Alalisvoolu mootor (0)

Tartu Kutsehariduskeskus
Elektrotehnika alused
MAIKO TEDER
AT208
PRAKTIKA TÖÖKESKKONNAS
Referaad
Juhendaja :Toomas sommer
Tartu 2009
Alalisvoolumootori tööpõhimõte oli sisuliselt vaatluse
all jaotises 3.2: magnetväljas paiknevale vooluga
juhtmele mõjub jõud.
Magnetväli tekitatakse alalisvoolumasinas
poolustega. Poolused on kas püsimagnetitest või
tekitatakse elektrivooluga ergutusmähises.
Poolused on kinnitatud silindrilise terasikke külge,
mis on üheaegselt masina kereks ja magnetahela
osaks. Seda masinaosa, kus luuakse magnetväli,
nimetatakse induktoriks.
Vooluga juhtmeks on mähis, mis paikneb
elektrotehnilisest terasest plekist valmistatud rootori
uuretes. Seda masinaosa nimetatakse ankruks ja
mähist ankrumähiseks.
Mähise pöörlemisel magnetväljas on juhtmekeerule
mõjuva jõu suund sõltuv keeru asendist. Joonisel on
lihtsuse mõttes vaadeldud vaid ühte juhtmekeerdu
(mähise ühe keeruga pooli).
Et ankur pöörleks, tuleb iga poolpöörde (180
elektrilise kraadi) järgi muuta voolu suunda poolis.
Seda tehakse neutraaljoonel, kus poolis tekkivad
jõud on võrdsed ja vastassuunalised, ega pööra
enam ankrut, sest pöördemoment on null.
Selleks on masina võllil kommutaator , mis pöörleb
koos ankrumähisega ja, nagu ta nimi ütleb,
kommuteerib ehk muudab voolu suunda.
Kommutaator koosneb üksteisest isoleeritud
lestadest ehk lamellidest, mis on järgmisel joonisel
kujutatud kahe poolringina. Ankrumähise pooliotsad
on ühendatud lestadega. Vool juhitakse
ankrumähisesse harjadega , mille vahel pöörlevad
kommutaatorilestad. Harjad on söest, grafiidist või
vasest ning asuvad harjahoidjas, kus nad vedruga
surutakse vastu kommutaatorilesti.
Neutraaljoonel muudetakse niiviisi voolu suund
poolis.
Iga pool on ühendatud kahe lestaga ehk:
kommutaatorilesti on samapalju kui poolikülgi. Mida
rohkem on masinas poole, seda ühtlasem on
pöörlemiskiirus.
Selle järgi, kuidas on omavahel ühendatud masina
ankru- ja ergutusmähis, liigitatakse alalisvoolumootorid
a) sõltumatu ehk võõrergutusega masin, kus
ankrumähist ja ergutusmähist toidetakse
eraldi; sisuliselt on püsimagnetitega masin
samasuguste omadustega
b) rööpergutusega ehk haruvoolumasin, kus
ergutusmähis on ühendatud ankrumähisega
rööbiti; ergutusmähis on suure keerdude
arvuga, ergutusvool on enamasti vaid mõni
protsent ankruvoolust
c) jadaergutusega ehk peavoolumasin, kus
ergutusmähis on ühendatud ankrumähisega
jadamisi; ergutusmähist läbib ankruvool,
ergutusmähisel on vähe keerde
d) liitergutusega ehk segaergutusega ehk
kompaundmasin, mille poolustel on nii
rööpergutusmähis kui jadaergutusmähis.
Jadaergutusmähis
Rööpergutusmähis
Alalisvoolumootori pöörlemissuuna muutmiseks
on vaja muuta voolu suund kas ankrumähises
(vasakult teine joonis) või ergutusmähises (vasakult
kolmas joonis).
Polaarsuse muutmisega masina klemmidel (pluss- ja
miinusjuhtme vahetamisega) pöörlemissuunda
muuta ei saa.
Seda illustreerib parempoolne joonis, kus
vasakpoolse (esialgsega) võrreldes on muudetud nii
ergutusvoolu kui ankruvoolu suunda, juhtmele
mõjuva jõu suunda see pole muutnud.
Alalisvoolumootorit ei tohi käivitada otselülitamisega
liinipingele. Tekkiv käivitusvool on nimivoolust kuni
paarkümmend korda suurem (seda suurem, mida
suurem ja mida kiirem on mootor, suurtel masinatel
isegi kuni 50 korda). Suur vool tekitab kommutaatoril
ringtule ja rikub kommutaatori ning seega kogu
mootori. Käivitamiseks kasutatakse pinge sujuvat
tõstmist või (vanemates seadmetes ) käivitustakistit
(käivitusreostaati).
Otsekäivitamine on mõeldav väikese pinge ja
väikese mootori korral, mille ankrumähise takistus
on suur.
Pöörlemiskiirus
ω pöörlemissagedus radiaani sekundis (rad/s)
Ua ankrupinge voltides (V)
Ia ankruvool amprites (A)
Ra ankrumähise takistus oomides (Ω)
R ankrumähisega jadamisi ühendatud takistus
oomides (Ω)
k masinategur, sõltub masina ehitusest
Φδ magnetvoog õhupilus, võrdeline ergutus
vooluga
Pöörlemiskiiruse reguleerimine toimub kuni
nimikiiruseni ankrupinge tõstmisega nimipingeni.
Edasine kiiruse tõstmine, kui masina ehitus seda
võimaldab (tsentrifugaaljõud on võrdeline
pöörlemiskiiruse ruuduga ), toimub ergutusvoolu
vähendamisega.
TN nimipöördemoment võllil njuutonmeetrites (Nm)
PN nimivõimsus (mootori võllil) vattides (W)
ωN niminurkkiirus radiaanides sekundis (rad/s)
nN nimipöörlemissagedus pööretes minutis (p/min)