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 k⋅φ összefüggés alapján 3 lehetőség van az egyenáramú motorok szögsebesség és ezáltal a fordulatszám befolyásolására.
1. | U a (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. | R a (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 =k⋅φ⋅ω
| 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.