erőgépek és gépcsoportok jelleggörbéi

Általános géptanDr. Író Béla

SZE-MTKMechatronika és Gépszerkezettan Tanszék

Erőgépek és gépcsoportok jelleggörbéi



A villamosmotor

Kedvező tulajdonságok:•magas hatásfok és kedvező hatásfokgörbe,•kedvező jelleggörbe,•egyszerű szerkezet, melynek karbantartási igénye csekély,•csendes, rázkódásmentes üzem,•a teljesítményhez mérten csekély méretek,•szennyezés mentes üzem.



• Mellékáramkörű motor

• Főáramkörű motor

• Vegyes kapcsolású motor

Egyenáramú villamosmotorok



Mellékáramkörű egyenáramú villamosmotor

Rm Ri

U

Im Ia

Forgórész (armatúra)

Állórész(gerjesztő tekercs)

aIΦM ~Φ

Un e~

mIΦ ~

aae RIUU




M

n

Mellékáramkörű egyenáramú motor üzemi

jelleggörbéje (nüáll.)

no

Indító ellenállásokkal módosított jelleggörbe

Mi

Mo

Terhelés jelleggörbéje



Mellékáramkörű egyenáramú villamosmotor(indítás)

M

n

Üzemi jelleggörbéje(minden fokozat kikapcsolva)

no

Mi

Mo


nü ~nm

Indító ellenállásokkal (Ri) módosított jelleggörbe

(minden fokozat bekapcsolva)



Mellékáramkörű egyenáramú villamosmotor(sebességszabályozás)

M

n

Üzemi jelleggörbéje(minden fokozat kikapcsolva)

Mi

Mo

Mezőgyengítéssel módosított jelleggörbe

Szabályozási tartomány

Mezőgyengítéssel növelhető a fordulatszám

no

Különböző előtét-ellenállásokkal elérhető jelleggörbék




Legfontosabb előnyök:•Stabil munkapont minden körülmények között•Közel állandó üzemi fordulatszám•A fordulatszám jó szabályozhatósága (gépi jelleggörbe)•Irányváltási lehetőség•Áram visszatérítéses fékezés•Hatékony lassító fékezés az indító ellenállások segítségével

Hátrányok•Magas indítási veszteségek•Magas indítási áramlökés (túlzottan gyors indításnál)



Főáramkörű egyenáramú villamosmotor

Ri

U

I=Im=Ia


2~ IMΦ

Un e~

IΦ ~

ie RRIUU





M

n

Főáramkörű egyenáramú motor üzemi jelleggörbéje

nü

Mi

Mo





Főáramkörű egyenáramú villamosmotor (indítás)

M

n

Főáramkörű egyenáramú motor üzemi jelleggörbéje

nü

Mi

Mo



Nyomatékváltozás az indításkor




Legfontosabb előnyök:•Stabil munkapont minden körülmények között•Nagy indítási nyomaték és túlterhelhetőség•Kisebb indítási áramlökés•Teljesítménytartó jelleg•A fordulatszám jó szabályozhatósága (gépi jelleggörbe)•Irányváltási lehetőség•Mérsékeltebb indítási veszteségek

Hátrányok•Megfutamodási veszély alacsony terhelésnél•Csekélyebb hatékonyságú lassító fékezés



Kevert kapcsolású egyenáramú villamosmotor

Ri

U

I=If+Ia



2~ aIMΦ

Un e~

aIΦ ~

ffiae RIRIUU

Rf




M

n

Kevert kapcsolású egyenáramú motor üzemi

jelleggörbéje

no

Mi

Mo



nü




Legfontosabb előnyök:•Stabil munkapont minden körülmények között•Teljesítménytartó jelleg•Nagy indítási nyomaték és túlterhelhetőség•Kisebb indítási áramlökés•A fordulatszám jó szabályozhatósága (gépi jelleggörbe)•Áram visszatérítéses fékezés•Irányváltási lehetőség•Mérsékeltebb indítási veszteségek

Hátrányok•Csekélyebb hatékonyságú lassító fékezés



Váltóáramú motorok

• Három fázisú villamos motorok– Indukciós (aszinkron) motor– Rövidre zárt forgórészű aszinkron motor

• Egy fázisú villamos motorok– Egy fázisú indukciós motor– Egy fázisú kommutátoros motorok



Aszinkron motor

M

n

Aszinkron motor üzemi jelleggörbéje

nonü

Mb=Mi

Mo





Aszinkron motor(fékezés)

M

nno

Mb=Mi

Mo


-no

Üzemi jelleggörbe

-Mb

Ellenáramú fékezés jelleggörbéje; csekély

fékező nyomaték

Áram visszatérítéses lassítás jelleggörbéje

Ellenáramú fékezés jelleggörbéje; indító

ellenállás(ok) bekapcsolásával nagy fékező

nyomaték

Ellenáramú fékezés jelleggörbéje; indító és további ellenállás(ok)

bekapcsolásával nagy fékező nyomaték



Aszinkron motor

Legfontosabb előnyök:•Az üzemi tartományban közel állandó fordulatszám•Stabil munkapont az üzemi tartományban•Nagy indítási nyomaték•Kisebb indítási áramlökés•Áram visszatérítéses fékezés•Irányváltási lehetőség

Hátrányok•A billenő nyomaték felett nem terhelhető•Korlátozott lassító fékezés



A rövidre zárt forgórészű aszinkron motor

M

n

Rövidre zárt forgórészű szinkron motor üzemi

jelleggörbéje

no

Mb

Mo


Mi

nonü



Rövidre zárt forgórészű indukciós motor

Legfontosabb előnyök:•Egyszerű felépítés, a forgórészen nincsenek áramkivezetések, nincsenek indító ellenállások•Stabil munkapont az üzemi tartományban•Nagy indítási nyomaték•Áram visszatérítéses fékezés•Irányváltási lehetőség

Hátrányok•A billenő nyomaték felett nem terhelhető•Mérsékelt teljesítmény•Nagyobb indítási áramlökés



Egyfázisú indukciós motorM

n

Egy fázisú indukciós motor üzemi jelleggörbéje

no

Mb

Mo


Mi=0nonü



Egyfázisú indukciós motor

Legfontosabb előnyök:•Egyszerű felépítés•Stabil munkapont az üzemi tartományban•Tetszőleges irányban indítható (segédfázis)

Hátrányok•A billenő nyomaték felett nem terhelhető•Mérsékelt teljesítmény•Nincs indítónyomaték



Egy fázisú kommutátoros motorok

Ri

UForgórész (armatúra)


Kompenzáló tekercs



Egyfázisú kommutátoros motorok

M

n

Egy fázisú kommutátoros motor üzemi jelleggörbéje (minden tekintetben hasonló az egyenáramú

főáramkörű motorhoz)

Mo


Mi



Egy fázisú kommutátoros motorok

Legfontosabb előnyök:•Stabil munkapont minden körülmények között•Nagy indítási nyomaték és túlterhelhetőség•Kisebb indítási áramlökés•Teljesítménytartó jelleg•Irányváltási lehetőség

Hátrányok•Megfutamodási veszély alacsony terhelésnél•Csak a szinkron fordulatszám közelében szikramentes az üzemelés



Belső égésű motorok jelleggörbéje

Motor jelleggörbéje

Mi=0

M

n

Mo

Mmax

Motor + sebességváltó jelleggörbéje (i>1)

Motor + sebességváltó jelleggörbéje (i<1)



Dugattyús belső égésű motorok

Legfontosabb előnyök:•Közel lineáris összefüggés a fordulatszám és a nyomaték között a maximális nyomatékig

Hátrányok•Labilis munkapont•Indítási nyomaték zérus



Ellenőrző kérdések (1)1. Milyen előnyös tulajdonságaik vannak a villamos

motoroknak általánosságban?2. Mi a jellemző a mellékáramkörű egyenáramú villamos

motor jelleggörbéjére?3. Indítható-e terhelés alatt a mellékáramkörű egyenáramú

villamos motor?4. Milyen módon szabályozható a mellékáramkörű

egyenáramú villamos motor?5. Mit kell érteni áram visszatérítéses fékezés alatt egy

villamos motor esetében? Milyen jelleggörbe esetén lehetséges?

6. Mit kell érteni lassító fékezés alatt egy villamosmotor esetében?

7. Milyen előnyös tulajdonságai vannak a mellékáramkörű egyenáramú villamos motornak?



Ellenőrző kérdések (2)8. Mi a legfontosabb hátránya a főáramkörű egyenáramú

villamos motornak? 9. Milyen sajátossága van a kevert kapcsolású egyenáramú

villamos motor jelleggörbéjének?10. Rajzolja fel a három fázisú aszinkron motor indítási és

üzemi jelleggörbéjét!11. Mit értenek a villamosmotorok esetében billenő

nyomatéknak?12. Milyen villamos motorokkal kapcsolatban beszélnek

billenő nyomatékról?13. Miért előnyös a rövidre zárt forgórészű váltóáramú

villamos motorok alkalmazása?14. Milyen jellegzetessége van az egyfázisú váltóáramú

villamos motornak?15. Milyen hátrányos tulajdonsága van az egyfázisú

váltóáramú kommutátoros villamos motornak?



Ellenőrző kérdések (3)16. Mi a legfontosabb sajátossága a belsőégésű motorok

jelleggörbéjének? 17. Hogyan változik meg a belsőégésű motor-sebességváltó

egység jelleggörbéje, ha a motor felől nézve lassító áttétel van bekapcsolva?

18. Miért előnyös a sebességváltó alkalmazása a belsőégésű motorok estében?

erőgépek és gépcsoportok jelleggörbéi

Documents