الکتروموتور, مقالات
نمودار فازور برای موتور سری AC
بهمن
ما در این مقاله ساده ترین روش ترسیم نمودار فازور برای یک موتور سری AC را بررسی خواهیم کرد.
پس با ما همراه باشید.
نمودار فازور برای موتور سری AC
قبل از ترسیم نمودار فازور، بگذارید علائم مختلف را برای هر کمیت بنویسیم.
Rs مقاومت در میدان سری
Rp مقاومت مدار بین قطبی
Rc مقاومت سیم‌‌پیچ جبران کننده
RA مقاومت مدار آرمیچر
Xs راکتانس میدان سری
Xp راکتانس مدار بین قطبی
Xc راکتانس سیم‌‌پیچ جبران کننده
Xa راکتانس مدار آرمیچر
I جریان
Φ شار تولید شده توسط جریان I
ما فرض کردیم که شار تولید‌شده توسط جریان I با جریان I به دلیل اخلاف زاویه پس فازی بسیار کوچک هم فاز‌است.
با در نظر گرفتن جریان به صورت مرجع ، ولتاژ ترمینال برابر‌است با جمع تمام Iافت های ولتاژ و EMF مخالف‌است. مجموع افت ولتاژ ها برابر‌است با:
مهمترین مزیت نمودار فازور موتور سری AC این‌است که به راحتی می توانیم زاویه فاز را برای EMF مخالف را با کمک نمودار فازور بدست آوریم.
نمودار زیر فازور برای موتور سری ACاست.
حال اجازه دهید ویژگی‌های مختلف موتور سری AC را مورد بحث قرار دهیم. پنج مشخصه مهم یک موتور سری AC وجود دارد که در زیر نوشته‌شده‌است:
1- مشخصه ضریب توان
2- مشخصه سرعت جریان
3- مشخصه جریان گشتاور
4- مشخصه سرعت گشتاور
5- مشخصه نیروی خروجی
اکنون اجازه دهید هر یک از آنها را با جزئیات مورد بحث قرار دهیم:
1- مشخصه ضریب قدرت
ما می‌توانیم به کمک نمودار فازور در بالا بیان فرمول برای ضریب توان بدست آوریم. از نمودار فازور سینوس زاویه φ را می‌نویسیم
به روشنی از معادله فوق می‌توان گفت که اگر بخواهیم مقدار بالای ضریب توان را بخواهیم، مقدار راکتانس و Emf مخالغ باید به حداقل ممکن برسد.
از نظر بارگذاری ، ما ضریب توان کمتری در اضافه بار داریم و دلیل آن به علت مقدار بالای جریان‌است. بنابراین مقدار بالای توان فقط در صورت بار بسیار سبک ایجاد می‌شود.
2- مشخصه سرعت جریان
به منظور فهمیدن مشخصه سرعت جریان ، اجازه بدهید عبارتی از سرعت را از نظر emf مخالف استخراج کنیم.
ما بین EMFمخالغ و سرعت موتور رابطه ای متناسب داریم. بنابراین اگر مقدار Emf مخالف بزرگ باشد ، مقدار سرعت بیشتر خواهد بود.
از نمودار فازور می توان گفت که emf مخالف برابر با اختلاف بین ولتاژ ترمینال و افت ولتاژ‌است.
از این رو اگر جریان افت ولتاژ بالاتر ایجاد کند ، EMF عکس العمل کمتر می‌شود بنابراین سرعت موتور کمتر خواهد‌بود.
حال بگذارید مشخصه‌های جریان سرعت را برای هر دو موتور سری AC و DC تحلیل و مقایسه کنیم.
اجازه دهید ابتدا مشخصه موتور سری DC را در نظر بگیریم: در مورد موتور سری DC مقدار بالایی از emf مخالف داریم زیرا مقدار افت ولتاژ در اینجا اندک‌است.
افت ولتاژ در اینجا بیشتر به دلیل افت مقاومت‌است ، بنابراین مقدار افت ولتاژ کم‌است.
حال مورد موتور سری AC را در نظر می گیریم: در مورد موتور سری AC مقدار emf مخالف کمی داریم زیرا مقدار افت ولتاژ در اینجا زیاد‌است.
افت ولتاژ در اینجا به دلیل افت های مقاومتی و راکتانسی‌است ، بنابراین افت ولتاژ زیاد‌است.
این بدان معناست که مشخصه های سرعت جریان برای موتور سری DC نسبت به موتور سری AC از افت کمتری برخوردا‌راست. در زیر مشخصه های این دو موتور سری AC و DC آورده‌شده‌است.
3- مشخصه جریان گشتاور نمودار فازور
پس از نادیده گرفتن مقدار کم زاویه فاز (زاویه بین شار و جریان) و اثر اشباع می‌توان گفت که مقدار گشتاور مستقیماً متناسب با مقدار توان ۲ جریان‌است.
بنابراین تغییر گشتاور با جریان می‌تواند همانطور که در شکل زیر نشان داده‌شده‌است ترسیم شود:
4- مشخصه سرعت گشتاور
ارتباط بین گشتاور و سرعت می‌تواند به کمک مشخصه جریان گشتاور و مشخصه جریان سرعت حاصل شود.
مشخصه سرعت گشتاور همانطور‌است که در نمودار داده‌شده‌نشان داده‌شده‌است.
5- مشخصه توان خروجی
توان خروجی مکانیکی تولید شده توسط موتور سری AC را می توان با ضرب EMF مخالف و جریان محاسبه کرد.
اگر از کاهش ارزش عکس العمل EMF غفلت کنیم ، مقدار قدرت مکانیکی ایجاد شده مستقیماً متناسب با مقدار جریان است. emf مخالف با افزایش مقدار جریان کمی کاهش می‌یابد.
اکنون اجازه دهید برخی کاربردهای موتورهای سری AC را مورد بحث قرار دهیم:
- این موتورها در لوازم خانگی مانند سشوار ، چرخ دستی ، پنکه مخصوص میز ، پولیش و بسیاری وسایل آشپزخانه دیگر بسیار کاربرد دارد.
- این موتورها همچنین در مواردی که به کنترل سرعت بالا مانند بالابر ، جرثقیل و غیره نیاز باشد بسیار مفید هستند.
مقالات مرتبط :
موتور AC سری – موتور یونیورسال
لینک زبان اصلی مقاله :