שְׁאֵלָה:
עד כמה שונה עיצובים של מנוע זרם עוצמה מעיצוב גנרטורים של זרם זרם?
Paul
2015-01-25 03:51:12 UTC
view on stackexchange narkive permalink

מנועי DC מסוימים יכולים לשמש גם כגנרטורים על ידי הפעלת מומנט מכני על פיר היציאה כדי לגרום לזרם. עם זאת, גם אם מנוע DC יכול לעשות זאת, אני מתאר לעצמי שהם לא תוכננו למטרה זו ובכך הם פועלים בצורה פחות יעילה כאשר משתמשים בהם כמחולל ולא כמנוע.

להבנתי הנאיבית אמנם, גנרטורי זרם זרם ומנועי זרם זרם הם למעשה אותה מכונה, אך עם תשומות ותפוקות הפוכות. זה גורם לי להאמין כי נעשה שימוש בשיקולי תכנון אחרים בכדי להפוך יעיל לכיוון אחד מהשני.

באיזה אופן שונה גנרטורי DC ומנועי DC נועדו ליצור כיוון קלט אחד / פלט יעיל יותר מהשני? מה ניתן לעשות באופן חשמלי או מכני כדי לשפר את היעילות בשני הכיוונים?

בפרט, אני מעוניין להמיר מנוע DC לגנרטור ורוצה לדעת כיצד אוכל לשפר את יעילותו בהמרת אנרגיה מכנית לאנרגיה חשמלית.

שְׁלוֹשָׁה תשובות:
#1
+13
Mister Tea
2015-02-05 02:28:43 UTC
view on stackexchange narkive permalink

בימיכם הקדומים גנרטורים של DC הוברשו על מכשירים שהוסבו. היה להם פיתול סטטור אחד או יותר ופיתול אבזור. גנרטורים של פצעים בשדה וכן מנועים היו מחוברים בדרך כלל באחת משלוש השיטות: סדרה, שאנט ומתחם. מבלי להיכנס לפרטים, כל אחד מהם היה סט החוזקות והחולשות שלו. אבל אתה רק צריך לזכור את שני הדברים האלה: המתח של מנוע DC תלוי במהירות פיר הכניסה שלו. זרם הוא פונקציה של מומנט. מתח רב יותר פירושו יותר סל"ד ויותר מגברים פירושו יותר מטר ניוטון (או קילוגרמים רגליים).

אז עם כל זה, אתה צריך מקור מהירות קבוע כדי לקבל מתח קבוע. ואתה צריך להבטיח שיש לך מספיק מומנט כדי לספק את הדרישה הנוכחית של העומס שלך אחרת המתח צונח. מכוניות ישנות הוסיפו גנרטורים. הם לא הצליחו לווסת את המתח ולכן השתמשו בטווח של סביב 10-14 וולט והשתמשו בממסר שפשוט נסגר כאשר מהירות המנועים הייתה בטווח המתח. אם המתח ירד או גבוה מדי, הממסר נפתח. פרימיטיבי בסטנדרטים של ימינו. האלטרנטור ברכב של ימינו משתמש במעגל ויסות מתח המשתנה את זרם האבזור שמשנה את עוצמת השדה בהתבסס על מתח היציאה של הסטטורים. מהירות נמוכה יותר פירושה זרם רב יותר לאבזור ופחות זרם במהירויות גבוהות יותר.

אז עד כמה שונים היו גנרטורי DC ממנועים? בכלל לא שונה במיוחד. אם בכלל, הם נבדלו בעיקר בעיצוב מכני שכן הם היו אמורים להיות מחוברים למובילים ראשיים (קיטור, ICE, חשמל וכו '). אם כי, בדינמיות הרבה יותר גדולות היו להם מברשות קומוטטור מתכווננות כדי לפצות על השינוי במישור ההסעה כתוצאה ממאפייני עומס כבד. גלגל יד היה מסובב הילוך תולעת שיקדם או יעכב את מישור ההסעה כדי להחזיר את הגנרטור לפרמטרי ההפעלה הרגילים שלו. אינך צריך לדאוג לעניין מכיוון שאני בטוח שהמנוע שלך אינו מסוגל למגה וואט.

אני מניח שהמנוע שלך הוא מנוע מגנט קבוע. הסל"ד שלו הוא מה שאתה צריך כדי לסובב את המנוע כדי לקבל את מתח הלוח. זה אומר שאם יש לך מנוע 12 וולט שמסתובב ב 6000 סל"ד, אתה צריך 6000 סל"ד כדי לקבל 12 וולט. אם אין לך מקור מהירות קבוע אין לך דרך לווסת את המתח. תזדקק לווסת מיתוג של דחיפת בוק בכדי לקבל מתח קבוע מהמנוע שלך.

אם אתה משתמש בזה לפרויקט אנרגיה מתחדשת כמו רוח או הידרו, בקר מטען מיועד בדרך כלל לקלט רחב. תנודת מתח באמצעות ווסת באק / בוסט. פאנלים סולאריים הם אנלוגיה קרובה לגנרטור DC קבוע למגנטים, ללא ויסות מתח פנימי וכמות משתנה אם אנרגיית קלט. השמש עשויה להיות זורחת באיחור של דקה ודקה אחת, ונחסמת על ידי ענן. אז בקר הטעינה עושה כמיטב יכולתו ליצור מתח קבוע שימושי מהכניסה המשתנה שלו. משם, השתמש בסוללות אחסון כדי לתפוס את הכוח לשימוש מאוחר יותר וכדי לשמש חיץ לאירועי קלט נמוכים.

ורק לצורך התייחסות, מנוע זרם חילופין יכול גם לייצר כוח אם אתה מסובב אותו מהר יותר מאשר שלו סל"ד, בדרך כלל במהירות סינכרונית. אך שוב, אין צורך בוויסות מתח ומהירות קבועה. יותר צרות משוויו. שימו לב גם: מטוסי סילון משתמשים בווסת מהירות מכני משוכלל מאוד כדי לייצר מהירויות קבועות של פיר אשר מבטיח תדר קבוע של 60 או 400 הרץ כאשר המצערת מגוונת.

#2
+4
Dave Tweed
2015-01-26 08:41:22 UTC
view on stackexchange narkive permalink

גנרטורים של DC, או דינמיות בכל גודל משמעותי הם די נדירים בימינו. זה הרבה יותר נפוץ להשתמש בגנרטור זרם חילופין (אלטרנטור) עם מיישר חיצוני.

אין לי תשובה סמכותית לשאלתך, אבל אני לא ממש יכול לראות שום סיבה שהם יהיו שונה בכל דרך משמעותית. כל הנושאים הקשורים לחוזק מכני, תכנון שדה מגנטי ומאפיינים חשמליים זהים כמעט, ללא קשר לאיזה אופן הכוח באמת זורם.

#3
+3
SF.
2015-01-26 14:49:31 UTC
view on stackexchange narkive permalink

ובכן, ראשית, הדינומות אכן זקוקות לכוח בעיטה או מגנטים קבועים, מכיוון שהן אינן יכולות להיות תלויות רק באלקטרומגנטים בסטטור; אתה לא מייצר שום חשמל על ידי העברת חוט ללא זרם ליד חוט אחר ללא זרם.

מנוע DC מגנט קבוע ישמש דינמו אם תספק כוח סיבוב לצירו, אז יש אין הרבה הבדל כאן. הקומוטטור עשוי להיות מיושר מעט אחרת, תוך התעלמות מהצורך לנתק מוקדם, כאשר השדה המגנטי יבלום את המנוע; לא יהיה שום חשש שלא ליצור 'אזור מת' שבו המנוע לא יתניע, ולא ימשוך אותו באמצעות מגנט של השכן. אם כבר, המכשיר יהיה פשוט בהרבה.

עכשיו, אם אתה רוצה להפעיל אלקטרומגנטים עבור הסטטור, יהיו כמה הבדלים ... בדרך כלל הם יופעלו ממקור חיצוני, שיכול להיות אז טעונה מהדינמו.



שאלה ותשובה זו תורגמה אוטומטית מהשפה האנגלית.התוכן המקורי זמין ב- stackexchange, ואנו מודים לו על רישיון cc by-sa 3.0 עליו הוא מופץ.
Loading...