فصل چهارم موتورهاي جريان مستقيم

فصل چهارم موتورهاي جريان مستقيم هدفهاي رفتاري پس از پايان اين فصل از فراگير انتظار ميرود که: موتورهاي جريان مستقيم را تعريف كند و آنها را طبقهبندي نمايد. مشخصههاي اصلي موتورهاي جريان مستقيم را تعريف كند و آنها را از يكديگر تميز دهد. توان راندمان و تلفات در موتورهاي جريان مستقيم را تعريف كند و روابط آنها را توضيح دهد. نمودار بخش توان در موتورهاي جريان مستقيم را رسم كند و تجزيه و تحليل نمايد. موتور تحريك مستقل را تعريف كند و ساختمان داخلي آن را از روي شكل توضيح دهد. مدار الكتريكي معادل موتور تحريك مستقل را رسم كند و آن را تجزيه و تحليل نمايد. منحني مشخصههاي موتور تحريك مستقل را از هم تميز دهد. كاربرد موتور تحريك مستقل را توضيح دهد. موتور تحريك شنت را تعريف كند و ساختمان داخلي آن را از روي شكل توضيح دهد. مدار الكتريكي معادل موتور شنت را رسم كند و آن را تجزيه و تحليل نمايد. منحني مشخصههاي موتور شنت را از هم تميز دهد. كاربرد موتور شنت را توضيح دهد. موتور تحريك سري را تعريف كند و ساختمان داخلي آن را از روي شكل توضيح دهد. مدار الكتريكي معادل موتور سري را رسم كند و آن را تجزيه و تحليل نمايد. منحني مشخصههاي موتور سري را از هم تميز دهد. كاربرد موتور سري را توضيح دهد. موتور تحريك كمپوند را تعريف كند و ساختمان داخلي آن را از روي شكل توضيح دهد. مدار الكتريكي معادل موتور كمپوند را رسم كند و آن را تجزيه و تحليل نمايد. منحني مشخصههاي موتور كمپوند را از هم تميز دهد. كاربرد موتور كمپوند را توضيح دهد. 183

دهد. توضيح را مستقيم جريان موتورهاي راهاندازي روشهاي دهد. توضيح را مستقيم جريان موتورهاي در سرعت كنترل ضرورت دهد. توضيح را سرعت كنترل در موثر عوامل دهد. توضيح را مستقيم جريان موتورهاي در سرعت كنترل روشهاي دهد. شرح را دياگرام بلوك صورت به سرعت كنترل ساده مدارهاي كند. رسم را آن مدارهاي و دهد شرح را مستقيم جريان موتورهاي گردش جهت تغيير چگونگي دهد. توضيح را مستقيم جريان موتورهاي در ترمز ضرورت دهد. توضيح را آنها و ببرد نام را ترمز روشهاي انواع دهد. پاسخ فصل اين پرسشهاي به نمايد. حل را فصل اين تمرينهاي مقدمه گفته ماشينهايي به 1 مستقيم جريان موتورهاي است مستقيم جريان آنها الكتريكي سيستم كه ميشود ميكنند. تبديل مكانيكي انرژي به را الكتريكي انرژي و تبديل گرما به انرژي از بخشي تبديل اين فرآيند در ميشود برده نام»تلفات«عنوان به آن از كه شد خواهد 4(. 1 )شكل 4 1 شكل است آنها تنوع مستقيم جريان موتورهاي ويژگي ميتوان آنها تحريك مدار در متنوع تركيبهاي با كه آورد. بهدست گوناگوني دور گشتاور مشخصههاي سادگي خاطر به مستقيم جريان موتورهاي هب نياز كه ميروند كار به سيستمهايي در كنترلشان دارند. زياد گشتاور و وسيع محدوده در سرعت كنترل تا ميليوات حد در كم توانهاي در موتورها اين امروزه ميشوند. ساخته مگاوات ده حد در زياد توانهاي كه كم توانهاي با مستقيم جريان موتورهاي و اسباببازيها در ميكنند كار ولت 4 تا ولتاژ با كه وات صد چند تا توانهايي با و استفاده روباتها خانگي لوازم در ميكنند كار ولت 30 تا ولتاژ با موتورهاي از ميشوند. استفاده صنعتي ابزارهاي و كه 10 MW تا زياد توانهاي با مستقيم جريان گشتاور با ولت 800 تا ولت 110 ولتاژ از در ميشوند ساخته 00000 Nm تا 0 N.m بين ميشود. استفاده فوالد نورد كارخانجات و قطارها كنترل امكان زياد گشتاور چون مواردي بر عالوه ساختمان مستقيم جريان موتورهاي خوب سرعت هستند. مقاوم لرزش مقابل در و دارند محكم انرژي تبديل فرآيند مستقيم جريان ماشينهاي در جريان الكتريكي ماشين يك يعني است. برگشتپذير مورد ژنراتور يا موتور صورت به ميتواند مستقيم Revesile. Direct Current Motors.1 184

شكل و داخلي ساختمان لذا گيرد. قرار بهرهبرداري جريان ژنراتورهاي با مستقيم جريان موتورهاي ظاهري داشت. نخواهد تفاوت مستقيم موتورهاي در تلفات و توان پخش 4 1 مستقيم جريان شكل در مستقيم جريان موتور ساختماني طرح است. شده داده نشان 4( ) جريان ولتاژ منبع به آن و 1 پايانههاي اتصال آرميچر سيمپيچي در I جريان V T ولتاژ به مستقيم را رتور و ميکند ايجاد گشتاور آن در و شده جاري به موتوري حالت مستقيم جريان ماشين لذا ميگرداند. ميگيرد. خود تحت DC منبع توسط نياز مورد الكتريكي توان موتورها در که شد خواهد تامين I L جريان و V T ولتاژ in با را آن و ميشود محسوب وروديتوان عنوان به ميآيد. بهدست 4( )1 رابطه از و داده نشان = V I )4-1) in T L ( ) و آرميچر سيمپيچيهاي در جريان شدن جاري با توان از مقداري ميشوند. گرم سيمپيچيها اين تحريك به تحريك و آرميچر سيمپيچيهاي در كه in ورودي cu با و گويند مسيتلفات را ميشود تبديل گرما سيمپيچي در كه مسي تلفات از بخشي ميدهند. نشان با و گويند آرميچرتلفات را ميباشد آرميچر سيمپيچي در مسي تلفات ديگر بخش ميدهند. نشان با و ناميده تحريكتلفات را آن و است تحريك ورودي توان از ( + ( مسي تلفات ميدهند. نشان I out n 1 1 I»توان را باقيمانده توان شدن كم از بعد و ميكاهد in اين ميدهند. نشان conv با و شده«ناميده تبديل است. شده داده نشان 4( )3 شكل در فرآيند 1 I L 185 conv = in ( + ) in = V T I L cu = + 4 3 شكل V T مستقيم جريان موتور ساختماني طرح 4 شكل صورتيكه در دارد. برجسته قطبهاي استاتور شوند تحريك I جريان توسط قطبها سيمپيچي شد. خواهد توزيع هوايي فاصله در آن از ناشي فوران با و دارد قرار قطبها ميدان درون آرميچر سيمپيچي

conv توان الكتريكي است كه به توان تبديل شده conv توان مكانيكي تبديل شده است. توان تبديل شده از رابطه )1 3( نيز قابل محاسبه است. in كه در اثر اصطكاك به گرما از توان مكانيكي ورودي mis تبديل ميشود را»تلفات مكانيكي«گويند و با mis همراه با تلفات نشان ميدهند. تلفات مكانيكي conv ميكاهد و بعد core از توان تبديل شده هسته از كم شدن توان باقيمانده را»توان خروجي«گويند out نشان ميدهند. اين فرآيند در شكل )5 4( و با نشان داده شده است. به اين شكل»نمودار پخش توان«موتورهاي جريان مستقيم گويند. شكل 5 4 نمودار پخش توان در موتورهاي جريان مستقيم مثال 1 4 موتور جريان مستقيم 00 V 10 با تلفات مسي 50 W و هسته 40 W و مكانيكي 60 W مفروض است. مطلوب است: الف توان ورودي ب توان تبديل شده ج توان خروجي حل: با توجه به نمودار پخش توان شكل )4 4( داريم: in conv T L = 000 50= 1950[W] conv in =V T I L ( + ) = VI = 00 10= 000[W] = ( + ) in out conv mis core ( ) conv = E I در اين رابطه: VI 00 10 ]W[ توان تبديل شده. conv ]V[ نيروي محركه القايي آرميچر E ][ جريان آرميچر I با جاري شدن فوران در هسته استاتور و آرميچر و در اثر گردش آرميچر تلفات فوكو و هيسترزيس بهوجود in كه در اثر ميآيد. مقداري از توان الكتريكي ورودي تلفات فوكو و هيسترزيس به گرما تبديل ميشود را core نشان ميدهند.»تلفات هسته«گويند و با conv core از توان تبديل شده تلفات هسته ميكاهد. اين فرآيند در شكل )4 4( نشان داده شده است. conv core in = V T I conv L core cu = + شكل 4 4 با گردش رتور اصطكاك ميان قسمتهاي ساكن و متحرك ايجاد ميشود. بخشي از اين اصطكاك در ياتاقانها و بخش ديگر آن در اثر اصطكاك قسمت متحرك و هواي درون ماشين بهوجود ميآيد. مقداري 186

in out 000 50 1950 = out conv mis core out = 1950 40 60= 1850[W] مستقيم جريان موتورهاي کل تلفات 4 را مستقيم جريان موتورهاي تلفات جمع حاصل با ميدهند. نشان Δ با را آن و گويند کلتلفات کل تلفات 4( )4 شکل توان پخش نمودار به توجه با: است برابر كل تلفات = مسي تلفات + هسته تلفات + مكانيكي تلفات نشان 3( )3 رابطه با را آن قبل فصل در که داديم: 1950 40 60 1850 ( ) Ρ = Ρ + Ρ + + core mis out خروجي توان و in ورودي توان بين تفاوت نشان 3( )4 رابطه با را آن و است Δ کل تلفات داديم. خروجي توان ج( حل: متغير تلفات Ρ= + = 30+ 0= 50W 30 0 50 ثابت تلفات = + = 60 60+ 40 40= 100 W core mis V I 0 16/ 5 3630 ميآيد. بهدست 4( )1 رابطه از ورودي توان core mis 60 40 100 = V I = 0 16/ 5 = 3630[W] in T L ميآيد. بهدست 3( )3 رابطه از کل تلفات 0 16 5 3630 Ρ=Ρ +Ρ +Ρ +Ρ core mis Ρ= 30+ 0+ 60+ 40= 150[W] بهدست 3( )4 رابطه از خروجي نيز توان ميآيد. 30 0 60 40 150 Ρ = out out in in out = Ρ Ρ = 3630 150= 3480[W] مستقيم جريان موتورهاي بازده 4 3 in ورودي توان مستقيم جريان موتورهاي در ميباشد. مکانيکي out خروجي توان و است الکتريکي راندمان يا»بازده«را ورودي توان به خروجي توان نسبت 3( )5 رابطه از که ميدهند نشان ƞ با را آن و ناميده ميآيد. بهدست 3630 150 3480 η = out in Ρ = Ρ in Ρ out 30 0 50W مطابق core هسته تلفات و mis مکانيکي تلفات»تلفات را شد داده توضيح 3 بخش در که آنچه آرميچر تلفات شامل که مسي تلفات و ناميده ثابت«متغير«گويند.»تلفات را است تحريک تلفات و 0 V مستقيم جريان موتور 1 مثال تلفات و 30 W آرميچر تلفات است. مفروض 16/5 و 60 W هسته تلفات اگر ميباشد. 0 W تحريک است: مطلوب باشد 40 W مکانيکي تلفات متغير تلفات الف( ثابت تلفات ب( 187

رابطه از و ميکنند بيان درصد حسب بر را بازده ميشود. محاسبه 3( )6 % out η = 100 in V I 50 0 5000[W] 4 KW مستقيم جريان موتور يک 4 3 مثال محاسبه: است مطلوب است. مفروض 0 50 V درصد حسب بر بازده الف تلفات ب حل: ميآيد. بهدست 4( )1 رابطه از ورودي توان in VT I L 50 0 5000[W] Ρ = = = W به را آن که است KW حسب بر خروجي توان ميکنيم. تبديل in = 4 1000= 4000[ W ] out kw 4000 بهدست 3( )6 رابطه از درصد حسب بر بازده ميآيد. مستقيم جريان موتورهاي گشتاور 4 4 از ناشي مستقيم جريان موتورهاي آرميچر گشتاور ميدان در واقع آرميچر سيمپيچي در جريان شدن جاري جريان عبور با است. استاتور قطبهاي مغناطيسي مغناطيسي فوران طرف از I آرميچر سيمپيچي از جريان حامل هاديهاي به φ استاتور قطبهاي ميدان اين ميشود. وارد مغناطيسي نيروي آرميچر سيمپيچي مينمايد ايجاد T آرميچر گشتاور رتور محور حول نيرو ميآيد. بهدست ( )5 رابطه از و 5000 4000 1000 T = KϕI گردش به شروع آرميچر سيمپيچي گشتاور ايجاد با آن در و ميکند استاتور قطبهاي مغناطيسي فوران در ϕ الکترومغناطيسي القاي قانون طبق و پديدآمده t القا آرميچر سيمپيچي در E محرکه نيروي فاراده E آرميچر سيمپيچي در القايي محرکه نيروي ميشود. ميآيد. بهدست ( )0 رابطه از E t E = K ϕ ω T E جريان الکتريکي ماشينهاي در ميشود مشاهده زمان هم طور به موتوري و ژنراتوري پديدههاي مستقيم ميگيرند. شکل آرميچر سيمپيچي در ( )0 و ( )5 رابطههاي از K ضريب مقدار )4 ) رابطه ميآيد. بهدست K T E = ϕi = ϕω )4-) E I قابل 4( ) رابطه تناسب از T آرميچر گشتاور % out η = 100 in 4 1000 4000[ W %η = 4000 100= % 80 ] 5000 ميآيد. بهدست 3( )4 رابطه از تلفات 5000 Ρ = in out Ρ = 5000 4000 = 1000[W] T K I 188

حل: سرعت زاويه موتور از رابطه )19 ( بهدست ميآيد. π n 3 / 14 1500 rad ω = = = 157 60 60 sec E I 750 15 از رابطه )3 4( گشتاور آرميچر بهدست ميآيد. 60 60 EI 750 15 T = = = 597 / 1[ N.m] ω 157 3 80 10 از رابطه )5 4( گشتاور بار بهدست ميآيد. 157 out 80 10 3 T load = = = 509/ 5[ N.m] ω 157 E K پرسش 1 4 محاسبه است. رابطه )3 4( EI T = ω )4-3) E بيانگر توان تبديل I در رابطه )3 4( مقدار conv است. با جايگزيني آن رابطه )4 4( شده بهدست خواهد آمد. conv T = ω )4-4) رابطه )4 4( تعريف جديدي براي گشتاور آرميچر ارايه ميدهد. طبق اين تعريف»نسبت توان تبديل شده T conv به سرعت زاويهاي رتور ω گشتاور آرميچر ناميده ميشود.«بر اساس همين تعريف»نسبت توان out به سرعت زاويهاي رتور ω گشتاور بار خروجي T load مينامند«و از رابطه )5 4( بهدست ميآيد. T ω out load = )4-5) conv بزرگتر از توان بديهي است توان تبديل شده out است در نتيجه گشتاور آرميچر نيز بيشتر خروجي از گشتاور بار خواهد شد. مثال 4 4 موتور جريان مستقيم 80 KW 800 V و سرعت 1500 RM مفروض است. اگر در اين سرعت نيروي محرکه القايي آرميچر 750 V و جريان آرميچر 15 باشد مطلوب است: T الف گشتاور آرميچر T load ب گشتاور بار پرسشهاي کامل کردني 1 فرآيند تبديل انرژي الکتريکي به انرژي مکانيکي توسط... صورت ميگيرد. مقداري از توان که در اثر... در... تبديل به... ميشود را تلفات مکانيکي گويند. 3 نسبت توان... به سرعت... را گشتاور آرميچر نامند. 4 نسبت توان... به سرعت... را گشتاور بار نامند. 189

6 تلفات در موتورهاي جريان مستقيم را تعريف کنيد. 7 به چه دليل به تلفات مسي تلفات متغير گويند تمرين 1 4 1 موتور جريان مستقيم 00 V 1 kw با توان تبديل شده 1100 W و تلفات مسي 50 W مفروض است. مطلوب است: الف تلفات مکانيکي و هسته روي هم ب توان ورودي موتور پ جريان موتور موتور جريان مستقيم 500 V 10 kw با تلفات ثابت 700 W و متغير 800 W مفروض است. مطلوب است: الف تلفات کل ب توان ورودي پ توان تبديل شده 3 يک موتور جريان مستقيم 50 V 10 H با بازده % 74/5 مفروض است. مطلوب است: الف توان ورودي ب جريان موتور 4 يک موتور جريان مستقيم 45 kw باري را با گشتاور 430 N.m به گردش درآورده است. سرعت رتور را برحسب RM بهدست آوريد. 5 يک موتور جريان مستقيم 90 kw با تلفات ثابت /5 kw باري را با سرعت 100 RM ميگرداند. مطلوب است: 5 نمودار پخش توان موتور جريان مستقيم شکل زير را تکميل کنيد....... in =............ پرسشهاي صحيح غلط 1 حاصل جمع تلفات مکانيکي و تلفات تحريک و تلفات آرميچر را تلفات کل گويند. صحيح غلط تلفات مکانيکي و تلفات هسته را تلفات متغير گويند. صحيح غلط پرسشهاي تشريحي 1 مفهوم توان تبديل شده در موتورهاي جريان مستقيم را شرح دهيد. تلفات آرميچر را شرح دهيد. 3 ويژگيهاي موتورهاي جريان مستقيم را بنويسيد. 4 تلفات متغير در موتورهاي جريان مستقيم کدامند 5 علت پيدايش حالت موتوري و ژنراتوري در ماشينهاي جريان مستقيم را شرح دهيد 190

اتصاالت دادن نشان براي اختصاري عالمت از استفاده مستقيم جريان موتورهاي در الکتريکي ميشود. به مستقيم جريان موتورهاي الکتريکي تحليل جريان ولتاژ الکتريکي کميتهاي محاسبه منظور امکانپذير معادل الکتريکي مدار از استفاده با توان و يک تحريک سيمپيچي معادل الکتريکي مدار است. نشان 4( )7 شکل در که ميباشد سري RL مدار است. شده داده 191 بار گشتاور الف آرميچر گشتاور ب موتورهاي در گسستگي مهار پديده 4 5 مستقيم جريان اثر در مستقيم جريان موتورهاي سرعت افزايش» 1»مهارگسستگي را قطبها مغناطيسي فوران کاهش گويند. بهدست رابطه از آرميچر القايي محرکه نيروي 4( )6 رابطه از سرعت رابطه اين اساس بر ميآيد. ميشود. تعيين الکتريکي مدار و اختصاري عالمت 4 6 مستقيم جريان موتورهاي معادل شکل مستقيم جريان موتور ساختماني طرح يکي ميدهد. نشان را يکديگر از مجزا قسمت دو 4( ) سيمپيچي ديگري و استاتور روي بر تحريک سيمپيچي اين اختصاري عالمت ميباشد. رتور روي بر آرميچر به است. شده داده نشان 4( )6 شکل در قسمت دو زا سادهاي نمايش ميتوان اختصاري عالمتهاي کمک کرد. ارايه مستقيم جريان موتورهاي 1 1 M آرميچر اختصاري عالمت الف 4 6 شکل تحريک اختصاري عالمت ب E ω = K ϕ )4-6) T K I رابطه از مستقيم جريان موتورهاي آرميچر گشتاور ميآيد. بهدست ( )5 T = K ϕ I n n جريان تحريک مدار مقاومت افزايش اثر در اگر مغناطيسي فوران يابد کاهش I تحريک سيمپيچي گشتاور ( )5 رابطه طبق و ميشود کم φ قطبها بار موتور اگر صورت اين در مييابد. کاهش آرميچر سيمپيچي جريان و ميايستد حرکت از باشد داشته رسيد. خواهد آسيب آن به و مييابد افزايش آرميچر طبق فوران کاهش باشد بار بدون موتور صورتيکه در مهار و ميشود سرعت افزايش به منجر 4( )6 رابطه ميرسد آسيب ياتاقانها به و شد خواهد گسسته آرميچر سيمپيچي به جريان افزايش اثر در همچنين ميرسد. آسيب Run awav.1

I R L 1 تحريک سيمپيچي معادل الکتريکي مدار 4 7 شکل شکل: اين در تحريک سيمپيچي اهمي مقاومت معادل R تحريک سيمپيچي القايي خود ضريب L تحريک سيمپيچي جريان I شکل در آرميچر سيمپيچي معادل الکتريکي مدار است. شده داده نشان 4( )8 R L E I V آرميچر سيمپيچي معادل الکتريکي مدار 4 8 شکل شکل: اين در سيمپيچي در القايي محرکه نيروي معادل E ]V[ آرميچر ]Ω[ آرميچر سيمپيچي اهمي مقاومت معادل R ][ آرميچر سيمپيچي جريان I ]V[ آرميچر سر دو ولتاژ V آرميچر سيمپيچي القايي خود ضريب L مستقيم جريان موتورهاي مشخصات 4 7 سازنده کارخانه توسط مستقيم جريان موتورهاي نتايجي گرفت. خواهند قرار متعددي آزمايشهاي مورد»مشخصات عنوان به ميآيد بهدست آزمايشها اين از که مشخصات اين شد. خواهند ارايه مستقيم«جريان موتور ميشوند. تقسيم گروه سه به روي بر که است مشخصاتي شامل اول گروه 1»مقادير را مشخصات اين ميشود. ثبت ماشين پالک از تجاوز موتور از استفاده هنگام به مينامند. نامي«به آسيب و جدي مشکالت بروز باعث نامي مقادير نآ مکانيکي قسمتهاي و ماشين سيمپيچيهاي شد. خواهد از پس که است مشخصاتي شامل دوم گروه مشخصهمنحني عنوان به و ميشوند ترسيم تنظيم مشخصات منحني اين ميآيند. در سند صورت به از: عبارتند الکترومکانيکي مشخصه منحني تغييرات تأثير الکترومکانيکي مشخصه منحني I آرميچر سيمپيچي جريان بر n رتور گردش سرعت ميدهد. نشان ثابت V T ولتاژ در را الکترومغناطيسي مشخصه منحني تغييرات تأثير الکترومغناطيسي مشخصه منحني در را I آرميچر سيمپيچي جريان بر T load بار گشتاور ميدهد. نشان V T ثابت ولتاژ سرعت گشتاور مشخصه منحني تغييرات تأثير سرعت گشتاور مشخصه منحني ولتاژ در را n رتور گردش سرعت بر T load بار گشتاور ميدهد. نشان ثابت V T 19

ميآيد. n n n %S R = 100 n 1500 1440 %S R = 100= % 4 / 1 1440 3 14 1440 از رابطه )19 ( سرعت زاويهاي بهدست ميآيد. π n 3 / 14 1440 rad ω = = = 150 / 7 60 60 sec 10 از رابطه )5 4( گشتاور بار بهدست ميآيد. 60 60 Ρ 10 ω 150/ 7 KVL 1) V R I R I 0 3 out T load = = = 13 / 6 N.m [ ] پرسش 4 پرسشهاي کامل کردني 1 منحني مشخصه الکترومکانيکي تأثير تغييرات... بر... را نشان ميدهد. هرچه درصد تنظيم سرعت... باشد سرعت رتور از پايداري... برخوردار است. پرسشهاي صحيح غلط 1 منحني مشخصه گشتاور سرعت تأثير گشتاور بار بر سرعت گردش رتور را نشان ميدهد. صحيح غلط هرچه درصد تنظيم سرعت بيشتر باشد سرعت 193 3 گروه سوم شامل مشخصاتي است که از تجزيه و تحليل اطالعات مشخصات گروه اول و دوم بهدست آمده و محاسبه ميشوند. يکي از اين مشخصات کميت»تنظيم سرعت S«1 R است که تغييرات سرعت نسبت به سرعت بارداري را نشان ميدهد و از رابطه )7 4( بهدست ميآيد. n n SR = )4-7) n n n تنظيم سرعت را به صورت درصد بيان ميکنند و از رابطه )8 4( محاسبه ميشود. n n n %S R = 100 )4-8) n 1500 1440 که در اين رابطه: S R تنظيم سرعت n o سرعت بيباري رتور n سرعت بارداري رتور هرچه درصد تنظيم سرعت کمتر باشد در اثر افزايش گشتاور بار سرعت رتور کمتر کاهش مييابد. بنابراين سرعت رتور از پايداري بيشتري برخودار است. مثال 5 4 يک موتور جريان مستقيم KW در بيباري با سرعت 1500 RM و در بار کامل با سرعت 1440 RM ميگردد. مطلوب است: الف درصد تنظيم سرعت ب گشتاور بار حل: درصد تنظيم سرعت از رابطه )8 4( بهدست Speed Regulation.1

رتور از پايداري بيشتري برخوردار است. صحيح غلط پرسشهاي تشريحي 1 عالمت اختصاري سيمپيچي تحريک و آرميچر موتور جريان مستقيم را رسم کنيد. کاربرد آن را بنويسيد. مدار الکتريکي معادل موتور جريان مستقيم را رسم کنيد هر يک از عناصر آن را شرح دهيد. 3 مقادير نامي موتورهاي جريان مستقيم را تعريف نماييد. 4 منحني مشخصه الکترومغناطيسي را تعريف کنيد. 5 درصد تنظيم سرعت را تعريف کنيد و رابطه آن را بنويسيد. 3 3 موتورهاي جريان مستقيم با تحريک شنت 4 4 موتورهاي جريان مستقيم با تحريک سري 5 5 موتورهاي جريان مستقيم با تحريک کمپوند 9 4 موتورهاي جريان مستقيم با آهنرباي دايم موتورهاي جريان مستقيم با آهنرباي دايم MDC يک موتور DC است که قطبهاي آن از آهنرباي دايم ساخته شده است. اين موتورها با حجم کوچک و توان کم داراي گشتاور مناسبي هستند و بسيار استفاده ميشوند. در شکل )9 4( موتور جريان مستقيم با آهنرباي دايم نشان داه شده است. تمرين 4 1 گشتاور خروجي يک موتور جريان مستقيم 30 KW در بار کامل 10 Nm است. اگر درصد تنظيم سرعت % 4 باشد سرعت آن در بيباري چقدر است 8 4 طبقهبندي موتورهاي جريان مستقيم موتورهاي جريان مستقيم با توجه به نوع تحريک و نحوه تامين تغذيه تحريک به صورت زير تقسيمبندي ميشوند. 1 1 موتورهاي جريان مستقيم با آهنرباي دايم MDC موتورهاي جريان مستقيم با تحريک مستقل شکل 9 4 موتور جريان مستقيم با آهنرباي دايم موتورهاي جريان مستقيم با آهنرباي دايم داراي قطبهاي صاف هستند. شکل )10 4( طرح ساختماني موتور DC با آهنرباي دايم را نشان ميدهد. Shunt ield.3 Separatly Excited. ermanent Magnet DC Motor.1 Compounded ield.5 Series ield.4 194

)طوق( بيروني پوسته دايم آهنرباي کار به مسواکها در همچنين و شيشه باالبر و پايين و کوچک موتور به نياز که جاهايي در کلي بهطور ميروند. شد. خواهند پيشنهاد موتورها اين باشد ارزانقيمت و دايم آهنرباي با مستقيم جريان موتور ميليونها ساالنه ميشوند. استفاده و توليد دنيا در 4 3 پرسش کردني کامل پرسشهاي دايم آهنرباي دايم آهنرباي با DC موتور ساختماني طرح 4 10 شکل يا آلومينيمي آلياژ جنس از طوقه يا بيروني پوسته قطبها همان که دايم آهنرباهاي و است ديگر فلزاتي ماشينهاي ديگر مانند نيز رتور ميدارد. نگه را هستند يک شامل و دارد سيمپيچي براي شيارهايي DC است. جاروبک چند و کموتاتور جاي به MDC دايم آهنرباي با DC موتورهاي و هستند دايم آهنرباي داراي تحريک سيمپيچي خارجي تحريک به نياز عدم دارند. سادهتري ساختمان نيز تحريک تلفات نبود و مغناطيسي ميدان توليد براي تضعيف ديگر طرف از ميآيد. شمار به آنها مزاياي از عکسالعمل اثر در دايم آهنرباهاي مغناطيس ميدان از قطبها مغناطيسي ميدان بر کنترل عدم و آرميچر است. دايم آهنرباي با DC موتورهاي معايب کاربرد 4 9 1 و اسباببازيها در دايم آهنرباي با DC موتورهاي شيشهشوي پمپ و پاکن برف موتور عنوان به خودروها در توان و... حجم با MDC موتورهاي 1 هستند.... گشتاور داراي... داراي... آهنرباي با MDC موتورهاي هستند.... قطبهاي غلط صحيح پرسشهاي جنس از بيروني پوسته MDC موتورهاي در 1 است. دايم آهنرباي غلط صحيح تشريحي پرسشهاي طبقهبندي چگونه مستقيم جريان موتورهاي 1 ميشوند ببريد. نام را مستقيم جريان موتورهاي انواع آهنرباي با مستقيم جريان موتورهاي ساختمان 3 دهيد. شرح را دايم را MDC موتورهاي در پوسته وظيفه 4 بنويسيد. با مستقيم جريان موتورهاي معايب و مزايا 5 بنويسيد. را دايم آهنرباي بنويسيد. را MDC موتورهاي کاربرد 6 195

1 M 1 10 4 موتورهاي جريان مستقيم با تحريک مستقل موتورهاي جريان مستقيم با تحريک مستقل را»موتور تحريک جداگانه«نيز ميگويند. در موتور تحريک مستقل ارتباط الکتريکي بين مدار آرميچر با مدار تحريک وجود ندارد. عالمت اختصاري موتور تحريک مستقل در شکل )11 4( نشان داده شده است. شکل 11 4 عالمت اختصاري موتور تحريک مستقل طرح ساختماني موتور تحريک مستقل در شکل )1 4( نشان داده شده است. 1 1 S 1 1 R adj I V I L V S V T شکل 1 4 طرح ساختماني موتور تحريک مستقل 196

197 جريان براي زياد دور تعداد با تحريک سيمپيچي سيمپيچي است. شده پيچيده قطبها دور به کم براي ميشود. تغذيه V ولتاژ منبع توسط تحريک سري متغير مقاومت از تحريک جريان تنظيم و تغيير مقاومت اين است. شده استفاده تحريک سيمپيچي با و مينامند تحريک«جريان تنظيمکننده»مقاومت را مدار کردن وصل و قطع براي ميدهند. نشان R adj با از آن جريان اندازهگيري براي و S 1 کليد از تحريک توسط آرميچر مدار است. شده استفاده 1 آمپرمتر از آن وصل و قطع براي و ميشود تغذيه V T ولتاژ منبع ولتمتر از آن جريان و ولتاژ اندازهگيري براي و S کليد است. شده استفاده آمپرمتر و V معادل الکتريکي مدار 4 10 1 در مستقل تحريک موتور معادل الکتريکي مدار است. شده داده نشان 4( )13 شکل V I I L I R adj R I 1 I R L V T L E مستقل تحريک موتور معادل الکتريکي مدار 4 13 شکل و 3 4 بخش توضيحات به توجه با مدار اين است. آمده بهدست 4( )1 شکل ساختماني طرح يا حلقه روش با را آرميچر و تحريک الکتريکي مدار تحليل در معموال کرد. تحليل ميتوان ديگر روشهاي عکسالعمل مغناطيسي اثرات معادل الکتريکي مدار در محاسبات پيچيدگي دليل به کموتاسيون و آرميچر اثرات اندازهگيري متداول روش نميشوند. گرفته نظر موتور مشخصههاي منحني از استفاده مغناطيسي است. مدار و I تحريک مدار جريان پايدار حالت در براي لذا ندارند. فرکانس و است DC نوع از I آرميچر L القايي خود اثرات از ولتاژ و جريان معادالت نوشتن شد. خواهد صرفنظر L و تحريک سيمپيچي معادل الکتريکي مدار براي مدار براي و ساعت عقربههاي حرکت جهت در I 1 حلقه خالف در I حلقه آرميچر سيمپيچي معادل الکتريکي است. شده انتخاب ساعت عقربههاي حرکت جهت معادالت I و I 1 حلقههاي براي KVL نوشتن با ميآيد. بهدست 4( )10 و 4( )9 ω 150/ 7 KVL 1) V + R I + R I = 0 (4-9) adj 1 1 KVL 1) V R I E 00 1 1 KVL ) V + R I + E = 0 (4-10) T محل از I حلقه جريان و I محل از I 1 حلقه جريان 4( )11 روابط بنابراين ميگذرد. I L و I جريانهاي نوشت. ميتوان را 4( )1 و I = I 1 (4-11) I I I I = I = I 1 L (4-1) (R R )I از آرميچر تلفات و 4( )13 رابطه از تحريک تلفات ميآيد. بهدست 4( )14 رابطه (R R adj)i Ρ = + R I (4-13)

= R I (4-14) KVL 1) V R I R I 0 مثال 6 4 موتور جريان مستقيم با تحريک مستقل 00 ولتي 10 آمپري با مدار الکتريکي معادل مطابق شکل )14 4( در نظر است. مطلوب است: I الف( جريان مدار تحريک E ب( نيروي محرکه القايي آرميچر پ( تلفات تحريک و آرميچر I I L =10 I R adj 10Ω R 0.1Ω V =00V R L 80Ω L E V T =00V شکل 14 4 حل: I 1 را در جهت حرکت براي مدار تحريک حلقه عقربههاي ساعت انتخاب ميکنيم و KVL مينويسيم تا جريان تحريک بهدست آيد. I را در خالف جهت براي مدار آرميچر حلقه حرکت عقربههاي ساعت انتخاب ميکنيم و KVL مينويسيم. KVL ) VT + R I + E = 0 I I I 10 I و در جهت آن ميگذرد I از محل حلقه بنابراين خواهيم داشت: 0 I = IL = I = 10[ ] KVL ) 00 0/ 1( 10) E 0 I در رابطه KVL خواهيم داشت: با جايگزيني 10 KVL ) 00+ 0/ 1( 10) + E = 0 E = 199 V [ ] (R R )I I تلفات تحريک و آرميچر I و پس از محاسبه (R R adj)i Ρ = + Ρ = ( 80+ 10) 0/ 5 = 100 [W] = R I = 0/ 1 10 = 10[W] بهدست ميآيد. V 00V, I 0/ 5, V 00V تمرين 3 4 1 يک موتور جريان مستقيم با تحريک مستقل 50 V 4 KW با بازده % 80 و مقاومت سيمپيچي آرميچر 0/5Ω مفروض است. مطلوب است: الف جريان موتور ب توان الکترو مغناطيسي يک موتور جريان مستقيم با تحريک مستقل با KVL 1) V + R I + R I = 0 00+ 10I + 80I = 0 00+ 400I = 0 400I = 00 1 1 1 1 adj 1 1 00 I 1 = = 0 / 5 [] 400 I I 0/ 5 400 I ميگذرد. I 1 از محل حلقه I = I = 0/ 5 1 [ ] KVL ) V R I E 0 198

مشخصات زير مفروض است: 0 1 10 10 V = 00V, I = 0/ 5, V = 00V T E = 190V, R = 0/ 5Ω KCL) I I I 0 مطلوب است: الف مقاومت مدار تحريک ب جريان موتور ج اگر تلفات ثابت 00 W باشد بازده موتور چند درصد است 10 4 راهاندازي براي راهاندازي موتور تحريک مستقل قبل از هر کاري ابتدا مقادير نامي شامل ولتاژ جريان جريان تحريک و سرعت را از پالک مشخصات موتور يادداشت کنيد. مطابق شکل )15 4( مدار آرميچر را از طريق و ولتمتر V به منبع ولتاژ متغير و مدار آمپرمتر 1 R adj و آمپرمتر تحريک را از طريق مقاومت متغير V وصل کنيد. به منبع ولتاژ S 1 1 I I I L S R adj R V R L V V T L E شکل 15 4 مدار الکتريکي راهاندازي موتور تحريک مستقل R adj را در حداقل خود قرار دهيد تا با مقاومت متغير S 1 مدار تحريک با حداکثر جريان بيشترين بستن کليد S ولتاژ منبع فوران را توليد کند. اکنون با بستن کليد متغير را از صفر به تدريج زياد نماييد تا ولتمتر V ولتاژ نامي موتور را نشان دهد. در صورتيکه سرعت موتور به n o نرسيده بود با افزايش مقاومت متغير سرعت بيباري R adj جريان تحريک را کاهش دهيد تا سرعت افزايش بيابد و به سرعت موردنظر برسد. بديهي است افزايش بيش از حد مقاومت مدار تحريک يا قطع مدار تحريک مطابق آنچه که در بخش 5 4 توضيح داده شد باعث بروز مشکالتي خواهد شد. 3 10 4 آزمايش بارداري منحني مشخصههاي الکترومکانيکي الکترومغناطيسي و گشتاور سرعت از آزمايش بارداري بهدست ميآيد. براي انجام آزمايش بارداري پس از راهاندازي موتور V T گشتاور بار را ضمن ثابت نگه داشتن ولتاژ موتور طي چند مرحله افزايش دهيد و در هر مرحله سرعت رتور را توسط دورسنج و جريان آرميچر را توسط آمپرمتر و گشتاور بار را توسط گشتاورسنج 1 اندازهگيري و نتايج را در جدولي يادداشت نماييد. مراحل آزمايش را تا رسيدن جريان آرميچر به مقدار نامي ادامه دهيد. سپس روي يک دستگاه مختصات که محور افقي I و محور عمودي آن سرعت رتور آن جريان آرميچر n است نقاط نشان دهنده n به ازاي جريان آرميچر I معيني را مشخص کنيد تا»منحني مشخصه الکترومکانيکي«بهدست آيد. اکنون بر روي دستگاه مختصات ديگري که محور افقي آن جريان آرميچر T load است نقاط و محور عمودي آن گشتاور بار I معيني را T load به ازاي جريان آرميچر نشاندهنده مشخص کنيد تا»منحني مشخصه الکترومغناطيسي«199 Torque Meter.1

بهدست ميآيد. جدول )1 4( نتايج آزمايش بارداري موتور تحريک مستقل 5 1 KW 0 V را نشان ميدهد. بهدست آيد. اگر نقاط نشاندهنده سرعت n به ازاي T load معيني را بر روي دستگاه مختصاتي که گشتاور T load و محور عمودي آن سرعت محور افقي آن گشتاور n باشد نشان دهيم»منحني مشخصه گشتاور سرعت«0V n[rm] 1500 1496 1490 1489 1480 I [] 0/ 3 4 5 T load [Nm] 0 3 4/5 6 7/5 جدول 1 4 نتايج آزمايش بارداري موتور تحريک مستقل نقاط نشاندهنده مقدار هر سرعت n به ازاي جريان I معين جدول )1 4( در شکل )16 4( تحت عنوان مشخصه الکترومکانيکي نشان داده شده است. در مشخصه الکترومکانيکي مشاهده ميشود در اثر افزايش گشتاور بار که منجر به کاهش سرعت رتور شده است جريان آرميچر افزايش یافته است. n [RM] 1600 100 800 400 0 0 1 3 4 5 6 I [] 00 T load به ازاي نقاط نشاندهندۀ مقدار هر گشتاور I معين جدول )1 4 ( در شکل )17 4( تحت عنوان مشخصه الکترومغناطيسي نشان داده شده است. در مشخصه الکترومغناطيسي مشاهده ميشود در اثر شکل 16 4 منحني مشخصه الکترومکانيکي موتور تحريک مستقل T load موتور تحريک مستقل سعي افزايش گشتاور بار ميکند سرعت خود را ثابت نگه دارد اما جريان آرميچر I را افزايش ميدهد.

T Load [N.m] 8 6 4 0 0 1 3 4 5 6 I [] شکل 4-17 منحني مشخصه الکترومغناطیسی موتور تحريک مستقل است. در مشخصه گشتاور سرعت مشاهده ميشود در نقاط نشان دهندۀ مقدار هر سرعت n به ازاي T load سرعت رتور اندکي کاهش اثر افزايش گشتاور بار T load معين جدول )4-1( در شکل )4-18( گشتاور مييابد. تحت عنوان مشخصه گشتاور سرعت نشان داده شده n [RM] 1500 1000 500 0 0 4 6 8 شکل 4-18 منحني مشخصه گشتاور سرعت موتور تحريک مستقل T Load [N.m] 01

صفحه برنامه از استفاده با فعاليت 4-1 - Microsoft مجموعه برنامههاي از Excel گسترده )4-1( جدول به مربوط مشخصههاي منحني Office نماييد. رسم را کاربرد 4-10-4- داراي مستقل تحريک با مستقيم جريان موتورهاي و ميباشند کامل بار تا بيباري از ثابت تقريبا سرعت گشتاور افزايش با موتورها اين ميباشد. کم آن گشتاور نگه ثابت تقريبا را خود سرعت نامي بار محدوده در بار موتورهاي ميدهند. افزايش را خود جريان و ميدارند وسيع بازه داراي مستقل تحريک با مستقيم جريان به و ميباشند نامي سرعت تا صفر از سرعت کنترل داشت. کنترل تحت را آنها سرعت ميتوان خوبي بهکار جاهايي در مستقل تحريک موتورهاي بنابراين سرعت کنترل و ثابت سرعت به نياز که ميشوند گرفته باشد. وسيعی بازه در 4-4 پرسش کردني کامل پرسشهاي تحريک موتور بارداري آزمايش انجام از هدف 1- است.... و... بر... افزايش تأثير مستقل مستقل تحريک موتور بار گشتاور افزايش با - مييابد.... آرميچر جريان مستقل تحريک موتور بار گشتاور افزايش با مييابد. کاهش آرميچر جريان غلط صحيح تشريحي پرسشهاي رسم را مستقل تحريک موتور اختصاري عالمت 1 دهيد. شرح را آن اجزاي و کنيد بنويسيد. را معادل الکتريکي مدار کاربرد را مستقل تحريک موتور معادل الکتريکي مدار 3 دهيد. شرح را آن اجزاي و کنيد رسم بايد چه مستقل تحريک موتور راهاندازي از قبل 4 کرد شرح را مستقل تحريک موتور راهاندازي نحوه 5 دهيد. تحريک موتور بارداري آزمايش انجام نحوه 6 بنويسيد. را مستقل بنويسيد. را مستقل تحريک موتورهاي کاربرد 7 شرح را مستقل تحريک موتور ويژگيهاي 8 دهيد. چه R adj متغير مقاومت حد از بيش افزايش 9 ميکند ايجاد مشکلي غلط صحيح پرسشهاي ولتاژ در مستقل تحريک موتور بارداري آزمايش 1 شد. خواهد انجام ثابت غلط صحيح 0

M شکل 19 4 عالمت اختصاري موتور شنت 11 4 موتورهاي جريان مستقيم با تحريک شنت موتورهاي جريان مستقيم با تحريک شنت را به اختصار»موتور شنت«گويند. در موتور شنت مدار تحريک با مدار آرميچر به صورت موازي ارتباط پيدا ميکند. عالمت اختصاري موتور شنت در شکل )19 4( نشان داده شده است. طرح ساختماني موتور شنت در شکل )0 4( نشان داده شده است. 1 1 I R adj 1 I I L V S V T شکل 0 4 طرح ساختماني موتور شنت 03

سيمپيچي تحريک با تعداد دور زياد براي جريان کم به دور قطبها پيچيده شده است. سيمپيچي تحريک با سيمپيچي آرميچر به صورت موازي ارتباط داده شده است. براي تغيير و تنظيم جريان تحريک مقاومت R adj در مدار تحريک قرار تنظيمکننده جريان تحريک داده شده است و براي اندازهگيري جريانهاي تحريک و براي اندازهگيري 1 و و آرميچر از آمپرمترهاي V T از ولتمتر V استفاده شده است. ولتاژ 1 11 4 مدار الکتريکي معادل مدار الکتريکي معادل موتور شنت با توجه به طرح ساختماني شکل )0 4( در شکل )1 4( نشان داده شده است. I I L R adj I R R L L E V T شکل 1 4 مدار الکتريکي معادل موتور شنت مدار الکتريکي معادل موتور شنت را با روش پتانسيل گره يا روشهاي ديگر ميتوان تحليل کرد. معموال در تحليل مدار الکتريکي معادل اثرات مغناطيسي عکسالعمل آرميچر و کموتاسيون به دليل پيچيدگي محاسبات در نظر گرفته نميشود. روش متداول اندازهگيري اثرات مغناطيسي استفاده از منحني مشخصههاي موتور است. جريان موتور DC است و فرکانس ندارد لذا براي نوشتن معادالت جريان و ولتاژ L صرفنظر خواهد شد. L و از اثرات خودالقايي با نوشتن KCL براي گره مدار تحريک و آرميچر معادله )15 4( بهدست ميآيد. E 190V, R 0/ 5 KCL) I + I + I = 0 (4-15) L V I I و با بهکار بردن قانون اهم مقادير جريانهاي بهدست خواهد آمد. 0 I VT = R + R adj (4-16) V E E جاري V T به سوي I از سمت جريان آرميچر V T ميباشد و خواهيم داشت: است. پس > E I V E T = (4-17) R V I I L بهدست ميآيد. in جريان = VT I L از رابطه I L in = V T (4-18) (R R )I تلفات تحريک از رابطه )13 4( و تلفات آرميچر از رابطه )14 4( همچنان قابل محاسبه است. = + adj (R R )I = R I V 00 مثال 7 4 موتور شنت 10 00 V آمپري با مدار الکتريکي معادل مطابق شکل ) 4( در نظر است. مطلوب است: I الف( جريان مدار تحريک 04

E ب( نيروي محرکه القايي آرميچر پ(تلفات تحريک و آرميچر I I L =10 R adj 10Ω I R 0.1Ω R 80Ω L V T =00V L E شکل 4 I حل: با قانون اهم جريان تحريک بهدست ميآيد. V 00 =0/ 5 [] + 80+ 10 T = = R R adj با نوشتن KCL براي گره مدار تحريک و آرميچر جریان آرمیچر بهدست خواهد آمد. KCL) I + I + I = 0 10+ I + 1= 0 I = 9[] L V E با نوشتن جريان آرميچر نيروي محرکه القايي 9 آرميچر بهدست ميآيد. اکنون تلفات تحريک و آرميچر بهدست ميآيد. = + adj (R R )I = ( 80+ 10) 1 = 400[W] R 80 I 10 1 400 = R I = 0/ 1 9 = 8 / 1[W] R R 50 تمرين 4 4 1 يک موتور شنت 50 V 4 KW با 8 1 بازده 1% 980 و 0 مقاومت آرميچر 0/5Ω و تحريک R مفروض است. مطلوب است: + Radj = 50Ω KVL) جريان موتور V الف( R I ب( توان الکترومغناطيسي پ( تلفات ثابت يک موتور شنت در اتصال به شبکه 0 ولتي جريان 10 آمپر دريافت ميکند و با سرعت 100 RM ميگردد. در صورتيکه مقاومت مدار آرميچر 0/Ω و مدار تحريک 440Ω باشد مطلوب است: الف( جريان مدار آرميچر ب( نيروي محرکه القايي آرميچر پ( بازده در صورتيکه تلفات ثابت 150 W باشد. 11 4 راهاندازي براي راهاندازي موتور شنت پس از يادداشت مقادير نامي ولتاژ جريان و سرعت از پالک مشخصات موتور مدار الکتريکي آرميچر و تحريک را مطابق شکل )3 4( ببنديد. 05 I VT E = R 00 E 9 = 0/ 1 9 0/ 1= 00 E E = 00 9 0/ 1= 00/ 9[V] (R R )I

باعث ميشود موتور شنت رفتاري شبيه به رفتار موتور مستقل از خود داشته باشد و منحني مشخصههاي آنها I I I L S يکسان باشد. 4 11 4 کاربرد 1 R adj R R L V V T L E شکل 3 4 مدار الکتريکي راهاندازي موتور شنت R adj را در حداقل خود قرار دهيد و مقاومت متغير پس از بستن کليد S ولتاژ منبع متغير را به آرامی زياد نماييد تا ولتمتر V ولتاژ نامي موتور را نشان دهد. در n o نرسيده صورتيکه سرعت موتور به سرعت بيباري R adj جريان تحريک را کاهش بود با افزايش مقاومت دهيد تا سرعت افزايش يابد و به سرعت موردنظر برسد. بديهي است افزايش بيش از حد مقاومت مدار تحريک يا قطع مدار تحريک مطابق آنچه که در بخش 5 4 توضيح داده شد باعث بروز مشکالتي خواهد شد. 3 11 4 آزمايش بارداري نحوه انجام آزمايش بارداري و نتايج حاصل از آن در موتورهاي شنت دقيقا شبيه به موتور تحريک مستقل ميباشد. بنابراين مشخصههاي الکترومکانيکي شکل )15 4( الکترومغناطيسي شکل )16 4( و گشتاور سرعت شکل )17 4( موتور تحريک مستقل براي موتور تحريک موازي نيز صادق است. در واقع در موتور تحريک مستقل از دو منبع براي تغذيه مدار آرميچر و تحريک استفاده ميشود در حاليکه در موتور شنت از يک منبع براي تغذيه مدار آرميچر و تحريک استفاده شده است. از آنجاييکه در هر دو موتور جريان آرميچر I ارتباطی با يکديگر پيدا نميکنند I و جريان تحريک منحني مشخصههاي موتور شنت مشابه موتورهاي تحريک مستقل ميباشد. لذا کاربرد و ويژگيهايی که در بخش 4 10 4 براي موتور تحريک مستقل ارايه شد براي موتور شنت نيز صدق ميکند. پرسش 5 4 پرسشهاي کامل کردني 1 در موتور... مدار... با مدار... به صورت موازي ارتباط پيدا ميکند. R adj را به هنگام راهاندازي موتور شنت مقاومت در... قرار ميدهند. 3 افزايش بيش از حد مقاومت مدار... يا قطع مدار... باعث مهار گسستگي ميشود. پرسشهاي صحيح غلط 1 براي تحليل مدار الکتريکي معادل شنت در L را در نظر L و حالت پايدار اثرات خود القايي ميگيرند. صحيح غلط پس از راهاندازي براي تنظيم سرعت مقاومت R adj را تغيير ميدهند. صحيح غلط R adj در موتور شنت 3 افزايش بيش از حد مقاومت 06

مجاز است. صحيح غلط )4 4( نشان داده شده است. M شکل 4 4 عالمت اختصاري موتور سري پرسشهاي تشريحي 1 عالمت اختصاري موتور شنت را رسم کنيد و اجزاي آن را شرح دهيد. مدار الکتريکي معادل موتور شنت را رسم کنيد. اجزاي آن را شرح دهيد. 3 قبل از راهاندازي موتور شنت چه بايد کرد 4 نحوه راهاندازي موتور شنت را شرح دهيد. 5 اگر پس از راهاندازي بخواهيم سرعت موتور شنت را افزايش دهيم چه بايد کرد 6 چرا رفتار موتورهاي شنت و مستقل مشابه يکديگر است 7 کاربرد موتورهاي شنت را بنويسيد. 8 قطع مدار تحريک چه مشکالتي براي موتور شنت ايجاد ميکند 9 چرا نميتوان مقاومت مدار تحريک موتور شنت را بيش از حد زياد کرد 10 نحوۀ انجام آزمايش بارداري موتور شنت را شرح دهيد. 1 4 موتورهاي جريان مستقيم با تحريک سري موتورهاي جريان مستقيم با تحريک سري را به اختصار»موتور سري«گويند. در موتور سري مدار تحريک با مدار آرميچر به صورت سري ارتباط پيدا ميکند. عالمت اختصاري موتور سري در شکل طرح ساختماني موتور سري در شکل )5 4( نشان داده شده است. 1 1 شکل 5 4 طرح ساختماني موتور سري I L S V V T سيمپيچي تحريک با تعداد دور کم براي جريان زياد به دور قطبها پيچيده شده است. سيمپيچي تحريک با سيمپيچي آرميچر به صورت سري ارتباط داده شده 07

I = I = I = I L T 1 1 1 (4-0) V R I R I E 0 I 1 در I L جايگزين با توجه به رابطه )0 4( جريان رابطه )19 4( ميشود. L 1 V + R I + R I + E =0 T L L V (R R )I E 0 I L فاکتور گرفته ميشود و رابطه )1 4( بهدست از T L L T L است. براي اندازهگيري جريان مدار تحريک و آرميچر V T از از آمپرمتر و براي اندازهگيري ولتاژ منبع ولتمتر V استفاده شده است. 1 1 4 مدار الکتريکي معادل مدار الکتريکي معادل موتور سري با توجه به طرح ساختماني شکل )5 4( در شکل )6 4( نشان I R L E L R I داده شده است. V T I L شکل 6 4 مدار الکتريکي معادل موتور سري مدار الکتريکي معادل موتور سري را با روش حلقه يا روشهاي ديگر ميتوان تحليل کرد. در حالت پايدار جريان موتور DC است و فرکانس ندارد لذا براي L نوشتن معادالت جريان و ولتاژ از اثرات خودالقايي L صرفنظر خواهد شد. و براي مدار الکتريکي معادل تحريک و آرميچر حلقه I 1 در خالف جهت حرکت عقربههاي ساعت انتخاب I 1 معادله شده است. با نوشتن KVL براي حلقه 50 )19 4( بهدست ميآيد. KVL) VT + R I1 + R I1 + E = 0 (4-19) I I I I I L I و I I 1 از محل جريانهاي جريان حلقه ميگذرد و رابطه )0 4( بهدست ميآيد. ميآيد. 0 V + (R + R )I + E = 0 (4-1) R I تلفات تحريک از رابطه ) 4( و تلفات آرميچر از Ρ = R I R I = R I رابطه )3 4( بهدست ميآيد. 0 (4-) (4-3) I I I 10[] مثال 8 4 موتور جريان مستقيم سري 00 V 10 با مدار الکتريکي معادل مطابق شکل )7 4( در نظر است. مطلوب است: الف( جريان مدار آرميچر تحريک ب( نيروي محرکه القايي آرميچر پ( تلفات تحريک و آرميچر L R I I L =10 I 0.4Ω R 0.1Ω L E I 1 V T =00V شکل 7 4 08

حل: منبع ولتاژ با تحريک و آرميچر مدار سري تشکيل داده است. پس: I = I = I =10[] L براي حلقه 0 مدار E الکتريکي I( معادلR V (RKVL مينويسیم V T بهدست ميآيد. و از آن 10 است. مطلوب است: الف( جريان موتور ب( تلفات ثابت 1 4 راهاندازي براي راهاندازي موتورهاي سري پس از يادداشت مقادير نامي شامل ولتاژ جريان و سرعت از پالک مشخصات موتور مدار الکتريکي آرميچر و تحريک را مطابق شکل )8 4( ببنديد. I R L E L R I V V T I L S شکل 8 4 مدار الکتريکي راهاندازي موتور سري بارنامي را به موتور اعمال کنيد. پس از بستن کليد S ولتاژ منبع متغير را به تدريج زياد کنيد تا ولتمتر V ولتاژ نامي و آمپرمتر جريان نامي موتور را نشان دهند. در اين شرايط موتور به سرعت نامي خود رسيده است. به منظور جلوگيري از بروز پديده فرار موتورهاي تحريک سري را با بار راهاندازي ميکنند و براي جلوگيري از بيبار شدن آنها را بهصورت مستقيم يا با چرخ دنده به بار متصل ميکنند. در صورتيکه موتور سري بدون بار راهاندازي شود 1 10 جريان 0 موتور کاهش خواهد يافت. از آنجايي که I = I = IL ميباشد جريان مدار تحريک کم L V + (R + R )I + E = 0 T L 00+ ( 0/ 1+ 0/ 4) 10+ E = 0 E = 00 ( 0/ 5) 10= 195 [V] R I تلفات تحريک از رابطه ) 4( بهدست ميآيد. 00 0 5 10 195 = R I = 0/ 4 10 = 40[W] R I تلفات آرميچر از رابطه )3 4( بهدست ميآيد. 0 4 10 40 = R I = 0/ 1 10 = 10[W] I I I تمرين 5 4 1 يک موتور سري در اتصال به شبکه 110 V جريان 10 دريافت و با سرعت 600 RM ميگردد. اگر مقاومت مدار آرميچر 0/4Ω و مقاومت مدار تحريک 0/6Ω باشد مطلوب است: الف( نيروي محرکه القايي آرميچر ب( بازده در صورتيکه تلفات ثابت 50 W باشد. يک موتور سري 50 V 1 kw با بازده %80 و مقاومت مدار تحريک و آرميچر روي هم 0/5Ω مفروض 09

ميشود و فوران قطبها کاهش مييابد و مطابق آنچه که در بخش 5 4 توضيح داده شد سرعت موتور بيش از حد افزايش مييابد و پديده فرار روي ميدهد. 3 1 4 آزمايش بارداري براي انجام آزمايش بارداري پس از راهاندازي موتور V T گشتاور بار را طي ضمن ثابت نگه داشتن ولتاژ موتور چند مرحله کاهش دهيد و در هر مرحله سرعت رتور را توسط دورسنج و جريان آرميچر را توسط آمپرمتر و گشتاور بار را توسط گشتاورسنج اندازهگيري و نتايج را در جدولي يادداشت کنيد. اين کار را تا جايي ادامه دهيد که موتور بدون بار نشود. جدول ) 4( نتايج آزمايش بارداري موتور تحريک سري 5 1 kw 0 V را نشان ميدهد. V T 0V ثابت n [RM] 1500 640 45 318 55 I [] 1 3 4 5 T load [Nm] 1/3 6 13/5 4 37/5 جدول 4 نتايج آزمايش بارداري موتور تحريک سري نقاط نشاندهنده مقدار هر سرعت n به ازاي جريان I معين جدول ) 4( در شکل )9 4( آرميچر تحت عنوان مشخصه الکترومکانيکي نشان داده شده است. در مشخصه الکترومکانيکي مشاهده ميشود در اثر افزايش گشتاور بار موتور سري سرعت خود را بهطور قابل مالحظهاي کاهش ميدهد ولي جريان آرميچر افزايش قابل مالحظهاي نداشته است. n [RM] 1600 100 800 400 0 0 1 3 4 5 6 شکل 9 4 منحني مشخصه الکترومکانيکي موتور سري I [] 10

T load به ازاي نقاط نشاندهنده مقدار هر گشتاور I معين جدول ) 4( در شکل )30 4( جريان تحت عنوان مشخصه الکترومغناطيسي نشان داده شده است. در مشخصه الکترومغناطيسي مشاهده ميشود I T load جريان آرميچر به ازاي افزايش گشتاور بار افزايش قابل مالحظهاي نداشته است. T Load [N.m] 40 30 0 10 0 0 1 3 4 5 6 شکل 30 4 منحني مشخصه الکترومغناطيسي موتور سري I [] نقاط نشاندهندۀ مقدار هر سرعت n به ازاي گشتاور T load معين جدول )1 4( در شکل )31 4( تحت عنوان منحني مشخصه گشتاور سرعت نشان داده شده است. در مشخصه گشتاور سرعت مشاهده ميشود T load سرعت رتور به طور قابل در اثر افزایش گشتاور بار مالحظهاي کاهش پيدا کرده است. n [RM] 1600 100 800 400 0 0 10 0 30 40 شکل 31 4 منحني مشخصه گشتاور سرعت موتور تحريک سري T Load [N.m] 11

فعاليت 4 با استفاده از برنامه صفحه گسترده Microsoft Office از برنامههاي مجموعه Excel منحني مشخصههاي مربوط به جدول ) 4( را رسم نماييد. 4 1 4 کاربرد موتورهاي سري داراي تغييرات سرعت زيادي از بيباري تا بار کامل ميباشند و گشتاور راهاندازي آنها بسیار زياد است. اين موتورها با افزايش گشتاور بار در محدوده بارنامي سرعت خود را کاهش داده و جريان خود را افزايش ميدهند. موتورهاي سري در جاهايي بهکار گرفته ميشوند که نياز به گشتاور راهاندازي زياد باشد و تغييرات سرعت مهم نباشد. يک نمونه از کاربرد موتور سري راهانداز موتور خودروهاي سواري است که بسيار بعيد است جايگزيني داشته باشد. پرسش 6 4 پرسشهاي کامل کردني 1 در موتور سري مدار... با مدار آرميچر... ارتباط مييابد. به منظور جلوگيري از بروز پديده فرار موتور تحريک را... راهاندازي ميکنند. 3 براي جلوگيري از بيبار شدن موتور سري را بهصورت... يا با... به بار متصل ميکنند. 4 در موتور سري با افزايش گشتاور بار سرعت... و جريان آرميچر... مييابد. پرسشهاي صحيح غلط 1 در موتورهاي سري مدار آرميچر با مدار تحريک سري ميشود. غلط صحيح رابطه 0 = E + V + (R + R )I موتور تحريک سري صادق است. صحيح غلط T در (R R )I 3 تلفات مسي در موتور تحريک سري از رابطه R) بهدست ميآيد. + R )I Iصحيح KCL) غلط پرسشهاي تشريحي 1 عالمت اختصاري سري را رسم کنيد و اجزاي آن را شرح دهيد. مدار الکتريکي معادل موتور سري را رسم کنيد اجزاي آن را شرح دهيد. 3 قبل از راهاندازي موتور سري چه نکاتي را بايد مورد توجه قرار داد 4 نحوه راهاندازي موتور سري را شرح دهيد. 5 چرا موتورهاي سري را زير بار راهاندازي ميکنند 6 آيا اتصال موتور سري توسط تسمه به بار صحيح است چرا 7 نحوه انجام آزمايش بارداري موتور سري را شرح دهيد. 8 از مقايسه منحني مشخصههاي موتور سري با موتور تحريک شنت )يا مستقل( چه نتيجهاي بهدست ميآيد 9 کاربرد موتور سري را بنويسيد 10 ويژگيهاي موتور سري را بنويسيد 1

تحريک با مستقيم جريان موتورهاي 4 13 کمپوند به را کمپوند تحريک با مستقيم جريان موتورهاي فوران کمپوند موتور در گويند. کمپوندموتور اختصار تحريک سيمپيچي دو فوران از» 1»ترکيبي قطبها است. سري و موازي سري تحريک سيمپيچي با ابتدا آرميچر سيمپيچي اگر کند پيدا ارتباط موازي تحريک سيمپيچي با سپس و اختصاري عالمت گويند. بلند«شنت با»کمپوند را موتور نشان 4( )3 شکل در بلند شنت با کمپوند موتور است. شده داده کوتاه يا بلند شنت با کمپوند موتورهاي در اب گونهاي به سري يا موازي تحريک سيمپيچيهاي فورانهاي تا ميشوند داده ارتباط آرميچر سيمپيچي باشد. اضافي«کمپوند»موتور و شوند جهت هم آنها سري و موازي تحريک سيمپيچي فوران درصورتيکه نقصانيکمپوند موتور صورت اين در نباشد همجهت شد. خواهد شکل در بلند شنت با کمپوند موتور ساختماني طرح است. شده داده نشان 4( )34 M 11 1 1 1 R adj 1 بلند شنت با کمپوند موتور 4 3 شکل تحريک سيمپيچي با ابتدا آرميچر سيمپيچي اگر کند پيدا ارتباط سري سيمپيچي با سپس و موازي اختصاري عالمت گويند. کوتاه«شنت با»کمپوند را موتور نشان 4( )33 شکل در کوتاه شنت با کمپوند موتور است. شده داده I L V S M V T کوتاه شنت با کمپوند موتور 4 33 شکل بلند شنت با کمپوند موتور ساختماني طرح 4 34 شکل 13 Compound.1

سيمپيچي تحريک سري با تعداد دورکم براي جريان زياد و سيمپيچي تحريک موازي با تعداد دور زياد براي جريانهاي کم به دور قطبها پيچيده شده است. 1 و 11 و سروته سيمپيچي تحريک موازي با حروف مشخص 1 و سيمپيچي تحريک سري با حروف شده است. براي تغيير و تنظيم جريان سيمپيچي تحريک موازي از مقاومت تنظيمکننده جريان تحريک R adj استفاده شده است و براي اندازهگيري جريانهاي و 1 و تحريک موازي و آرميچر از آمپرمترهاي V T از ولتمتر V استفاده شده براي اندازهگيري ولتاژ است. طرح ساختماني موتور کمپوند با شنت کوتاه در شکل )35 4( نشان داده شده است. 11 1 1 1 R adj 1 V V T شکل 35 4 طرح ساختماني موتور کمپوند با شنت کوتاه 14

KCL) I + I + I = 0 (4-4) L 1 I I مدار تحريک سري با مدار آرميچر سري شده است. I = I 1 1 13 4 مدار الکتريکي معادل موتور کمپوند با شنت بلند مدار الکتريکي معادل موتور کمپوند باشنت بلند با توجه به طرح ساختماني شکل )34 4( در شکل )36 4( نشان داده شده است. R adj R 1 L 1 I 1 I L I R L I V T R L E شکل 36 4 مدار الکتريکي معادل موتور کمپوند با شنت بلند در اين شکل: R 1 مقاومت اهمي مدار تحريک موازي L 1 ضريب خودالقايي سيمپيچ تحريک موازي R مقاومت اهمي مدار تحريک سري L ضريب خود القايي سيمپيچ تحريک سري مدار الکتريکي معادل موتور کمپوند با شنت بلند را با روش پتانسيل گره يا روشهاي ديگر ميتوان تحليل کرد. از آنجايي که در حالت پايدار جريان موتور DC است و فرکانس ندارد لذا در نوشتن معادالت جریان و ولتاژ از اثرات خودالقايي L 1 ٢ L و L صرفنظر خواهد شد. با نوشتن KCL براي گره مدار تحريک سري و موازي با منبع ولتاژ معادله )4 4( بهدست ميآيد. لذا: 0 (4-5) V با بهکار بردن قانون اهم مقادير جريانها بهدست I I 1 = R 1 1 VT + R V = I = R V I adj T E + R خواهد آمد. (4-6) (4-7) I L بهدست ميآيد. in جريان از رابطه = VT IL I in L = (4-8) V T (R R )I تلفات تحريک موازي از رابطه )9 4( و تلفات تحريک سري از رابطه )30 4( و تلفات آرميچر از رابطه )31 4( بهدست ميآيند. = + 1 1 adj 1 (R R )I R I = R I R I = R I V (4-9) (4-30) (4-31) 750 15

750 E 4 = 1+ 4 3 = 750 E E = 750 7 = 678 [V] لذا ميباشد. (R نياز R مسي )I تلفات بازده محاسبه براي 750 V بلند شنت با کمپوند موتور 4 9 مثال 4( )37 شکل مطابق معادل الکتريکي مدار با 5 است: مطلوب است. نظر در آرميچر القايي محرکه نيروي الف( 15 W ثابت تلفات صورتيکه در بازده ب( باشد. I 1 R adj R 1 L 1 300Ω 450Ω I R L I L =5 1Ω I V T =750V R Ω L E 4 37 شکل حل: جريان ابتدا الکتريکي محرکه نيروي محاسبه براي سري تحريک مدار جريان سپس و موازي تحريک مدار ميآيد. بهدست آرميچر و 4( )9 روابط از را آرميچر و تحريکها تلفات ميآوريم. بهدست 4( )31 و 4( )30 = + 1 1 adj 1 (R R )I = ( 450+ 300) 1 = 750[W] 1 = R I = R I = 1 4 = 576 [W] = 4 = 115 [W] ميآيد. بهدست )3 )3 رابطه از کل تلفات Ρ = + + + core 1 Ρ = 15 + 750+ 576 + 115 = 4000 [W] V I ميآيد. بهدست 4( )1 رابطه از ورودي توان = V I in in T L = 750 5 = 18750[W] ميآيد. بهدست 3( )4 رابطه از خروجي توان Ρ = out out in out = in Ρ = 18750 4000 = 14750[W] ميآيد. بهدست 3( )6 رابطه از بازده I T 1 = = = R 1 + Radj 450+ 300 V KCL) I + I + I = 0 5 + I + 1= 0 I = 4 [] L 1 I = I = 4 [] I V = I = R 750 E 4 T E + R 750 1[] 16

I 1 عقربههاي ساعت انتخاب شده است. L R I I L % η out = in 100 R adj I R 14750 % η = 100 = % 78 18750 R 1 I 1 L I VT 13 4 مدار الکتريکي معادل موتور کمپوند L 1 E با شنت کوتاه مدار الکتريکي معادل موتور کمپوند با شنت کوتاه با توجه به طرح ساختماني شکل )35 4( در شکل )38 4( نشان داده شده است. مدار الکتريکي معادل موتور کمپوند با شنت کوتاه را با روش حلقه يا روشهاي ديگر ميتوان تحليل کرد. I در جهت حرکت I 1 و براي شکل )38 4( حلقههاي شکل 38 4 مدار الکتريکي معادل موتور کمپوند با شنت کوتاه جريان موتور DC است و فرکانس ندارد. لذا در حالت پايدار براي نوشتن معادالت KVL از اثرات خودالقايي L L 1 و L صرفنظر خواهد شد. I معادالت I 1 و با نوشتن KVL براي حلقههاي )3 4( و )33 4( بهدست ميآيد. 17 = R I 1 1 1 R I 1 1 1 = R I KVL 1) R I E + R (I I ) = 1 1 1 0 (4-3) 1 KVL ) V1 1 R I R 1(I 0 I ) E KVL ) VT + R I + R (I I ) + E 1 = 0 (4-33) I I I (4-38) پس از حل معادالت )3 4( و )33 4( جريان I بهدست ميآيد و خواهيم داشت: I 1 و حلقههاي (4-39) I = I L = I (4-34) I I مثال 10 4 موتور کمپوند با شنت کوتاه 50 V 4 KW با بازده % 80 و مدار الکتريکي معادل مطابق شکل )39 4( در نظر است. مطلوب است: E الف نيروي محرکه القايي آرميچر mis + core ب تلفات ثابت I = I 1 1 (4-35) I I I 1 1 I = I1 + I (4-36) R I تلفات تحريک سري از )37 4( تلفات تحريک شنت از )38 4( و تلفات آرميچر از رابطه )39 4( بهدست ميآيد. 1 = R I (4-37) R I

50 0 5 0 1 0 KVL 1) 41I E = 0 KVL ) I + E = 0 40 1 1 1 40I + 0= 40 1 1 R adj R 1 I 1 L R I I L I 0.5Ω 100Ω R 1Ω 140Ω I 1 I L V T =50V I 1 = = 40 [] KVL ) I E 0 مقدار KVL معادالت از يکي در I 1 دادن قرار با 40 KVL ) I + E = 0 1+ E = 0 E 1 = 1[V] ميآيد. بهدست E I I 1[] تلفات ميتوان تلفات کل و مسي تلفات محاسبه با آورد. بهدست را ثابت I = I = 1[] 1 I = I + I = 1+ 0= 19[] I 1 1 = I = 0[] = (R + R )I 1 1 adj 1 1 = R I = = = ( 140+ 100) 1 = 40[w] 0/ 5 0 00[w] = R I = 1 19 = 361[w] Ρ = core in out Ρ = 5000 4000 = 1000 [w] Ρ = + + + + 1 mis core core mis 1000 = 40+ 00+ 361+ + + = 199[w] R 0/ 4 mis L 1 E 4 39 شکل حل: زا و ميآيد بهدست ورودي توان بازده رابطه از تشکيل با سپس ميشود. محاسبه I L جريان توان رابطه ميآيند. بهدست E و جريانها KVL معادالت η = out in 4kw = = = 5 = 5000 η / 0 8 = V I out in [kw] [w] I in L T T L 5000 0 [] 50 in = = = V KVL 1) (R R )I E R (I KVL 1) (R + R )I E + R (I I ) = 0 adj 1 1 1 KVL ) V + R I + R (I I ) + E = 0 T 1 و معلوم مقادير کردن جايگزين با KVL و KVL1 معادالت در IL = I = 0[] داشت: KVL 1) ( خواهيم 100 1 0 KVL 1) ( 100+ 140)I E + 1(I 0) = 0 1 1 KVL ) 50+ 0/ 5( 0) + 1( 0 I ) + E = 0 KVL 1) 41I E 0 را KVL و KVL1 معادالت سادهسازي از پس ميدهيم. قرار دستگاه يک در 1 18

تمرين 6 4 1 يک موتور کمپوند با شنت بلند R =0/ 4Ω با بازده % 80 و 500 V 40 0KW 4 R 0/ مفروض 1 است. R = 50Ω 1 R = 0/ 1Ω R 0/ R 50 مطلوب است: الف نيروي محرکه القايي آرميچر ب تلفات ثابت يک موتور کمپوند با شنت کوتاه در اتصال به شبکه 00 V جريان 10 دريافت ميکند و با الف نيروي محرکه القايي آرميچر ب بازده در صورتيکه تلفات ثابت 50 W باشد. 3 13 4 راهاندازي راهاندازي و رفتار موتورهاي کمپوند باشنت بلند و کوتاه مشابه يکديگر است. لذا به منظور تشريح راهاندازي موتور کمپوند باشنت بلند انتخاب شده است. براي راهاندازي موتور کمپوند پس از يادداشت مقادير نامي ولتاژ جريان و سرعت از پالک مشخصات موتور مدار الکتريکي آرميچر و تحريکهاي سري و موازي را مطابق شکل) 40 4( ببنديد. 1 R = 0/ Ω سرعت 100 RM ميگردد. اگر 1 R باشد مطلوب 198 است: R = 0/ 5 Ω R = 198Ω 1 R 0/ 5 I L S I I 1 1 R adj R 1 L 1 R I R V V T L L E شکل 40 4 مدار الکتريکي راهاندازي موتور کمپوند باشنت R adj را در حداقل خود قرار دهيد و مقاومت متغير پس از بستن کليد S ولتاژ منبع متغير را به تدريج زياد نماييد تا ولتمتر V ولتاژ نامي موتور را نشان دهد. در صورتيکه سرعت موتور به سرعت بيباري R adj جريان n o نرسيده بود با افزايش مقاومت متغير تحريک موازي را کاهش دهيد تا سرعت افزايش يابد و به سرعت مورد نظر برسد. بديهي است با افزايش بيش از حد مقاومت يا قطع مدار تحريک موازي موتور کمپوند رفتاري شبيه موتور سري از خود بروز ميدهد. 19

جدول )4 4( نتايج آزمايش بارداري موتور کمپوند اضافي 5 1 kw 0 V را نشان ميدهد. 4 13 4 آزمايش بارداري نحوه انجام آزمايش بارداري موتور کمپوند مطابق توضيحات بخش 3 10 4 ميباشد. 0V n [RM] 1500 1000 70 450 30 I [] 0/ 3 4 5 T load [Nm] 0 4 8 17 30 جدول 4 4 نتايج آزمايش بارداري موتور کمپوند اضافي الکترومکانيکي موتور کمپوند اضافي در شکل )41 4( نشان داده شده است. نقاط نشاندهنده مقدار هر سرعت n به ازاي I معين جدول )4 4( تحت عنوان مشخصه جريان n [RM] 1600 100 800 400 0 0 1 3 4 5 شکل 41 4 منحني مشخصه الکترومکانيکي موتور کمپوند اضافي I [] در اين شکل مشاهده ميشود در اثر افزايش گشتاور بار که منجر به کاهش سرعت شده است موتور جريان I را افزايش ميدهد. T load به ازاي نقاط نشاندهنده مقدار هر گشتاور I معين جدول )4 4( در شکل )4 4( جريان تحت عنوان منحني مشخصه الکترومغناطيسي نشان داده شده است. 0

T Load [N.m] 40 30 0 10 0 0 1 3 4 5 I [] شکل 4 4 منحني مشخصه الکترومغناطيسي موتور کمپوند اضافي نقاط نشاندهندهي مقدار هر سرعت n به ازاي I در اين شکل مشاهده ميشود که افزايش جريان Tمعين load جدول )4 4( در شکل )43 4( گشتاور باعث افزايش گشتاور موتور شده است تا به گشتاور بار تحت عنوان منحني مشخصه گشتاور سرعت نشان غلبه نمايد. داده شده است. n [RM] 1600 100 800 400 0 0 10 0 30 شکل 43 4 منحني مشخصه گشتاور سرعت موتور کمپوند اضافي T Load [N.m] 1

M بار گشتاور افزايش ميشود مشاهده شکل اين در ميشود. سرعت کاهش به منجر گسترده صفحه برنامه از استفاده با 4 3 فعاليت Microsof Office مجموعه برنامههاي از Excel رسم را 4 4 جدول به مربوط مشخصههاي منحني نماييد. کاربرد 4 13 5 سرعتي تغييرات داراي اضافي کمپوند موتورهاي بيباري از شنت موتور از بيشتر و سري موتور از کمتر ميباشند. کامل بار تا و کمتر سري موتور از اضافي کمپوند موتور گشتاور جايي در کمپوند موتورهاي است. بيشتر شنت موتور از و زياد راهاندازي گشتاور به که ميشوند گرفته بهکار باشند. داشته نياز ثابت تقريبا سرعت چنداني استفاده موارد نقصاني کمپوند موتورهاي که کرد طراحي طوري ميتوان را موتورها اين ندارند. داشته ثابتي تقريبا سرعت بارداري حالت در بتوانند برش ماشين در نقصاني کمپوند موتور از باشند. ميشود. استفاده لولهسازي کارخانجات 4 7 پرسش کردنی کامل پرسشهاي... قطبها فوران کمپوند موتورهاي در 1 است.... و... تحريک سيمپيچي فوران از تحريک سيمپيچي با ابتدا آرميچر سيمپيچي اگر پيدا ارتباط سري تحريک سيمپيچي با سپس و موازي است.... موتور کند تحريک سيمپيچي با ابتدا آرميچر سيمپيچي اگر 3... تحريک سيمپيچي با سپس و... است. بلند شنت با کمپوند موتور کند پيدا ارتباط و بلند شنت با کمپوند موتور رفتار و راهاندازي 4 است.... کوتاه تأثير الکترومغناطيسي مشخصه منحني 5 نشان ثابت ولتاژ در را... بر... ميدهد. بر بار گشتاور تأثير... مشخصه منحني 6 ميدهد. نشان ثابت ولتاژ در را سرعت غلط صحيح پرسشهاي تحريک سيمپيچي با ابتدا آرميچر سيمپيچي اگر 1 پيدا ارتباط موازي تحريک سيمپيچي با سپس و سري است. کوتاه شنت با کمپوند موتور کند غلط صحيح به کوتاه شنت با کمپوند موتور اختصاري عالمت است. زير صورت غلط صحيح حالت در جريان و ولتاژ معادالت نوشتن در 3 صرفنظر خودالقايي اثرات از DC موتورهاي پايدار نميشود. غلط صحيح R adj مقاومت کمپوند موتور راهاندازي لحظه در 4

را در حداقل قرار ميدهند. صحيح غلط 5 پس از راهاندازي موتور کمپوند به منظور تنظيم R adj را تغيير ميدهند. سرعت مقاومت صحيح غلط پرسشهاي تشريحي 1 عالمت اختصاري موتور کمپوند با شنت بلند را رسم کنيد. چرا موتور کمپوند نقصاني کاربرد ندارد 3 با توجه به شکل )36 4( طرح ساختماني موتور کمپوند را شرح دهيد. 4 چرا در تحليل موتورهاي DC از اثرات خودالقايي صرفنظر ميشود 5 نحوه راهاندازي موتور کمپوند را شرح دهيد. 6 آيا در موتورهاي کمپوند پديده فرار روي ميدهد چرا 7 نحوه تنظيم سرعت پس از راهاندازي موتور کمپوند را شرح دهيد. 8 نحوه انجام آزمايش بارداري موتور کمپوند را شرح دهيد. 14 4 راهاندازي موتورهاي جريان مستقيم موتورهاي جريان مستقيم در لحظه راهاندازي چندين برابر جريان نامي از منبع تغذيه دريافت ميکنند. جريان راهاندازي زياد مشکالت جدي را ايجاد ميکند از جمله: آسيب رسيدن به سيمپيچي آرميچر کموتاتور و جاروبکها ايجاد افت ولتاژ بسيار شديد در منبع تغذيه آسيب رسيدن به کابلهاي اتصال موتور به منبع تغذيه قطع فيوزهاي موتور ايجاد ضربات شديد مکانيکي به رتور و آسيب رسيدن به محور و ياتاقان علت جريان راهاندازي زياد با توجه به مدار الکتريکي معادل سيمپيچي آرميچر شکل )44 4( قابل توجيه است. 3 I R L V T E شکل 44 4 با توجه به شکل )44 4( جريان آرميچر از رابطه )40 4( بهدست ميآيد. I V E T = (4-40) R E K E نيروي محرکه القايي با رابطه = K ϕ ω تعيين ميشود. در لحظه راهاندازي رتور در حال 0 سکون است و سرعت 0 = ω است و نيروي محرکه القايي E ميشود. E بنابراين رابطه جريان آرميچر در =0 1 V لحظه راهاندازي به صورت رابطه )41 4( در 0 ميآيد. VT 0 I = st (4-41) R V L در جريان 0 L در محاسبه جريان راهاندازي دخالت دارد و باعث کاهش آن ميشود. به دليل پيچيدگي محاسبات از اثر 1. ضريب خودالقايي راهاندازي صرفنظر شده است.