TIL motoren er en elektrisk enhet som konverterer elektrisk inngang til mekanisk utgang, der elektrisk inngang kan være i strøm- eller spenningsform og den mekaniske utgangen kan være i dreiemoment eller kraftform. Motor består av to hoveddeler, nemlig stator og rotor, der statoren er en stasjonær del av motoren og rotoren er en roterende del av motoren. En motor som fungerer på frastøtingsprinsippet er kjent som en frastøtningsmotor, hvor frastøtingen foregår mellom to magnetfelt i enten stator eller en rotor. Frastøtningsmotor er en enkel fase motor.

Hva er Repulsion Motor?

Definisjon: En frastøtningsmotor er en enfaset elektrisk motor som fungerer ved å levere inngangsstrøm (vekselstrøm). Hovedapplikasjonen for frastøtningsmotor er elektriske tog. Den starter som en frastøtningsmotor og går som en induksjonsmotor, der startmomentet skal være høyt for frastøtningsmotor og veldig gode kjøreegenskaper for induksjonsmotor.

Konstruksjon av frastøtningsmotor

Det er en enfaset vekselstrømsmotor, som består av en polkjerne som er nordpolen og sørpolen til en magnet. Konstruksjonen til denne motoren ligner den delt fase induksjonsmotoren og DC-serie motor. Rotoren og statoren er de to hovedkomponentene til motorene som er induktivt koblet. Feltviklingen (eller en distribuert type vikling eller statoren) ligner på hovedviklingen til delt fase induksjonsmotor. Derfor er strømmen jevnt fordelt og gapet mellom stator og rotor reduseres og motviljen reduseres også, noe som igjen forbedrer effektfaktoren.

Rotoren eller ankeret ligner på DC-seriens motor som er utstyrt med en trommelvikling koblet til kommutatoren, der kommutatoren i sin tur er koblet til kullbørster som er kortsluttet. En børsteholdermekanisme gir variabel veivaksel for å endre retning eller innretting av børster langs aksen. Derfor hjelper dreiemomentet som produseres under denne prosessen å kontrollere hastigheten. Energien i frastøtningsmotoren overføres gjennom transformator handling eller ved induksjonshandling (der emf overføres mellom stator til rotoren).

konstruksjon-av-frastøt-motor-kopi

Arbeidsprinsipp

Motstøtningsmotor fungerer på frastøtingsprinsippet der to poler av en magnet frastøter. Arbeidsprinsippet for frastøtningsmotor kan forklares fra 3 tilfeller av α, avhengig av magnetens posisjon som følger.

Sak (i) : Når α = 90⁰

Anta børstene 'C og D' er justert vertikalt i 90 grader og rotoren justert horisontalt langs d-aksen (feltaksen) som er retningen for strømmen. Fra prinsippet om Lenzs lov, Vi vet at emf-indusert hovedsakelig avhenger av statorstrømmen og strømretningen (som er basert på børstens innretting). Derfor er netto emf av børsten fra 'C til D' '0' som vist i diagrammet, som er representert som 'x' og '.' Det er ingen strøm i rotoren, så Ir = 0. Når ingen strøm passerer i rotoren, så fungerer den som en åpen kretsløpstransformator. Derfor er statorstrømmen = mindre. Retningen til magnetfeltet er langs penselaksen retning, der stator- og rotorfeltaksen er 180 grader faseforskyvet, det genererte dreiemomentet er '0' og den gjensidige induksjonen indusert i motoren er '0'.

90-graders posisjon

Hus (ii) : Når α = 0⁰

Nå er børstene ‘C og D’ orientert langs d-aksen og er kortsluttet. Derfor er netto emf indusert i motoren veldig høy, noe som genererer strømmen mellom viklingene. Nettet emf kan vises som 'x' og '.' Som vist i figuren. Det ligner på en kortsluttet transformator. Der statorstrømmen og den gjensidige induksjonen er maksimale, noe som betyr Ir = Is = maksimum. Fra figuren kan vi observere at stator- og rotorfeltene er 180 grader motsatt i fase, noe som betyr at dreiemomentet som genereres vil motsette hverandre, slik at rotoren ikke kan rotere.

α = 0 vinkel

Sak (iii): Når α = 450

Når børstene ‘C og D’ skråner i en viss vinkel (45 grader) og børstene kortsluttes. La oss anta at rotoren (børsteaksen) er fast og statoren roteres. Statorviklingen er representert som ‘Ns’ antall effektive svinger, og den nåværende passeringen er ‘Is’, feltet produsert av statoren er i retningen ‘Is Ns’ som er statoren MMF som vist i figuren. MMF (magnetomotive force) er oppløst i to komponenter (MMF1 og MMF2), der MMF1 er sammen med børsteretningen (Is Nf) og MMF2 er vinkelrett på børstretningen (Is Nt) som er transformatorretningen, og 'α 'er vinkelen mellom' Er Nt 'og' Er Nf '. Derfor er strømmen produsert av dette feltet i to komponenter 'Is Nf' og 'Is Nt'. EMF-indusert i rotoren gir flux langs q-aksen.

skråstillet vinkelposisjon

Feltet produsert av rotoren langs penselaksen er matematisk representert som følger

Er Nt = Er Ns cos α ……… .. 1

Nt = Ns Cos α ………… 2

Nf = Ns Sin α ………… 3

Siden den magnetiske aksen ‘T’ og børsteaksen sammenfaller med rotoren MMF som er langs børsteaksen, er lik strømmen som genereres av statoren.

dreiemoment-avledning

Ligningen av dreiemoment er gitt som

Ґ α (stator d-akse MMF) * (rotor q-akse MMF) ……… .4

Ґ α (Er Ns Sin α) (Er Ns cos α) ……… ..5

Ґ α I 2s N 2s Sin α cos α [vi vet at Sin2 α = 2 Sin α cos α] ……… .6

Ґ α ½ (I 2s N 2s Sin2 α) …… .7

Ґ α K I 2s N 2s Sin2 α [Når α = 0 Moment = 0 ………. .8

K = konstant verdi α = π / 4 Moment = maksimum

Grafisk representasjon

Praktisk er dette et problem dette kan vises i et grafisk format, der x-aksen er representert som ‘α’ og y-aksen er representert som ‘strøm’.

grafisk representasjon

Fra grafen kan vi observere at strømmen er direkte proporsjonal med α
Den nåværende verdien er 0 når α = 90⁰ som ligner på åpen kretstransformator
Strømmen er maksimum når α = 0⁰ som ligner på kortslutningstransformatoren som vist i grafen.
Hvor er er statorstrømmen.
Dreiemomentligningen kan gis som Ґ α K I 2s N 2s Sin2 α.
Praktisk sett observeres det at dreiemoment er maksimalt hvis α ligger mellom 150 - 300.

Klassifisering av frastøtningsmotor

Det er tre typer avstøtningsmotorer de er,

Kompensert type

Den består av en ekstra vikling, nemlig kompenserende vikling, og et ekstra par børster er plassert mellom de (kortsluttede) børstene. Både kompenserende vikling og et par børster er koblet i serie for å forbedre kraft- og hastighetsfaktorene. En kompensert motor brukes der det kreves høy effekt med samme hastighet.

kompensert-type-frastøtningsmotor

Repulsion Start Induksjonstype

Det starter med frastøting av spoler og løper med induksjonsprinsippet, der hastigheten holdes konstant. Den har en enkelt stator og rotor som ligner på DC-anker og en kommutator der en sentrifugemekanisme kortslutt kommutatorstengene og har høyere dreiemoment (6 ganger) enn strømmen i lasten. Driften av frastøtning kan forstås fra grafen, det vil si at når frekvensen av synkron hastighet øker, begynner prosentandelen av full dreiemomentbelastning å avta, der magnetpolene på et tidspunkt opplever en frastøtende kraft og bytter til induksjonsmodus. Her kan vi observere belastningen som er omvendt proporsjonal med hastigheten.

frastøt-start-induksjon-motor-graf

Det fungerer på prinsippet om frastøting og induksjon, som består av en statorvikling, 2 rotorer som vikles (hvor den ene er ekornbur og annen likestrømssvikling). Disse viklingene er kortsluttet til kommutator og to børster. Den fungerer i en tilstand der lasten kan justeres og hvis startmoment er 2,5-3.

frastøtningstype

Fordeler

Fordelene er

Den høye verdien av startmoment
Hastigheten er ikke begrenset
Ved å justere verdien på ‘α’ kan vi justere dreiemomentet, der vi kan øke hastigheten basert på justering av dreiemomentet.
Ved å justere posisjonsbørstene kan vi enkelt kontrollere dreiemoment og hastighet.

Ulemper

Ulempene er

“hva er forskjellen mellom dc og ac ”

Hastighet varierer med variasjon i lasten
Effektfaktoren er mindre bortsett fra høye hastigheter
Kostnaden er høy
Høyt vedlikehold.

applikasjoner

Søknadene er

De brukes der det er behov for startmoment med høyhastighetsutstyr
Spolevindere: Hvor vi kan justere hastigheten fleksibelt og enkelt, og retningen kan også endres ved å reversere penselaksen.
Leker
Heiser m.m.

Vanlige spørsmål

1). Hva er vinkelen frastøtningsmotoren opplever frastøting?

I 45 graders vinkel opplever den frastøt.

2). Frastøtningsmotor er basert på hvilket prinsipp?

Det er basert på frastøtingsprinsippet

3). Hva er de to hovedkomponentene i Repulsion motor?

Statoren og rotoren er motorens to hovedkomponenter.

4). Hvordan kan dreiemomentet styres i frastøtningsmotor?

Dreiemomentet kan styres ved å justere motorens hovedbørster

5). Klassifisering av frastøtningsmotor

De er klassifisert i 3 typer

Frastøttetype
Repulsion start induksjonskjøringsmotor
Kompensert type

Dermed er dette en oversikt over frastøtningsmotor som fungerer på frastøtingsprinsippet. Den har to viktige komponenter, nemlig stator og rotor. Motorens arbeidsprinsipp kan forstås i tre tilfeller av vinkler (0, 90,45 grader) som er basert på børstens posisjon og feltene som genereres. Motoren opplever en frastøtende effekt bare ved 45 grader. Disse motorene brukes der det kreves sterkt startmoment. Den største fordelen er at dreiemomentet kan styres ved å justere børstene.