών Μηχανών Απόδοση P P out η = 100% Pin = Pout + P απωλ. in Κινητήρας: P in (ηλεκτρική) dc P in =V τ Ι L P out (μηχανική) = τ L ω m Γεννήτρια: P in (μηχανική) = τ εφ ω m P out (ηλεκτρική) dc P out =V τ Ι L Προηγμένες Υπηρεσίες Τηλεκπαίδευσης στο Τ.Ε.Ι. Σερρών, Μέτρο 1.2., Κοινωνία της Πληροφορίας 53

4 Γεννήτριες συνεχούς ρεύματος Είδη γεννητριών συνεχούς ρεύματος ανάλογα με τη διέγερση Ανεξάρτητης διέγερσης Παράλληλης διέγερσης Διέγερσης σειράς Σύνθετης διέγερσης Αθροιστικής Διαφορικής Χαρακτηριστικά γεννητριών συνεχούς ρεύματος Οδήγηση από πηγή μηχανικής ενέργειας για παραγωγή τάσης Ονομαστική ισχύς εξόδου Χαρακτηριστική τάσης ρεύματος στην έξοδο Διακύμανση τάσης (αντίστοιχα με μετασχηματιστές) Σπάνια η χρήση τους Προηγμένες Υπηρεσίες Τηλεκπαίδευσης στο Τ.Ε.Ι. Σερρών, Μέτρο 1.2., Κοινωνία της Πληροφορίας 54

5 Ισοδύναμο κύκλωμα Κύκλωμα οπλισμού (armature) ή τυμπάνου Ι Α : ρεύμα οπλισμού Ε Α : επαγόμενη τάση : αντίσταση οπλισμού V : τάση εξόδου I L : ρεύμα εξόδου (γραμμής) Κύκλωμα διέγερσης Ι : ρεύμα διέγερσης : αντίσταση διέγερσης V : τάση διέγερσης L : αυτεπαγωγή τυλιγμάτων διέγερσης Προηγμένες Υπηρεσίες Τηλεκπαίδευσης στο Τ.Ε.Ι. Σερρών, Μέτρο 1.2., Κοινωνία της Πληροφορίας 55

6 Γεννήτρια ανεξάρτητης ή ξένης διέγερσης Ισοδύναμο κύκλωμα V = E V = I I L = I Η διέγερση τροφοδοτείται από πηγή τάσης ανεξάρτητη του υπόλοιπου κυκλώματος Χαρακτηριστική φορτίου Έλεγχος τάσης εξόδου Μεταβολή ταχύτητας περιστροφής Μεταβολή ρεύματος διέγερσης Προηγμένες Υπηρεσίες Τηλεκπαίδευσης στο Τ.Ε.Ι. Σερρών, Μέτρο 1.2., Κοινωνία της Πληροφορίας 56

7 Γεννήτρια παράλληλης διέγερσης Ισοδύναμο κύκλωμα V = E V = I L I = I + I Η διέγερση τοποθετείται παράλληλα με το κύκλωμα οπλισμού Χαρακτηριστική φορτίου Έλεγχος τάσης εξόδου Μεταβολή ταχύτητας περιστροφής Μεταβολή ρεύματος διέγερσης Διακύμανση τάσης χειρότερη από αυτήν της ανεξάρτητης διέγερσης Προηγμένες Υπηρεσίες Τηλεκπαίδευσης στο Τ.Ε.Ι. Σερρών, Μέτρο 1.2., Κοινωνία της Πληροφορίας 57

8 Γεννήτρια παράλληλης διέγερσης Αυτοδιέγερση γεννήτριας παράλληλης διέγερσης Οφείλεται στο φαινόμενο του παραμένοντος μαγνητισμού στα σιδηρομαγνητικά υλικά της διέγερσης Περιστροφή άξονα και ανάπτυξη τάσης (Ε Α ~ 1-2 V) Η διαρκής αύξηση περιορίζεται λόγω του φαινομένου του κορεσμού στους πόλους Αιτίες αποτυχίας αυτοδιέγερσης Δεν υφίσταται παραμένουσα μαγνητική ροή Λύση με ανεξάρτητη τροφοδοσία διέγερσης Αντίθετη φορά περιστροφής του άξονα της γεννήτριας Λύση με αντιστροφή της πολικότητας διέγερσης Αντίσταση διέγερσης μεγαλύτερη από την κρίσιμη αντίσταση και δεν αναπτύσσεται νέο ρεύμα διέγερσης Προηγμένες Υπηρεσίες Τηλεκπαίδευσης στο Τ.Ε.Ι. Σερρών, Μέτρο 1.2., Κοινωνία της Πληροφορίας 58

9 Γεννήτρια διέγερσης σειράς Ισοδύναμο κύκλωμα V = E I = I = I L S S Η διέγερση τοποθετείται σε σειρά με το κύκλωμα οπλισμού Δε χρησιμοποιείται ως σταθερή πηγή τάσης Χαρακτηριστική φορτίου Έλεγχος τάσης εξόδου Μεταβολή ταχύτητας περιστροφής Τύλιγμα χοντρό και με μικρό αριθμό σπειρών Εφαρμογή: Ηλεκτροσυγκόλληση Προηγμένες Υπηρεσίες Τηλεκπαίδευσης στο Τ.Ε.Ι. Σερρών, Μέτρο 1.2., Κοινωνία της Πληροφορίας 59

10 Γεννήτρια αθροιστικής σύνθετης διέγερσης Ισοδύναμο κύκλωμα V = E V = I L I = I + I Πρόσθεση δύο διεγέρσεων, μιας σε σειρά (λίγες σπείρες, χοντροί αγωγοί) και μιας παράλληλα (πολλές σπείρες, λεπτοί αγωγοί) με το κύκλωμα οπλισμού Χαρακτηριστική φορτίου Υπερδιέγερση (επικρατεί ΔΣ) Σταθερή τάση (ισορροπία ΔΣ-ΠΔ) Υποδιέγερση (επικρατεί ΠΔ) S Προηγμένες Υπηρεσίες Τηλεκπαίδευσης στο Τ.Ε.Ι. Σερρών, Μέτρο 1.2., Κοινωνία της Πληροφορίας 60

11 Γεννήτρια αθροιστικής σύνθετης διέγερσης Ισοδύναμο κύκλωμα V = E V = I L I = I + I Πρόσθεση δύο διεγέρσεων, μιας σε σειρά (λίγες σπείρες, χοντροί αγωγοί) και μιας παράλληλα (πολλές σπείρες, λεπτοί αγωγοί) με το κύκλωμα οπλισμού Έλεγχος τάσης εξόδου Μεταβολή ταχύτητας περιστροφής Μεταβολή αντίστασης παράλληλης διέγερσης S Προηγμένες Υπηρεσίες Τηλεκπαίδευσης στο Τ.Ε.Ι. Σερρών, Μέτρο 1.2., Κοινωνία της Πληροφορίας 61

12 Γεννήτρια διαφορικής σύνθετης διέγερσης Ισοδύναμο κύκλωμα V = E V = I L I = I + I S Ίδια με γεννήτρια αθροιστικής σύνθετης διέγερσης Αφαίρεση δύο διεγέρσεων Χαρακτηριστική φορτίου Πολύ κακή χαρακτηριστική Ασταθής κατά τη λειτουργία της Έχει μόνο θεωρητικό ενδιαφέρον Προηγμένες Υπηρεσίες Τηλεκπαίδευσης στο Τ.Ε.Ι. Σερρών, Μέτρο 1.2., Κοινωνία της Πληροφορίας 62

13 Κινητήρες συνεχούς ρεύματος Είδη κινητήρων συνεχούς ρεύματος ανάλογα με τη διέγερση Ανεξάρτητης διέγερσης Παράλληλης διέγερσης Διέγερσης σειράς Σύνθετης διέγερσης Αθροιστικής Διαφορικής Με μόνιμους μαγνήτες Χαρακτηριστικά κινητήρων συνεχούς ρεύματος Οδήγηση από πηγή ηλεκτρικής ενέργειας για δημιουργία κίνησης Ονομαστική ισχύς εξόδου, τάσης και ρεύμα εισόδου Χαρακτηριστική ροπής ταχύτητας στην έξοδο Διακύμανση ταχύτητας Δημοφιλείς εφαρμογή για μεγάλες μεταβολές ταχύτητας Προηγμένες Υπηρεσίες Τηλεκπαίδευσης στο Τ.Ε.Ι. Σερρών, Μέτρο 1.2., Κοινωνία της Πληροφορίας 63

14 Ισοδύναμο κύκλωμα Κύκλωμα οπλισμού (armature) ή τυμπάνου Ι Α : ρεύμα οπλισμού Ε Α : επαγόμενη τάση : αντίσταση οπλισμού V : τάση εξόδου I L : ρεύμα εξόδου (γραμμής) Κύκλωμα διέγερσης Ι : ρεύμα διέγερσης : αντίσταση διέγερσης V : τάση διέγερσης L : αυτεπαγωγή τυλιγμάτων διέγερσης Προηγμένες Υπηρεσίες Τηλεκπαίδευσης στο Τ.Ε.Ι. Σερρών, Μέτρο 1.2., Κοινωνία της Πληροφορίας 64

15 Κινητήρας ανεξάρτητης ή ξένης διέγερσης Ισοδύναμο κύκλωμα V = E + I V = I I L = I Η διέγερση τροφοδοτείται από πηγή τάσης ανεξάρτητη του υπόλοιπου κυκλώματος Χαρακτηριστική φορτίου Έλεγχος ταχύτητας Μεταβολή τάσης εισόδου Μεταβολή αντίστασης διέγερσης V = kϕ ω 2 ( kϕ) τ Προηγμένες Υπηρεσίες Τηλεκπαίδευσης στο Τ.Ε.Ι. Σερρών, Μέτρο 1.2., Κοινωνία της Πληροφορίας 65