Korronte zuzeneko makinak nola funtzionatzen duten
Korronte zuzeneko (KK) makinak funtsezko osagaiak dira sistema elektriko askotan, energia elektrikoa energia mekaniko bihurtzeko duten eraginkortasunagatik eta fidagarritasunagatik edo alderantziz. Bi mota nagusitan daude: KK motorrak eta KK sorgailuak. Makina hauek nola funtzionatzen duten ulertzeak elektromagnetismoaren printzipioetan, haien osagaietan eta funtzionamenduan sakontzea dakar.
Funtzionamenduaren oinarrizko printzipioak
Indukzio elektromagnetikoa
Korronte zuzeneko makinen funtzionaltasunaren oinarrizko elementua indukzio elektromagnetikoa da, Faradayren Legeak deskribatzen duen prozesua. Lege honek dioenez, tentsio bat induzitzen da eroale batean fluxu magnetikoan aldaketa bat jasaten duenean. Korronte zuzeneko makinetan, printzipio hau alderantzizko alderantzizko norabidean aplikatzen da motor eta sorgailuetan:
– Korronte zuzeneko motorrak: Energia elektrikoa energia mekaniko bihurtzen dute. Eremu geldikorreko harilkatuek sortutako eremu magnetikoaren barruan korrontea armadura-harilketatik igarotzen denean, indar bat egiten da eroaleetan, eta horrek armadura biratzea eragiten du.
– Korronte zuzeneko sorgailuak: Energia mekanikoa energia elektriko bihurtzen dute. Armadura eremu magnetiko baten barruan mekanikoki biratzen denean, indar-lerro magnetikoak ebakitzen ditu, eroaleetan indar elektroeragile (EMF) bat eraginez.
Eremu magnetikoak eta armadura-erreakzioa
Bai motorretan bai sorgailuetan, eremu-harilketan sortutako eremu magnetikoen eta armaduraren arteko elkarrekintzak funtsezko zeregina du. Armadura-erreakzioa armadura-harilketan dagoen korronteak sortutako eremu magnetikoak makinaren barruko eremu magnetiko orokorrean duen eraginari egiten dio erreferentzia. Fenomeno honek distortsioak sor ditzake eta arazoak sor ditzake, hala nola txinpartak eskuiletan, eta horrek diseinu-konpentsazioak behar ditu, hala nola harilketa konpentsatzaileak edo polo artekoak.
Funtsezko osagaiak
Armadura
Armadura makinaren biraketa-atal bat da. Burdinazko nukleo zilindriko batez osatuta dago, eroaleak sartzeko zirrikituekin. Motorretan, eremu magnetikoak indarra eragiten dion korrontea garraiatzen du; sorgailuetan, tentsio-indukzioaren gunea da.
Eremu-hariaketak
Eremu-harilketa hauek funtzionamendurako beharrezko eremu magnetikoa sortzen dute. Kanpoko korronte zuzeneko iturri batek elikatzen dituen elektroimanak edo makina txikiagoetan iman iraunkorrak izan daitezke. Eremu-harilketak kitzikatzeak fluxu magnetikoa eta, beraz, makinaren errendimendu-ezaugarriak doitzen ditu.
Aldatzailea
Kommutadorea etengailu mekaniko birakari bat da, armadura-harilketen barruko korrontearen norabidea aldian-aldian alderantzikatzen duena. Sortutako momentuak (motorretan) edo induzitutako tentsioak (sorgailuetan) norabide koherentea mantentzen duela ziurtatzen du. Kommutadorearen segmentuak elkarrengandik eta ardatzetik isolatuta daude.
Eskuilak
Eskuilak material eroale finkoak dira, biraka dabiltzan kommutadorearekin konexio elektrikoa mantentzen dutenak. Normalean grafitoz edo karbonoz eginda, eskuilek korrontea eroaten dute armaduraren harilketara eta harilketatik.
Errodamenduak eta Ardatza
Ardatzak armadura eusten du eta haren biraketa ahalbidetzen du. Errodamenduek biraka ari den armaduraren eta karkasa geldiaren arteko marruskadura murrizten dute, eraginkortasuna eta iraupena handituz.
Uztarria eta zutoinak
Uztarriak makinaren kanpoko egitura osatzen du, egitura-osotasuna eta fluxu magnetikoaren bidea eskainiz. Uztarri lotuta daude eremu-harilketak eramaten dituzten eta armaduraren zirrikituetan zehar eremu magnetiko uniforme bat sortzen duten poloak.
Korronte zuzeneko motorren funtzionamendua
Funtzionamenduaren printzipioa
Korronte zuzeneko motorrek eremu magnetiko baten barruan dagoen eroale batek indar bat jasaten duen printzipioan funtzionatzen dute. Armadura-harilek korrontea garraiatzen dute, eta honek eremu-harilek sortutako eremu magnetikoarekin elkarreragiten du, biraketa eragiten duen momentua emanez. Biraketa-noranzkoa eskuineko eskuaren araua erabiliz zehaztu daiteke.
DC Motor motak
1. Shunt Motorrak: Eremu-harilketak armadurarekin paraleloan konektatuta dituzte. Karga aldakorretan abiadura nahiko konstantea izateagatik bereizten dira.
2. Serieko motorrak: Eremu-harilketak armadurarekin seriean konektatuta dituzte. Abiarazte-momentu handia ematen dute eta karga-aldaketa handiak behar dituzten aplikazioetarako egokiak dira.
3. Motor Konposatuak: Serieko eta shunt motorren ezaugarriak konbinatzen dituzte, serieko eta shunt eremu-harilkadekin. Aplikazio sorta zabal baterako errendimendu orekatua eskaintzen dute.
Abiadura Kontrol
Korronte zuzeneko motorretan abiadura-kontrola hainbat metodoren bidez lor daiteke, hala nola:
– Armaduraren tentsioaren kontrola: Armaduraren harilkatzeari aplikatzen zaion tentsioa doitzen du.
– Eremu-korrontearen kontrola: Eremu-harilketen bidezko korrontea doitzea fluxu magnetikoa aldatzeko.
– Armaduraren erresistentziaren kontrola: erresistentzia aldakorrak armadurarekin seriean txertatzea.
Korronte zuzeneko sorgailuen funtzionamendua
Funtzionamenduaren printzipioa
Korronte zuzeneko sorgailuek energia mekanikoa energia elektriko bihurtzen dute Faradayren indukzio elektromagnetikoaren legean oinarrituta. Armadura eremu magnetikoan zehar biratzen den heinean, EMF bat induzitzen da. Kommutadoreak induzitutako EMF hori zuzentzen du irteera unidirekzional (DC) bat sortzeko.
DC sorgailu motak
1. Bereizitutako kitzikapeneko sorgailuak: Eremu-harilketak kanpoko iturri batetik elikatzen dira. Irteerako tentsioa karga-korrontearekiko independentea da.
2. Auto-kitzikapeneko sorgailuak: Eremu-harilketak sorgailuak berak elikatzen ditu eta honela sailka daitezke:
– Shunt sorgailuak: Eremu-harilketak armadurarekin paraleloan konektatuta daude.
– Serieko sorgailuak: Eremu-harilketak armadurarekin seriean daude.
– Konposatu-sorgailuak: Serieko eta shunt eremu-harilketak dituzte errendimendu hobea lortzeko.
Tentsio Araudia
Sorgailuaren errendimendurako ezinbestekoa da tentsio-irteera egonkor bat mantentzea, eta honela lor daiteke:
– Eremu-korrontearen erregulazioa: Eremu-harilketen bidezko korrontea doitzea.
– Tentsio Erregulatzaile Automatikoak (AVR): Gaur egungo korronte zuzeneko sorgailuetan erabiltzen dira tentsioaren kontrol zehatza lortzeko.
aplikazioak
Motors
– Industria-aplikazioak: Garraia-zintak, garabiak eta makina-erremintak.
– Garraioa: ibilgailu elektrikoak, trenak eta tranbiak.
– Etxetresna elektrikoak: Haizagailuak, aire girotuak eta garbigailuak.
Sorgailuak
– Energia-iturri eramangarriak: Erreserbako eta larrialdiko energia etenaldietan.
– Energia Berriztagarrien Sistemak: Eguzki-energia biltegiratzeko sistemak.
– Automobilgintza: Ibilgailuetako alternadoreak bateriak kargatzeko.
Ondorioa
Korronte zuzeneko makinek funtsezko atal bat osatzen dute gure paisaia teknologiko modernoan, elektromagnetismoaren printzipioak aprobetxatuz energia-bihurketa fidagarria eta eraginkorra lortzeko. Haien osagaiak, funtzionamendua eta aplikazioak ulertzeak ikuspegi bat ematen digu testuinguru industrialean zein egunerokoan duten garrantzi iraunkorraz. Motorretan momentu handia ahalbidetzetik hasi eta sorgailuen bidezko energia-hornidura egonkorra bermatzeraino, korronte zuzeneko makinek aurrerapena bultzatzen jarraitzen dute hainbat sektoretan.
