DC motor tasarımlarının DC jeneratör tasarımlarından farkı nedir?


12

Bazı dc motorlar, bir akımı indüklemek için çıkış miline mekanik tork uygulanarak jeneratör olarak da kullanılabilir. Bununla birlikte, bir dc motor bunu yapabilse bile , bu amaç için tasarlanmadığını ve dolayısıyla motor yerine jeneratör olarak kullanıldığında daha az verimli çalıştıklarını hayal ediyorum.

Kuşkusuz naif anlayışımla, dc jeneratörleri ve dc motorları aslında aynı makinelerdir, ancak girişler ve çıkışlar ters çevrilmiştir. Bu beni bir yönü diğerinden daha verimli hale getirmek için başka bazı tasarım unsurlarının kullanıldığına inanmamı sağlıyor.

DC jeneratörleri ve dc motorlar, bir giriş / çıkış yönünü diğerinden daha verimli hale getirmek için ne kadar farklı tasarlanmıştır? Her iki yönde verimliliği artırmak için elektriksel veya mekanik olarak ne yapılabilir?

Özellikle, bir dc motoru bir jeneratöre dönüştürmekle ilgileniyorum ve mekanik enerjiyi elektrik enerjisine dönüştürmede verimliliğini nasıl artırabileceğimi bilmek istiyorum.

Yanıtlar:


12

Eski günlerde DC jeneratörleri komütasyonlu cihazlar ile fırçalandı. Bir veya daha fazla stator sargısı ve armatür sargısı vardı. Saha sargısı DC jeneratörleri ve motorlar yaygın olarak üç yöntemden birine bağlandı: Seri, Şant ve Bileşik. Ayrıntılara girmeden, her birinin kendi güçlü ve zayıf yönleri vardı. Ancak sadece bu iki şeyi hatırlamanız gerekir: DC motorun voltajı giriş mili hızına bağlıdır. Akım, torkun bir fonksiyonudur. Daha fazla voltaj, daha fazla RPM ve daha fazla amper, daha fazla newton metre (veya ayak-pound) anlamına gelir.

Tüm bunlarla birlikte, sabit bir voltaj elde etmek için sabit bir hız kaynağına ihtiyacınız var. Ve yükünüzün mevcut talebini karşılamak için yeterli torka sahip olduğunuzdan emin olmanız gerekir, aksi takdirde voltaj düşer. Eski otomobiller jeneratörleri değiştirmişti. Gerilimi düzenleyemediler, bu nedenle yaklaşık 10-14 voltluk bir aralık kullandılar ve motor hızı voltaj aralığı dahilindeyken kapanan bir röle kullandılar. Voltaj çok düşük veya çok yüksek olursa, röle açılır. Günümüz standartlarına göre ilkel. Günümüz otomobilindeki Alternatör, stator çıkış voltajına bağlı olarak alan kuvvetini değiştiren armatür akımını değiştiren bir voltaj düzenleme devresi kullanır. Daha düşük hız, armatür için daha fazla akım ve daha yüksek hızlarda daha az akım anlamına gelir.

DC jeneratörleri motorlardan ne kadar farklıydı? Hiç de farklı değil. Bir şey varsa, mekanik bir tasarımda, birincil taşıyıcıya (buhar, ICE, elektrik vb.) Yine de, çok daha büyük dinamotlarda, ağır yük altyapılarının bir sonucu olarak komütasyon düzlemindeki kaymayı telafi etmek için ayarlanabilir komütatör fırçaları vardı. Bir el çarkı, jeneratörü normal çalışma parametrelerine geri getirmek için komütasyon düzlemini ilerleten veya geciktiren bir sonsuz dişliyi döndürür. Motorun megawatt özellikli olmadığından emin olduğum için bu konuda endişelenmenize gerek yok.

Motorunuzun sabit mıknatıslı bir motor olduğunu tahmin ediyorum. Etiket devri, isim plakası voltajını elde etmek için motoru döndürmeniz gereken şeydir. Bu, 6000 RPM'de dönen bir 12V motorunuz varsa, 12V almak için 6000 RPM'ye ihtiyacınız var demektir. Sabit bir hız kaynağınız yoksa voltajı ayarlamanız mümkün değildir. Motorunuzdan sabit bir voltaj almak için bir kova takviye anahtarlama regülatörüne ihtiyacınız olacaktır.

Bunu rüzgar veya hidro gibi yenilenebilir bir enerji projesi için kullanıyorsanız, bir şarj kontrolörü genellikle bir kova / yükseltme regülatörü aracılığıyla geniş bir giriş voltajı salınımı için tasarlanmıştır. Güneş panelleri, sabit mıknatıslı DC jeneratörüne yakın bir benzerliktir, dahili voltaj regülasyonu yoktur ve giriş enerjisi varsa değişen bir miktardır. Güneş bir dakika ve bir dakika geç parlıyor, bir bulut tarafından engelleniyor olabilir. Bu nedenle şarj kontrolörü, değişken girişinden yararlı bir sabit voltaj yapmak için elinden geleni yapar. Oradan, daha sonra kullanmak üzere bu gücü yakalamak ve düşük giriş olayları için bir tampon görevi görmek için depolama pillerini kullanın.

Ve sadece referans olarak, bir AC motor, genellikle eşzamanlı hızda, etiket plakasından daha hızlı döndürürseniz güç üretebilir. Fakat yine de, voltaj regülasyonu ve sabit bir hız gerekmez. Değerinden daha fazla sorun. Ayrıca dikkat: jet uçakları, gaz kelebeği değiştikçe sabit 60 veya 400Hz AC frekansı sağlayan sabit şaft hızları üretmek için çok ayrıntılı bir mekanik hız regülatörü kullanır.


4

DC jeneratörleri veya herhangi bir önemli boyuttaki dinamolar bu günlerde oldukça nadirdir. Harici bir redresörlü bir AC jeneratörü (alternatör) kullanmak çok daha yaygındır.

Sorunuza yetkili bir yanıtım yok, ancak önemli bir şekilde farklı olmalarının herhangi bir nedenini gerçekten göremiyorum. Mekanik güç, manyetik alan tasarımı ve elektriksel özellikler ile ilgili tüm sorunlar, gücün gerçekte hangi yönden aktığından bağımsız olarak hemen hemen aynıdır.


3

İlk olarak, dinamoların ya sadece bir marş başlangıcı gücüne ya da kalıcı mıknatıslara ihtiyacı vardır, çünkü sadece statordaki elektromıknatıslara bağlı olamazlar; akımı olmayan bir kabloyu başka bir kablonun yanında akım olmadan hareket ettirerek elektrik üretemezsiniz.

Sabit mıknatıslı DC motor, eksenine dönme gücü sağlarsanız bir dinamo görevi görür, bu nedenle burada çok fazla fark yoktur. Komütatör, manyetik alan motoru frenlediğinde erken kesme ihtiyacını göz ardı ederek biraz farklı bir şekilde hizalanabilir; motorun başlamadığı, komşu bir mıknatıs tarafından çekilmeyen bir 'ölü bölge' yaratmama endişesi olmazdı. Bir şey olursa, cihaz oldukça basit olacaktır.

Şimdi stator için elektromıknatıslarla uğraşmak istiyorsanız, bazı farklılıklar olacaktır ... genellikle bunlar daha sonra dinamodan şarj edilebilecek harici bir kaynaktan güçlendirilir.

Sitemizi kullandığınızda şunları okuyup anladığınızı kabul etmiş olursunuz: Çerez Politikası ve Gizlilik Politikası.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.