जनरेटर प्रणाली - डीसी मोटर

चुंबकीय प्रवाह को समायोजित करके प्रदान की जा सकने वाली तुलना में विभिन्न मशीन टूल्स को अक्सर व्यापक रेंज पर ड्राइव गति के स्टीप्लेस नियंत्रण की आवश्यकता होती है। समानांतर उत्तेजना के साथ डीसी मोटर… इन मामलों में, अधिक जटिल इलेक्ट्रिक ड्राइव सिस्टम का उपयोग किया जाता है।

अंजीर में। 1 जेनरेटर-मोटर सिस्टम (संक्षिप्त जी - डी) के अनुसार एक समायोज्य इलेक्ट्रिक ड्राइव का आरेख दिखाता है। इस प्रणाली में, एक प्रेरण मोटर आईएम लगातार एक स्वतंत्र रूप से उत्साहित डीसी जनरेटर जी और एक उत्तेजक बी को घुमाता है, जो समानांतर-उत्तेजित कम-शक्ति डीसी जनरेटर है।

डीसी मोटर डी मशीन के कामकाजी निकाय को चलाती है। जनरेटर OVG और मोटर ATS की उत्तेजना वाइंडिंग की आपूर्ति एक्साइटर B द्वारा की जाती है। जनरेटर G के उत्तेजना सर्किट के प्रतिरोध को रिओस्टेट 1 द्वारा बदलकर, मोटर D के आर्मेचर पर लागू वोल्टेज को बदल दिया जाता है, और इस प्रकार मोटर की गति को नियंत्रित किया जाता है। इस मामले में, मोटर पूर्ण और निरंतर प्रवाह पर काम करता है क्योंकि रिओस्टेट 2 को हटा दिया जाता है।

जब वोल्टेज यू बदलता है, गति n0 आदर्श मोटर निष्क्रिय गति डी बदलती है। चूंकि मोटर प्रवाह और इसकी आर्मेचर सर्किट प्रतिरोध नहीं बदलता है, ढलान बी स्थिर रहता है। इसलिए, यू के विभिन्न मूल्यों के अनुरूप आयताकार यांत्रिक विशेषताएँ एक के नीचे एक स्थित हैं और एक दूसरे के समानांतर हैं (चित्र 2)।

चावल। 1. सिस्टम जनरेटर - डीसी मोटर (डीपीटी)

चावल। 2. जनरेटर की यांत्रिक विशेषताएं - डीसी मोटर प्रणाली

निरंतर नेटवर्क से खिलाए गए एक ही इलेक्ट्रिक मोटर की विशेषताओं की तुलना में उनके पास अधिक ढलान है, क्योंकि जी-डी सिस्टम में जनरेटर की निरंतर उत्तेजना वर्तमान में वोल्टेज यू निर्भरता के अनुसार बढ़ते भार के साथ घट जाती है:

जहां उदा. और आरजी - ई, क्रमशः। वगैरह। पीपी। और जनरेटर का आंतरिक प्रतिरोध।

अतुल्यकालिक मोटर्स के अनुरूप, हम निरूपित करते हैं

यह मान शून्य से नाममात्र तक भार बढ़ने पर इंजन की गति में कमी को दर्शाता है। समानांतर यांत्रिक विशेषताओं के लिए

n0 घटने पर यह मान बढ़ता है। एसएन के बड़े मूल्यों पर, निर्दिष्ट काटने की स्थिति यादृच्छिक भार में उतार-चढ़ाव के साथ महत्वपूर्ण रूप से बदल जाएगी। इसलिए, वोल्टेज विनियमन सीमा आमतौर पर 5: 1 से कम होती है।

जैसे-जैसे मोटरों की रेटेड शक्ति घटती जाती है, मोटरों में वोल्टेज गिरता जाता है और यांत्रिक विशेषताएँ तेज होती जाती हैं। इस कारण से, जी-डी प्रणाली की वोल्टेज विनियमन सीमा कम हो जाती है क्योंकि बिजली कम हो जाती है (1 किलोवाट से कम 3: 1 या 2: 1 से कम शक्तियों के लिए)।

जैसे ही जनरेटर का चुंबकीय प्रवाह घटता है, इसकी आर्मेचर प्रतिक्रिया का डीमैग्नेटाइजिंग प्रभाव इसके वोल्टेज को काफी हद तक प्रभावित करता है। इसलिए, कम इंजन गति से जुड़ी विशेषताओं में वास्तव में यांत्रिक विशेषताओं की तुलना में अधिक ढलान है।

जनरेटर के पूर्ण प्रवाह पर उत्पादित रिओस्टेट 2 (चित्र 1 देखें) के माध्यम से मोटर डी के चुंबकीय प्रवाह को कम करके नियंत्रण सीमा का विस्तार प्राप्त किया जाता है। गति विनियमन की यह विधि प्राकृतिक के ऊपर स्थित विशेषताओं से मेल खाती है एक (चित्र 2 देखें)।

कुल नियंत्रण सीमा, दोनों विधियों के नियंत्रण रेंज के उत्पाद के बराबर, (10 - 15) तक पहुँचती है: 1। वोल्टेज विनियमन निरंतर टोक़ नियंत्रण है (चूंकि मोटर का चुंबकीय प्रवाह अपरिवर्तित रहता है)। मोटर डी के चुंबकीय प्रवाह को बदलकर विनियमन एक निरंतर शक्ति विनियमन है।

मोटर शुरू करने से पहले, डी रिओस्टेट 2 (चित्र 1 देखें) पूरी तरह से हटा दिया जाता है और मोटर प्रवाह उच्चतम मूल्य तक पहुंच जाता है। फिर रिओस्टेट 1 जनरेटर जी की उत्तेजना को बढ़ाता है। इससे वोल्टेज बढ़ता है और मोटर डी की गति बढ़ जाती है। यदि कॉइल OVG को एक्साइटर B के पूर्ण वोल्टेज UB से तुरंत जोड़ा जाता है, तो इसमें करंट, जैसा कि किसी भी सर्किट में इंडक्शन और सक्रिय प्रतिरोध के साथ होता है, बढ़ जाएगा:

जहां आरवी उत्तेजना कॉइल का प्रतिरोध है, एलबी इसकी अधिष्ठापन है (चुंबकीय सर्किट की संतृप्ति के प्रभाव की उपेक्षा करें)।

अंजीर में। 3, ए (वक्र 1) समय पर उत्तेजना वर्तमान की निर्भरता का एक ग्राफ दिखाता है। उत्तेजना धारा धीरे-धीरे बढ़ती है; वृद्धि की दर अनुपात द्वारा निर्धारित की जाती है

जहाँ Tv जनरेटर उत्तेजना वाइंडिंग का विद्युत चुम्बकीय समय स्थिर है; इसमें समय का आयाम है।

चावल। 3. जीडी सिस्टम में एक्साइटमेंट करंट को बदलना

स्टार्ट-अप पर जेनरेटर वोल्टेज में परिवर्तन लगभग वही चरित्र है जो उत्तेजना वर्तमान में परिवर्तन में होता है। यह मोटर को स्वचालित रूप से रिओस्टेट 1 को हटाकर शुरू करने में सक्षम बनाता है (चित्र 1 देखें)।

जनरेटर के उत्तेजना प्रवाह में वृद्धि अक्सर नाममात्र से अधिक वोल्टेज के उत्तेजना वाइंडिंग के प्रारंभिक क्षण में लागू करके त्वरित (मजबूर) की जाती है। फिर उत्तेजना बढ़ाने की प्रक्रिया वक्र 2 के साथ जारी रहेगी (चित्र 3 देखें, ए ). जब कॉइल में करंट Iv1 तक पहुंचता है, रेटेड वोल्टेज पर स्थिर-राज्य उत्तेजना वर्तमान के बराबर, उत्तेजना कॉइल का वोल्टेज नाममात्र तक कम हो जाता है। नाममात्र के लिए उत्तेजना वर्तमान का उदय समय कम हो गया है।

जनरेटर के उत्तेजना को मजबूर करने के लिए, उत्तेजक वोल्टेज वी (चित्र 1 देखें) जनरेटर उत्तेजना कॉइल के नाममात्र वोल्टेज से 2-3 गुना अधिक चुना जाता है और सर्किट में एक अतिरिक्त प्रतिरोधी 4 पेश किया जाता है। …

जेनरेटर-मोटर सिस्टम पुनर्योजी ब्रेकिंग को सक्षम बनाता है। रोकने के लिए, आर्मेचर में करंट के लिए अपनी दिशा बदलना आवश्यक है। टॉर्क भी साइन बदलेगा और ड्राइविंग के बजाय ब्रेकिंग बन जाएगा। रुकना तब होता है जब मोटर रिओस्टेट 2 का चुंबकीय प्रवाह बढ़ता है या जब रिओस्टेट 1 के साथ जनरेटर वोल्टेज घटता है। दोनों मामलों में, उदा। वगैरह। सी. मोटर का ई जनरेटर के वोल्टेज यू से अधिक हो जाता है।इस मामले में, मोटर डी जनरेटर मोड में काम करता है और चलती जनता की गतिज ऊर्जा द्वारा रोटेशन में संचालित होता है, और जनरेटर जी मोटर मोड में संचालित होता है, आईएम मशीन को सुपरसिंक्रोनस गति से घुमाता है, जो एक ही समय में जनरेटर मोड पर स्विच करता है और नेटवर्क को बिजली की आपूर्ति करता है।

पुनर्योजी ब्रेक लगाना रिओस्टैट्स 1 और 2 को प्रभावित किए बिना किया जा सकता है। आप केवल जनरेटर उत्तेजना सर्किट (जैसे स्विच 3) खोल सकते हैं। इस स्थिति में, जनरेटर और प्रतिरोधक 6 की उत्तेजना वाइंडिंग से युक्त एक बंद सर्किट में करंट धीरे-धीरे कम हो जाएगा

जहाँ R प्रतिरोधक 6 का प्रतिरोध है।

इस समीकरण का संगत आलेख चित्र में दिखाया गया है। 3, बी। इस मामले में जनरेटर के उत्तेजना प्रवाह में एक क्रमिक कमी रिओस्टेट 1 के प्रतिरोध में वृद्धि के बराबर है (चित्र 1 देखें) और पुनर्योजी ब्रेकिंग का कारण बनता है। इस सर्किट में, जनरेटर की उत्तेजना वाइंडिंग के साथ समानांतर में जुड़ा अवरोधक 6 एक निर्वहन अवरोधक है। यह उत्तेजना सर्किट के अचानक आपातकालीन रुकावट की स्थिति में उत्तेजना वाइंडिंग इन्सुलेशन को नुकसान से बचाता है।

जब उत्तेजना सर्किट बाधित होता है, तो मशीन का चुंबकीय प्रवाह तेजी से घटता है, उत्तेजना कॉइल के घुमावों में ई को प्रेरित करता है। वगैरह। सी. आत्म-अधिष्ठापन इतना महान है कि यह घुमावदार इन्सुलेशन को तोड़ने का कारण बन सकता है। डिस्चार्ज रेसिस्टर 6 एक सर्किट बनाता है जिसमें ई। वगैरह। सी. फील्ड कॉइल का स्व-प्रेरण एक करंट को प्रेरित करता है जो चुंबकीय प्रवाह की कमी को धीमा कर देता है।

डिस्चार्ज रेसिस्टर के पार वोल्टेज ड्रॉप फील्ड कॉइल के पार वोल्टेज के बराबर होता है।डिस्चार्ज प्रतिरोध का मान जितना कम होगा, सर्किट के टूटने पर उत्तेजना कॉइल का वोल्टेज उतना ही कम होगा। इसी समय, डिस्चार्ज रेसिस्टर के प्रतिरोध मूल्य में कमी के साथ, सामान्य मोड में इसके माध्यम से लगातार प्रवाहित होने वाली धारा और इसमें होने वाली हानियाँ बढ़ जाती हैं। निर्वहन प्रतिरोध मूल्य का चयन करते समय दोनों प्रावधानों पर विचार किया जाना चाहिए।

जनरेटर की उत्तेजना वाइंडिंग बंद होने के बाद, अवशिष्ट चुंबकत्व के कारण इसके टर्मिनलों पर एक छोटा वोल्टेज रहता है। यह मोटर को धीरे-धीरे घुमाने का कारण बन सकता है जिसे रेंगने की गति के रूप में जाना जाता है। इस घटना को खत्म करने के लिए, जनरेटर की उत्तेजना वाइंडिंग, एक्साइटर से डिस्कनेक्ट होने के बाद, जनरेटर के टर्मिनलों से जुड़ी होती है, ताकि अवशिष्ट चुंबकत्व से वोल्टेज जनरेटर के उत्तेजना वाइंडिंग में एक डीमैग्नेटाइजिंग करंट का कारण बने।

इलेक्ट्रिक मोटर डी को उलटने के लिए, जनरेटर OVG G के उत्तेजना कॉइल में करंट की दिशा स्विच 3 (या इसी तरह के अन्य उपकरण) का उपयोग करके बदल दी जाती है। कॉइल के महत्वपूर्ण अधिष्ठापन के कारण, उत्तेजना धारा धीरे-धीरे घटती है, दिशा बदलती है और फिर धीरे-धीरे बढ़ती है।

मानी गई प्रणाली में मोटर को शुरू करने, रोकने और उलटने की प्रक्रियाएँ अत्यधिक किफायती हैं, क्योंकि वे आर्मेचर में शामिल रिओस्टेट्स के उपयोग के बिना की जाती हैं। मोटर को हल्के और कॉम्पैक्ट उपकरण का उपयोग करके चालू और धीमा किया जाता है जो केवल छोटे क्षेत्र धाराओं को नियंत्रित करता है। इसलिए, इस "जनरेटर - डीसी मोटर" प्रणाली को लगातार स्टार्ट, ब्रेक और रिवर्सल के साथ काम करने के लिए उपयोग करने की सिफारिश की जाती है।

मोटर-जनरेटर-डीसी प्रणाली का मुख्य नुकसान अपेक्षाकृत कम दक्षता, उच्च लागत और प्रणाली में बड़ी संख्या में विद्युत मशीनों की उपस्थिति के कारण बोझिल है। सिस्टम की कीमत एक ही शक्ति के साथ एक अतुल्यकालिक गिलहरी-पिंजरे मोटर की कीमत से 8 - 10 गुना अधिक है। इसके अलावा, ऐसे इलेक्ट्रिक ड्राइव सिस्टम बहुत जगह की आवश्यकता है।