محركات التيار المستمر ذات المغناطيس الدائم

محركات التيار المستمر ذات المغناطيس الدائم

Permanent-Magnet DC Motors

الغرض من التجربة

1.     التعرف على طريقة عمل محركات التيار المستمر ذات المغناطيس الدائم.

2.     دراسة خصائص العزم-السرعة لها (Torque-Speed characteristics).

3.     إيجاد كفاءة محرك تيار مستمر ذي مغناطيس دائم و دراسة العوامل المؤثرة على هذه الكفاءة.

نظرية التجربة

تتكون محركات التيار المستمر من عضو ثابت يحمل ملفات المجال وعضو دوار يحمل ملفات المنتج. في التطبيقات التي تحتاج قدرة عالية فإن المجال يكون عبارة عن مغناطيس كهربي و عندما يمر تيار في ملفات المجال أي العضو الثابت فإن مجالا مغناطيسيا يتولد في الثغرة الهوائية. وبالتالي تتولد قوة دافعة كهربية داخل ملفات المنتج وهي من النوع المتردد ويتم تحويلها إلى النوع المستمر عن طريق التبديل الذي يقوم به المبدل commutator لنحصل على تيار مستمر عند الفرش brushes.

أما في التطبيقات منخفضة القدرةlow-power applications  فإن المجال المغناطيسي يتم إنتاجه من مغناطيس دائم وليس مغناطيس كهربي (بساطة التركيب).

يتناسب عزم محركات التيار المستمر مع الفيض وتيار المنتج   وعندما يكون المحرك ذي مغناطيس دائم فإن الفيض يكون غير مؤثرا في العزم الذي يصبح معتمدا كلية على تيار عضو الإنتاج  .

في حين أن القوة الدافعة الكهربية العكسية E_b للمحرك تتناسب مع السرعة والفيض  وحيث إن الفيض منفصل عن دائرة المنتج تصبح E_b  معتمدة فقط على السرعة . لذا يكون التحكم في سرعة المحرك فقط عن طريق جهد المنتج لأن .

اجراءات التجربة

1-    قم بتوصيل الدائرة كما في الشكل-1 أدناه.

2-    اضبط خرج مصدر التيار المباشر ليكون 100V.

3-    افتح المصدر(switch-ON) المتصل بالمحرك  و سيبدأ بالدوران.

4-    قم بأخذ القياسات وتدوين القراءات كما في جدول -1.

جدول-1

السرعة RPM	العزم T2	العزم T1	Ia (A)	Va (V)
			0.5	100		1
			0.6	100		2
			0.7	100		3
			0.9	100		4
			1.0			5
			1.1			6
			1.2			7

5-    قم بإعادة الإجراءات 1-4  لجهد  منتج 80V

النتائج و الأسئلة

خصائص العزم-السرعة

v           استخدم القياسات في جدول-1 لتقوم بالحسابات التالية لإيجاد العزم

T=(T1-T2)*9.81*R (R=0.03025m)
	1
	2
	3
	4

v            قم برسم السرعة مقابل العزم N Vs. T لقيم الجهد 100 و80.

كفاءة المحرك

v           استخدم القياسات في الجدول-1 لإيجاد الكفاءة عند أحمال مختلفة كما في الجدول التالي

الكفاءة	قدرة الخرج	قدرة الدخل Pin=V*I	Ia (A)	Va (V)
			0.5	100		1
:
			1.2	100		7

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