نحوه راه اندازی الکتروموتورها



نمونه ای از راه اندازهای ابتدایی در شکل 3-16 نمایش داده شده است. این نوع راه انداز دارای یک مقاومت می باشد که شیارهایی بر روی آن وجود دارد. این مقاومت می تواند به تدریج توسط یک کلید چاقویی که به شیارهای روی مقاومت وصل می شود از مدار خارج شده و در نهایت زمانی که موتور می خواهد راه اندازی شود، کلید به انتهای مقاومت اتصال پیدا کرده و در نتیجه تمام مقاومت راه انداز با آرمیچر به شکل سری قرار خواهد گرفت.


@image


زمانی که سرعت موتور بالا می رود، تیغه به شکل آهسته ای بسته شده و مقاومت به تدریج از مدار خارج خواهد شد. این عمل تا زمانی ادامه می یابد که تیغه به طور کامل بسته شده و تمام مقاومت از مدار خارج شود. ایراد این نوع از راه اندازی این می باشد که بعد از خاموش کردن و ایستادن موتور در صورتی که اپراتور فراموش کند که کلید راه اندازی را باز نماید در صورتی که موتور مجددا شروع به کار کند دیگر مقاومتی با آرمیچر به طور سری نخواهد بود و فقط مقاومت آرمیچر سر راه جریان قرار خواهد گرفت و ممکن است باعث آسیب رسیدن به موتور شود. به همین دلیل و همچنین به این دلیل که این نوع راه انداز در زمان بالا بودن سرعت ماشین و یا قطع شدن مدار میدان نمی تواند از موتور حفاظت کند، این نوع راه انداز عملا هیچ گونه استفاده ای را نخواهد داشت.


در موتورهای سری به طور معمول راه اندازه با وسیله تنظیم سرعت ترکیب می شود و نام کنترل کننده را خواهد گرفت. کنترل کننده در ساده ترین نوع خود از یک رئوستای بزرگ بهره می برد که به شکل سری یا میدان و آرمیچر قرار دارد که با تغییر درجه این رئوستا سرعت موتور تنظیم خواهد شد. اما دقت داشته باشید که چنین رئوستایی باعث کاهش راندمان ماشین خواهد شد زیرا تمام جریان آرمیچر از آن عبور کرده و مقدار زیادی از قدرت هدر خواهد رفت.


یک نوع از راه اندازهای موتور شنت از مقاومتی تشکیل شده است که دارای سه سر بوده و همانطور که در شکل بعد نشان داده شده است نقطه L به یک طرف منبع تغذیه، نقطه F به میدان و نقطه A به آرمیچر وصل خواهند شد. در زمان راه اندازی بازوی راه انداز به سمت اولین اتصال حرکت کرده و تمام مقاومت راه اندازی به صورت سری با آرمیچر قرار خواهد گرفت. همچنین سیم پیچ میدان با یک آهنربای الکتریکی به طور سری وصل شده و زمانی که سرعت موتور بالا می رود و نیروی ضد الکتروموتوری زیاد می شود بازوی مذکور به ترتیب به سمت سایر اتصالات حرکت کرده و تدریجا مقاومت راه انداز را کاهش خواهد داد. در چنین حالتی در اثر حرکت بازو به تدریج چند مقاومت به شکل سری با سیم پیچی میدان و آهنربای الکتریکی قرار خواهد گرفت. زمانی که بازو به طور کامل در سمت راست و در نقطه راه اندازی قرار گرفت آنگاه آرمیچر به طور مستقیم به منبع وصل شده و با سرعت ماکزیمم کار می کند. روی بازوی راه اندازی یک قطعه آهن کوچک چسبانده شده است که توسط یک آهنربای الکتریکی جذب شده و در نهایتا بازو در نقطه راه اندازی نگه داشته می شود. دقت کنید که جریان میدان از داخل سیم پیچ آهنربای مذکور عبور می کند. در صورتی که ولتاژ منبع در حد صفر و یا کم باشد و یا در صورتی که میدان در جایی قطع شود آهنربا دیگر آهن را جذب نکرده و یک فنر برگرداننده بازو را به عقب فشار می دهد تا در حالت Off قرار بگیرد. بدین شکل است که موتور از منبع جدا شده و موتور در برابر این که موقع روشن شدن مجدد در اثر فقدان مقاومت راه انداز در مدار دچار آسیب شود محافظت خواهد شد.


فنری که بازو را به عقب برمی گرداند می تواند به گونه ای تنظیم شده باشد که در صورت افت ولتاژ در حد معین بتواند بازو را برگرداند. به این کار اصطلاحا حفاظت ولتاژ پایین گفته می شود. برای حفاظت موتور در برابر جریان زیاد از یک آهنربای الکتریکی دیگر استفاده خواهد شد که جریان آرمیچر از سیم پیچ آن عبور می کند. این آهنربا به گونه ای تنظیم شده که وقتی جریان عبورکننده از آرمیچر بسیار بالا باشد قطعه آهنی که روی فنر بازوی راه انداز وصل شده است به وسیله آن جذب خواهد شد.

تنظیم کننده ولتاژ
دامنه ولتاژ تولید شده به وسیله ژنراتور به شدت میدان مغناطیسی و در واقع به جریان میدان بستگی دارد. در یک ژنراتور AC مانند ژنراتورهای جریان مستقیم ولتاژ خروجی با بار تغییر پیدا می کند. همچنین علاوه بر افت IR که مربوط به مقاومت اهمی سیم پیچ های می شود افت دیگری به نام افت Ix نیز وجود دارد که بستگی به خودالقایی سیم پیچ دارد. زمانی که بار اضافه شود، هر دو نوع افت باعث کاهش ولتاژ خروجی خواهد شد. برای اینکه این افت ولتاژها جبران شود یک رئوستای دستی را در مدار میدان قرار می دهند تا شدت میدان تغییر کند. اما به دلیل اینکه در اکثر ژنراتورها بار به طور مداوم کم و زیاد می شود نیاز است که شدت میدان مرتبا تنظیم شود. این کار توسط وسائل اتوماتیک تنظیم ولتاژ انجام می گیرد که در آنها از جریان متغیر بار برای ایجاد تغییرات لازم در جریان میدان استفاده می شود.

مقاله مرتبط


موتورهای شنت

گشتاور قابل استفاده در یک موتور، از اثر متقابل میدان مغناطیسی اطراف حلقه های آرمیچر و میدان اصلی ایجاد خواهد شد. بنابراین مقدار آن به شدت میدان مغناطیسی اصلی و همچنین میدان ناشی از جریان آرمیچر بستگی داشته و با تغییر آنها گشتاور نیز دچار تغییر خواهد شد.

موتورهای الکتریکی AC

به دلیل اینکه مقدار زیادی از قدرت الکتریکی تولید شده به صورت متناوب است اکثر موتورها به شکلی طراحی می شوند که به جریان متناوب کار کنند.

موتورهای القایی دوفاز

موتورهای القایی برای کار کردن به صورت موتورهای دوفاز و سه فاز طراحی شده اند اما در تمام موارد، جریان متناوب اعمال شده به استاتور یک میدان گردان تولید می کند تا روتور را به همراه خود بکشد.

اصول کار ماشین های الکتریکی

اصول کار ماشین های الکتریکی بدین شکل است که انرژی الکتریکی را به مکانیکی و بالعکس تبدیل می نماید. ماشین های القایی، ماشین های جریان مستقیم (DC) و ماشین های سنکرون از جمله مهم ترین دستگاه هایی هستند که این نوع از تبدیل انرژی را انجام می دهند.