آبشاران

یکی از کاربردهای سیستم های چند فاز خصوصا سه فاز،کاربرد آنها در سیستم مغناطیسی گردان است.

یک میدان مغناطیسی گردان سیستمی است که جمع برداری القای مغناطیسی(شار) از حیث مقدار ثابت وبا سرعت زاویه ای دوران کند

میدان مغناطیسی یک سیم پیچ شامل جریان سینوسی:

شکل(2) را در نظر می گیریمکه یک سیم پیچ بوده و با یک جریان سینوسی تحریک می شودمیدان مغناطیسی با یک بردار B مشخص می شود. جهت B به جهت پیچیدن سیم پیچ و جهت جریان عبوری از آن در هر لحظه از زمان بستگی دارد.فرض می کنیم S ابتدای سیم پیچ و F انتهای سیم پیچ باشد و جریان از S وارد و از F خارج شود. در فاصله زمانی 0 تا<چنانچه B را مورد بررسی قرار دهیم در نیم سیکل مثبت (,0) جهت B به طرف بالا بوده و مقدار آن بین صفر تا ذکه در زاویه حاصل می شود به طور نوسانی تغییر خواهد کرد.در نیم سیکل منفی () که بردار B به طرف پایین است و مقدار آن به طور نوسانی تغییر خواهد کرد بنابراین میدان حاصله از عبور جریان تک فاز از یک سیم پیچ نوسانی است و مکان آن محور سیم پیچ است.

تولید میدان مغناطیسی گردان :

فرض کنیم سه پیچک طوری قرار گیرند که محورهای آن ها نسبت به هم زاویه ی 120بسازند(شکل الف-3)این سه سیم پیچ را به یک طبع سه فازه متقارن که معادلات آن ها به صورت زیر است،وصل می کنیم:

در شکل ب-3 نمایش لحظه ای جریان ها رسم شده است. طبقه آنچه در قبل مطرح شد هر جریان تولید یک میدان بیضی در امتداد محور خود مینماید.فرض می کنیم برای پیچک اول 1+ وبراب پیچک دوم2+ وپیچک سوم 3+ باشد اندوکسیون پیچک اول وپیچک دوم وپیچک سوم در نظر گرفته میشود.

سه اندکسیون را به ازای رسم می کنیم که الف-4 به ازای و ب-4 به ازای و ….. می باشد.

چنانچه ملاحظه می شود با افزایش زمان بردار مغناطیسی منتجه از حیث مقدار ثابت باقی می ماند و مقدار آن5/1 است و با سرعت زاویه ای می چرخد این را میدان  منتجه را مغناطیسی گردان گویند که در ساختار ماشین های جریان متناوب مورد استفاده قرار می گیرد.

بحث کلی را میتوان به ازای n منبع جریان که به منبعی با اخنلاف فاز زمانی تغذیه می شوندو n منبع نیز با اختلاف مکانی قرار گرفته باشند تعمیم داد که میدان دواری با منتجه حاصل می شود.

منبع:جزوه ی دانشگاهی خودم (مدرس:مهندس ثابت مرزوقی)

جا داره از دوستانی که در تایپ جزوه همکاری کردند تشکر کنم.

یک سیستم ساده طبق شکل 1 را در نظر می گیریم که دارای دو قطب P و N می باشد و فرض می کنیم روتور آن دارای یک حلقه سیم پیچ باشد چنانچه روتور با سرعت nدور در ثانیه حرکت حرکت کند، ولتاژ متناوبی در خروجی داریم (دو سر جارو بک) بنابراین برای هر دو گردش روتور در ثانیه تعداد سیکل های نیروی محرکه برابر یک خواهد بود . بنابراین

سیکل:n                               دور در ثانیه:f

f=n

حال چنانچه تعداد قطب ها ب4 افزایش یابد، طبق شرایط قبل تعدادسیکل ها به ازای هر دو گردش روتور 2 خواهد شد یعنی f=2n و به طور کلی اگر ماشین p قطب داشته باشد خواهد بود . چنانچه n را بر حسب دور بر دقیقه و تعداد قطب ها را بر حسب جفت قطب نشان دهیم خواهیم داشت f=60P یعنی فرکانس نیروی محرکه القایی و تعداد قطب ها و سرعت گردش به صورت روابط فوق به هم مربوطند. بنابراین اگر سیم پیچ ثابت باشد وتحریک باسرعت n حرکت وتعداد قطب های تحریک p باشد نیرومحرکه ای درسیم پیچ ها القا می شود که فرکانس آن از رابطه ی * حاصل خواهد شد(ماشین سنکرون)بنابراین برای یک ژنراتور با فرکانس 50hzبر حسب تعداد قطب ها سرعت روتور طبق جدول زیر است:

تعداد قطب           2          4         6          8       10     12    16     20     30

دور بر دقیقه      3000    1500    1000    750    600   500   375   300  200

طرفین رابطه ی فوق را در ضرب می کنیم. در نتیجه

(فرکانس زاویه ای الکتریکی) و (فرکانس زاویه ای مکانیکی)است بنابراین خواهد شد. چنانچه بخواهیم وضعیت مکانی روتور و سیکل نیروی محرکه را در زمان t بدست اوریم رابطه ی اخیر را درt ضرب می کنیم نتیجتا که زاویه ی الکتریکی و زاویهی مکانیکی خواهد بود.بنابراین

منبع:جزوه ی دانشگاهی خودم (مدرس:مهندس ثابت مرزوقی)

جا داره از دوستانی که در تایپ جزوه همکاری کردند تشکر کنم.