فرمت ورد:دانلود پروژه رشته برق در مورد انواع موتورهاي الكتريكي – قسمت اول

دانلود پایان نامه

انواع موتورهاي متناوب :

 زیرا مقدار زيادي از قدرت الكتريكي توليد شده بصورت متناوب ميباشد ، بيشتر موتورها طوري طرح شده اند كه با جريان متناوب كار كنند . اين موتورها در بيشتر موارد ميتوانند دو برابر موتورهاي جريان مستقيم كاركنن و زحمت آنها در موقع كاركردن كمتر می باشد ، زیرا در موتورهاي جريان مستقيم هميشه اشكالاتي در كموتاسيون آنها ايجاد ميشود كه مستلزم عوض كردن ذغالها يا زغال گيرها و يا تراشيدن كلكتور می باشد . بعضي موتورهاي جريان متناوب با موتورهاي جريان مستقيم كاملا فرق دارند ، بطوريكه حتي در آنها از رينگ هاي لغزنده هم بهره گیری نميشود و براي مدت طولاني بدون ايجاد درد سر كار ميكنند .

نکته مهم : برای بهره گیری از متن کامل پژوهش یا مقاله می توانید فایل ارجینال آن را از پایین صفحه دانلود کنید. سایت ما حاوی تعداد بسیار زیادی مقاله و پژوهش دانشگاهی در رشته های مختلف می باشد که می توانید آن ها را به رایگان دانلود کنید

موتورهاي جريان متناوب ، عملا براي كارهايي كه احتياج به سرعت ثابت دارند ، مناسب هستند . زیرا سرعت آنها به فركانس جريان متناوب اعمال شده به سر هاي موتور ، بستگي دارد . اما بعضي از آنها طوري طرح شده اند كه در حدود معين ، داراي سرعت متغير باشد .

موتورهاي جريان متناوب ميتوانند طوري طرح شوند كه با منبع جريان متناوب يك فاز يا چند فاز كار كنند . ولي چه موتور يك فاز باشد و يا چند فاز ، روي اصول يكساني كار ميكنند ، اصول مزبور عبارتست از اين كه جريان متناوب اعمال شده به موتور يك ميدان مغناطيسي گرداني توليد ميكند و اين ميدان باعث ميشود كه روتور بگردد .

 موتورهاي جريان متناوب عموما به دو نوع تقسيم بندي مي شوند :

  • موتورهاي سنگرون
  • موتورهاي القايي .

موتور سنكرون در واقع يك آلترناتور می باشد كه بعنوان موتور كار ميكند و در آن جريان متناوب به استاتور و جريان مستقيم به روتور اعمال ميشود موتورهايي القايي شبيه به موتورهاي سنگرون هستند با اين تفاوت كه در آنها روتور به و منبع قدرت وصل ميشود .

از دو نوع موتورهاي جريان متناوب ذكر شده ، موتورهاي القائي به مراتب خيلي بيشتر از موتورهاي سنكرون مورد بهره گیری قرار ميگيرند . 

ميدان گردان :

همانطور كه گفته گردید ميدان گرداني كه از اعمال جريان متناوب به موتور ، توليد ميگردد باعث گردش روتور ميشود . اما قبل از اينكه ياد بگيريد چگونه يك ميدان گردان باعث حركت روتور ميشود ، بايد اول درك كنيد كه چگونه يك ميدان گردان باعث حركت روتور ميشود ، بايد اول درك كنيد كه چگونه ميتوان ميدان مغناطيسي  گردان توليد كرد . دياگرام زير، يك استارتور سه فازه را نشان ميدهد كه جريان متناوب سه فاز آن اعمال شده می باشد ، همانطور كه نشان داده می باشد ، سهم پيچها بصورت دلتا به يكديگر اتصال دارند و كلاف هر يك از سيم پيچها بصورت دلتا به يكديگر اتصال دارند و دو كلاف هر يك از سيم پيچها در يك جهت سيم پيچي شده می باشد .

در هر لحظه ، ميدان مغناطيسي توليد شده بوسيله هر يك از سيم پيچها بستگي دارد به جرياني كه از آن ميگذرد . اگر جريان صفر باشد ،ميدان مغناطيسي هم صفر خواهد بود اگر جريان ماكزيمم باشد ، ميدان مغناطيسي هم ماكزيمم خواهدبود و زیرا جريان فازها 120 درجه با هم اختلاف فاز دارند ، ميدان هاي مغناطيسي توليد شده هم 120 درجه با هم اختلاف فاز خواهند داشت . حال سه ميدان مغناطيسي مزبور كه در هر لحظه وجود دارند ، با هم تركيب ميشوند و يك ميدان منتجه توليد ميكنند كه روي روتور اقدام ميكند . در آينده خواهيد ديد كه هر لحظه ميدان هاي مغناطيسي تركيب ميشوند ، ميدان مغناطيسي منتجه پيوسته در حال حركت می باشد و بعد از هر سيكل كامل جريان متناوب ، ميدان مغناطيسي مزبور هم با اندازه 360 درجه يا يك دور دوران ميكنند.

دياگرام زير ، شكل موج جريانهاي اعمال شده به استاتور سه فازه مزبور را نشان ميدهد . اين شكل موج ها 120 درجه با هم اختلاف فاز دارند . شكل موجهاي مزبور ميتوانند نشان دهنده سه ميدان مغناطيسي باشد كه بوسيله هر يك از سيم پيچ توليد ميشود . به شكل موجها وابسته شده می باشد كه مشابه فاز مربوطه ميباشد با بهره گیری از شكل موجها ، ميتوانيم در هر 6/1 دور ( معادل 60 درجه ) ميدانهاي مغناطيسي توليد شده را با هم تركيب كنيم تا جهت ميدان مغناطيسي منتجه پيدا گردد. در نقطه 1 ( شكل موج C مثبت وشكل B منفي می باشد .به عبارت ديگر جريانهاي گذرنده از سيم پيچ هاي فاز C,B غير هم جهت هستند و بنابراين جهت ميدانهاي مغناطيسي ناشي از C,B هم غير هم جهت هستند . در بالاي نقطه 1 جهت ميدان بطرز ساده اي نشان داده شده می باشد . توجه داشته باشيد كه B1 قطب شمال و B قطب جنوب می باشد همين ترتيب C قطب شمال و C1 قطب جنوب می باشد . زیرا درنقطه1 هيچ جرياني از سيم پيچ فاز نميگذرد ، ميدان مغناطيسي آن صفر می باشد .

نقطه 2يعني 60 درجه بعد ، شكل موج جريانهاي فازهاي B,A مساوي و مخالف يكديگر و شكل موج C صفر می باشد و بنابراين ميدان مغناطيسي منتجه باندازه60 درجه ديگر گرديده می باشد . درنقطه 3 ، شكل موج B صفر می باشد و ميدان مغناطيسي منتجه با اندازه 60 درجه ديگر ميگرد و به همين ترتيب از نقطه 1تا نقطه 7 ( مشابه يك جريان متناوب 9 ميدان مغناطيسي منتجه باندازه يك دور كامل ميگردد .

در نتيجه اعمال جريان متناوب سه فاز سه سيم پيچي كه بطور قرينه در اطراف اسناتور جاي گرفته باشند باعث ايجاد يك ميدان مغناطيسي گردان ميشود كه اين ميدان باعث دوران روتور ميشود .

موتور سنكرون :

علت اينكه به اين نوع موتورهاي سنكرون ميگويند اين می باشد كه روتور آن  با ميدان مغناطيسي گردان توليد شده در استاتور همگام می باشد . ساختمان اين موتورها اساس شبيه به آلترناتور قطب برجسته می باشد . ميدانيد كه اعمال جريان سه فاز به استاتور يك ميدان مغناطيسي گردان در اطراف روتور توليد ميكند . اما زیرا روتوربه يك منبع جريان مستقيم وصل می باشد مانند يك آهنرباي ميله اي اقدام خواهد كرد . از قبل ميدانيد كه اگر يك آهنرباي ميله اي بطور معلق در يك ميدان مغناطيسي قرار بگيرد، آنقدر دوران خواهد كرد تا در امتداد آن قرار بگيرد . به همين ترتيب روتور سنكرون مانند يك آهنرباي ميله اي اقدام كرده و در امتداد ميدان مغناطيسي توليد شده در استاتور قرار خواهد گرفت . در اين حالت اگر ميدان مغناطيسي دوران كند ، روتور هم همراه آن دوران خواهد كرد . اگر ميدان مغناطيسي گردان قوي باشد ، يك نيروي گردنده قوي بر روتور وارد شده و در نتيجه روتور قادر خواهد بود كه موقع گرديدن يك باري را بگرداند

سرعت گردش ميدان مغناطيسي به فركانس جريان سه فاز اعمال شده به استاتور ، بستگي دارد و زیرا فركانس جريان ثابت می باشد ، موتورهاي سنكرون، عملاً موتورهايي  با يك سرعت معني هستند. در نتيجه براي مواردي مورد بهره گیری قرار ميگيرند كه از حالت بي باري تا حالتي كه بار موتور ماكزيمم می باشد سرعت ثابتي مورد نياز باشد .

برای دانلود فایل ورد متن کامل اینجا کلیک کنید

يكي از عيب هاي موتور سنكرون اين می باشد كه نميتواند از حالت سكون ( ايست ) خود با اعمال جريان متناوب سه فاز شروع بكار كند زیرا متناوب اعمال شده به استاتور ، يك ميدان گرداني با سرعت زياد توليد ميكند.

اين ميدان گردان قطب هاي روتور آنقدر سريع  عقب ميزند كه موتور فرصت پيدا نخواهد كرد كه راه اندازي گردد آغاز در يك جهت دفع ميشود و لحظه اي بعد در جهت ديگر .

به عبارت ديگر ، موتور سنكرون ، درحالت اصلي خود ، درموقع شروع بكار بكردن هيچ كوپلي نخواهد داشت و بنابراين هميشه بوسيله يك موتور القايي كوچك و يا بوسيله سيم پيچ هائيكه معادل تركيب فوق باشد ، راه اندازي ميشود سپس وقتي سرعت موتور به سرعتي نزديك به سرعت سنكرون رسيد به يك منبع جريان مستقيم وصل ميشود . روتور با ميدان گردان به گردش  ادامه ميدهد .

حالا خواهد ديد كه چگونه جريان متناوب يك فاز اعمال شده به سيم پيچي استاتورهم ميتواند يك ميدان مغناطيسي پالسي توليد كند كه به اين وسيله براي راندن موتور مورد بهره گیری قرار بگيرد :

هر لحظه كه قطب هاي روتور به سيم پيچي استاتور نزديك ميشود ، جهت ميدان استاتور بايد طوري هر لحظه عوض گردد كه آنرا جذب كند و به آن گشتاوري در جهت حركتش بدهد بنابراين جريان ميدان در سيم پيچي استاتور بايد در فاصله اي كه قطب هاي غير همنام روتور به سيم پيچي استاتور نزديك ميشود ، باندازه نصف سيكل تغير كند دياگرام زير ، جهت ميدان استاتور را كه بوسيله اعمال كردن جريان متناوب يك فاز ايجاد ميشود ، معين ميكند . شكل اول نصف سيكل جريان متناوب را نشان ميدهد ميبينيد كه وقتي روتور خودش را با ميدان استاتور همگام كرد ، قطبهايش بوسيله سيم پيچ هاي استاتور جذب ميشود . در شكل دوم براي نصف ديگر سيكل جريان متناوب جهت ميدان  استاتور برعكس ميشود وكوپل لازم براي حركت روتور 180 درجه گرديده می باشد سپس يكبار ديگر وقتي قطب هاي روتور به سيم پيچ استاتور نزديك ميشود ، يكديگر را جذب كرده و درنتيجه روتور در جهت قبلي ميگردد بخاطر داشته باشد كه  مانند موتورهاي سنگرون سه فاز ، موتور يك فاز هم به يك وسيله راه اندازي احتياج دارد كه به روتور آن ، گشتاوري درجهت معيني بدهد .

توجه داشته باشيد كه در موتورهاي سنكرون يك فاز كوچك ، ممكن می باشد روتور را از مغناطيسي دائمي بسازند ، در اينصورت احتياج به سيم پيچي هاي ميدان و جريان مستقيم كه به آن اعمال گردد ، ندارد .

موتور القايي :

موتور القايي يكي از انواع موتورهاي جريان متناوب می باشد كه بعلت سادگي و محكم بودن و قيمت ارزان ساختن آن ، بيش از هر موتوري مورد بهره گیری قرار ميگيرد . اين خصوصيات موتور القايي به اين علت كه روتور آن به هيچ منبع ولتاژ خارجي وصل نميشود و دليلي اينكه موتور القايي گفته ميشود ، اينست كه در اثر دوران ميدان مغناطيسي استاتور جريان هاي متناوبي در مدار روتور القاء مي گردد . ساختمان استاتور موتور القايي وموتور سنكرون تقريبا يكسان می باشد اما روتور هاي آنها كاملا با هم فرق ميكنند .روتور موتورهاي القايي از يك استوانه مورق ساخته شده می باشد كه در روي آن شيارهايي هست و سيم پيچ هايي در اين شيارها قرار ميگيرد . اين سيم پيچ ها دو نوع هستند . نوع خيلي معمولي آن از سيم هاي كلفت مسي يا آلومينومي تشكيل شده می باشد كه سرههاي آنها بوسيله دوحلقه فلزي به يكديگر متصل می باشد وشكلي ميسازند كه شبيه فقس سنجابها ميباشد و بعلت ولتاژ خيلي ضعيفي در سيم هاي روتور توليد ميشود ، هيچ عايقي بين هسته روتور سيم ها وجود ندارد . ضمنا فاصله هوايي بين روتوروساتاتور خيلي كوچك در نظر گرفته شده می باشد ، تا ماكزيمم شدت ميدان روي رتور اقدام ميكند .

شما می توانید مطالب مشابه این مطلب را با جستجو در همین سایت بخوانید                     

نوع ديگر سيم پيچي روتور موتورهاي القايي داراي كلافهايي می باشد كه در شيار هاي روتور قرار ميگرند و دراينصورت موتور را با روتورسيم پيچي شده ميگويند .

صرف نظر از نوع روتوري كه در موتورهاي القايي مورد بهره گیری قرار ميگيرد ، اساس كارشان يكي می باشد يعني درهر دو حالت وقتي جريان متناوب به سيم پيچهاي استاتور اعمال ميشود ، ميدان مغناطيسي گرداني توليد ميشود . اين ميدان مغناطيسي . سيمهاي روتور را قطع كرده ، جرياني در آنها القا ميكند . همانطوركه از مطالب گفته شده در پيش ميدانيد اين جريان القا شده ايم ميدان مغناطيسي دراطراف هادي هاي روتور ايجاد ميكند كه ميدان مزبور كوشش ميكند با ميدان استاتور همگام گردد اما زیرا ميدان استاتور دائما درحال گردش می باشد ،روتور نخواهد توانست كه به آن برسد ولي هميشه ميدان مزبور را تعقيب ميكند .

همانطور كه از قانون لنز ميدانيد ، هر جريان القايي كوشش ميكند كه باتغيير ميداني كه آنرا القا كرده می باشد ، مخالف كند در مورد موتور القايي عامل تغيير ، حركت ميدان استاتور می باشد . بنابراين در اثر عكس العمل بين ميدان رتور واستاتور نيروي به روتور وارد ميشود كه حركت دائم ميدان استاتور را از بين ببرد . به عبارت ديگر روتورد در همان جهتي خواهد گرديد كه ميدان استاتور ميگردد و كوشش خواهد كرد كه به آن برسد و در اقدام تا آنجا كه وزن و مقدار باريكه روي موتور می باشد اجازه بدهد ، سرعت روتور تا نزديكي هاي سرعت ميدان استاتور خواهد رسيد .

لنگي در موتورهاي القايي :

شما می توانید تکه های دیگری از این مطلب را در شماره بندی انتهای صفحه بخوانید              

يك موتور القايي امكان ندارد كه روتور بتواند بسرعت ميدان مغناطيسي استانور بگردد . از طرف ديگر ، اگر سرعت ها يكسان باشند ، هيچ حركت نسبي بين روتورو ميدان گردان وجود نخواهد داشت و درنتيجه هيچ جرياني درروتور القا نميشود در اين صورت ، هيچ نيروي گردانده اي هم بررو نوروا نخواهد گردید . بنابراين براي وجود حركت نسبي ، بايد روتوربا سرعتي كمتر از سرعت ميدان مغناطيسي بگردد .

تفاوت سرعت روتوروميدان مغناطيسي معمولا بصورت درصد گفته ميشود و اين اختلاف چند در صد را لنگي بگويند . هر چه لنگي كمتر باشد ، سرعت روتوربه سرعت ميدان استاتور نزديك ميشود .  سرعت موتور بستگي دارد به گشتاور لازم براي بارو هر چه باد موتور بيشتر باشد ، نيروي گردنده قوي تري لازم می باشد تارتور را بگرداند .

این نوشته در برق ارسال شده است. افزودن پیوند یکتا به علاقه‌مندی‌ها.

پاسخی بگذارید