Διάγραμμα Phasor για κινητήρα σειράς AC
Θα συζητήσουμε εδώ τον απλούστερο τρόπο σύνταξης του διάγραμμα φάσης για κινητήρα σειράς AC. Πριν σχεδιάσουμε διάγραμμα φάσης, ας γράψουμε τις διάφορες σημειώσεις για κάθε ποσότητα σε ένα μέρος. Εδώ θα χρησιμοποιήσουμε:
Rμικρό για να αντιπροσωπεύει την αντίσταση του πεδίου σειράς
RΠ για να αντιπροσωπεύει την αντίσταση του κυκλώματος μεταξύ πόλων
Rντο για να αντιπροσωπεύει την αντίσταση της περιέλιξης αντιστάθμισης
Rένα για να αντιπροσωπεύει την αντίσταση του κυκλώματος οπλισμού
Χμικρό για να αντιπροσωπεύει την αντίδραση του πεδίου σειράς
ΧΠ για την αντιπροσώπευση της αντίστασης του κυκλώματος μεταξύ των πόλων
Χντο για την αντιπροσώπευση της αντίστασης της περιέλιξης αντιστάθμισης
Χένα για να αντιπροσωπεύει την αντίδραση του κυκλώματος οπλισμού
Εγώ για να αντιπροσωπεύσει το ρεύμα στο κύκλωμα
Φ για να αντιπροσωπεύει τη ροή που παράγεται από το ρεύμα Ι
Υποθέσαμε ότι η ροή που παράγεται από τοτο ρεύμα Ι είναι σε φάση με το ρεύμα που οφείλεται σε πολύ μικρή γωνία υστέρησης. Κατά τη λήψη του ρεύματος στον άξονα αναφοράς έχουμε τάση τερματικού ισοδύναμη με την άθροιση όλων των πτώσεων τάσης και του μετρητή emf. Έχουμε άθροιση των πτώσεων τάσης.
Το κύριο πλεονέκτημα του διαγράμματος φάσης του κινητήρα της σειράς εναλλασσόμενου ρεύματος είναι ότι μπορούμε εύκολα να αποκτήσουμε τη γωνία φάσης για τον αντίθετο emf E με τη βοήθεια του διαγράμματος φάσης.
Δίνεται παρακάτω είναι το διάγραμμα φάσης για τον κινητήρα της σειράς AC.
Τώρα ας συζητήσουμε διάφορα χαρακτηριστικά του κινητήρα της σειράς AC. Υπάρχουν πέντε σημαντικά χαρακτηριστικά ενός κινητήρα της σειράς AC που είναι γραμμένα παρακάτω:
- Χαρακτηριστικά συντελεστή ισχύος
- Τα χαρακτηριστικά ρεύματος ταχύτητας
- Χαρακτηριστικά ρεύματος ροπής
- Τα χαρακτηριστικά της ταχύτητας ροπής
- Χαρακτηριστικά ισχύος εξόδου
Τώρα ας συζητήσουμε λεπτομερώς καθένα από αυτά:
Χαρακτηριστικά συντελεστή ισχύος
Μπορούμε να αντλήσουμε την έκφραση για συντελεστή ισχύος με τη βοήθεια του διαγράμματος φάσης που δίνεται παραπάνω. Από το διάγραμμα φασόρ γράφουμε οριζόντια γωνία φ ως
Σαφώς από την παραπάνω εξίσωση μπορούμε να το πούμεαν θέλουμε την υψηλή τιμή του συντελεστή ισχύος, η τιμή της αντίστασης και του μετρητή θα πρέπει να είναι χαμηλή όσο το δυνατόν χαμηλότερη. Από την άποψη της φόρτωσης, έχουμε χαμηλή τιμή του συντελεστή ισχύος κατά την υπερφόρτιση και οφείλεται στο γεγονός ότι η υψηλή τιμή του ρεύματος. Έτσι, η υψηλή ισχύς μπορεί να επιτευχθεί μόνο αν το φορτίο είναι πολύ ελαφρύ.
Ταχύτητα τρέχοντα χαρακτηριστικά
Προκειμένου να κατανοήσουμε το ρεύμα ταχύτηταςχαρακτηριστικό ας παράγουμε μια έκφραση για την ταχύτητα από την άποψη του counter emf. Έχουμε μια αναλογική σχέση μεταξύ του μετρητή emf και της ταχύτητας του κινητήρα. Έτσι εάν η τιμή του μετρητή emf είναι μεγάλη, τότε η τιμή της ταχύτητας θα είναι μεγαλύτερη. Από το διάγραμμα φάσης μπορούμε να πούμε ότι ο μετρητής emf είναι ίσος με τη διαφορά μεταξύ της τάσης του τερματικού και των πτώσεων τάσης. Επομένως, εάν η πτώση της τάσης της τρέχουσας αιτίας πέσει τότε η παραγόμενη πίσω emf θα είναι μικρότερη, επομένως η ταχύτητα του κινητήρα θα είναι μικρότερη. Τώρα, ας αναλύσουμε και να συγκρίνουμε τα χαρακτηριστικά ρεύματος ταχύτητας τόσο για τον ηλεκτροκινητήρα σειράς AC όσο και για τον DC. Ας εξετάσουμε πρώτα την περίπτωση του κινητήρα της σειράς DC: Στην περίπτωση του κινητήρα της σειράς DC έχουμε υψηλή τιμή του μετρητή emf επειδή η τιμή της πτώσης τάσης εδώ είναι μικρή. Η πτώση της τάσης εδώ οφείλεται σε αντιστατικές σταγόνες και κατά συνέπεια η τιμή της πτώσης τάσης είναι χαμηλή. Τώρα Ας εξετάσουμε την περίπτωση του κινητήρα της σειράς AC: Σε περίπτωση κινητήρων σειράς AC έχουμε χαμηλή τιμή counter emf επειδή η τιμή της πτώσης τάσης εδώ είναι μεγάλη. Η πτώση τάσης εδώ οφείλεται σε αντιστατικές σταγόνες και πτώση αντίστασης, επομένως η τιμή της πτώσης τάσης είναι υψηλή. Αυτό σημαίνει ότι η καμπύλη χαρακτηριστικών ρεύματος ταχύτητας για τη σειρά DC μειώνεται λιγότερο από τον κινητήρα της σειράς AC. Λαμβάνονται παρακάτω τα χαρακτηριστικά τόσο για τον κινητήρα σειράς AC όσο και DC.
Τρέχοντα χαρακτηριστικά ροπής
Μετά την παραμέληση της μικρής τιμής γωνίας φάσης(γωνία μεταξύ ροής και ρεύματος) και αποτέλεσμα κορεσμού μπορούμε να πούμε ότι η τιμή της ροπής είναι άμεσα ανάλογη με την τιμή του τετραγώνου του ρεύματος. Συνεπώς, η μεταβολή της ροπής με το ρεύμα μπορεί να γραφεί όπως φαίνεται στο παρακάτω σχήμα:
Χαρακτηριστικά ταχύτητας ροπής
Η σχέση μεταξύ της ροπής και της ταχύτητας μπορεί να ληφθεί με τη βοήθεια του ρεύματος ροπής και των χαρακτηριστικών ρεύματος ταχύτητας. Τα χαρακτηριστικά της ταχύτητας ροπής στρέφονται γραφικά όπως φαίνεται στο δεδομένο διάγραμμα.
Χαρακτηριστικά ισχύος εξόδου
Η μηχανική ισχύς εξόδου που αναπτύσσεται από το ACμπορεί να υπολογιστεί από το προϊόν του μετρητή emf και του ρεύματος. Η αξία της μηχανικής ενέργειας που αναπτύσσεται είναι άμεσα αναλογική με την τιμή του ρεύματος, αν παραμελήσουμε τη μείωση της αξίας του μετρητή emf. Ο μετρητής μειώνεται ελαφρά με την αύξηση της τιμής του ρεύματος.
Τώρα ας συζητήσουμε κάποια εφαρμογή των κινητήρων σειράς AC:
- Αυτοί οι κινητήρες είναι εξαιρετικά σε οικιακές συσκευές όπως στεγνωτήρες μαλλιών, λειαντήρες, ανεμιστήρες τραπέζι, γυαλιστικά και πολλές άλλες συσκευές κουζίνας.
- Αυτοί οι κινητήρες είναι επίσης πολύ χρήσιμοι όταν απαιτούνται έλεγχοι υψηλής ταχύτητας, όπως ανελκυστήρες, γερανοί κ.λπ.