KURZUS: Elektrotechnika

MODUL: Egyenáramú gépek

39. lecke: Egyenáramú gépek II. (Az egyenáramú gépek osztályozása)

|  | Tanulási célok
| A lecke áttanulmányozása után Ön képes lesz:
| Saját szavaival ismertetni az egyenáramú gépek fajtáit. Saját szavaival elmagyarázni a külső és párhuzamos gerjesztésű gépek jellemzőit. Saját szavaival elmagyarázni a soros és vegyes gerjesztésű gépek jellemzőit.
| Tevékenységek
| Olvassa el figyelmesen az egyenáramú gépek osztályozásával és működésével foglalkozó részt! Tanulmányozza alaposan a külső és párhuzamos gerjesztésű gépek jellemzőit! Tanulmányozza alaposan a soros és vegyes gerjesztésű gépek jellemzőit!
| Tananyag
| Egyenáramú gépek osztályozása
| Az egyenáramú gépeket a gerjesztés módja szerint négy csoportba osztjuk. Ezek láthatók az alábbi ábrán:
| Külső gerjesztésű motor (párhuzamos is)
| A külső gerjesztésű motornak két pár független kivezetése van. Egyikre kapcsoljuk a gerjesztő feszültséget, a másikra pedig az armatúra feszültséget. A működést leíró összefüggések az alábbiakban láthatók:
| φ=á l l. U k = U b + I a ⋅ R a U = i U b =k⋅φ⋅ω M=k⋅φ⋅ I a U b × I a =M ω
| ω= U b k⋅φ =− R a I a k⋅φ + U k k⋅φ ⇒y=m x+b
| A motor egyik legfontosabb tulajdonsága a fordulatszámtartás, azaz növekvő nyomaték mellett (mint ahogy az ábrán is látható) nem változik meg lényegesen a fordulatszám.
| Soros gerjesztésű motor
| Villamos helyettesítő képe az alábbi ábrán látható:
| Az armatúra sorosan van kapcsolva a gerjesztőtekerccsel, ezért a gerjesztőáram azonos az armatúraárammal.
| Ig =Ia
| emiatt:
| φ=f( I a )
| és:
| ω= U k k⋅φ − I a ⋅ R a k⋅φ = U k k⋅ k ′ ⋅ I a − R a k⋅ k ′
| ennek megfelelően a fordulatszám az armatúraáram függvényében hiperbola (fordítottan arányos) függvényt ad.
| Az ábráról leolvasható, hogy a soros gerjesztésű motornak nincs üresjárási fordulatszáma (terhelés nélkül indítani tilos).
| A motor indulásakor, amikor az armatúraáram nagy és a fordulatszám még kicsi, akkor adja le a legnagyobb nyomatékot, majd a fordulatszám növelésével csökken a nyomaték és az áramfelvétel is. Ezt a viselkedést járműveknél (troli, villamos, metro, vasút) és különböző kéziszerszámoknál ideálisan ki lehet használni, hiszen ezeknek a gépeknek induláskor van szükségük nagy nyomatékra, az elért fordulatszámot már kisebb nyomatékkal is fenn lehet tartani.
| A fordulatszám erősen függ a terheléstől
| M=k⋅φ⋅ I a = k ′ ⋅ I a 2
| a nyomaték az armatúraáram négyzetével arányos
| M⋅n≈á l l.=P
| tehát a motor teljesítménytartó.
| A soros gerjesztésű motor sajátos tulajdonsága, hogy egyaránt működik váltakozó-, illetve egyenáramú táplálásról is, ezért univerzális gépnek nevezzük. A motor forgásirányának változtatása csak a gerjesztő tekercs kapcsainak felcserélésével lehetséges. Fontos azonban, hogy egy 230V váltakozófeszültségre tervezett gépet, nem lehet 230V egyenfeszültségről táplálni, ilyenkor ugyanis a tekercs reaktanciája megszűnik, így kisebb lesz a terhelés és az áram nagyon megnő.
| Vegyes gerjesztésű motor
| Villamos helyettesítő képe az alábbi ábrán látható:
| A fordulatszám illetve a nyomaték az armatúraáram függvényében:
| A jelleggörbékben felismerhető a soros és a párhuzamos gerjesztés hatása is, ugyanis nem lineáris a fordulatszám jelleggörbe, azonban van üresjárási fordulatszám.
| Összefoglalva a jellemzői:
| Ritkán használják, Nem fordulattartó, Van soros és párhuzamos gerjesztése is.

|  | Önellenőrző feladatok
| Töltse ki az alábbi feladatlapot!
| 1. Adja meg, hogy melyik válasz a helyes!
| A külső és párhuzamos gerjesztésű motor működési jellemzői hasonlóak.
| A külső és soros gerjesztésű motor működési jellemzői hasonlóak.
| 2. Adja meg, hogy melyik válasz a helyes!
| A vegyes gerjesztésű motornak nincs üresjárási fordulatszáma.
| A soros gerjesztésű motornak nincs üresjárási fordulatszáma.
| 3. Adja meg, hogy melyik válasz a helytelen!
| A külső gerjesztésű motor nyomatéka négyzetesen arányos az armatúra árammal.
| A soros gerjesztésű motor nyomatéka négyzetesen arányos az armatúra árammal.
| 4. Adja meg, hogy melyik válasz a helytelen!
| A külső gerjesztésű motor fordulatszámtartó.
| A külső gerjesztésű motor teljesítménytartó.
| 5. Helyes-e az alábbi állítás?
A soros gerjesztésű motor egyaránt működik váltakozó-, illetve egyenáramú táplálásról is, ezért univerzális gépnek nevezzük. |