مولدات ومحركات التيار المستمر

مولدات ومحركات التيار المستمر

DC Generators & Motors

الغرض من التجربة

1.     دراسة خصائص الجهد-التيار لمولد تيار مستمر منفصل الإثارة

2.     إيجاد كفاءة مولد تيار مستمر منفصل الإثارة.

3.     دراسة خصائص العزم – السرعة لمحرك تيار مستمر توازي الإثارة

4.     إيجاد كفاءة محرك تيار مستمر توازي الإثارة

نظرية التجربة

تعمل ماكينات التيار المستمر على نظرية الكهرومغناطيسية .إذ يتحرك موصل في مجال مغناطيسي ليستحث جهدا في الموصل(Induced voltage)  في حالة المولد ويقطع موصل يحمل تيارا كهربيا مجالا مغناطيسيا لتنتج حركة في حالة المحرك . يتم توليد المجال عن طريق ملفات جهد ملفوفة في عضو ثابت (stator) فيما الموصلات موضوعة على سطح عضو دوار يسمى عضو الإنتاج rotor/armature. و تكون طريقة التوصيل بإحدى  طريقتين: إثارة منفصلة أو إثارة داخلية( إثارة توازي وإثارة توالي).

القوة الدافعة الكهربية المتولدة في ملفات عضو الإنتاج تتناسب مع الفيض والسرعة  فيما الجهد الطرفي للمولد يعطى بالعلاقة

مولد تيار مستمر توازي الإثارة

وخصائص الجهد-التيار للمولد تعطى بالشكل أدناه بافتراض عدم تغير السرعة

أما الدائرة المكافئة للمحرك منفصل الإثارة تعطى بالشكل أدناه

فيما القوة الدافعة الخلفية للمحرك تعطى بالعلاقة فيما الجهد الطرفي للمولد يعطى بالعلاقة .

قدرة الدخل للمولد هي قدرة ميكانيكية في العمود (وهى نفسها قدرة الخرج للمحرك) فيما قدرة الخرج للمولد(الدخل للمحرك) هى قدرة كهربائية تعطى بالعلاقة و ما بين هاتين القيمتين فإن هنالك فقودات، وهي إجمالا: فقودات الحديد والنحاس للعضو الثابت والدوار إضافة للفقودات الميكانيكية. و بالتالي فالكفاءة هي  .

إجراءات التجربة

1-    قم بتوصيل الدائرة كما في الشكل-1.

2-    احتفظ مقاومة الحمل عند أقصى قيمة ( اقل حمل).

3-    قم بتشغيل مصدر الجهد المتردد EMT8.

4-    زد خرج مقوم الجهد EMT9/2 تدريجيا حتى أقصى قيمة له ليطبق على مجال المولد.

5-    ابدأ بزيادة خرج مقوم الجهد   EMT9/3ليطبق على عضو الإنتاج للمحرك ويبدأ بالدوران

6-    ابدأ بتحميل  المولد تدريجيا عن طريق تقليل مقاومة الحمل وراقب تيار الحمل حتى لا يتجاوز قيمته المقننة 1.75A.

7-    قم بأخذ القياسات وتدوين القراءات كم في الجدول-1.

السرعة N	العزم L	تيار المحرك Im	جهد المحرك Vm	تيار المولد Ig	جهد المولد Vg	وضع المقاومة
						9
						8
						7
						6
						5
						4

جدول-1

النتائج و الأسئلة

مولد التيار المستمر منفصل الإثارة

v           استخدم القياسات في جدول-1 لتقوم برسم الجهد مقابل التيار .

v            استخدم النتائج المتحصل عليها في جدول-1 لإيجاد الكفاءة كما في الجدول أدناه

الكفاءة	قدرة الخرج Pout:	قدرة الدخل: Pin	العزم T:
				9
				8
				7
				6
				5
				4

• ارسم الكفاءة مقابل قدرة الخرج .
• علق على الكفاءة بناءا على النتائج التي تحصلت عليها .

محرك التيار المستمر توازي الإثارة

·                استخدم النتائج المتحصل عليها في جدول-1 لإيجاد الكفاءة كما في الجدول أدناه

الكفاءة	قدرة الدخل Pin:	قدرة الخرج: Pout	العزم  T
				1
				2
				3
				4
				5
				6

·        استخدم النتائج المتحصل عليها في الجدول -1 لرسم السرعة مقابل العزم

·         ارسم الكفاءة مقابل قدرة الخرج .

·         علق على الكفاءة بناءا على النتائج التي تحصلت عليها ثم قارنها بكفاءة المولد.