ΗΛΕΚΤΡΙΚΕΣ ΜΗΧΑΝΕΣ ΕΡΓΑΣΙΑ ΕΞΑΜΗΝΟΥ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΦΟΙΤΗΤΗ : ΑΘΑΝΑΣΙΟΣ ΜΑΓΓΑΝΑΡΗΣ,ΤΜΗΜΑ : ΠΕΜΠΤΗ 10:00-12:00 ΔΙΔΑΣΚΩΝ : EΠΩΝΥΜΟ : ONOMA: Α.Μ. : 6681 Κ. Καλπακτσόγλου Μαγγανάρης Αθανάσιος ΕΞΑΜΗΝΟ: 7o (έτος 2017-2018) ΘΕΜΑ : Περιγραφή τρόπου λειτουργείας ηλεκτρικού κινητήρα συνεχούς ρεύματος Ανεξάρτητης (ή ξένης διέγερσης). ΕΞΕΤΑΣΤΙΚΗ ΠΕΡΙΟΔΟΣ : 2017-18 1η ΕΝΟΤΗΤΑ: ΕΙΣΑΓΩΓΗ Αρχικά θα πρέπει να αναφέρουμε οτι ο ηλεκτρικός κινητήρας δεν είναι τίποτε άλλο παρά μια μηχανή που δημιουργεί κίνηση καταναλώνοντας ηλεκτρισμό.οι δύο μεγάλες κατηγορίες που διακρίνονται οι ηλεκτροκινητήρες ειναι :στους κινητήρες συνεχούς ρεύματος και στους κινητήρες εναλλασσόμενου ρεύματος, οι οποίοι καλύπτουν και την πλειοψηφία των εφαρμογών.εμείς θα ασχοληθούμε με τους ηλεκτρικούς κινητήρες συνεχούς ρεύματος ξένης διέγερσης.γενικότερα θα αναλύσουμε την άρχη λειτουργίας ενός τέτοιου τύπου κινητήρα,θα κάνουμε προηγμένο έλενχο των μηχανών Σ.Ρ. ανεξάρτητης διεγέρσεως,θα εξετάσουμε γενικότερα τον όρο ηλεκτρικός κινητήρας DC ξένης διέγερσης,θα αναπαραστήσουμε με σχήματα και εικόνες τα προαναφερόμενα, 2η ΕΝΟΤΗΤΑ: Προηγμένος έλεγχος ηλεκτρικών μηχανών Έλεγχος Μηχανών Συνεχούς Ρεύματος με ξένη διέγερση. Έλεγχος Μηχανών Συνεχούς Ρεύματος με ξένη διέγερση.
Δυναμικό μοντέλο Μηχανής Συνεχούς Ρεύματος (σχήμα 1.1)
3η ΕΝΟΤΗΤΑ:Aρχή Λειτουργίας Αρχικά ας εξετάσουμε την αρχή λειτουρίας ενός ηλ. Κινητήρα... Η αρχή λειτουργίας του ηλεκτρικού κινητήρα είναι η δύναμη Laplace. Όταν ένας αγωγός από τον οποίο διαρρέει ηλεκτρικό ρεύμα βρεθεί μέσα σε ένα μαγνητικό πεδίο ασκείται πάνω του δύναμη ίση με: Όπου: F = I * λ * B * ημφ I = Ένταση Ρεύματος λ = Μήκος Αγωγού Β = Ένταση Μαγνητικού πεδίου φ = η γωνία που σχηματίζει ο αγωγός με τη διεύθυνση των δυναμικών γραμμών ( Β )
Σε έναν ηλεκτρικό κινητήρα συνεχούς ρεύματος συνυπάρχουν τα φαινόμενα του κινητήρα και της γεννήτριας αφού ουσιαστικά είναι η ίδια μηχανή αλλά με διαφορετική ροή ενέργειας (Μηχανική ενέργεια -> Ηλεκτρική ενέργεια). Συγκεκριμένα η μόνη διαφορά είναι ότι οι ψήκτρες εις μεν την ηλεκτρογεννήτρια αποτελούν τους ρευματοδότες, ενώ στον ηλεκτροκινητήρα τους ρευματολήπτες. Έτσι καθώς ένας κινητήρας αυξάνει τις στροφές λειτουργίας του, δημιουργείται στον αγωγό μία ηλεκτρεγερτική δύναμη η οποία αντιτίθεται στην ηλεκτρεγερτική δύναμη που τροφοδοτεί τον αγωγό. Δηλαδή ο κινητήρας λειτουργεί και σαν γεννήτρια που τροφοδοτεί αντίθετα τον αγωγό, μειώνοντας το ρεύμα που τον διαρρέει. Η τάση που παράγεται από το φαινόμενο αυτό ισούται με: e = u * B * λ u = Ταχύτητα αγωγού Β = Ένταση Μαγνητικού Πεδίου λ = Μήκος Αγωγού Οι ηλεκτρικοί κινητήρες αποτελούνται από: Τον Δρομέα Ο Δρομέας αποτελείται από τον ηλεκτροφόρο αγωγό ο οποίος είναι τοποθετημένος σε πυκνές περιελίξεις (σπείρες) ώστε να περιέχει όσο μεγαλύτερο μήκος αγωγού γίνεται για δεδομένο όγκο. Τον Στάτη Ο Στάτης αποτελείται από μόνιμους ή τεχνητούς μαγνήτες οι οποίοι δημιουργούν το μαγνητικό πεδίο. Τις Ψήκτρες Οι Ψήκτρες έρχονται σε επαφή με τον δρομέα τροφοδοτώντας τον με ρεύμα. Συγκεκριμένα στην περίπτωσή μας εξετάζουμε : Οι ηλεκτροκινητήρες DC ξένης διέγερσης όπως όλοι γνωρίζουμε χρησιμοποιούνται για να δώσουν κίνηση σε μια σχεδόν απεριόριστη γκάμα μηχανισμών. Καλύπτουν μια τεράστια σειρά εφαρμογών από τα μηχανήματα μέχρι τις μεγαλύτερες και πολυπλοκότερες βιομηχανικές επιχειρήσεις... Ως ηλεκτροκινητήρα ξένης διέγερσης (πχ μπαταρία) ορίζεται η διάταξη που χρησιμοποιείται για την μετατροπή της ηλ. Ενέργειας σε μηχανική ενέργειαπου τυνχάνει εξαιρετικής εκμετάλλευσης από τις βιομηχανίες.
Με τη βοήθεια ενός ομογενούς μαγνητικού πεδίου και δυνάμεων Laplace μπορούμε να έχουμε μία συνεχή περιστροφή ενός πλαισίου.
Τοποθετούμε ένα ορθογώνιο πλαίσιο στο εσωτερικό ενός ομογενούς μαγνητικού πεδίου.συνδέουμε στα άκρα του μια πηγή συνεχούς τάσης V,οπότε το πλαίσιο διαρρέεται από ρεύμα.h πηγη μας φυσίκα ορίζεται ως ξένη διέγερση και μπορεί να είναι μια μπαταρία πχ...
Το ορθογώνιο πλαίσιο που διαρρέεται από ρεύμα βρίσκεται μέσα σε ομογενές μαγνητικό πεδίο.το ζεύγος δυνάμεων Laplace που ασκούνται στο πλαίσιο το στρέφουν... Στις πλευρές του πλαισίου θα ασκούνται δυνάμεις Laplace,όπως δείχνει το παρακάτω σχήμα.το ζεύγος των δυνάμεων στρέφει το πλαίσιο. Συνδέοντας το πλαίσιο μ έναν άξονα μπορούμε να εκμεταλλευτούμε την περιστροφική του κίνηση... (ξένη διέγερση η μπαταρία) Σχήμα (1.2) Όταν ο κινητήρας ρευματοδοτηθεί,ένα από τα πλαίσια που είναι τυλιγμένα στο ρότορα,αυτό που εκείνη τη στιγμή είναι σε επαφή με τις ψήκτρες,διαρρέεται από ρεύμα.
Το μαγνητικό πεδίο ασκεί σ αυτό ζεύγος δυνάμεων και το στρέφει. Μαζί στέφεται και ολόκληρος ο ρότορας. ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ: 1)https://eclass.upatras.gr/modules/document/file.php/EE80 0/EE800_lecture01.pdf (πανεπιστημιο πατρων) 2)file:///C:/Users/User/Downloads/mix_hm_05_DC_MOTOR S.pdf (τει σερρων) 3)http://www.mie.uth.gr/ekp_yliko/HLMHX_EN7.pdf (γενικο) 4)https://el.wikipedia.org/wiki/ (wikipedia) 5)https://www.facebook.com/PHYSICLESSONS/(αναρτήσεις facebook) 6)Εικονες από google.