بهبود کموتاسیون ماشین dc با استفاده از جاروبک های متحرک و قابلیت جبران سازی

در این مقاله روشی برای حذف قطب های کمکی متداول در موتور های DC ارائه شده است که با جابجا
کردن هوشمند جاروبک ها ، مانع از آسیب رسیدن به کموتاتورها حین کموتاسیون می شود. متناسب با
اینکه جابجایی جاروبک ها باعث عکس العمل طولی می شود، سیستمی برای جبرانسازی این اثر نیز در
نظر گرفته شده است. استفاده از قطب های کمکی برای خنثی کردن عکس العمل عرضی آرمیچر معایبی
نظیر تلفات زیاد، تنشهای الکترومغناطیسی در درون موتور ، اشغال فضای محدود استاتور و ایجاد جرقه
در بار های زیاد و بارهای بیشتر از بار نامی و... را دارد. در این طرح متناسب با میزان بار خروجی ، به
صورت هوشمند محل دقیق محور خنثی مغناطیسی)که در اثر بارگیری از زاویهی صفر به زاویه ی
دیگری منتقل شده است( را پیدا کرده و جاروبکها را به این نقطه جدید منتقل میکند. همچنین افت
ولتاژ ناشی از عکس العمل طولی آرمیچر را از طریق تغییر ولتاژ تحریک جبرانسازی می کند.تغییرات
فلوی مغناطیسی در موتور در حین این عملیات با نرم افزار Maxwell 16.0 شبیهسازی شده و مدار
کنترل و عملکرد الکتریکی موتور در قسمت Simulink نرم افزار Matlab شبیه سازی شده است.

بهبود کموتاسیون ماشین dc با استفاده از جاروبک های متحرک و قابلیت جبران سازی

در این مقاله روشی برای حذف قطب های کمکی متداول در موتور های DC ارائه شده است که با جابجا
کردن هوشمند جاروبک ها ، مانع از آسیب رسیدن به کموتاتورها حین کموتاسیون می شود. متناسب با
اینکه جابجایی جاروبک ها باعث عکس العمل طولی می شود، سیستمی برای جبرانسازی این اثر نیز در
نظر گرفته شده است. استفاده از قطب های کمکی برای خنثی کردن عکس العمل عرضی آرمیچر معایبی
نظیر تلفات زیاد، تنشهای الکترومغناطیسی در درون موتور ، اشغال فضای محدود استاتور و ایجاد جرقه
در بار های زیاد و بارهای بیشتر از بار نامی و... را دارد. در این طرح متناسب با میزان بار خروجی ، به
صورت هوشمند محل دقیق محور خنثی مغناطیسی)که در اثر بارگیری از زاویهی صفر به زاویه ی
دیگری منتقل شده است( را پیدا کرده و جاروبکها را به این نقطه جدید منتقل میکند. همچنین افت
ولتاژ ناشی از عکس العمل طولی آرمیچر را از طریق تغییر ولتاژ تحریک جبرانسازی می کند.تغییرات
فلوی مغناطیسی در موتور در حین این عملیات با نرم افزار Maxwell 16.0 شبیهسازی شده و مدار
کنترل و عملکرد الکتریکی موتور در قسمت Simulink نرم افزار Matlab شبیه سازی شده است.

ماشینهای الکتریکی

عنوان مقاله: ماشین های الکتریکی

قالب بندی: word

تعداد صفحات: 17

شرح مختصر:

یکی از اولین موتورهای دوار ، اگر نگوییم اولین ، توسط مایکل فارادی در سال 1821م ساخته شده بود و شامل یک سیم آویخته شده آزاد که در یک ظرف جیوه غوطه‌ور بود، می‌شد. یک آهنربای دائم در وسط ظرف قرار داده شده بود. وقتی که جریانی از سیم عبور می‌کرد، سیم حول آهنربا به گردش در می‌آمد و نشان می‌داد که جریان منجر به افزایش یک میدان مغناطیسی دایره‌ای اطراف سیم می‌شود. این موتور اغلب در کلاسهای فیزیک مدارس نشان داده می‌شود، اما گاهاً بجای ماده سمی جیوه ، از آب نمک استفاده می‌شود. موتور کلاسیک DC دارای آرمیچری از آهنربای الکتریکی است. یک سوییچ گردشی به نام کموتاتور جهت جریان الکتریکی را در هر سیکل دو بار برعکس می کند تا در آرمیچر جریان یابد و آهنرباهای الکتریکی، آهنربای دائمیرا در بیرون موتور جذب و دفع کنند. سرعت موتور DC به مجموعه ای از ولتاژ و جریان عبوری از سیم پیچهای موتور و بار موتور یا گشتاور ترمزی ، بستگی دارد.

سرعت موتور DC وابسته به ولتاژ و گشتاور آن وابسته به جریان است. معمولاً سرعت توسط ولتاژ متغیر یا عبور جریان و با استفاده از تپها (نوعی کلید تغییر دهنده وضعیت سیم پیچ) در سیم پیچی موتور یا با داشتن یک منبع ولتاژ متغیر ، کنترل می‌شود. بدلیل اینکه این نوع از موتور می‌تواند در سرعتهای پایین گشتاوری زیاد ایجاد کند، معمولاً از آن در کاربردهای ترکشن (کششی) نظیر لکوموتیوها استفاده می‌کنند.
اما به هرحال در طراحی کلاسیک محدودیتهای متعددی وجود دارد که بسیاری از این محدودیتها ناشی از نیاز به جاروبک هایی برای اتصال به کموتاتور است. سایش جاروبکها و کموتاتور، ایجاد اصطکاک می‌کند و هر چه که سرعت موتور بالاتر باشد، جاروبکها می‌بایست محکمتر فشار داده شوند تا اتصال خوبی را برقرار کنند. نه تنها این اصطکاک منجر به سر و صدای موتور می‌شود بلکه این امر یک محدودیت بالاتری را روی سرعت ایجاد می‌کندو به این معنی است که جاروبکها نهایتاً از بین رفته نیاز به تعویض پیدا می‌کنند. 

فهرست:

مقدمه

ساختار ماشینهای الکتریکی

انواع موتورهای الکتریکی

موتورهای DC

موتورهای میدان سیم پیچی شده

موتورهای یونیورسال

موتورهای AC

موتورهای AC تک فاز

موتورهای AC سه فاز

موتورهای پله‌ای

ساختار موتور پله ای

نحوه کنترل

نحوه حرکت موتورهای الکتریکی

موتورهای خطی

انواع ژنراتورهای DC