జనరేటర్ వ్యవస్థ - DC మోటార్

అయస్కాంత ప్రవాహాన్ని సర్దుబాటు చేయడం ద్వారా అందించబడే దానికంటే విస్తృత పరిధిలో డ్రైవ్ వేగం యొక్క స్టెప్‌లెస్ నియంత్రణ వివిధ యంత్ర సాధనాలకు తరచుగా అవసరం. సమాంతర ప్రేరణతో DC మోటార్… ఈ సందర్భాలలో, మరింత సంక్లిష్టమైన ఎలక్ట్రిక్ డ్రైవ్ సిస్టమ్‌లు ఉపయోగించబడతాయి.

అంజీర్ లో. 1 జనరేటర్-మోటార్ సిస్టమ్ (సంక్షిప్త G - D) ప్రకారం సర్దుబాటు చేయగల ఎలక్ట్రిక్ డ్రైవ్ యొక్క రేఖాచిత్రాన్ని చూపుతుంది. ఈ వ్యవస్థలో, ఇండక్షన్ మోటారు IM స్వతంత్రంగా ఉత్తేజిత DC జనరేటర్ G మరియు ఒక ఎక్సైటర్ Bని నిరంతరం తిప్పుతుంది, ఇది సమాంతర-ఉత్తేజిత తక్కువ-శక్తి DC జనరేటర్.

DC మోటార్ D యంత్రం యొక్క వర్కింగ్ బాడీని నడుపుతుంది. జనరేటర్ OVG మరియు మోటారు ATS యొక్క ఉత్తేజిత వైండింగ్‌లు ఎక్సైటర్ B ద్వారా సరఫరా చేయబడతాయి. జనరేటర్ G యొక్క ఉత్తేజిత సర్క్యూట్ యొక్క ప్రతిఘటనను రియోస్టాట్ 1 ద్వారా మార్చడం ద్వారా, మోటారు D యొక్క ఆర్మేచర్‌కు వర్తించే వోల్టేజ్ మార్చబడుతుంది మరియు తద్వారా మోటారు వేగం నియంత్రించబడుతుంది. ఈ సందర్భంలో, మోటారు పూర్తి మరియు స్థిరమైన ఫ్లక్స్ వద్ద పనిచేస్తుంది ఎందుకంటే rheostat 2 తీసివేయబడుతుంది.

వోల్టేజ్ U మారినప్పుడు, వేగం n0 ఆదర్శ మోటార్ నిష్క్రియ వేగం D. మోటారు ఫ్లక్స్ మరియు దాని ఆర్మేచర్ సర్క్యూట్ నిరోధకత మారదు కాబట్టి, వాలు b స్థిరంగా ఉంటుంది. అందువల్ల, U యొక్క విభిన్న విలువలకు సంబంధించిన రెక్టిలినియర్ మెకానికల్ లక్షణాలు ఒకదానికొకటి క్రింద మరియు ఒకదానికొకటి సమాంతరంగా ఉంటాయి (Fig. 2).

అన్నం. 1. సిస్టమ్ జనరేటర్ - DC మోటార్ (dpt)

అన్నం. 2. జనరేటర్ యొక్క యాంత్రిక లక్షణాలు - DC మోటార్ సిస్టమ్

స్థిరమైన నెట్‌వర్క్ నుండి అందించబడిన అదే ఎలక్ట్రిక్ మోటారు లక్షణాల కంటే అవి ఎక్కువ వాలును కలిగి ఉంటాయి, ఎందుకంటే G - D వ్యవస్థలో జనరేటర్ యొక్క స్థిరమైన ఉత్తేజిత ప్రవాహం వద్ద వోల్టేజ్ U ఆధారపడటం ప్రకారం పెరుగుతున్న లోడ్‌తో తగ్గుతుంది:

ఎక్కడ ఉదా. మరియు rg - ఇ, వరుసగా. మొదలైనవి pp. మరియు జనరేటర్ యొక్క అంతర్గత నిరోధం.

అసమకాలిక మోటార్లుతో సారూప్యత ద్వారా, మేము సూచిస్తాము

లోడ్ సున్నా నుండి నామమాత్రానికి పెరిగినప్పుడు ఇంజిన్ వేగం తగ్గడాన్ని ఈ విలువ వర్ణిస్తుంది. సమాంతర యాంత్రిక లక్షణాల కోసం

n0 తగ్గినప్పుడు ఈ విలువ పెరుగుతుంది. Sn యొక్క పెద్ద విలువలలో, యాదృచ్ఛిక లోడ్ హెచ్చుతగ్గులతో పేర్కొన్న కట్టింగ్ పరిస్థితులు గణనీయంగా మారుతాయి. అందువల్ల, వోల్టేజ్ నియంత్రణ పరిధి సాధారణంగా 5:1 కంటే తక్కువగా ఉంటుంది.

మోటారుల యొక్క రేట్ శక్తి తగ్గినప్పుడు, మోటార్లు అంతటా వోల్టేజ్ డ్రాప్ పెరుగుతుంది మరియు యాంత్రిక లక్షణాలు నిటారుగా మారుతాయి. ఈ కారణంగా, శక్తి తగ్గినప్పుడు G -D వ్యవస్థ యొక్క వోల్టేజ్ నియంత్రణ పరిధి తగ్గుతుంది (1 kW నుండి 3:1 లేదా 2:1 కంటే తక్కువ శక్తి కోసం).

జనరేటర్ యొక్క అయస్కాంత ప్రవాహం తగ్గినప్పుడు, దాని ఆర్మేచర్ ప్రతిచర్య యొక్క డీమాగ్నెటైజింగ్ ప్రభావం దాని వోల్టేజ్‌ను చాలా వరకు ప్రభావితం చేస్తుంది. అందువల్ల, తక్కువ ఇంజిన్ వేగంతో సంబంధం ఉన్న లక్షణాలు వాస్తవానికి యాంత్రిక లక్షణాల కంటే ఎక్కువ వాలును కలిగి ఉంటాయి.

జనరేటర్ యొక్క పూర్తి ప్రవాహంలో ఉత్పత్తి చేయబడిన rheostat 2 (Fig. 1 చూడండి) ద్వారా మోటారు D యొక్క అయస్కాంత ప్రవాహాన్ని తగ్గించడం ద్వారా నియంత్రణ శ్రేణి యొక్క విస్తరణ సాధించబడుతుంది. ఈ వేగం నియంత్రణ పద్ధతి సహజంగా పైన ఉన్న లక్షణాలకు అనుగుణంగా ఉంటుంది. ఒకటి (Fig. 2 చూడండి).

రెండు పద్ధతుల నియంత్రణ శ్రేణుల ఉత్పత్తికి సమానమైన మొత్తం నియంత్రణ పరిధి (10 - 15): 1. వోల్టేజ్ నియంత్రణ అనేది స్థిరమైన టార్క్ నియంత్రణ (మోటారు యొక్క అయస్కాంత ప్రవాహం మారదు కాబట్టి). మోటారు D యొక్క అయస్కాంత ప్రవాహాన్ని మార్చడం ద్వారా నియంత్రణ అనేది స్థిరమైన శక్తి నియంత్రణ.

మోటారును ప్రారంభించే ముందు, D rheostat 2 (Fig. 1 చూడండి) పూర్తిగా తీసివేయబడుతుంది మరియు మోటార్ ఫ్లక్స్ అత్యధిక విలువను చేరుకుంటుంది. అప్పుడు rheostat 1 జెనరేటర్ G యొక్క ఉత్తేజాన్ని పెంచుతుంది. దీని వలన వోల్టేజ్ పెరుగుతుంది మరియు మోటారు D యొక్క వేగం పెరుగుతుంది. కాయిల్ OVG ఎక్సైటర్ B యొక్క పూర్తి వోల్టేజ్ UBకి తక్షణమే కనెక్ట్ చేయబడితే, దానిలోని కరెంట్, ఇండక్టెన్స్ మరియు యాక్టివ్ రెసిస్టెన్స్‌తో ఏదైనా సర్క్యూట్‌లో వలె పెరుగుతుంది:

ఇక్కడ rv అనేది ఉత్తేజిత కాయిల్ యొక్క ప్రతిఘటన, LB అనేది దాని ఇండక్టెన్స్ (మాగ్నెటిక్ సర్క్యూట్ యొక్క సంతృప్త ప్రభావాన్ని నిర్లక్ష్యం చేయండి).

అంజీర్ లో. 3, a (వక్రత 1) సమయానికి ప్రేరేపిత కరెంట్ యొక్క ఆధారపడటం యొక్క గ్రాఫ్‌ను చూపుతుంది. ఉత్తేజిత ప్రవాహం క్రమంగా పెరుగుతుంది; పెరుగుదల రేటు నిష్పత్తి ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది

ఇక్కడ Tv అనేది జనరేటర్ ఉత్తేజిత వైండింగ్ యొక్క విద్యుదయస్కాంత సమయ స్థిరాంకం; అది సమయం యొక్క కోణాన్ని కలిగి ఉంది.

అన్నం. 3. G-D వ్యవస్థలో ఉత్తేజిత ప్రవాహాన్ని మార్చడం

ప్రారంభంలో జనరేటర్ వోల్టేజ్‌లో మార్పు ప్రేరేపిత కరెంట్‌లో మార్పుకు సమానమైన పాత్రను కలిగి ఉంటుంది. ఇది తొలగించబడిన రియోస్టాట్ 1తో ఆటోమేటిక్‌గా మోటారును ప్రారంభించేలా చేస్తుంది (Fig. 1 చూడండి).

జనరేటర్ యొక్క ప్రేరేపిత ప్రవాహంలో పెరుగుదల తరచుగా ప్రారంభ క్షణంలో ప్రేరేపణకు వర్తింపజేయడం ద్వారా వేగవంతం చేయబడుతుంది (బలవంతంగా) నామమాత్రం కంటే ఎక్కువ వోల్టేజ్‌ను మూసివేస్తుంది. తర్వాత ఉత్తేజాన్ని పెంచే ప్రక్రియ వక్రరేఖ 2 వెంట కొనసాగుతుంది (Fig. 3, a చూడండి ) కాయిల్‌లోని కరెంట్ Iv1కి చేరుకున్నప్పుడు, రేటెడ్ వోల్టేజ్ వద్ద స్థిరమైన-స్టేట్ ఎక్సైటేషన్ కరెంట్‌కు సమానంగా, ఉత్తేజిత కాయిల్ యొక్క వోల్టేజ్ నామమాత్రానికి తగ్గించబడుతుంది. నామమాత్రానికి ప్రేరేపిత ప్రవాహం యొక్క పెరుగుదల సమయం తగ్గించబడుతుంది.

జెనరేటర్ యొక్క ప్రేరేపణను బలవంతం చేయడానికి, ఎక్సైటర్ వోల్టేజ్ V (అంజీర్ 1 చూడండి) జనరేటర్ ఉత్తేజిత కాయిల్ యొక్క నామమాత్రపు వోల్టేజ్ కంటే 2-3 రెట్లు ఎక్కువగా ఎంపిక చేయబడుతుంది మరియు అదనపు నిరోధకం 4 సర్క్యూట్లోకి ప్రవేశపెట్టబడుతుంది. …

జనరేటర్-మోటారు వ్యవస్థ పునరుత్పత్తి బ్రేకింగ్‌ను అనుమతిస్తుంది. ఆపడానికి, ఆర్మేచర్లో కరెంట్ దాని దిశను మార్చడం అవసరం. టార్క్ గుర్తును కూడా మారుస్తుంది మరియు డ్రైవింగ్‌కు బదులుగా, అది బ్రేకింగ్ అవుతుంది. మోటారు రియోస్టాట్ 2 యొక్క మాగ్నెటిక్ ఫ్లక్స్ పెరిగినప్పుడు లేదా జనరేటర్ వోల్టేజ్ రియోస్టాట్ 1తో తగ్గినప్పుడు ఆపివేయడం జరుగుతుంది. రెండు సందర్భాల్లో, ఉదా. మొదలైనవి c. మోటారు యొక్క E జనరేటర్ యొక్క వోల్టేజ్ U కంటే ఎక్కువ అవుతుంది.ఈ సందర్భంలో, మోటారు D జనరేటర్ మోడ్‌లో పనిచేస్తుంది మరియు కదిలే ద్రవ్యరాశి యొక్క గతిశక్తి ద్వారా భ్రమణానికి నడపబడుతుంది మరియు జనరేటర్ G మోటారు మోడ్‌లో పనిచేస్తుంది, IM యంత్రాన్ని సూపర్‌సింక్రోనస్ వేగంతో తిప్పుతుంది, అదే సమయంలో జనరేటర్ మోడ్‌కు మారుతుంది మరియు నెట్‌వర్క్‌కు శక్తిని సరఫరా చేస్తుంది.

రీజెనరేటివ్ బ్రేకింగ్ 1 మరియు 2 రియోస్టాట్‌లను ప్రభావితం చేయకుండా చేయవచ్చు. మీరు కేవలం జనరేటర్ ఎక్సైటేషన్ సర్క్యూట్‌ను తెరవవచ్చు (ఉదా. స్విచ్ 3). ఈ సందర్భంలో, జనరేటర్ మరియు రెసిస్టర్ 6 యొక్క ఉత్తేజిత వైండింగ్‌తో కూడిన క్లోజ్డ్ సర్క్యూట్‌లోని కరెంట్ క్రమంగా తగ్గుతుంది

ఇక్కడ R అనేది రెసిస్టర్ 6 యొక్క ప్రతిఘటన.

ఈ సమీకరణానికి సంబంధించిన గ్రాఫ్ అంజీర్‌లో చూపబడింది. 3, బి. ఈ సందర్భంలో జెనరేటర్ యొక్క ఉత్తేజిత ప్రవాహంలో క్రమంగా తగ్గుదల అనేది రియోస్టాట్ 1 యొక్క ప్రతిఘటన పెరుగుదలకు సమానం (Fig. 1 చూడండి) మరియు పునరుత్పత్తి బ్రేకింగ్‌కు కారణమవుతుంది. ఈ సర్క్యూట్లో, జెనరేటర్ యొక్క ఉత్తేజిత మూసివేతతో సమాంతరంగా అనుసంధానించబడిన నిరోధకం 6 ఒక ఉత్సర్గ నిరోధకం. ఇది ప్రేరేపిత సర్క్యూట్ యొక్క ఆకస్మిక అత్యవసర అంతరాయం సందర్భంలో నష్టం నుండి ప్రేరేపిత మూసివేసే ఇన్సులేషన్ను రక్షిస్తుంది.

ఉత్తేజిత వలయం అంతరాయం కలిగించినప్పుడు, యంత్రం యొక్క అయస్కాంత ప్రవాహం తీవ్రంగా తగ్గుతుంది, ఉత్తేజిత కాయిల్ యొక్క మలుపులలో ఇ ప్రేరేపిస్తుంది. మొదలైనవి c. స్వీయ-ఇండక్టెన్స్ చాలా గొప్పది, ఇది వైండింగ్ ఇన్సులేషన్ విచ్ఛిన్నానికి కారణమవుతుంది. ఉత్సర్గ నిరోధకం 6 ఒక సర్క్యూట్‌ను సృష్టిస్తుంది, దీనిలో ఇ. మొదలైనవి c. ఫీల్డ్ కాయిల్ యొక్క స్వీయ-ప్రేరణ అయస్కాంత ప్రవాహం యొక్క క్షీణతను తగ్గించే ప్రవాహాన్ని ప్రేరేపిస్తుంది.

డిశ్చార్జ్ రెసిస్టర్‌లోని వోల్టేజ్ డ్రాప్ ఫీల్డ్ కాయిల్‌లోని వోల్టేజ్‌కి సమానంగా ఉంటుంది.ఉత్సర్గ నిరోధకత యొక్క తక్కువ విలువ, సర్క్యూట్ విచ్ఛిన్నమైనప్పుడు ఉత్తేజిత కాయిల్ యొక్క వోల్టేజ్ తక్కువగా ఉంటుంది. అదే సమయంలో, ఉత్సర్గ నిరోధకం యొక్క ప్రతిఘటన విలువలో తగ్గుదలతో, సాధారణ రీతిలో దాని ద్వారా నిరంతరం ప్రవహించే కరెంట్ మరియు దానిలో నష్టాలు పెరుగుతాయి. ఉత్సర్గ నిరోధక విలువను ఎన్నుకునేటప్పుడు రెండు నిబంధనలను తప్పనిసరిగా పరిగణించాలి.

జనరేటర్ యొక్క ఉత్తేజిత మూసివేత ఆపివేయబడిన తర్వాత, అవశేష అయస్కాంతత్వం కారణంగా దాని టెర్మినల్స్ వద్ద చిన్న వోల్టేజ్ ఉంటుంది. ఇది క్రీప్ స్పీడ్ అని పిలువబడే మోటారు నెమ్మదిగా తిరుగుతుంది. ఈ దృగ్విషయాన్ని తొలగించడానికి, జనరేటర్ యొక్క ఉత్తేజిత వైండింగ్, ఎక్సైటర్ నుండి డిస్‌కనెక్ట్ చేయబడిన తర్వాత, జనరేటర్ యొక్క టెర్మినల్‌లకు అనుసంధానించబడి ఉంటుంది, తద్వారా అవశేష అయస్కాంతత్వం నుండి వోల్టేజ్ జనరేటర్ యొక్క ఉత్తేజిత వైండింగ్‌లో డీమాగ్నెటైజింగ్ కరెంట్‌కు కారణమవుతుంది.

ఎలక్ట్రిక్ మోటారు Dని రివర్స్ చేయడానికి, జనరేటర్ OVG G యొక్క ఉత్తేజిత కాయిల్‌లో ప్రస్తుత దిశ స్విచ్ 3 (లేదా మరొక సారూప్య పరికరం) ఉపయోగించి మార్చబడుతుంది. కాయిల్ యొక్క ముఖ్యమైన ఇండక్టెన్స్ కారణంగా, ఉత్తేజిత ప్రవాహం క్రమంగా తగ్గుతుంది, దిశను మారుస్తుంది మరియు తరువాత క్రమంగా పెరుగుతుంది.

పరిగణించబడిన సిస్టమ్‌లో మోటారును ప్రారంభించడం, ఆపడం మరియు రివర్స్ చేయడం వంటి ప్రక్రియలు చాలా పొదుపుగా ఉంటాయి, ఎందుకంటే అవి ఆర్మేచర్‌లో చేర్చబడిన రియోస్టాట్‌లను ఉపయోగించకుండా నిర్వహించబడతాయి. చిన్న క్షేత్ర ప్రవాహాలను మాత్రమే నియంత్రించే కాంతి మరియు కాంపాక్ట్ పరికరాలను ఉపయోగించి మోటారు ప్రారంభించబడింది మరియు తగ్గించబడుతుంది. అందువలన, ఈ "జనరేటర్ - DC మోటార్" వ్యవస్థ తరచుగా ప్రారంభాలు, బ్రేక్లు మరియు రివర్సల్స్తో పని కోసం ఉపయోగించాలని సిఫార్సు చేయబడింది.

మోటారు-జనరేటర్-DC వ్యవస్థ యొక్క ప్రధాన ప్రతికూలతలు సాపేక్షంగా తక్కువ సామర్థ్యం, ​​అధిక ధర మరియు సిస్టమ్‌లో పెద్ద సంఖ్యలో విద్యుత్ యంత్రాలు ఉండటం వలన గజిబిజిగా ఉంటాయి. సిస్టమ్ యొక్క ధర అదే శక్తితో అసమకాలిక స్క్విరెల్-కేజ్ మోటారు ధరను 8 - 10 రెట్లు మించిపోయింది. అంతేకాక, అటువంటి విద్యుత్ డ్రైవ్ వ్యవస్థ చాలా స్థలం అవసరం.