پایان نامه بررسی ماشین مخصوص موتورهای تک فاز - پایان نامه بررسی ماشین مخصوص موتورهای تک فاز در 43 صفحه ورد قابل ویرایش
پایان نامه بررسی ماشین مخصوص موتورهای تک فاز در 43 صفحه ورد قابل ویرایش
فهرست مطالب
عنوان صفحه
مقدمه. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
فصل 1- موتورهای القاء یکفاز . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
1-1- ساختمان و طرز کار موتورهای القاء یکفاز. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
1-1-1- تئوری میدان دوگانه دوار . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
1-1-2-تئوری میدانهای متقاطع . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7
1-2- موتور القاء یکفاز با راه اندازی خودبخود. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
1-3- موتور القاء با راه انداز خازنی . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
1-3-1- محاسبات سیم بندی موتورهای یکفاز با سیم بندی استارت موقت . . . . . . . . 11
1-3-2- محاسبه تعداد دور کلافهای موتورهای یکفاز . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
1-4-انواع موتورها با خازن راه انداز . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .21
1-5- موتور خازنی . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
1-5-1- موتور خازنی تک مقدار . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
1-5-2-موتور خازنی دو مقدار . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .26
1-6- موتورهای یکفاز با قطب چاکدار . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
فصل 2- موتورهایی که از طریق رتور راه اندازی می شوند . . . . . . . . . . . . . . . . 30
2-1- موتور های ریپولسیونی ( دفعی ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
2-1-1-ساختمان موتور ریپولسیون . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .32
2-1-2- اصل ریپولسیون. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
2-1-3- موتور ریپولسیون جبرانی . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .34
2-1-4- موتور القاء با راه انداز ریپولسیون . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .34
2-1-5- موتور القاء - ریپولسیون . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
2-2- موتور هایی سری جریان متناوب . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .36
2-2-1- موتور اونیورسال . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .38
2-3- موتورهای سنکرون یکفاز بدون تحریک . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
2-3-1- موتور مقاومت مغناطیسی . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .42
2-3-2- موتور سنکرون پسماندی . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .43
مقدمه
امروزه موتورهایی که برای کار با منبع یکفاز طرح می شوند با انواع مختلف ساخته شده و در منازل ادارات ، کارخانه ها ، کارگاه ها و شرکتهای تجارتی و غیره بطور وسیعی مورد استفاده قرار می گیرند .
موتورهای کوچک مخصوصاً با قدرت کسر اسب بخار کاربرد فراوان دارند بطوریکه پیشرفت محصولات جدید سازندگان سفینه های فضائی ، هواپیماها ، ماشینهای تجارتی ، ماشین های ابزار و غیره در سایه طرح موتورهای با قدرت کسر اسب بخار امکان پذیر می باشد.
چون لزوماً عملکرد و موارد استعمال موتورها بسیار گوناگون است صنعت تولید موتور در زمینه انواع چنین موتورهائی تکامل پیدا کرده بطوریکه برای هر زمینه ای طرحی موجود است.
موتورهای یکفاز را میتوان بسته به ساختمان و روش راه اندازیشان تقسیم بندی کرد .
1- موتورهای القاء- القاء یکفاز انشعابی- القاء یکفاز انشعابی خازنی- با قطب چاکدار
2- موتورهای ریپولسیون ( موتورهای القائی )
3- موتورهای سری جریان متناوب
4- موتورهای سنکرون بدون تحریک
در این مجموعه سعی بر این شده است که ساختمان- طرز کار و کاربرد انواع موتورهای یکفاز تا حد نیاز دانشجویان کاردانی مورد بررسی قرار گیرد.
فصل یک: موتورهای القاء یکفاز
هدفهای رفتاری
در پایان این فصل از دانشجو انتظار میرود که:
- موتورهای القای یکفاز را نام ببرد
- ساختمان, طرزکار, مشخصه گشتاور و کاربرد موتورهای القایی یک فاز را شرح دهد
- از دو طریق تئوری میدان دوگانه دوار و میدانهای صلیبی عدم راه اندازی موتورهای القایی یکفاز بخودی خود را شرح دهد.
- محاسبات سیم بندی موتورهای یکفاز با سیم بندی استارت موقت را انجام دهد.
- قطر سیم اصلی و راه انداز موتورهای یکفاز استارت موقت را محاسبه کند.
- آرایش کلافهای موتورهای یک فاز استارت موقت را ترسیم کند.
- خازن مورد نیاز موتورهای یکفاز استارت موقت را محاسبه کند.
1-1- ساختمان و طرز کار موتورهای القاء یکفاز :
از نظر ساختمان این موتور کمابیش شبیه موتور القاء چند فاز است جز اینکه :
1- استاتور آن با سیم پیچی یکفاز مجهز شده است .
2- یک کلید گریز از مرکز در بعضی موتور بکار رفته تا سیم پیچی راه اندازی را از مدار خارج کند . وقتی سیم پیچی استاتور از منبع یکفاز تغذیه می شود ، شاری ( میدان ) تولید می شود که فقط متناوب است یعنی فقط در طول یک محور فضا متناوب است . این شار بطور سنکرون نمی چرخد بر خلاف استاتوری که با منبع دو فاز یا سه فاز تغذیه می شود . شار متناوب یا ضربانی نمی تواند رتور قفس سنجابی را بگردش در آورد ( فقط شار گردان میتواند ) باین ترتیب موتور یکفاز خودش می تواند راه بیفتد .
بعد از مدت زمانی A و Bباندازه و طبق شکل (b) 1 بچرخیده اند و فشار نتیجه آنها چنین خواهد بود :
پس از گذشت یک ربع سیکل گردش شارهای A و B طبق شکل (c)1 در خلاف جهت یکدیگر شده بطوریکه شار منتجر صفر است .
بعد از نیم سیکل شارهای A و B نتیجه دارند . بعد از سه ربع سیکل مجدداً نتیجه آنها فر می شود شکل (c) 1 و بهمین ترتیب . اگر مقادیر شار نتیجه را بر حسی بین صفر تا ْ360 رسم کنیم منحنی شکل 2 بدست می آید با این ترتیب می توان شار متناوبی را بدو شار دوار بادامنه نصف با سرعت سنکرون در جهات مخالف تجزیه کرد . با ید یا اوری کرد که اگر نقوش رتور s نسبت به شار دوار راستگرد s باشد دوار چپ گرد (s-2) خواهد بود .
هر یک از دو مولفه شار که دور استاتور میچرخند رتور را قطع کرده و هر کدام در رتور نیروی محرکه الکتریکی القاء کرده و کوپل تولید مینایند . واضح است که این دو کوپل راست گرد و چپ گرد نام دارند ) در جهات مخالفند و بنابراین کوپل نتیجه طبق شکل 3 برابر اختلاف این دوکوپل است .
اثبات: اگر N سرعت رتورباشد لغزش نسبت به شار دوار راستگرد:
شار چپ گرد درخلاف جهت گردش رتور میچرخدلغزش نسبت به شار چپ گرد:
اما اگر رتور چنین ماشینی را با دست ( یا با موتورهای کوچکی ) راه بیندازیم ( در هر جهتی سپس بلافاصله کوپل بالا رفته و موتور شتاب میگیرد تا بسرعت نهائی خود برسد ( جز اینکه اعمال شده خیلی زیاد باشد ) .
این عملکرد بخصوص موتور کفاز را می توان بدو طریق استدلال کرد :
1- با تئوری دو میدان یا میدان دوبل گردان
2- با موتوری میدان صلیبی
دراینجا تئوری اول را مختصراً بحث می نمائیم:
1-1-1- تئوری میدان دوگانه دوار
این تئوری با استفاده از این قانون که یک کمیت متناوب تک محور ( تک امتداد ) را می توان با دو بردار نصف مقدار که در خلاف جهت یکدیگر میچرخد جایگزین کرد بیان می شود . طبق این قانون یک شار متناوب سینوسی را می توان با دو شار گردان ( دورا ) نشان داد که مقدار هر کدام نصف مقدار شار متناوب بوده و هر کدام با سرعت سنکرون در جهات مخالف میچرخند .
چنانکه شکل (a)1 نشان میدهد شار متناوب دارای مقدار ماکزیمم بوده و مولفه های A و B آن معادل است که در جهت ساعت و خلاف ساعت میچرخند .
حال قدرت تولیدی توسط رتور :
اگر N سرعت رتور باشد کوپل تولیدی :
بنابراین کوپلهای راست گرد و چپ گرد عبارتند از :
به وات سنکرون به وات سنکرون
کوپل مجموعه ( نتیجه )
شکل 3 این دو کوپل و کوپل نتیجه را برای لغزشهای بین صفر تا 2+ نشان میدهد . در حال سکون 1=s و 1=s-2 بنابراین مقدار این دو کوپل مساوی بوده و د رخلاف جهت یکدیگرند و در نتیجه کوپل مجموعه صفر است باین ترتیب موتور یکفاز کوپل راه اندازی ندارد .
اگر رتور را قدری بچرخانیم مثلاً در جهت ساعت کوپل راست گرد رو با افزایش راست گرد رو با افزایش گذاشته و کوپل چپ گرد رو بکاهش میگذارد بنابراین کوپل نتیجه در جهت ساعت مقداری خواهد داشت که موتور را تا سرعت کامل شتاب خواهد داد .
فصل دو
موتورهایی که از طریق رتور راه اندازی میشوند
2-1- موتورهای ریپو لسیون ( دفعی )
این نوع موتورها را میتوان به 4 دسته مشخص تقسیم کرد :
1- موتورریپولسیون :
این موتور از اجزاء زیر ساخته شده است:
الف) یک سیم پیچ استاتور
ب) یک روتور که مانند آرمیچر ماشین جریان مستقیم پیچیده شده است.
ج) کموتاتور
د) یک سری جارو که اتصال کوتاه شده و همیشه با کموتاتور اتصال کوتاه دارند.
این نوع موتور براساس دامنه قطب ها کار می کندو به وسیله اتصال کوتاه کننده بوجود می آید.
2- موتور ریپولیسیون جبرانی:
این نوع موتور کاملاً مشابه موتور ریپولسیون بوده جز اینکه :
الف) یک سیم پیچ استاتور اضافی دارد که سیم پیچی جبر انگر نامیده می شود.
ب) یک سری جاروی دیگر بین سری جاروهای اتصال کوتاه شده قرار دارد سیم پیچی جبرانگر و این جارو ها بطور سری بسته شده اند.
3- موتور القاء با راه اندازی ریپولیسیون:
این موتور مانند موتور ریپولیسیون راه می افتد ولی در حالت کار عادی مانند یک موتور القاء با مشخصه سرعت ثابت کار می کند . اجزاء ساختمانی این موتور عبارتند از:
الف: یک سیم پیچ استاتور
ب: یک رتور که مانند آرمیچر ماشین d.c پیچیده شده است.
ج: یک کموتاتور
د: یک وسیله گریز از مرکز که تمام تیغه های کموتاتور را اتصال کوتاه می کند (به کمک یک حلقه (طوق) اتصال کوتاه کننده) این عمل هنگامی انجام می شود که سرعت موتور تقریباً به 75 درصد سرعت کامل آن برسد.
4- موتور القاء ریپولسیون
این موتور براساس ترکیب قانون القاء و دافعه مغناطیسی (ریپولسیون) کار می کند و تشکیل شده از :
الف) سیم پیچی استاتور
ب) دو سیم پیچی رتور : یکی قفس سنجابی و دیگری مانند سیم پیچ آرمیچر ماشین d.c که به کموتاتور وصل می شود.
ج)دو جاروی اتصال کوتاه
2-1-1- ساختمان موتور ریپولیسیون(دفعی)
اجزائ ساختمان این موتور عبارت است از
1- یک سیم پیچ استاتور توزیع شده از نوع قطب صاف که در شیارهای یکنواخت استاتور پیچیده شده است. (مانند موتور القاء یک فاز انشعابی) استاتور عموماً برای 4 ، 6 یا 8 قطب پیچیده می شود.
2- یک رتور (از نوع شیاردار) دارای سیم پیچی توزیع شده (درهم یا موجی) که به کموتاتور وصل شده است رتور عیناً مانند آرمیچر ماشین جریان مستقیم می باشد.
3- یک کموتاتور که ممکن است بدو نوع ساخته شود : کموتاتور محوری با تیغه های موازی محور یا کموتاتور شعاعی یا عمودی با تیغه های شعاعی که جارو ها بطور افقی روی آن قرار می گیرند.
مشخصات فروشنده
نام و نام خانوادگی : علیرضا خشاوه پور
شماره تماس : 09357717947 - 05137573265
ایمیل :info@cero.ir
سایت :cero.ir