هر کسی مقاله دربارهی ژنراتور داره که به درد تحقیق بخوره لطفا بزاره :question: :sad:
-
-
پاسخ : کسی مقاله درباره ی ژنراتور داره؟
مقدمه
یک موتور الکتریکی ، الکتریسیته را به حرکت مکانیکی تبدیل میآکند. عمل عکس آن که تبدیل حرکت مکانیکی به الکتریسیته است، توسط ژنراتور انجام میآشود. این دو وسیله بجز در عملکرد ، مشابه یکدیگر هستند. اکثر موتورهای الکتریکی توسط الکترومغناطیس کار میآکنند، اما موتورهایی که بر اساس پدیدهآهای دیگری نظیر نیروی الکتروستاتیک و اثر پیزوالکتریک کار میآکنند، هم وجود دارند.
ایده کلی این است که وقتی که یک ماده حامل جریان الکتریسیته تحت اثر یک میدان مغناطیسی قرار میآگیرد، نیرویی بر روی آن ماده از سوی میدان اعمال میآشود. در یک موتور استوانهآای ، روتور به علت گشتاوری که ناشی از نیرویی است که به فاصلهآای معین از محور روتور به روتور اعمال میآشود، میآگردد.
FPRIVATE "TYPE=PICT;ALT=img/daneshnameh_up/4/44/electromotor.jpg"
اغلب موتورهای الکتریکی دوارند، اما موتور خطی هم وجود دارند. در یک موتور دوار بخش متحرک (که معمولاً درون موتور است) روتور و بخش ثابت استاتور خوانده میآشود. موتور شامل آهنرباهای الکتریکی است که روی یک قاب سیم پیچی شده است. گر چه این قاب اغلب آرمیچر خوانده میآشود، اما این واژه عموماً به غلط بکار برده میآشود. در واقع آرمیچر آن بخش از موتور است که به آن ولتاژ ورودی اعمال میآشود یا آن بخش از ژنراتور است که در آن ولتاژ خروجی ایجاد میآشود. با توجه به طراحی ماشین ، هر کدام از بخشهای روتور یا استاتور میآتوانند به عنوان آرمیچر باشند. برای ساختن موتورهایی بسیار ساده کیتهایی را در مدارس استفاده میآکنند.
انواع موتورهای الکتریکی
موتورهای DC
یکی از اولین موتورهای دوار ، اگر نگوییم اولین ، توسط مایکل فارادی در سال 1821م ساخته شده بود و شامل یک سیم آویخته شده آزاد که در یک ظرف جیوه غوطهآور بود، میآشد. یک آهنربای دائم در وسط ظرف قرار داده شده بود. وقتی که جریانی از سیم عبور میآکرد، سیم حول آهنربا به گردش در میآآمد و نشان میآداد که جریان منجر به افزایش یک میدان مغناطیسی دایرهآای اطراف سیم میآشود. این موتور اغلب در کلاسهای فیزیک مدارس نشان داده میآشود، اما گاهاً بجای ماده سمی جیوه ، از آب نمک استفاده میآشود.
موتور کلاسیک DC دارای آرمیچری از آهنربای الکتریکی است. یک سوییچ گردشی به نام کموتاتور جهت جریان الکتریکی را در هر سیکل دو بار برعکس می کند تا در آرمیچر جریان یابد و آهنرباهای الکتریکی، آهنربای دائمی را در بیرون موتور جذب و دفع کنند. سرعت موتور DC به مجموعه ای از ولتاژ و جریان عبوری از سیم پیچهای موتور و بار موتور یا گشتاور ترمزی ، بستگی دارد.
سرعت موتور DC وابسته به ولتاژ و گشتاور آن وابسته به جریان است. معمولاً سرعت توسط ولتاژ متغیر یا عبور جریان و با استفاده از تپها (نوعی کلید تغییر دهنده وضعیت سیم پیچ) در سیم پیچی موتور یا با داشتن یک منبع ولتاژ متغیر ، کنترل میآشود. بدلیل اینکه این نوع از موتور میآتواند در سرعتهای پایین گشتاوری زیاد ایجاد کند، معمولاً از آن در کاربردهای ترکشن (کششی) نظیر لکوموتیوها استفاده میآکنند.
اما به هرحال در طراحی کلاسیک محدودیتهای متعددی وجود دارد که بسیاری از این محدودیتها ناشی از نیاز به جاروبکهایی برای اتصال به کموتاتور است. سایش جاروبکها و کموتاتور ، ایجاد اصطکاک میآکند و هر چه که سرعت موتور بالاتر باشد، جاروبکها میآبایست محکمتر فشار داده شوند تا اتصال خوبی را برقرار کنند. نه تنها این اصطکاک منجر به سر و صدای موتور میآشود بلکه این امر یک محدودیت بالاتری را روی سرعت ایجاد میآکند و به این معنی است که جاروبکها نهایتاً از بین رفته نیاز به تعویض پیدا میآکنند. اتصال ناقص الکتریکی نیز تولید نویز الکتریکی در مدار متصل میآکند. این مشکلات با جابجا کردن درون موتور با بیرون آن از بین میآروند، با قرار دادن آهنرباهای دائم در داخل و سیم پیچها در بیرون به یک طراحی بدون جاروبک میآرسیم.
موتورهای میدان سیم پیچی شده
آهنرباهای دائم در (استاتور) بیرونی یک موتور DC را میآتوان با آهنرباهای الکتریکی تعویض کرد. با تغییر جریان میدان (سیم پیچی روی آهنربای الکتریکی) میآتوانیم نسبت سرعت/گشتاور موتور را تغییر دهیم. اگر سیم پیچی میدان به صورت سری با سیم پیچی آرمیچر قرار داده شود، یک موتور گشتاور بالای کم سرعت و اگر به صورت موازی قرار داده شود، یک موتور سرعت بالا با گشتاور کم خواهیم داشت. میآتوانیم برای بدست آوردن حتی سرعت بیشتر اما با گشتاور به همان میزان کمتر ، جریان میدان را کمتر هم کنیم. این تکنیک برای ترکشن الکتریکی و بسیاری از کاربردهای مشابه آن ایدهآآل است و کاربرد این تکنیک میآتواند منجر به حذف تجهیزات یک جعبه دنده متغیر مکانیکی شود.
موتورهای یونیورسال
یکی از انواع موتورهای DC میدان سیم پیچی شده موتور ینیورسال است. اسم این موتورها از این واقعیت گرفته شده است که این موتورها را میآتوان هم با جریان DC و هم AC بکار برد، اگر چه که اغلب عملاً این موتورها با تغذیه AC کار میآکنند. اصول کار این موتورها بر این اساس است که وقتی یک موتور DC میدان سیم پیچی شده به جریان متناوب وصل میآشود، جریان هم در سیم پیچی میدان و هم در سیم پیچی آرمیچر (و در میدانهای مغناطیسی منتجه) همزمان تغییر میآکند و بنابراین نیروی مکانیکی ایجاد شده همواره بدون تغییر خواهد بود. در عمل موتور بایستی به صورت خاصی طراحی شود تا با جریان AC سازگاری داشته باشد (امپدانس/راکتانس بایستی مدنظر قرار گیرند) و موتور نهایی عموماً دارای کارایی کمتری نسبت به یک موتور معادل DC خالص خواهد بود.
مزیت این موتورها این است که میآتوان تغذیه AC را روی موتورهایی که دارای مشخصهآهای نوعی موتورهای DC هستند بکار برد، خصوصاً اینکه این موتورها دارای گشتاور راه اندازی بسیار بالا و طراحی بسیار جمع و جور در سرعتهای بالا هستند. جنبه منفی این موتورها تعمیر و نگهداری و مشکل قابلیت اطمینان آنهاست که به علت وجود کموتاتور ایجاد میآشود و در نتیجه این موتورها به ندرت در صنایع مشاهده میآشوند، اما عمومیآترین موتورهای AC در دستگاههایی نظیر مخلوط کن و ابزارهای برقی که گاهاً استفاده میآشوند، هستند.
موتورهای AC
موتورهای AC تک فاز:
معمولترین موتور تک فاز موتور سنکرون قطب چاکدار است، که اغلب در دستگاه هایی بکار می رود که گشتاور پایین نیاز دارند، نظیر پنکهآهای برقی ، اجاقهای ماکروویو و دیگر لوازم خانگی کوچک. نوع دیگر موتور AC تک فاز موتور القایی است، که اغلب در لوازم بزرگ نظیر ماشین لباسشویی و خشک کن لباس بکار میآرود. عموماً این موتورها میآتوانند گشتاور راه اندازی بزرگتری را با استفاده از یک سیم پیچ راه انداز به همراه یک خازن راه انداز و یک کلید گریز از مرکز ، ایجاد کنند.
هنگام راه اندازی ، خازن و سیم پیچ راه اندازی از طریق یک دسته از کنتاکتهای تحت فشار فنر روی کلید گریز از مرکز دوار ، به منبع برق متصل میآشوند. خازن به افزایش گشتاور راه اندازی موتور کمک میآکند. هنگامی که موتور به سرعت نامی رسید، کلید گریز از مرکز فعال شده ، دسته کنتاکتها فعال میآشود، خازن و سیم پیچ راه انداز سری شده را از منبع برق جدا میآسازد، در این هنگام موتور تنها با سیم پیچ اصلی عمل میآکند.
موتورهای AC سه فاز:
برای کاربردهای نیازمند به توان بالاتر، از موتورهای القایی سه فاز AC (یا چند فاز) استفاده میآشود. این موتورها از اختلاف فاز موجود بین فازهای تغذیه چند فاز الکتریکی برای ایجاد یک میدان الکترومغناطیسی دوار درونشان ، استفاده میآکنند. اغلب ، روتور شامل تعدادی هادیهای مسی است که در فولاد قرار داده شدهآاند. از طریق القای الکترومغناطیسی میدان مغناطیسی دوار در این هادیها القای جریان میآکند، که در نتیجه منجر به ایجاد یک میدان مغناطیسی متعادل کننده شده و موجب میآشود که موتور در جهت گردش میدان به حرکت در آید.
این نوع از موتور با نام موتور القایی معروف است. برای اینکه این موتور به حرکت درآید بایستی همواره موتور با سرعتی کمتر از فرکانس منبع تغذیه اعمالی به موتور ، بچرخد، چرا که در غیر این صورت میدان متعادل کنندهآهای در روتور ایجاد نخواهد شد. استفاده از این نوع موتور در کاربردهای ترکشن نظیر لوکوموتیوها ، که در آن به موتور ترکشن آسنکرون معروف است، روز به روز در حال افزایش است. به سیم پیچهای روتور جریان میدان جدایی اعمال میآشود تا یک میدان مغناطیسی پیوسته ایجاد شود، که در موتور سنکرون وجود دارد، موتور به صورت همزمان با میدان مغناطیسی دوار ناشی از برق AC سه فاز ، به گردش در میآآید. موتورهای سنکرون را میآتوانیم به عنوان مولد جریان هم بکار برد.
سرعت موتور AC در ابتدا به فرکانس تغذیه بستگی دارد و مقدار لغزش ، یا اختلاف در سرعت چرخش بین روتور و میدان استاتور ، گشتاور تولیدی موتور را تعیین میآکند. تغییر سرعت در این نوع از موتورها را میآتوان با داشتن دسته سیم پیچها یا قطبهایی در موتور که با روشن و خاموش کردنشان سرعت میدان دوار مغناطیسی تغییر میآکند، ممکن ساخت. به هر حال با پیشرفت الکترونیک قدرت می توانیم با تغییر دادن فرکانس منبع تغذیه ، کنترل یکنواخت تری بر روی سرعت موتورها داشته باشیم.
موتورهای پلهآای
نوع دیگری از موتورهای الکتریکی موتور پلهآای است، که در آن یک روتور درونی ، شامل آهنرباهای دائمی توسط یک دسته از آهنرباهای خارجی که به صورت الکترونیکی روشن و خاموش میآشوند، کنترل میآشود. یک موتور پلهآای ترکیبی از یک موتور الکتریکی DC و یک سلونوئید است. موتورهای پلهآای ساده توسط بخشی از یک سیستم دندهآای در حالتهای موقعیتی معینی قرار میآگیرند، اما موتورهای پلهآای نسبتا کنترل شده ، میآتوانند بسیار آرام بچرخند. موتورهای پلهآای کنترل شده با کامپیوتر یکی از فرمهای سیستمهای تنظیم موقعیت است، بویژه وقتی که بخشی از یک سیستم دیجیتال دارای کنترل فرمان یار باشند.
موتورهای خطی
یک موتور خطی اساساً یک موتور الکتریکی است که از حالت دوار در آمده تا بجای اینکه یک گشتاور (چرخش) گردشی تولید کند، یک نیروی خطی توسط ایجاد یک میدان الکترومغناطیسی سیار در طولش ، بوجود آورد. موتورهای خطی اغلب موتورهای القایی یا پلهآای هستند. میآتوانید یک موتور خطی را در یک قطار سریع السیر ماگلیو مشاهده کنید که در آن قطار روی زمین پرواز میآکند.
مباحث مرتبط با عنوان
ادیسون
تبدیل ستاره مثلث
توان الکتریکی تک فاز
تئوری توان حداکثر
جریان الکتریکی
ژنراتور الکتریکی
عناصر الکتریکی
کموتاتور
ماشین هیبریدی
مایکل فارادی
موتور الکتریکی القایی
موتور پله ای
موتور الکتریک خطی
نیکلا تسلا
-
پاسخ : کسی مقاله درباره ی ژنراتور داره؟
سلام اقا میثم
اسم من هادی است
یه سووال شخصی داشتم
آیا شما مهندس برق الکترونیک از دانشگاه امیرکبیر واحد(؟) می باشید
اگه هستید به ایمیل زیر پیغام بدهید
IRIS.BLUE.H@Gmail.comدیدگاه
دیدگاه