KURZUS: Elektrotechnika

MODUL: Egyenáramú gépek

40. lecke: Egyenáramú gépek III. (Fordulatszám változtatás, indítás)

Tanulási célok

A lecke áttanulmányozása után Ön képes lesz:

  • Saját szavaival ismertetni az egyenáramú gépek fordulatszám változtatás módjait.
  • Saját szavaival elmagyarázni, hogy miért van szükség különböző indítási megoldások alkalmazására.
Tevékenységek
  • Olvassa el figyelmesen az egyenáramú gépek fordulatszám változtatásával és indításával foglalkozó részt!
  • Tanulmányozza alaposan a különböző fordulatszám változtatási megoldásokat külső és soros gerjesztésű gépek esetén!
  • Tanulmányozza a külső és soros gerjesztésű motorok indítását!
Tananyag
Fordulatszám változtatás

Az ω= U k I a R a kφ összefüggés alapján 3 lehetőség van az egyenáramú motorok szögsebesség és ezáltal a fordulatszám befolyásolására.

1.Ua (armatúra kapocsfeszültség) változtatása
    • veszteségmentes
    • ez a leggyakoribb és legjobb módszer (az ábrákon a felsőn a külső, az alsón a soros gerjesztésű motor jelleggörbéi láthatók)
2.Ra (főáramköri ellenállás) változtatásával

R 1 < R 2 < R 3 < R 4

A módszer jellemzői:

  • az üresjárási pont nem változik (külső gerjesztésűnél), a sorosnál nincs üresjárási fordulatszám
  • veszteséges, hőenergiát termel ( P= I 2 R )

A gyakorlatban az ellenállásokat a velük párhuzamosan kapcsolt mágneskapcsolókkal kapcsolják be és ki ahogy az alábbi ábrán látható:

3. Φ (fluxus) változtatásával

Φ 1 > Φ 2

A módszer egyik hátrányát az alsó ábra mutatja: a metszéspontban a fluxus változtatásának nincs hatása a fordulatszámra. Előre tudni kell a terhelés tartományát, hogy elkerüljük a metszéspontot. A metszésponttól balra és jobbra a fluxus változtatásának a hatása ellentétes: a fluxus csökkentése a fordulatszám növekedését okozza a metszésponttól balra, míg jobbra éppen ellentétes a hatás.

Indítás

Emlékeztetőül néhány fontos összefüggés:

U k = U b + I a R a I a = U k U b R a , ahol

U b =kφω

Indításkor ( ω=0), ezért nem indukálódik feszültség az armatúrában: Ub=0, ezért I a = U k R a 10-30-szorosa is lehet a névleges áramnak: I i (10...30)× I n . Ez a nagy armatúra áram nemcsak a hálózatra nézve káros, hanem a motorra nézve is, ugyanis nagy teljesítményű motornál olyan nagy áram adódik, amely tönkreteheti a kommutátort és a szénkeféket is. Ezért az indítási áramot mindenképpen csökkenteni kell.

Ia-t csökkenthetjük például az armatúrával sorba kötött ellenállások bekapcsolásával (a tört nevezője nő)

A motorok jelleggörbéje a bekapcsolt ellenállások hatására természetesen megváltozik. Az indítási folyamatot az alábbi ábrák szemléltetik

Ennél a módszernél kihasználjuk, hogy a motor rövid ideig elviseli a névlegesnél kissé nagyobb armatúraáramot. (Az ellenállások használata miatt ez is veszteséges megoldás.)

Önellenőrző feladatok

Töltse ki az alábbi feladatlapot!

1. Adja meg, hogy melyik válasz a helyes!
A fordulatszámot 2 tényező befolyásolja: armatúra kapocsfeszültsége, fluxus.
A fordulatszámot 3 tényező befolyásolja: armatúra kapocsfeszültsége, armatúrakör ellenállása, fluxus.
A fordulatszámot 3 tényező befolyásolja: gerjesztőfeszültség, gerjesztőkör ellenállása, fluxus.
2. Adja meg, hogy melyik válasz a helyes!

 
Az ábra az armatúraköri ellenállás változtatás hatását mutatja külső és soros gerjesztésű motoroknál.
Az ábra az armatúrafeszültség változtatás hatását mutatja külső és soros gerjesztésű motoroknál.
Az ábra a fluxus változtatás hatását mutatja külső és soros gerjesztésű motoroknál.
3. Adja meg, hogy melyik válasz a helyes!

 
Az ábra az armatúraköri ellenállás változtatás hatását mutatja külső és soros gerjesztésű motoroknál.
Az ábra az armatúrafeszültség változtatás hatását mutatja külső és soros gerjesztésű motoroknál.
Az ábra a fluxus változtatás hatását mutatja külső és soros gerjesztésű motoroknál.
4. Adja meg, hogy melyik válasz a helyes!

 
Az ábra az armatúraköri ellenállás változtatás hatását mutatja külső és soros gerjesztésű motoroknál.
Az ábra az armatúrafeszültség változtatás hatását mutatja külső és soros gerjesztésű motoroknál.
Az ábra a fluxus változtatás hatását mutatja külső gerjesztésű motoroknál.
5. Adja meg, hogy melyik válasz a helyes!
Indításkor ( ω=0), ezért nem indukálódik feszültség az armatúrában: Ub=0, ezért I a = U k R a 10-30szorosa is lehet a névleges áramnak.
Indításkor ( ω=0), ezért nem indukálódik feszültség a gerjesztőtekercsben, ezért a gerjesztőáram 10-30szorosa is lehet az armatúra áramnak.