La macchina DC può essere classificata in due tipi, vale a dire Motori DC così come DC generatori . La maggior parte delle macchine CC sono equivalenti alle macchine CA perché includono sia correnti CA che tensioni CA. L'uscita della macchina CC è l'uscita CC perché convertono la tensione CA in tensione CC. La conversione di questo meccanismo è nota come commutatore, quindi queste macchine sono anche chiamate macchine di commutazione. La macchina CC è più frequentemente utilizzata per un motore. I principali vantaggi di questa macchina includono la regolazione della coppia e la facile velocità. Il applicazioni della macchina DC è limitato a treni, mulini e miniere. Ad esempio, i vagoni della metropolitana sotterranea, così come i carrelli, possono utilizzare motori a corrente continua. In passato, le automobili venivano progettate con dinamo CC per caricare le batterie.
Cos'è una macchina DC?
Una macchina DC è un dispositivo elettromeccanico di alterazione dell'energia. Il principio di funzionamento di una CC macchina è quando la corrente elettrica scorre attraverso una bobina all'interno di un campo magnetico, e quindi la forza magnetica genera una coppia che fa ruotare il motore a corrente continua. Le macchine DC sono classificate in due tipi come generatore DC e motore DC.
DC Machine
La funzione principale del generatore CC è convertire la potenza meccanica in energia elettrica CC, mentre un motore CC converte la potenza CC in potenza meccanica. Il Motore AC è spesso utilizzato nelle applicazioni industriali per alterare l'energia elettrica in energia meccanica. Tuttavia, un motore CC è applicabile laddove sono necessarie una buona regolazione della velocità e un'ampia gamma di velocità come nei sistemi di transazione elettrica.
Costruzione della macchina DC
La costruzione della macchina CC può essere eseguita utilizzando alcune delle parti essenziali come il giogo, il nucleo del palo e le scarpe polari, la bobina del palo e la bobina di campo, il nucleo dell'armatura, l'avvolgimento dell'armatura altrimenti conduttore, commutatore, spazzole e cuscinetti. Alcuni dei parti della macchina DC è discusso di seguito.
Costruzione della macchina DC
Giogo
Un altro nome di un giogo è il telaio. La funzione principale del giogo nella macchina è di offrire un supporto meccanico destinato ai pali e protegge l'intera macchina da umidità, polvere, ecc. I materiali utilizzati nel giogo sono progettati con ghisa, acciaio fuso altrimenti acciaio laminato.
Pole and Pole Core
Il polo della macchina CC è un elettromagnete e l'avvolgimento di campo si avvolge tra i poli. Ogni volta che l'avvolgimento di campo è eccitato, il polo fornisce un flusso magnetico. I materiali utilizzati per questo sono acciaio fuso, ghisa altrimenti nucleo polare. Può essere costruito con i lamierini in acciaio ricotto per ridurre la caduta di potenza dovuta alle correnti parassite.
Pole Shoe
La scarpa da palo nella macchina DC è una parte estesa così come per allargare la regione del palo. A causa di questa regione, il flusso può essere distribuito all'interno del traferro così come il flusso extra può essere fatto passare attraverso lo spazio d'aria verso l'armatura. I materiali utilizzati per costruire il pattino polare sono ghisa, altrimenti il cavallo fuso, e ha anche utilizzato laminazione in acciaio ricotto per ridurre la perdita di potenza a causa delle correnti parassite.
Avvolgimenti di campo
In questo, gli avvolgimenti sono feriti nella regione del nucleo del polo e denominati come bobina di campo. Ogni volta che la corrente viene fornita attraverso l'avvolgimento di campo, essa elettromagnetica i poli che generano il flusso richiesto. Il materiale utilizzato per gli avvolgimenti di campo è il rame.
Armature Core
Il nucleo dell'armatura include un numero enorme di slot all'interno del suo bordo. Il conduttore dell'indotto si trova in queste fessure. Fornisce il percorso a bassa riluttanza verso il flusso generato con l'avvolgimento di campo. I materiali utilizzati in questo nucleo sono materiali a bassa riluttanza di permeabilità come il ferro altrimenti fuso. La laminazione viene utilizzata per diminuire la perdita a causa della corrente parassita.
Avvolgimento dell'armatura
L'avvolgimento dell'armatura può essere formato interconnettendo il conduttore dell'armatura. Ogni volta che un avvolgimento dell'armatura viene ruotato con l'aiuto del motore primo, la tensione, così come il flusso magnetico, vengono indotti al suo interno. Questo avvolgimento è associato a un circuito esterno. I materiali utilizzati per questo avvolgimento sono materiali conduttivi come il rame.
Commutatore
La funzione principale del commutatore nella macchina CC è quella di raccogliere la corrente dal conduttore di armatura e di fornire la corrente al carico mediante spazzole. E fornisce anche una coppia unidirezionale per il motore CC. Il commutatore può essere costruito con un numero enorme di segmenti sotto forma di bordo di rame trafilato duro. I segmenti nel commutatore sono protetti dal sottile strato di mica.
Spazzole
Le spazzole nella macchina CC raccolgono la corrente dal commutatore e la forniscono al carico esterno. Le spazzole si usurano con il tempo per ispezionarle frequentemente. I materiali utilizzati nelle spazzole sono la grafite altrimenti il carbonio che è di forma rettangolare.
Tipi di macchine CC
L'eccitazione della macchina CC è classificata in due tipi: eccitazione separata e autoeccitazione. In un tipo di macchina cc ad eccitazione separata, le bobine di campo vengono attivate con una sorgente cc separata. Nel tipo di macchina a corrente continua con autoeccitazione, il flusso di corrente attraverso l'avvolgimento di campo viene fornito con la macchina. I principali tipi di macchine CC sono classificati in quattro tipi che includono quanto segue.
- Macchina CC eccitata separatamente
- Shunt-avvolto / macchina shunt.
- Macchina in serie / serie.
- Macchina per ferita / composto composto.
Separatamente eccitato
Nella macchina CC ad eccitazione separata, viene utilizzata una sorgente CC separata per l'attivazione delle bobine di campo.
Shunt Wound
Nelle macchine DC con avvolgimento in shunt, le bobine di campo sono alleate parallelamente l'armatura . Poiché il campo di derivazione riceve la tensione o / p completa di un generatore, altrimenti una tensione di alimentazione del motore, è normalmente costituito da un numero enorme di torsioni di filo sottile con una piccola corrente di campo che trasporta.
Ferita in serie
Nelle macchine a corrente continua con avvolgimento in serie, le bobine di campo sono alleate in serie tramite l'armatura. Poiché l'avvolgimento di campo in serie riceve la corrente di armatura, così come la corrente di armatura è enorme, a causa di ciò l'avvolgimento di campo in serie include poche torsioni di filo di grande sezione trasversale.
Ferita composta
Una macchina composta include sia la serie che i campi shunt. I due avvolgimenti vengono eseguiti con ogni polo macchina. L'avvolgimento in serie della macchina include poche torsioni di un'enorme regione di sezione trasversale, così come gli avvolgimenti shunt, includono diverse torsioni di filo sottile.
Il collegamento della macchina composita può essere effettuato in due modi. Se il campo di derivazione è alleato in parallelo solo dall'armatura, la macchina può essere denominata come 'macchina composta da cortocircuito corto' e se il campo di derivazione è alleato in parallelo sia dall'armatura che dal campo in serie, allora il la macchina è denominata 'macchina a shunt lungo'.
Equazione EMF della macchina DC
Il Macchina DC e.m.f può essere definito come quando l'armatura nella macchina cc ruota, la tensione può essere generata all'interno delle bobine. In un generatore, l'e.m.f di rotazione può essere chiamato emf generato, ed Er = Eg. Nel motore, la fem di rotazione può essere chiamata counter o back emf ed Er = Eb.
Sia Φ il flusso utile per ogni polo all'interno di weber
P è il numero totale di poli
z è il numero totale di conduttori all'interno dell'armatura
n è la velocità di rotazione di un'armatura nella rivoluzione per ogni secondo
A è il no. di corsia parallela su tutta l'armatura tra le spazzole di polarità opposta.
Z / A è il no. di conduttore di armatura in serie per ciascuna corsia parallela
Poiché il flusso per ogni polo è 'Φ', ogni conduttore taglia un flusso 'PΦ' in una singola rivoluzione.
La tensione prodotta per ogni conduttore = barra di flusso per ogni giro in WB / Tempo impiegato per un singolo giro in secondi
Poiché 'n' rivoluzioni vengono completate in un solo secondo e 1 rivoluzione verrà completata entro 1 / n secondo. Quindi il tempo per un singolo giro di armatura è di 1 / n sec.
Il valore standard della tensione prodotta per ogni conduttore
p Φ / 1 / n = np Φ volt
La tensione prodotta (E) può essere decisa con il n ° di conduttori di armatura della serie I qualsiasi singola corsia tra le spazzole quindi, tutta la tensione prodotta
E = tensione standard per ogni conduttore x n. di conduttori in serie per ciascuna corsia
E = n.P.Φ x Z / A
L'equazione di cui sopra è l'e.m.f. l'equazione della macchina DC.
Macchina CC contro macchina CA.
La differenza tra il motore CA e il motore CC include quanto segue.
Motore AC | Motore a corrente continua |
| Il motore a corrente alternata è un dispositivo elettrico azionato da una corrente alternata | Il motore CC è un tipo di motore rotatorio utilizzato per cambiare l'energia da CC a meccanica. |
| Questi sono classificati in due tipi come motori sincroni e a induzione. | Questi motori sono disponibili in due tipi come spazzole e motori per spazzole. |
| L'alimentazione in ingresso del motore CA è in corrente alternata | L'alimentazione in ingresso del motore cc è in corrente continua |
| In questo motore non sono presenti spazzole e commutatori. | In questo motore sono presenti spazzole di carbone e commutatori. |
| Le fasi di alimentazione in ingresso dei motori CA sono sia monofase che trifase | Le fasi di alimentazione in ingresso dei motori cc sono monofase |
| Le caratteristiche dell'armatura dei motori a corrente alternata sono che l'armatura è inattiva mentre il campo magnetico ruota. | Le caratteristiche di armatura dei motori a corrente continua sono, l'armatura gira mentre il campo magnetico rimane inattivo. |
| Ha tre terminali di ingresso come RYB. | Ha due terminali di ingresso come positivo e negativo |
| Il controllo della velocità del motore CA può essere eseguito modificando la frequenza. | Il controllo della velocità del motore CC può essere effettuato modificando la corrente dell'avvolgimento dell'indotto |
| L'efficienza del motore CA è inferiore a causa della perdita di corrente di induzione e scorrimento del motore. | L'efficienza del motore CC è elevata perché non c'è corrente di induzione e scorrimento |
| Non necessita di manutenzione | Necessita di manutenzione |
| I motori CA vengono utilizzati ovunque sia richiesta un'elevata velocità e una coppia variabile. | I motori CC vengono utilizzati ovunque sia richiesta una velocità variabile e una coppia elevata. |
| In pratica, vengono utilizzati nelle grandi industrie | In pratica, vengono utilizzati negli elettrodomestici |
Perdite nella macchina CC
Lo sappiamo la funzione principale di una macchina DC è convertire l'energia meccanica in energia elettrica . Attraverso questo metodo di conversione, l'intera potenza in ingresso non può essere modificata in potenza in uscita a causa della perdita di potenza in diverse forme. Il tipo di perdita può cambiare da un attrezzo all'altro. Queste perdite diminuiranno l'efficienza dell'apparato così come la temperatura sarà aumentata. Le perdite di energia della macchina CC possono essere classificate in Elettriche altrimenti perdite di rame, perdite di nucleo altrimenti perdite di ferro, perdite meccaniche, perdite di spazzole e perdite di carico vagante.
Vantaggi della macchina CC
I vantaggi di questa macchina includono quanto segue.
- Le macchine a corrente continua come i motori a corrente continua hanno vari vantaggi come la coppia di avviamento è elevata, inversione, avviamento e arresto rapidi, velocità modificabili tramite ingresso di tensione
- Questi sono molto facilmente controllati e più economici rispetto all'AC
- Il controllo della velocità è buono
- La coppia è alta
- L'operazione è perfetta
- Privo di armoniche
- L'installazione e la manutenzione sono semplici
Applicazioni della macchina DC
Allo stato attuale, la generazione di energia elettrica può essere effettuata in blocco sotto forma di AC (una corrente alternata). Pertanto, l'utilizzo di macchine CC come motori e generatori I generatori CC è estremamente limitato perché vengono utilizzati principalmente per fornire l'eccitazione di alternatori di piccole e medie dimensioni. Nelle industrie, le macchine CC vengono utilizzate per diversi processi come saldatura, elettrolitica, ecc.
Generalmente, l'AC viene generato e successivamente viene trasformato in DC con l'aiuto di raddrizzatori. Pertanto il generatore CC viene soppresso tramite un'alimentazione CA che viene rettificata per essere utilizzata in diverse applicazioni. I motori CC sono spesso utilizzati come azionamenti a velocità variabile e dove si verificano cambiamenti nella coppia severa.
L'applicazione della macchina CC come motore viene utilizzata suddividendola in tre tipi come Serie, Shunt e Composto, mentre l'applicazione della macchina CC come generatore è classificata in generatori eccitati separatamente, serie e avvolti in shunt.
Quindi, questo è tutto sulle macchine DC. Dalle informazioni di cui sopra, infine, possiamo concludere che le macchine DC sono generatori di corrente continua e motore a corrente continua . Il generatore DC è utile principalmente per fornire sorgenti DC verso la macchina DC nelle centrali elettriche. Mentre il motore a corrente continua aziona alcuni dispositivi come torni, ventilatori, pompe centrifughe, macchine da stampa, locomotive elettriche, argani, gru, nastri trasportatori, laminatoi, risciò automatici, macchine per il ghiaccio, ecc. Ecco una domanda per te, che cos'è commutazione in macchina dc?
