محمد عبدالخانی

3- راه اندازی موتور DC سری
درلحظه ی شروع به کار سرعت موتور صفر است و بنابراین نیروی ضد محرکه الکتریکی E_aنیز صفر است.درنتیجه داریم:

V_t= 0 + I_a (R_s+R_a)

I_a=V_t/R_a+R_s

از آنجایی که مقاومت های R_a وR_s بسیار کوچک هستند در زمان راه اندازی جریان زیادی از منبع تغذیه کشیده می شود. که چندین برابر جریان نامی است و این موضوع نتایج زیر را در بر دارد:
1)ایجاد جرقه ی زیان آور در کموتاتور
2)آسیب دیدن سیم پیچ آمیچر و خراب شدن عایق در اثر گرمای بیش از حد
3)گشتاور راه اندازی بالا و شتاب سریع که میتواند به قسمت های محرک موتور و بار آسیب بزند
4)افت زیاد ولتاژتغذیه
بدین منظور باید جریان ورودی در موتور سری کاهش یابد . برای این کار از یک مقاومت رئوستای(متغییر) به صورت سری با آرمیچر استفاده می شود. پس از راه اندازی موتور و با شتاب گرفتن، نیروی ضد محرکه الکتریکی E_a تولید می شود و باعث کاهش یافتن سرعت می شود حال برای باز گرداندن موتور به سرعت مناسب باید مقاومت راه انداز را به آرامی از مدار خارج کنیم در صورت خارج نشدن مقاومت نتایج زیر حاصل می شود:
1)کاهش سرعت کار موتور
2)تلفات اضافی انرژی(تلفات الکتریکی) وبنابراین کاهش بازده
در صنعت به روش های مختلف این فرایند انجام می پذیرد که در اینجا فقط به نام بردن سه روش از آنها ها بسنده می کنیم:
1)تغییر مقاومت رئوستا به صورت تغییر دستی
2)راه انداز خودکار (با فشردن یک کلید فشاری مقاومت ها به طور خودکار با توجه به مقدار E_a از مدار خارج میشوند)
3)راه انداز نیروی ضد محرکه الکتریکی(به وسیله ی چند رله که دوسر آنها به دوسر آرمیچر وصل است ، و کنتاکت های باز آنها به دو سر مقاومت های سری با آرمیچر متصل است)

4- کنترل سرعت موتور های DC سری

4- کنترل سرعت موتور های DC سری
(روش گشتاور ثابت)
اگر بازه وسیع سرعت مورد نیاز باشد معمولا از موتور های سری استفاده می شود.شکل زیر نمایش طرح واره یک موتور سری با کنترل سرعت توسط تغییرات مقاومت مدار آرمیچر می باشد.
s.jpg

تنظیم ضعیف سرعت در موتور های سری چندان مناسب نیست.
این روش کنترل(گشتاور ثابت)برای کنترل سرعت محرکه هایی نظیر جرثقیل،بالابرها،قطارهاو... کاربرد های مهمی دارد.
به منظور استفاده از ظرفیت کامل موتور در همه ی سرعت ها ، جریان آرمیچر برابر مجاز آرمیچر یعنی مقدار نامی نگه داشته می شود و در نتیجه شار میدان نیز ثابت می ماند ، به همین دلیل این روش به روش گشتاور ثابت معروف است.(T_a=K_aΦ̱I_a)
روش های متنوعی برای کنترل سرعت وجود دارد که در اینجا فقط بعضی از آنهارا نام میبریم :
1)روش آرمیچر شنت شده(آرمیچر را با مقاومت متغییر به صورت موازی وصل می کنیم)
2)کنترل تحریک توسط مقسم((tapped field
3)موازی کردن سیم پیچ تحریک با مقاومت رئوستا

5- مزایا و کاربرد های موتورهای DC سری

5- مزایا و کاربرد های موتورهای DC سری
مزیت ها
1)امکان اتصال به منبع متناوب(به علت سری بودن تحریک وآرمیچر)
2)سرعت بالا در توان های پایین(4000rpm-10000rpm برای موتورهای زیر یک کیلو وات)
3)رِنج سرعت بالا(مشخصه های سرعت)
4)گشتاور راه اندازی بالا(حدود 500% مقدار نامی)
5)استقامت مناسب در مقابل بارهای زیاد
کاربردها
خصوصیت برجسته موتور های سری این است که به مجرد اینکه افزایش گشتاور بار لازم باشد سرعت خود به خود کاهش می یابد.کاهش سرعت همراه با افزایش گشتاور بار یا عکس آن فقط تاثیر کمی روی میزان قدرت الکتریکی(توان) گرفته شده توسط موتور سری دارد.
1)با توجه مزیت های 4و5و3 که در بالا ذکر شد این موتور ها بهترین گزینه برای حمل و نقل هستند در متروها ، اتوبوس های برقی ، خودروهای برقی ، اتومبیل های هیبریدی و... .
2)بالابر ها ، خاک بردار ها،جرثقیل ها .
برای استفاده در این مورد علاوه بر موتور های DC سری از موتور های AC روتور سیم پیچی شده هم استفاده می شود زیرا صرفه ی اقتصادی مطرح است.
3)موتور های تحریک سری اگر به منبعAC وصل شوند هم قابل بهره برداری خواهند بود به همین دلیل به موتور های تحریک سری یونیورسال(اونیورسال) نیز گفته می شود.این موتور ها در لوازم خانگی کاربرد بسیار زیادی دارند.نکته قابل توجه اینکه موتور های تحریکAC سری از موتور های تحریک سری DCبا نسبت ضریب قدرت سرعت کمتری دارند.