تبلیغات
برق - ماشینهای الكتریكی جریان مستقیم
 

ماشینهای الكتریكی جریان مستقیم

نوشته شده توسط :مهدی مهدوی
شنبه 10 دی 1390-12:32 ق.ظ

وسایل تبدیل انرژی الكترومكانیكی گردان را ماشینهای الكتریكی می گویند.
طبقه بندی ماشینهای الكتریكی
ماشینهای الكتریكی به دو طریق دسته بندی می شوند:
از نظر نوع جریان الكتریكی
الف- ماشینهای الكتریكی جریان مستقیم
ب- ماشینهای الكتریكی جریان متناوب
از نظر نوع تبدیل انرژی
الف- مولدهای الكتریكی كه انرژی مكانیكی را به انرژی الكتریكی تبدیل می كنند
ب- موتورهای الكتریكی كه انرژی الكتریكی را به انرژی مكانیكی تبدیل می كنند
به طور كلی ماشینهای الكتریكی جزء وسایل تبدیل انرژی غیر خطی هستند یعنی هر تغییر در ورودی همیشه به یك نسبت در خروجی ظاهر نمی شود.


مولد ساده جریان مستقیم
یك مولد ساده جریان مستقیم از چهار قسمت اصلی زیر تشكیل شده است
1- قطبهای مغناطیسی: كه وظیفه ایجاد میدان مغناطیسی مولد را بعهده دارد و می تواند بصورت آهنربای دائم و یا آهنربای الكتریكی باشد
2- هادیها: برای ایجاد ولتاژ القایی به كار گرفته میشود
3- كموتاتور: در ساده ترین حالت از دو نیم استوانه مسی كه توسط میكا نسبت به یكدیگر عایق شده اند تشكیل می گردد، وظیفه یك طرفه كردن ولتاژ و جریان القایی را در خارج از مولد بعهده دارد.
4- جاروبك: جهت انتقال جریان الكتریكی از هادیها به مصرف كننده استفاده میشود شكل زیر مولد ساده جریان مستقیم را نشان میدهد.

طرز كار مولد ساده جریان مستقیم: با حركت هادیها در فضای ما بین قطبها باعث میشود میدان مغناطیسی توسط هادیها قطع میشود بدین ترتیب مطابق پدیده القاء در هادیها ولتاژ القاء میشود.ابتدا و انتهای هر كلاف به یك نیم استوانه مسی یا یك تیغه كوموتاتور وصل میشود روی تیغه های كوموتاتور دو عدد جاروبك بطور ثابت قرار داشته و با حركت هادیها تیغه های كموتاتور زیر جاروبك می لغزند، بدین ترتیب در ژنراتورهای جریان مستقیم از طریق كوموتاتور ولتاژ القاء شده طوری به جاروبكها منتقل می شود كه همیشه یكی از جاروبكها دارای پلاریته مثبت و دیگری دارای پلاریته منفی است. شكل موج ولتاژ القاء شده در این مولد ساده بصورت زیر می باشد.

برای افزایش سطح ولتاژ القاء شده و بهبود یكسوسازی بمنظور داشتن ولتاژ با دامنه ثابت باید تعداد كلافها را افزایش داد و كلافها را به كمك تیغه های كوموتاتور سری كنیم.
چگونگی تغییر پلاریته ولتاژ القایی در مولد ساده
در مولد جریان مستقیم تغییر پلاریته ولتاژ خروجی عملاٌ در صورت ایجاد یكی از دو حالت زیر ممكن می شود:
1- جهت چرخش آرمیچر عوض شود
2- جهت جریان در سیم پیچ قطبها تغییر كند در صورتیكه قطبها از نوع مغناطیس دائم نباشد
چگونگی تغییر دامنه ولتاژ القایی در مولد ساده
برای افزایش دامنه ولتاژ القا شده دو روش ممكن است:
1- افزایش سرعت چرخش آرمیچر كه باعث افزایش ولتاژ بصورت خطی می شود

2- افزایش جریان تحریك كه باعث افزایش ولتاژ مولد بصورت غیر خطی می شود

موتور ساده جریان مستقیم
موتور ساده از نظر ساختمانی مانند مولد ساده جریان مستقیم می باشد فقط نحوه كار آن با مولد ساده جریان مستقیم تفاوت دارد. در موتور ساده هادیها از طریق كوموتاتور و جاروبكها به یك منبع جریان مستقیم متصل می شود در اینصورت جریانی از هادیها عبور كرده و در نتیجه مطابق نیروی لورنس به هادیها نیروی وارد میشود و آنها به حركت در می آید.

نحوه ایجاد نیرو و گشتاور در موتور ساده: در صورتیكه از یك كلاف تك حلقه كه بین قطبهای یك مغناطیس قرار دارد جریان الكتریكی عبور كند مطابق شكل به بازوی سمت راست نیروی به سمت بالا و به بازوی سمت چپ نیروی بسمت پایین وارد می شود با وارد شدن دو نیروی مختلف الجهت به دو طرف كلاف طبیعی است كه كلاف حول محورش شروع به دوران خواهد نمود یعنی وارد آمدن زوج نیرو موجب ایجاد گشتاور لازم شده است.

در این موتور ساده اگر صفحه كلاف عمود بر خطوط میدان مغناطیسی قرار گیرد به آن گشتاوری وارد نمیشود در ضمن كه گشتاور وارد شده نیز دامنه یكنواخت ندارد برای رفع شدن این معایب می بایست تعداد كلافها و تیغه های كوموتاتور را افزایش داد كلافها در زاویه های مختلف قرار می گیرد و با هم توسط تیغه های كوموتاتور سری می شود.

تغییر جهت گردش در موتور ساده DC: تغییر جهت گردش موتور ساده به دو روش زیر ممكن است:
1- تغییر جهت جریان در كلاف كه با تغییر پلاریته ولتاژ منبع از خارج موتور میسر است
2- تغییر قطبهای مغناطیسی كه با تغییر جهت جریان در سیم پیچی تحریك ممكن است
ساختمان ماشینهای جریان مستقیم
اجزاء تشكیل دهنده ماشینهای جریان مستقیم را میتوان به صورت زیر دسته بندی كرد:
1- قسمت ساكن شامل قطبها و بدنه
2- قسمت گردان (آرمیچر)
3- مجموعه جاروبك و جاروبك نگهدارها
هر كدام از قسمتهای فوق بطور خلاصه توضیح داده می شود
1- اجزاء ساكن ماشینهای جریان مستقیم: قسمتهای ساكن جریان مستقیم شامل اجزاء زیر هستند:
الف- قطبهای اصلی
ب- قطبهای كمكی
ج- بدنه
- قطبهای اصلی: وظیفه این قسمت تامین میدان مغناطیسی مورد نیاز ماشین است. قطبهای اصلی خود شامل قسمتهای زیر می باشد:
- هسته قطب: از ورقهای فولاد الكتریكی به ضخامت حدود 5/0 تا 65/0 میلی متر با خاصیت مغناطیسی قابل قبول تشكیل می شود.
- كفشك قطب: شكل قطب به نحوی است كه سطح مقطع كوچكتر برای سیم پیچ اختصاص داده می شود و قسمت بزرگتر كه كفشك قطبی نام دارد سبب شكل دادن میدان مغناطیسی و سهولت هدایت فوران مغناطیسی به فاصله هوایی می شود.
- سیم پیچ تحریك: یا سیم پیچ قطب اصلی كه دور هسته قطب پیچیده می شود، برای جریانهای كم باید تعداد دور سیم پیچ تحریك زیاد باشد و سطح مقطع آن كم و برا ی جریانهای زیاد تعداد دور كم برای سیم پیچ لازم است و با سطح مقطع زیاد

- قطبهای كمكی: قطبهای كمكی در ماشینهای جریان مستقیم از هسته و سیم پیچ تشكیل می شوند، هسته قطبهای كمكی را معمولاٌ از فولاد یكپارچه می سازند. سیم پیچی قطبهای كمكی نیز با تعداد دور كم و سطح مقطع زیاد پیچیده می شوند.
- بدنه: قطبهای اصلی، كمكی، جاروبك نگهدارها روی بدنه ماشین محكم می شوند و بوسیله ماشین روی پایه اش نصب می گردد. قسمتی از بدنه را هسته آهنی تشكیل می دهد كه برای هدایت فوران مغناطیسی قطبهای اصلی و كمكی بكار می رود این قسمت طوق بكار می رود. شكلهای زیر قطب اصلی و كمكی ماشین جریان مستقیم را نشان میدهد.

2- قسمت گردان یا آرمیچر: در ماشینهای جریان مستقیم قسمت گردنده را القاء شوند یا آرمیچر می نامند كه از اجزاء زیر تشكیل شده است:
الف- هسته آرمیچر
ب- سیم پیچی آرمیچر
ج- كلكتور یا یكسوكننده مكانیكی
د- محور
ﻫ- پروانه خنك كننده
- سیم پیچی آرمیچر: از كلافهای مشابهی تشكیل می شود كه با الگوی مناسب تهیه و در شیارها قرار می گیرد سیم پیچی آرمیچر مبتنی بر اصول فنی بوده و از طراحی ماشینهای جریان مستقیم تبعیت می كند.
- كلكتور: از تیغه های مسی سخت كه توسط میكا نسبت به یكدیگر و محور ماشین عایق شده اند تشكیل می شود.
- محور: محور آرمیچر ماشینهای جریان مستقیم باید از فولادی تهیه گردد كه خاصیت مغناطیسی آن كم اما استحكام مكانیكی كافی در مقابل تنشهای برشی، كششی، و پیچشی را دارا باشد انتخاب كردن محور ضعیف خطر آفرین بوده و ممكن بوده در مواقع بروز خطا سبب انهدام كلی ماشین گردد.
- پروانه خنك كننده: پروانه خنك كننده سبب تهویه و ازدیاد عمر مفید ماشین میشود شكل زیر آرمیچر ماشین DC با پروانه خنك كننده را نشان میدهد.

3- جاروبك و جاروبك نگهدارها: وظیفه جاروبك نگهدار قرار دادن صحیح جاروبك روی تیغه های كلكتور است جاروبكها قطعاتی از جنس زغال یا گرافیت می باشند كه برای گرفتن جریان از كلكتور یا دادن جریان به آن استفاده می شود.
سیم پیچی آرمیچر ماشینهای جریان مستقیم
همانطور كه قبلا اشاره شد سیم پیچی آرمیچر مبتنی بر اصول فنی خاص می باشد كه در طراحی آن به نكات مهمی از قبیل استحكام مكانیكی، الكتریكی و حرارتی با عمر مفید و عادی حدود 20 سال حداكثر گشتاور و جریان و ولتاژ با حداقل نوسانة جرقه كم بین زغال و كلكتور و صرفه جویی در مواد اولیه باید توجه كرد.
بسته به نیاز كلافها می توانند بطور سری یا موازی یا تركیبی از این دو به همدیگر وصل می شوند.
در صورتیكه كلافها با هم سری شوند نیرومحركه كلافها با هم جمع می شوند و ولتاژ دهی آرمیچر افزایش می یابد. (سیم پیچی موجی)
در صورتیكه كلافها موازی شوند تعداد مسیرهای جریان موجود در آرمیچر افزایش یافته و قابلیت ولتاژ دهی آرمیچر افزایش می یابد. (سیم پیچی حلقوی)
توضیح كامل روشهای سیم پیچی آرمیچر در كتابهای سیم پیچی DC مطرح شده است و ما در این جزوه به مصرفی آن كفایت می كنیم.
الف- سیم پیچی حلقوب شامل حلقوی ساده و حلقوی مركب
ب- سیم پیچی موجی شامل موجی ساده و موجی مركب
ج- سیم پیچی پای قورباغه ای
لازم است در اینجا تعداد مسیرهای جریان كه در هر نوع ایجاد می شود نیز معرفی شود. تعداد مسیرهای جریان را با 2a نشان میدهند كه بشرح زیر است:
                                                                     2a = 2P          حلقوی ساده
                                                                     2a = 2P.m      حلقوی مركب
                                                                     2a = 2            موجی ساده
                                                                     2a = 2m         موجی مركب
2P : تعداد قطبهای آرمیچر ، m : درجه مركب بودن آرمیچر
عكس العمل مغناطیسی آرمیچر:
چنانچه ماشینهای جریان مستقیم زیر بار قرار گیرند یعنی از سیم پیچی آرمیچر جریان عبور كند یك میدان عكس العمل (عرضی) توسط آرمیچر ایجاد می گردد. این میدان باعث می شود منطقه خنثی در مولدها در جهت چرخش و در موتورها در خلاف جهت چرخش تغییر مكان دهد. عكس العمل آرمیچر علاوه بر انحراف محور خنثی سبب تضعیف میدان مغناطیسی اصلی می شود در نتیجه نیرو محركه القاء شده در سیم پیچ كم شده، تلفات انرژی در ماشین و جرقه در زیر جاروبكها بوجود می آید برای از بین بردن و یا كم كردن اثر عكس العمل در ماشینهای جریان مستقیم می توان از قطبهای كمكی و یا در ماشینهای بزرگتر از سیم پیچی جبرانگر هم استفاده كرد.

پدیده كموتاسیون:
تغییر تماس جاروبك از یك تیغه كموتاتور به تیغه دیگر كموتاسیون نام دارد  در این جابجایی كلافی كه تحت كموتاسیون قرار می گیرد چون توسط جاروبك اتصال شده  باید در صفحه خنثی قرار گیرددر عین حال چون جریان در این كلاف در زمان كموتاسیون تغییر مقدار و جهت میدهد سبب بوجود آمدن ولتاژ خود القایی در این كلاف شده و از آنجا كه این كلاف توسط جاربك و تیغه های كموتاتور اتصال كوتاه شده است جرقه نسبتاٌ شدید بین زغالها و كموتاتور بوجود می آید. قطبهای كمكی برای رفع این عیب موثر خواهد بود. اما در ماشینهای كه قطب كمكی ندارند بهبود عمل كموتاسیون با تغییر محل جاروبكها (در جهت گردش در مولدها و در خلاف جهت گردش در موتورها) انجام گیرد. این جابجایی درست كاملا امكان پذیر و قابل مشاهده می باشد.

برگرفته از مقاله سید هادی ملك





نظرات() 


lady viagra pills
یکشنبه 19 خرداد 1398 06:06 ب.ظ

Hello mates, its great article about educationand completely explained, keep it up all the time.
Lawrence
شنبه 18 خرداد 1398 07:35 ق.ظ
Howdy just wanted to give you a quick heads up.
The text in your article seem to be running off the screen in Ie.
I'm not sure if this is a formatting issue or something to do
with web browser compatibility but I thought
I'd post to let you know. The design and style look great though!
Hope you get the issue solved soon. Many thanks
Bernadine
جمعه 17 خرداد 1398 05:12 ق.ظ
I am truly grateful to the holder of this web page who has shared this wonderful post at at this place.
http://tinyurl.com/yypjyylt
سه شنبه 7 خرداد 1398 05:53 ب.ظ
This post is priceless. How can I find out more?
Traci
سه شنبه 7 خرداد 1398 10:28 ق.ظ
Admiring the time and energy you put into your site and in depth
information you present. It's nice to come across a
blog every once in a while that isn't the same old rehashed information. Fantastic
read! I've saved your site and I'm including your RSS feeds to my Google account.
http://tinyurl.com/
سه شنبه 7 خرداد 1398 03:39 ق.ظ
Hey there! Do you know if they make any plugins to protect against hackers?
I'm kinda paranoid about losing everything I've worked hard
on. Any tips?
Magnolia
یکشنبه 5 خرداد 1398 01:30 ق.ظ
I all the time emailed this web site post page to all
my associates, for the reason that if like to read it next my friends will too.
http://tinyurl.com/yyg3bj6p
سه شنبه 31 اردیبهشت 1398 01:16 ب.ظ
It's fantastic that you are getting ideas from this piece of
writing as well as from our discussion made at this place.
Ashli
شنبه 28 اردیبهشت 1398 12:34 ب.ظ
I'm not sure where you are getting your information,
but great topic. I needs to spend some time learning much more or understanding more.
Thanks for magnificent information I was looking for this info for
my mission.
http://tinyurl.com/y64335n5
چهارشنبه 25 اردیبهشت 1398 04:26 ق.ظ
Everything is very open with a really clear clarification of the challenges.
It was truly informative. Your website is very useful.

Many thanks for sharing!
Isabelle
سه شنبه 17 اردیبهشت 1398 11:22 ق.ظ
What's up to every one, as I am truly keen of reading this blog's post to be updated daily.
It contains nice material.
Verna
یکشنبه 15 اردیبهشت 1398 08:25 ق.ظ
Remarkable! Its actually awesome post, I have got much clear idea on the topic of from
this piece of writing.
tinyurl.com
شنبه 14 اردیبهشت 1398 02:03 ب.ظ
Hey would you mind stating which blog platform you're using?
I'm looking to start my own blog soon but I'm having a difficult time deciding between BlogEngine/Wordpress/B2evolution and
Drupal. The reason I ask is because your design seems different
then most blogs and I'm looking for something completely unique.

P.S My apologies for getting off-topic but I had to ask!
Umanizzare
شنبه 14 اردیبهشت 1398 12:29 ب.ظ
Good way of describing, and nice piece of writing to
obtain information on the topic of my presentation topic, which i am going to deliver in academy.
Mora
سه شنبه 10 اردیبهشت 1398 03:48 ب.ظ
Thanks , I've just been searching for information approximately this topic for a while and yours is the best I've
found out till now. But, what about the bottom line? Are you certain concerning the supply?
tinyurl.com
شنبه 7 اردیبهشت 1398 08:05 ب.ظ
I'm extremely inspired along with your writing skills and also with the structure
for your blog. Is that this a paid subject or did
you customize it yourself? Anyway keep up the nice high quality writing, it's uncommon to
peer a great blog like this one these days..
Leandro Martins de Almeida
جمعه 6 اردیبهشت 1398 05:50 ب.ظ
Thanks for finally writing about >برق - ماشینهای
الكتریكی جریان مستقیم <Liked it!
tinyurl.com
پنجشنبه 5 اردیبهشت 1398 03:08 ق.ظ
A motivating discussion is worth comment. I believe that you
should publish more on this issue, it may not be a taboo matter but typically
folks don't discuss these topics. To the next! All the best!!
tinyurl.com
سه شنبه 3 اردیبهشت 1398 01:08 ب.ظ
This is very attention-grabbing, You are a very skilled blogger.
I have joined your rss feed and stay up for searching for more
of your magnificent post. Also, I've shared your site in my social networks
http://tinyurl.com/
سه شنبه 3 اردیبهشت 1398 05:59 ق.ظ
First of all I want to say wonderful blog! I had a quick question which I'd like to ask if you do not mind.
I was interested to know how you center yourself and clear your thoughts before writing.
I have had a tough time clearing my thoughts in getting my
thoughts out. I do enjoy writing but it just seems like
the first 10 to 15 minutes tend to be lost just trying to figure out how to begin. Any ideas or hints?
Many thanks!
Liliana
سه شنبه 3 اردیبهشت 1398 05:35 ق.ظ
I’m not that much of a online reader to be honest but your blogs really nice,
keep it up! I'll go ahead and bookmark your website to
come back later on. Many thanks
Abbie
دوشنبه 2 اردیبهشت 1398 09:26 ب.ظ
I was recommended this website by my cousin. I am not sure whether this post is
written by him as no one else know such detailed about my problem.
You're wonderful! Thanks!
Joesph
دوشنبه 2 اردیبهشت 1398 02:40 ق.ظ
My developer is trying to convince me to move to .net from PHP.
I have always disliked the idea because of
the costs. But he's tryiong none the less. I've been using Movable-type on several websites for about a year and am anxious
about switching to another platform. I have heard fantastic things about blogengine.net.
Is there a way I can transfer all my wordpress posts into it?
Any kind of help would be greatly appreciated!
tinyurl.com
یکشنبه 1 اردیبهشت 1398 05:00 ب.ظ
magnificent submit, very informative. I ponder why the opposite
experts of this sector do not notice this.
You must continue your writing. I'm confident, you've a huge readers' base already!
Fernanda Lara Tórtima
یکشنبه 1 اردیبهشت 1398 04:39 ق.ظ
Amazing blog! Is your theme custom made or did you download it from somewhere?
A theme like yours with a few simple tweeks would really make my blog jump out.
Please let me know where you got your design. Bless you
Russell
شنبه 31 فروردین 1398 10:58 ق.ظ
Howdy! This is kind of off topic but I need some guidance
from an established blog. Is it difficult to set up your own blog?

I'm not very techincal but I can figure things
out pretty fast. I'm thinking about making my own but I'm not sure
where to start. Do you have any tips or suggestions?
Thanks
Tawanna
پنجشنبه 29 فروردین 1398 04:10 ق.ظ
Today, I went to the beach front with my children. I found a sea shell and gave it to my 4 year old daughter and said
"You can hear the ocean if you put this to your ear." She put the shell to her ear and screamed.
There was a hermit crab inside and it pinched
her ear. She never wants to go back! LoL I know this is completely off topic but I had to tell
someone!
Leonardo Martins de Almeida
سه شنبه 27 فروردین 1398 09:35 ب.ظ
I enjoy what you guys tend to be up too. Such clever work and coverage!
Keep up the amazing works guys I've added you guys to our blogroll.
Charline
یکشنبه 18 فروردین 1398 05:43 ق.ظ
Thanks designed for sharing such a nice idea, piece of writing is nice, thats why i have read it entirely
Leonardo Martins de Almeida
جمعه 16 فروردین 1398 11:59 ب.ظ
Good day! I could have sworn I've been to this site before but after browsing through many
of the articles I realized it's new to me. Anyways,
I'm definitely delighted I found it and I'll be book-marking it and checking back frequently!
 
لبخندناراحتچشمک
نیشخندبغلسوال
قلبخجالتزبان
ماچتعجبعصبانی
عینکشیطانگریه
خندهقهقههخداحافظ
سبزقهرهورا
دستگلتفکر


درباره وبلاگ:



آرشیو:


آخرین پستها:


پیوندها:


پیوندهای روزانه:


نویسندگان:


آمار وبلاگ:







The Theme Being Used Is MihanBlog Created By ThemeBox