मल्टीफ़ेज़ सिस्टम की एक विशेषता यांत्रिक रूप से स्थिर उपकरण में घूर्णन चुंबकीय क्षेत्र बनाने की क्षमता है।
कुंडल स्रोत से जुड़ा हुआ है प्रत्यावर्ती धारा, एक स्पंदित चुंबकीय क्षेत्र बनाता है, अर्थात। एक चुंबकीय क्षेत्र जो परिमाण और दिशा में भिन्न होता है।

आइए आंतरिक व्यास डी वाला एक सिलेंडर लें। सिलेंडर की सतह पर हम तीन कॉइल्स रखेंगे, जो एक दूसरे के सापेक्ष 120 डिग्री पर स्थानिक रूप से विस्थापित होंगे। हम कॉइल्स को तीन-चरण वोल्टेज स्रोत से जोड़ते हैं (चित्र 12.1)। चित्र में. चित्र 12.2 तीन-चरण प्रणाली बनाने वाली तात्कालिक धाराओं में परिवर्तन का एक ग्राफ दिखाता है।

प्रत्येक कुंडल एक स्पंदित चुंबकीय क्षेत्र बनाता है। कॉइल के चुंबकीय क्षेत्र, एक दूसरे के साथ बातचीत करते हुए, एक परिणामी घूर्णन चुंबकीय क्षेत्र बनाते हैं, जो परिणामी चुंबकीय प्रेरण के वेक्टर द्वारा विशेषता है
चित्र में. 12.3 प्रत्येक चरण के चुंबकीय प्रेरण वैक्टर और समय t1, t2, t3 में तीन क्षणों के लिए निर्मित परिणामी वेक्टर को दर्शाता है। कुंडल अक्षों की सकारात्मक दिशाएँ +1, +2, +3 निर्दिष्ट हैं।

फिलहाल t = t 1 पर, कुंडल A-X में धारा और चुंबकीय प्रेरण सकारात्मक और अधिकतम है कॉइल्स बी-वाईऔर सी-जेड समान और नकारात्मक हैं। परिणामी चुंबकीय प्रेरण का वेक्टर कॉइल के चुंबकीय प्रेरण के वैक्टर के ज्यामितीय योग के बराबर है और कॉइल ए-एक्स की धुरी के साथ मेल खाता है। फिलहाल t = t 2, कुंडलियों A-X और C-Z में धाराएँ परिमाण में समान और दिशा में विपरीत हैं। चरण B में धारा शून्य है। परिणामी चुंबकीय प्रेरण वेक्टर को 30 o तक दक्षिणावर्त घुमाया गया। फिलहाल t = t 3, कुंडलियों A-X और B-Y में धाराएँ परिमाण में समान और सकारात्मक हैं, धारा में धारा चरण सी-जेडअधिकतम और नकारात्मक है, परिणामी चुंबकीय क्षेत्र का वेक्टर अक्ष की नकारात्मक दिशा में स्थित है कुंडलियाँ सी-जेड. प्रत्यावर्ती धारा की अवधि के दौरान, परिणामी चुंबकीय क्षेत्र का वेक्टर 360° घूमेगा।

चुंबकीय क्षेत्र घूर्णन गति या तुल्यकालिक घूर्णन गति

(12.1)

जहाँ P ध्रुव युग्मों की संख्या है।

चित्र में दिखाए गए कॉइल्स। 12.1, ध्रुवों की संख्या 2पी = 2 के साथ एक दो-ध्रुवीय चुंबकीय क्षेत्र बनाएं। क्षेत्र घूर्णन आवृत्ति 3000 आरपीएम है।
चार-ध्रुव चुंबकीय क्षेत्र प्राप्त करने के लिए, सिलेंडर के अंदर छह कॉइल्स रखना आवश्यक है, प्रत्येक चरण के लिए दो। फिर, सूत्र (12.1) के अनुसार, चुंबकीय क्षेत्र n 1 = 1500 आरपीएम के साथ दोगुना धीरे-धीरे घूमेगा।
एक घूर्णन चुंबकीय क्षेत्र प्राप्त करने के लिए, दो शर्तों को पूरा करना होगा।

1. कम से कम दो स्थानिक रूप से ऑफसेट कॉइल रखें।

2. आउट-ऑफ़-फ़ेज़ धाराओं को कॉइल से कनेक्ट करें।

12.2. अतुल्यकालिक मोटरें.
डिजाइन, संचालन का सिद्धांत

अतुल्यकालिक मोटर है स्तब्ध भाग कहा जाता है स्टेटर , और घूर्णन भाग कहा जाता है रोटर . स्टेटर में एक वाइंडिंग होती है जो एक घूमने वाला चुंबकीय क्षेत्र बनाती है।
गिलहरी पिंजरे और घाव रोटर के साथ अतुल्यकालिक मोटरें हैं।
एल्युमीनियम या तांबे की छड़ें शॉर्ट-सर्किट रोटर के स्लॉट में रखी जाती हैं। छड़ों के सिरे एल्यूमीनियम या तांबे के छल्ले से बंद होते हैं। भंवर धारा हानियों को कम करने के लिए स्टेटर और रोटर विद्युत स्टील शीट से बने होते हैं।
चरण रोटर में तीन चरण की वाइंडिंग होती है (के लिए)। तीन चरण मोटर). चरणों के सिरों को एक सामान्य इकाई में जोड़ा जाता है, और शुरुआत को शाफ्ट पर रखे गए तीन स्लिप रिंगों में लाया जाता है। रिंगों पर स्थिर संपर्क ब्रश लगाए जाते हैं। एक प्रारंभिक रिओस्तात ब्रशों से जुड़ा होता है। इंजन शुरू करने के बाद, शुरुआती रिओस्तात का प्रतिरोध धीरे-धीरे शून्य हो जाता है।
परिचालन सिद्धांत अतुल्यकालिक मोटरआइए चित्र 12.4 में प्रस्तुत मॉडल को देखें।

आइए स्टेटर के घूर्णन चुंबकीय क्षेत्र की कल्पना एक स्थायी चुंबक के रूप में करें जो समकालिक घूर्णन गति n 1 पर घूमता है।
बंद रोटर वाइंडिंग के चालकों में धाराएँ प्रेरित होती हैं। चुम्बक के ध्रुव दक्षिणावर्त गति करते हैं।
घूमने वाले चुंबक पर रखे गए पर्यवेक्षक को ऐसा लगता है कि चुंबक स्थिर है, और रोटर वाइंडिंग के कंडक्टर वामावर्त घूम रहे हैं।
दाहिने हाथ के नियम द्वारा निर्धारित रोटर धाराओं की दिशाएँ चित्र में दिखाई गई हैं। 12.4.

चावल। 12.4

बाएं हाथ के नियम का उपयोग करके, हम रोटर पर कार्य करने वाले और उसे घुमाने वाले विद्युत चुम्बकीय बलों की दिशा का पता लगाते हैं। मोटर रोटर स्टेटर क्षेत्र के घूर्णन की दिशा में घूर्णन गति n 2 पर घूमेगा।
रोटर अतुल्यकालिक रूप से घूमता है, अर्थात इसकी घूर्णन आवृत्ति n 2 स्टेटर फ़ील्ड n 1 की घूर्णन आवृत्ति से कम है।
स्टेटर और रोटर फ़ील्ड के बीच सापेक्ष गति अंतर को स्लिप कहा जाता है।

स्लिप शून्य के बराबर नहीं हो सकती, क्योंकि क्षेत्र और रोटर की समान गति पर रोटर में धाराओं का प्रेरण बंद हो जाएगा और इसलिए, कोई विद्युत चुम्बकीय टोक़ नहीं होगा।
घूर्णनशील विद्युतचुंबकीय बलाघूर्ण को प्रतिकारक ब्रेकिंग बलाघूर्ण M em = M 2 द्वारा संतुलित किया जाता है।
जैसे-जैसे मोटर शाफ्ट पर भार बढ़ता है, ब्रेकिंग टॉर्क घूमने वाले टॉर्क से अधिक हो जाता है, और स्लिप बढ़ जाती है। परिणामस्वरूप, रोटर वाइंडिंग में प्रेरित ईएमएफ और धाराएं बढ़ जाती हैं। टॉर्क बढ़ता है और ब्रेकिंग टॉर्क के बराबर हो जाता है। बढ़ती स्लिप के साथ टॉर्क एक निश्चित अधिकतम मूल्य तक बढ़ सकता है, जिसके बाद, ब्रेकिंग टॉर्क में और वृद्धि के साथ, टॉर्क तेजी से कम हो जाता है और इंजन बंद हो जाता है।
रुकी हुई मोटर की स्लिप एक के बराबर होती है। बताया जाता है कि इंजन शॉर्ट सर्किट मोड में चल रहा था।
एक अनलोडेड एसिंक्रोनस मोटर n 2 की घूर्णी गति लगभग सिंक्रोनस आवृत्ति n 1 के बराबर है। एक अनलोडेड मोटर की स्लिप S 0. मोटर को मोड में संचालित करने के लिए कहा जाता है निष्क्रिय चाल.
मोटर मोड में चलने वाली एसिंक्रोनस मशीन की स्लिप शून्य से एक तक भिन्न होती है।
एक अतुल्यकालिक मशीन जनरेटर मोड में काम कर सकती है। ऐसा करने के लिए, इसके रोटर को आवृत्ति n 2 > n 1 के साथ स्टेटर चुंबकीय क्षेत्र के घूर्णन की दिशा में एक तृतीय-पक्ष मोटर द्वारा घुमाया जाना चाहिए। एक अतुल्यकालिक जनरेटर की पर्ची.
एक एसिंक्रोनस मशीन इलेक्ट्रिक मशीन ब्रेक मोड में काम कर सकती है। ऐसा करने के लिए, इसके रोटर को स्टेटर चुंबकीय क्षेत्र के घूर्णन की दिशा के विपरीत दिशा में घुमाना आवश्यक है।
इस मोड में, S > 1. आमतौर पर, अतुल्यकालिक मशीनों का उपयोग मोटर मोड में किया जाता है। इंडक्शन मोटर उद्योग में सबसे आम प्रकार की मोटर है। एक अतुल्यकालिक मोटर में फ़ील्ड रोटेशन आवृत्ति सख्ती से नेटवर्क आवृत्ति एफ 1 और स्टेटर पोल जोड़े की संख्या से संबंधित है। आवृत्ति f 1 = 50 Hz पर, घूर्णन आवृत्तियों की निम्नलिखित श्रृंखला होती है।

लॉक रोटर वाली एक अतुल्यकालिक मशीन एक ट्रांसफार्मर की तरह काम करती है। मुख्य चुंबकीय प्रवाह स्टेटर और स्थिर रोटर वाइंडिंग में ईएमएफ ई 1 और ई 2k प्रेरित करता है।

जहाँ Ф m युग्मित मुख्य चुंबकीय प्रवाह का अधिकतम मान है
स्टेटर और रोटर वाइंडिंग्स;
डब्ल्यू 1 और डब्ल्यू 2 - स्टेटर और रोटर वाइंडिंग के घुमावों की संख्या;
एफ 1 - नेटवर्क वोल्टेज आवृत्ति;
K 01 और K 02 - स्टेटर और रोटर वाइंडिंग के वाइंडिंग गुणांक।

स्टेटर और रोटर के बीच वायु अंतराल में चुंबकीय प्रेरण का अधिक अनुकूल वितरण प्राप्त करने के लिए, स्टेटर और रोटर वाइंडिंग्स को एक ध्रुव के भीतर केंद्रित नहीं किया जाता है, बल्कि स्टेटर और रोटर की परिधि के साथ वितरित किया जाता है। वितरित वाइंडिंग का ईएमएफ संकेंद्रित वाइंडिंग के ईएमएफ से कम है

कज़ान राज्य प्रौद्योगिकी

विश्वविद्यालय

विद्युतीय अभियांत्रिकी विभाग

विषय पर सार:

पुरा होना:

कला। जीआर. 5141-4

तुखबातोव आई.एम.

जाँच की गई:

मिल्याशोव ए.एन.

कज़ान 2005

सामान्य जानकारी……………………………………………………………………..3

तीन-चरण अतुल्यकालिक मशीन का डिज़ाइन…………………………………………..3

तीन-चरण अतुल्यकालिक मशीन का ऑपरेटिंग मोड……………………………………………………..4

एक अतुल्यकालिक मोटर के स्टेटर का घूर्णन चुंबकीय क्षेत्र…………………………..5

रोटर का घूर्णनशील चुंबकीय क्षेत्र और कार्यशील घूर्णनशील चुंबकीय क्षेत्र Ac.M…….6

As.M की सार्वभौमिक विशेषताएँ……………………………………………………7

एसी मोटर चालू करें प्रगति पर है………………………………………………………………………………8

एसी मोटर की घूर्णन गति को विनियमित करने के तरीके................................................. ...... .......................9

1. सामान्य जानकारी.

नंबर से विभिन्न प्रकार केआधुनिक इलेक्ट्रिक मशीनों में, इन दिनों सबसे आम एसिंक्रोनस ब्रशलेस मशीन है, जिसे आमतौर पर मोटर के रूप में उपयोग किया जाता है। अतुल्यकालिक मशीन(एसी.एम.) एक मशीन है जिसमें ऑपरेशन के दौरान एक घूर्णन चुंबकीय क्षेत्र उत्तेजित होता है, लेकिन रोटर अतुल्यकालिक रूप से घूमता है, यानी। क्षेत्र के कोणीय वेग से भिन्न कोणीय वेग के साथ। इसका आविष्कार 1888 में एम.ओ. डोलिवो-डोब्रोवल्स्की द्वारा किया गया था, लेकिन आज तक इसने काफी हद तक उस सरल रूप को बरकरार रखा है जो प्रतिभाशाली रूसी आविष्कारक ने इसे दिया था। ए.एस.एम. इसमें तीन स्थिर कुंडलियाँ (अधिक सटीक रूप से, वाइंडिंग्स) एक सामान्य कोर पर रखी जाती हैं, और उनके बीच एक चौथा, घूमने वाला कुंडल रखा जाता है।

ए.एस.एम. दो-तार नेटवर्क द्वारा संचालित उपकरणों के लिए कम बिजली वाले अक्सर एकल-चरण होते हैं। ऐसी मशीनें घरेलू उपकरणों में व्यापक रूप से उपयोग की जाती हैं।

ए.एस.एम. का सामान्य नुकसान - यह उनके ऑपरेटिंग मोड को विनियमित करने की सापेक्ष जटिलता और लाभहीनता है।

2. तीन-चरण अतुल्यकालिक मशीन का डिज़ाइन।

तीन चरण ए.एस.एम. इसमें दो मुख्य भाग होते हैं: एक स्थिर स्टेटर और एक घूमने वाला रोटर।

स्टेटर डिज़ाइन.स्टेटर ए.एस.एम. यह विद्युत स्टील प्लेटों से इकट्ठा किया गया एक खोखला सिलेंडर है, जो वार्निश की एक परत द्वारा एक दूसरे से अछूता रहता है (चित्र 1)। स्टेटर के अंदर खांचे में तीन चरण की वाइंडिंग लगाई जाती है। प्रत्येक चरण वाइंडिंग में श्रृंखला में जुड़े एक या अधिक कुंडल समूह होते हैं और एक दूसरे से समान दूरी पर स्टेटर की परिधि के साथ स्थित होते हैं।

चरण वाइंडिंग्स स्टार या डेल्टा द्वारा एक दूसरे से जुड़े होते हैं और तीन-चरण नेटवर्क से जुड़े होते हैं। चरण वाइंडिंग्स में धाराएं मशीन में ध्रुवों के जोड़े की संख्या के साथ स्टेटर के एक घूर्णन चुंबकीय क्षेत्र को उत्तेजित करती हैं पी, एक चरण वाइंडिंग में कुंडल समूहों की संख्या के बराबर। यह चरण वाइंडिंग की पारस्परिक व्यवस्था द्वारा प्राप्त किया जाता है, जिसमें उनके कुंडल समूहों को 120°/ के कोण पर आसन्न चरण घुमावदार के कुंडल समूहों के सापेक्ष स्टेटर की परिधि के साथ स्थानांतरित किया जाता है। पी.

स्टेटर स्लॉट्स में मल्टी-टर्न कॉइल समूह को बिछाने के लिए इसे विभाजित किया गया है क्यूअनुभाग श्रृंखला में जुड़े हुए हैं डब्ल्यू सीप्रत्येक अनुभाग में बदल जाता है. समान और असमान घुमावदार पिच वाले अनुभाग संभव हैं य. पहले मामले में, प्रत्येक अनुभाग के किनारों को स्टेटर की परिधि के साथ 180°/ के कोण पर स्थानांतरित किया जाता है। पी, जो एक ध्रुव विभाजन से मेल खाता है य=τ, वे। प्रति पोल स्टेटर परिधि की लंबाई। दूसरे मामले में, कुंडल समूह के अनुभाग एक दूसरे के भीतर निहित हैं, यानी। उनकी घुमावदार पिच τ< य< τ .

कई स्लॉटों पर चरण वाइंडिंग्स का वितरण न केवल बेलनाकार स्टेटर डिजाइन के उपयोग में सुधार करता है, बल्कि स्टेटर और रोटर के बीच वायु अंतराल में चुंबकीय क्षेत्र के आवश्यक वितरण को भी निर्धारित करता है।

स्टेटर कोर खुले या अर्ध-खुले स्लॉट के साथ निर्मित होता है; अर्ध-खुले स्लॉट का उपयोग चुंबकीय प्रतिरोध को कम करता है और, परिणामस्वरूप, चुंबकीय प्रवाह को कम करता है। खुले खांचे के साथ, अनुभागों का बिछाने सरल हो जाता है और इन्सुलेशन की विश्वसनीयता बढ़ जाती है।

रोटर डिज़ाइन.ए.एस.एम. वे मुख्य रूप से रोटर के डिज़ाइन में भिन्न होते हैं। रोटर एसी.एम. एक बेलनाकार कोर है (चित्र 2), जिसे वार्निश के साथ एक दूसरे से अछूता विद्युत स्टील प्लेटों से इकट्ठा किया गया है। रोटर कोर बीयरिंग पर लगे शाफ्ट पर लगा होता है। रोटर वाइंडिंग के मोड़ रोटर स्लॉट में स्थित होते हैं।

में अधिकांश इंजनों में उपयोग किया जाता है गिलहरी पिंजरे रोटर. यह बहुत सस्ता है, और, जो बहुत महत्वपूर्ण है, गिलहरी-पिंजरे रोटर के साथ रखरखाव बहुत आसान है। गिलहरी-पिंजरे रोटर की वाइंडिंग तांबे या एल्यूमीनियम की छड़ों के एक बेलनाकार पिंजरे के रूप में बनाई जाती है, जिसे इन्सुलेशन के बिना कोर के खांचे में डाला जाता है। छड़ों के अंतिम सिरों को छड़ों (तथाकथित "गिलहरी पहिया") के समान सामग्री से बने छल्ले के साथ शॉर्ट-सर्किट किया जाता है। अक्सर रोटर स्लॉट्स को पिघले हुए एल्यूमीनियम से भरकर शॉर्ट-सर्किट वाइंडिंग बनाई जाती है।

के बारे में

समापन रोटर को घुमाएं, जिसे स्लिप रिंग रोटर भी कहा जाता है, इंसुलेटेड तार से बना होता है। ज्यादातर मामलों में, यह तीन-चरण वाला होता है, जिसमें किसी दिए गए मोटर की स्टेटर वाइंडिंग के समान कॉइल की संख्या होती है। रोटर की तीन चरण वाइंडिंग रोटर पर ही एक स्टार द्वारा जुड़ी होती हैं, और उनके मुक्त सिरे मशीन शाफ्ट पर लगे तीन स्लिप रिंगों से जुड़े होते हैं, लेकिन इस शाफ्ट से अलग होते हैं। स्थिर ब्रश धारकों पर लगे ब्रशों को छल्लों पर रखा जाता है। रिंगों और ब्रशों के माध्यम से, रोटर वाइंडिंग तीन-चरण रिओस्टेट से जुड़ा होता है (चित्र 3)। रोटर सर्किट में एक रिओस्टेट को शामिल करने से इंजन की शुरुआती स्थितियों में काफी सुधार करना संभव हो जाता है - शुरुआती धारा को कम करना और प्रारंभिक टॉर्क को बढ़ाना; इसके अलावा, रोटर सर्किट में शामिल एक रिओस्टेट का उपयोग करके, आप इंजन की गति को आसानी से नियंत्रित कर सकते हैं।

चित्र 4 एसी.एम. के प्रतीकों को दर्शाता है। शॉर्ट-सर्किट के साथ ( ए) और चरण ( बी) समतुल्य सर्किट पर रोटर।

शॉर्ट-सर्किट तार की वाइंडिंग में एम-भाग होते हैं। दो आसन्न छड़ों में स्टेटर के प्रेरक घूर्णन चुंबकीय क्षेत्र के ईएमएफ के बीच चरण बदलाव बराबर है

पी - मोटर पोल जोड़े की संख्या;

2 - प्रत्येक चरण में घुमावों की संख्या।

रोटर सर्किट को खुला रहने दें, अर्थात। इसमें कोई करंट नहीं है, रोटर पर विद्युत चुम्बकीय बल कार्य नहीं करते हैं और यह गतिहीन है। जब रोटर स्थिर होता है, तो इसकी वाइंडिंग में प्रेरित ईएमएफ की आवृत्ति स्टेटर वाइंडिंग सर्किट में धाराओं की आवृत्ति के बराबर होती है।

एफ - नेटवर्क आवृत्ति, 50 हर्ट्ज;

यदि स्टेटर के घूर्णन चुंबकीय क्षेत्र का अनुसरण करते हुए रोटर को आवृत्ति एन 2 के साथ घुमाया जाता है, तो प्रेरित वाइंडिंग की ईएमएफ की आवृत्ति कम हो जाएगी और बराबर हो जाएगी

यदि रोटर सर्किट बंद है, तो उसमें धाराएँ बनती हैं:

1) गिलहरी-पिंजरे रोटर के मामले में, मल्टीफ़ेज़ प्रणाली, चरणों की संख्या एम 2 = एन के साथ।

2) चरण रोटर के मामले में, चरणों की संख्या एम 2 = 3 के साथ एक तीन-चरण प्रणाली => रोटर वाइंडिंग में धाराएं स्टेटर वाइंडिंग में धाराओं के समान होती हैं, एक घूर्णन चुंबकीय क्षेत्र को उत्तेजित करना चाहिए।

34. एक अतुल्यकालिक मोटर का कार्यशील घूर्णन चुंबकीय क्षेत्र

एन रिले. रोटर के सापेक्ष इस क्षेत्र की घूर्णन आवृत्ति है।

क्योंकि रोटर स्वयं आवृत्ति n 2 के साथ एक ही दिशा में घूमता है, फिर इसका क्षेत्र बराबर आवृत्ति के साथ अंतरिक्ष में घूमता है

वे। रोटर क्षेत्र स्टेटर क्षेत्र के साथ समकालिक रूप से घूमता है, यह स्टेटर से रोटर तक ऊर्जा के पूर्ण हस्तांतरण के लिए एक विशिष्ट स्थिति है।

जब जोड़ा जाता है, तो स्टेटर और रोटर का घूर्णन चुंबकीय क्षेत्र एक अतुल्यकालिक मोटर का एक कार्यशील घूर्णन चुंबकीय क्षेत्र बनाता है, जो स्टेटर और रोटर वाइंडिंग्स के बीच समान कनेक्टिंग लिंक के रूप में कार्य करता है, जैसे ट्रांसफार्मर कोर में वैकल्पिक चुंबकीय क्षेत्र, से ऊर्जा संचारित करता है प्राथमिक वाइंडिंग से द्वितीयक वाइंडिंग तक। यह वही है जो स्टेटर और रोटर सर्किट में प्रक्रियाओं का विश्लेषण करने के लिए कार्य क्षेत्र को जानने की आवश्यकता है।

35. एक अतुल्यकालिक मोटर की यांत्रिक विशेषताएँ

इंजन के स्थिर संचालन के लिए, यह महत्वपूर्ण है कि घूर्णन और ब्रेकिंग टॉर्क के बीच एक संतुलन स्वचालित रूप से स्थापित हो, इंजन शाफ्ट पर लोड में वृद्धि के साथ, ब्रेकिंग टॉर्क बढ़ेगा, और तदनुसार टॉर्क भी बढ़ना चाहिए।

पी मेक - मोटर शाफ्ट पर यांत्रिक शक्ति;

2 - रोटर की कोणीय गति

एक चालू इंजन के लिए टॉर्क का यह संतुलन निम्नानुसार किया जाता है: शाफ्ट पर बढ़ते भार के साथ, ब्रेकिंग टॉर्क टॉर्क से अधिक हो जाता है, जिसके परिणामस्वरूप रोटर की गति कम हो जाती है और स्लिप बढ़ जाती है। स्लिप में वृद्धि से टॉर्क में वृद्धि होती है। स्लिप बढ़ने पर क्षणों का संतुलन बहाल हो जाता है।

आर 2 - सक्रिय प्रतिरोध;

एक्स रास.2 - आगमनात्मक रिसाव प्रतिक्रिया।

-ऊर्जा घटक।

36) संचालन का डिज़ाइन और सिद्धांत, डीसी विद्युत मशीनों (एमपीटी) के अनुप्रयोग के क्षेत्र

एमपीटी में एक स्थिर भाग होता है, जिसमें मुख्य चुंबकीय क्षेत्र उत्तेजित होता है, और एक घूमने वाला भाग होता है, जिसमें ईएमएफ प्रेरित होता है। इस ईएमएफ से धाराएं, मुख्य चुंबकीय क्षेत्र के साथ बातचीत करके, एक टॉर्क बनाती हैं (मोटर मोड में यह घूमती है, जनरेटर मोड में यह ब्रेक लगाती है)।

स्थिर भाग में एक फ्रेम और खंभे होते हैं जो उससे जुड़े होते हैं। ध्रुवों को मुख्य में विभाजित किया गया है, जिसमें मुख्य चुंबकीय प्रवाह उत्तेजित होता है, और अतिरिक्त, जो मशीन की स्विचिंग को बेहतर बनाने के लिए स्थापित किए जाते हैं।

परिचालन सिद्धांत

कार एकदिश धारादो मोड में काम कर सकता है: मोटर और जनरेटर, यह इस पर निर्भर करता है कि इसे किस प्रकार की ऊर्जा की आपूर्ति की जाती है - यदि इलेक्ट्रिक है, तो इलेक्ट्रिक मशीन इलेक्ट्रिक मोटर मोड में काम करेगी, और यदि मैकेनिकल है, तो यह जनरेटर मोड में काम करेगी। हालाँकि, इलेक्ट्रिक मशीनें, एक नियम के रूप में, निर्माता द्वारा एक विशिष्ट ऑपरेटिंग मोड के लिए डिज़ाइन की जाती हैं - या तो जनरेटर या इलेक्ट्रिक मोटर के रूप में।

आवेदन क्षेत्र

इलेक्ट्रिक डीसी मशीनों का उपयोग जनरेटर और मोटर दोनों के रूप में किया जाता है। डीसी मोटर का सबसे अधिक उपयोग किया जाता है:

क्रेन मोटर्स के रूप में उठाने वाले उपकरणों को चलाने के लिए इनका व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

चलाया हुआ वाहनकर्षण मोटर के रूप में.

स्वचालन उपकरणों को चलाने के लिए।

रोलिंग मिल चलाने के लिए.

मानक लिफ्टों को चलाने के लिए।

प्राप्त करने की शर्तें:

1) कम से कम दो वाइंडिंग्स की उपस्थिति;

2) वाइंडिंग्स में धाराएँ चरण में भिन्न होनी चाहिए

3) वाइंडिंग्स की अक्षों को अंतरिक्ष में विस्थापित किया जाना चाहिए।

तीन चरण वाली मशीन में, एक जोड़ी ध्रुवों (p=1) के साथ, वाइंडिंग्स की कुल्हाड़ियों को 120° के कोण द्वारा अंतरिक्ष में स्थानांतरित किया जाना चाहिए, दो जोड़ी ध्रुवों (p=2) के साथ, वाइंडिंग्स की कुल्हाड़ियों को अंतरिक्ष में स्थानांतरित किया जाना चाहिए वाइंडिंग्स को अंतरिक्ष में 60° के कोण पर स्थानांतरित किया जाना चाहिए, आदि।

आइए एक चुंबकीय क्षेत्र पर विचार करें जो तीन चरण वाली वाइंडिंग का उपयोग करके बनाया गया है जिसमें ध्रुवों की एक जोड़ी है (पी = 1)। चरण वाइंडिंग की कुल्हाड़ियों को अंतरिक्ष में 120° के कोण से विस्थापित किया जाता है और उनके द्वारा बनाए गए व्यक्तिगत चरणों (बीए, बीबी, बीसी) के चुंबकीय प्रेरण भी 120° के कोण से अंतरिक्ष में विस्थापित होते हैं।

प्रत्येक चरण द्वारा बनाए गए चुंबकीय प्रेरण क्षेत्र, साथ ही इन चरणों को आपूर्ति किए गए वोल्टेज, साइनसॉइडल होते हैं और चरण में 120° के कोण से भिन्न होते हैं।

परिचालन सिद्धांत

स्टेटर वाइंडिंग पर वोल्टेज लगाया जाता है, जिसके प्रभाव में इन वाइंडिंग से करंट प्रवाहित होता है और एक घूमने वाला चुंबकीय क्षेत्र बनता है। चुंबकीय क्षेत्र रोटर की छड़ों पर कार्य करता है और, चुंबकीय प्रेरण के नियम के अनुसार, उनमें ईएमएफ उत्पन्न करता है। प्रेरित ईएमएफ के प्रभाव में, रोटर छड़ों में करंट उत्पन्न होता है। रोटर बार में धाराएं बार का अपना चुंबकीय क्षेत्र बनाती हैं, जो स्टेटर के घूर्णन चुंबकीय क्षेत्र के साथ संपर्क करती हैं। परिणामस्वरूप, प्रत्येक छड़ पर एक बल कार्य करता है, जो वृत्त के चारों ओर जुड़कर रोटर का एक घूर्णन विद्युत चुम्बकीय क्षण बनाता है।

चरण A (φA) में प्रारंभिक प्रेरण चरण को शून्य के बराबर लेते हुए, हम लिख सकते हैं:

परिणामी चुंबकीय क्षेत्र का चुंबकीय प्रेरण इन तीन चुंबकीय प्रेरणों के वेक्टर योग द्वारा निर्धारित किया जाता है।

आइए वेक्टर आरेखों का उपयोग करके समय में कई क्षणों के लिए उनका निर्माण करते हुए परिणामी चुंबकीय प्रेरण का पता लगाएं।

वेक्टर आरेख बनाएं

आरेखों के अनुसार, मशीन के परिणामी चुंबकीय क्षेत्र का चुंबकीय प्रेरण बी घूमता है, परिमाण में अपरिवर्तित रहता है। इस प्रकार, तीन चरण वाली स्टेटर वाइंडिंग मशीन में एक गोलाकार घूमने वाला चुंबकीय क्षेत्र बनाती है। चुंबकीय क्षेत्र के घूर्णन की दिशा चरण प्रत्यावर्तन के क्रम पर निर्भर करती है। परिणामी चुंबकीय प्रेरण का परिमाण।

चुंबकीय क्षेत्र के घूमने की आवृत्ति नेटवर्क की आवृत्ति और चुंबकीय क्षेत्र के ध्रुवों के जोड़े की संख्या पर निर्भर करती है।

, [आरपीएम]।

इस मामले में, चुंबकीय क्षेत्र की घूर्णन आवृत्ति अतुल्यकालिक मशीन के ऑपरेटिंग मोड और उसके लोड पर निर्भर नहीं करती है।

एक अतुल्यकालिक मशीन के संचालन का विश्लेषण करते समय, चुंबकीय क्षेत्र घूर्णन गति ω0 की अवधारणा का अक्सर उपयोग किया जाता है, जो संबंध द्वारा निर्धारित होता है:

, [रेड/सेकंड]।

चुंबकीय क्षेत्र की घूर्णन आवृत्ति और रोटर-रेवल की तुलना करने के लिए, गुणांक को स्लिप कहा जाता था और एक अक्षर द्वारा निर्दिष्ट किया जाता था। स्लिप को सापेक्ष इकाइयों में और प्रतिशत के रूप में मापा जा सकता है।

या

एक अतुल्यकालिक मशीन स्टेटर सर्किट में प्रक्रियाएं

ए) स्टेटर ईएमएफ।

स्टेटर वाइंडिंग द्वारा बनाया गया चुंबकीय क्षेत्र स्थिर स्टेटर के सापेक्ष एक आवृत्ति के साथ घूमता है और स्टेटर वाइंडिंग में एक ईएमएफ प्रेरित करेगा। स्टेटर वाइंडिंग के एक चरण में इस क्षेत्र द्वारा प्रेरित ईएमएफ का प्रभावी मूल्य अभिव्यक्ति द्वारा निर्धारित किया जाता है:

कहां: =0.92÷0.98 - घुमावदार गुणांक;

- नेटवर्क आवृत्ति;

- स्टेटर वाइंडिंग के एक चरण के घुमावों की संख्या;

-मशीन में परिणामी चुंबकीय क्षेत्र।

बी) स्टेटर वाइंडिंग चरण के विद्युत संतुलन का समीकरण।

यह समीकरण प्रत्यावर्ती धारा पर चलने वाले कोर वाले कुंडल के अनुरूप बनाया गया है।