เครื่องจักร DC เป็นอุปกรณ์ไฟฟ้ากลที่ใช้ในการแปลงไฟฟ้า DC ให้เป็นพลังงานกล (หรือ) พลังงานกลเป็นไฟฟ้า DC หากเครื่องจักร DC แปลงพลังงานจากไฟฟ้า DC เป็นพลังงานกล เครื่องจักรนั้นจะเรียกว่ามอเตอร์ DC ในทำนองเดียวกัน หากเครื่องจักร DC แปลงพลังงานกลเป็นพลังงานไฟฟ้า DC เครื่องจักรนั้นจะเรียกว่าเครื่องกำเนิดไฟฟ้า DC เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรงทำงานบนหลักการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า มีการทดสอบต่างๆ ที่ดำเนินการกับเครื่องจักร DC เพื่อทราบประสิทธิภาพและประสิทธิผลของเครื่องเหล่านั้น ดังนั้นการทดสอบที่สำคัญที่สุดอย่างหนึ่งคือการทดสอบความล่าช้า ประสิทธิภาพของเครื่องจักร DC ขึ้นอยู่กับการสูญเสียเป็นหลัก เนื่องจากเมื่อการสูญเสียน้อยลง ประสิทธิภาพของเครื่อง DC ก็จะสูงขึ้น บทความนี้ให้ข้อมูลภาพรวมสั้นๆ เกี่ยวกับการทดสอบความล่าช้า ทฤษฎี และการประยุกต์ใช้งาน

การทดสอบความล่าช้าพัฒนาการคืออะไร?

การทดสอบฮิสเทรีซิสหรือการทดสอบการทำงานช้าเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพมากในการตรวจจับการสูญเสียเหล็ก แรงเสียดทาน และแรงลมในเครื่องจักร DC ในการทดสอบประเภทนี้ จะมีการวัดการสูญเสียจากการหลงทางหรือการหมุนและประสิทธิภาพที่โหลดที่ต้องการด้วย

การทดสอบการหน่วงเวลาสามารถทำได้โดยเพียงแค่ใช้แรงบิดเบรกกับเพลามอเตอร์ และวัดแรงดันอาร์เมเจอร์ที่เทียบเท่า ความเร็ว และกระแสไฟฟ้า ดังนั้นมอเตอร์จะทำงานในทิศทางตรงข้ามเพื่อสร้างเอฟเฟกต์การเบรก

มอเตอร์ในการทดสอบนี้ทำงานในทิศทางตรงกันข้ามและสร้างสนามแม่เหล็กในทิศทางตรงกันข้าม ดังนั้นสนามแม่เหล็กนี้จะทำปฏิกิริยากับสนามแม่เหล็กรบกวนภายในมอเตอร์เท่านั้น และก่อให้เกิดกระแสน้ำวนไหลภายในแกนเหล็กและส่งผลให้เกิดการสูญเสียรบกวน ระหว่างการทดสอบการชะลอความเร็ว ให้วัดแรงดันและกระแสไฟของอาร์เมเจอร์ และสามารถวัดการสูญเสียพลังงานหลงทางได้

การทดสอบความล่าช้าในการพัฒนาทำงานอย่างไร

หากเราพิจารณาว่ามอเตอร์แบบแยกกระแสตรงทำงานโดยไม่มีโหลด การจ่ายไฟไปยังอาร์เมเจอร์จะถูกตัด แต่สนามไฟฟ้ายังคงได้รับการกระตุ้นตามปกติ จากนั้นมอเตอร์จะช้าลงและหยุดทำงานในที่สุด พลังงานจลน์ของอาร์เมเจอร์จะถูกใช้เพื่อเอาชนะการสูญเสียแรงลม เหล็ก และแรงเสียดทาน

หากตัดการจ่ายไฟไปยังอาร์เมเจอร์และการกระตุ้นสนามแม่เหล็ก มอเตอร์จะหมุนช้าลงอีกครั้งและหยุดในที่สุด ในปัจจุบัน พลังงานจลน์ของอาร์เมเจอร์สามารถใช้เพื่อเอาชนะแรงเสียดทานและการสูญเสียแรงลมได้เท่านั้น นี่เป็นการประมาณการเพราะในกรณีที่ไม่มีฟลักซ์ จะไม่มีการสูญเสียเหล็ก

โดยการทดสอบครั้งแรก เราจะสามารถค้นพบความต้านทานลม แรงเสียดทาน การสูญเสียเหล็ก และประสิทธิภาพของเครื่องจักร DC แต่หากเราทำการทดลองครั้งที่สอง เราก็สามารถแยกการสูญเสียแรงลากและแรงเสียดทานจากการสูญเสียเหล็กได้เช่นกัน

ทฤษฎีการทดสอบพัฒนาการช้า

เทคนิคง่ายๆ และดีที่สุดในการค้นหาประสิทธิภาพของเครื่องจักร DC ในเทคนิคนี้ เราพบการสูญเสียทางกลและเหล็กของเครื่องจักร DC จากนั้น เมื่อทราบการสูญเสียของ Cu และอาร์เมเจอร์ชันท์ที่โหลดไฟฟ้าใดๆ แล้ว ก็สามารถวัดประสิทธิภาพของเครื่องจักร DC ที่โหลดนั้นได้ เครื่องจักร DC ในการทดสอบนี้ทำงานเหมือนมอเตอร์ด้วยความเร็วที่สูงกว่าความเร็วปกติเล็กน้อย จากนั้นการจ่ายกระแสไฟของอาร์เมเจอร์จะถูกตัดเมื่อสนามแม่เหล็กได้รับการกระตุ้นตามปกติ อนุญาตให้ความเร็วเครื่องลดลงต่ำกว่าค่าปกติ เพียงบันทึกเวลาที่ต้องใช้ในการลดความเร็วของเครื่องนี้ไว้ จากการทดสอบเหล่านี้ สามารถระบุการสูญเสียการหมุน เช่น แรงเสียดทาน เหล็ก และลม และประสิทธิภาพของเครื่องจักรได้

แผนผังวงจรทดสอบความล่าช้าแสดงไว้ด้านล่างนี้ การทดสอบนี้ใช้เพื่อประเมินค่าการสูญเสียจากการหลงทั้งหมดโดยรวมการสูญเสียทางกล เช่น การสูญเสียลม แรงเสียดทาน และการสูญเสียเหล็กของเครื่อง DC ในวงจรนี้ A1 และ A2 เป็นขั้วต่อ ขั้นตอนการทดสอบความล่าช้าบนเครื่อง DC มีดังนี้

วงจรทดสอบความล่าช้าสำหรับเครื่อง DC

ประเด็นสำคัญในการทดสอบการชะลอความเร็วหรือรอบเดินเบาจะกล่าวถึงด้านล่าง

ก่อนอื่น คุณต้องเปิดเครื่อง DC ตามปกติ จากนั้นให้เครื่องยนต์ไอน้ำทำงานด้วยความเร็วสูงกว่าที่กำหนด โดยปรับค่าความต้านทานของเครื่องยนต์

เมื่อถึงความเร็วที่กำหนด แหล่งจ่ายไฟไปยังอาร์เมเจอร์จะถูกตัด แม้ว่าสนามแม่เหล็กที่ถูกกระตุ้นตามปกติจะยังคงทำงานอยู่ก็ตาม

ตอนนี้ค้างไว้สักครู่เพื่อลดความเร็วเครื่องให้ต่ำกว่าความเร็วที่กำหนด จากนั้นบันทึกค่าความเร็วคอมพิวเตอร์เป็นรอบต่อนาทีและเวลาเป็นวินาทีโดยใช้เครื่องวัดรอบ

ส่งผลให้เพลาทำงานช้าลง และพลังงานจลน์ที่มีอยู่ในเพลาจะถูกใช้เพื่อชดเชยการสูญเสียจากการหลงทางหรือการหมุน รวมถึงการสูญเสียจากแรงเสียดทาน การสูญเสียจากขดลวด และการสูญเสียเหล็ก

สมมติว่า 'N' คือความเร็วปกติเป็นรอบต่อนาที

'w' คือความเร็วเชิงมุมมาตรฐานในช่วง rad/s = 2p N/60

การสูญเสียการหมุน (W) = อัตราการสูญเสียพลังงานจลน์ของอาร์เมเจอร์

(หรือ) W = d/dt (1/2 Iω^2)

ที่นี่ 'I' คือโมเมนต์ความเฉื่อยของโครงยึด เนื่องจาก ω = 2πN/60

W = I x (2πN/60)xd/dt (2πN/60) => (2π/60) ^2 ใน dN/dt

(หรือ) W = = 0.011 ใน dN/วัน

โมเมนต์ความเฉื่อย (I) สำหรับเหล็กเสริม

ในการทดสอบฮิสเทรีซิสของเครื่องจักร DC สามารถระบุการสูญเสียการหมุนได้ดังนี้

W = 0.011 dN/วัน

ที่นี่จะต้องทราบค่าของ 'I' เพื่อหา 'W' แต่การกำหนด 'I' โดยตรง (หรือ) ผ่านการคำนวณนั้นเป็นเรื่องยาก ดังนั้นเราจะทำการทดสอบอีกวิธีหนึ่ง เช่น วิธีฟลายวีล โดยที่ 'I' จะถูกคำนวณ (หรือ) ลบออกจากสมการข้างต้น

ตัวอย่างเช่น:

โดยถือว่าความเร็วปกติของเครื่อง DC คือ 1,200 รอบต่อนาที หลังจากผ่านการทดสอบการชะลอความเร็วแล้ว เวลาที่จำเป็นในการลดความเร็วของเครื่อง DC จาก 1,050 – 970 รอบต่อนาทีคือ 10 วินาที โดยมีสนามกระตุ้นปกติ หากโมเมนต์ความเฉื่อยของอาร์เมเจอร์เท่ากับ 80 กก.·ม ดังนั้น

การสูญเสียการหมุน (W) = 0.011 IN dN/dt.

I = 80 กก.ม.2, N = 1200 รอบต่อนาที

dN = 1050 – 970 = 80 รอบต่อนาที, dt = 10 วินาที

W = 0,011 x 80 x 1200 x (80/10).

W = 0,011 x 80 x 1200 x (8) = 8448 วัตต์

ข้อดีข้อเสีย

ข้อดีของการทดสอบที่ล่าช้า ได้แก่:

• เครื่อง DC ในการทดสอบนี้ทำงานเป็นมอเตอร์ด้วยความเร็วที่สูงกว่าปกติ
• การทดสอบนี้มีประโยชน์ในการหาประสิทธิภาพของเครื่องจักร DC
• การทดสอบนี้ต้องใช้พลังงานน้อยมากเมื่อเทียบกับความสามารถในการรับน้ำหนักสูงสุดของระบบเครื่องยนต์และเครื่องกำเนิดไฟฟ้ารวมกัน
• การทดสอบนี้เป็นวิธีที่ง่ายและดีที่สุดในการหาประสิทธิภาพของเครื่องจักร DC
• การทดสอบนี้วัดปริมาณการสูญเสียรวมภายในมอเตอร์
• เป็นการทดสอบที่สะดวกมาก

ข้อเสียของการทดสอบที่ล่าช้า ได้แก่:

• ข้อเสียเปรียบหลักของการใช้การทดสอบนี้คือความยากในการกำหนดอัตราการเปลี่ยนแปลงอย่างแม่นยำ
• การทดสอบนี้จะดำเนินการบนเครื่อง DC ที่ถูกกระตุ้นแยกกันเท่านั้น

แอปพลิเคชัน

การประยุกต์ใช้การทดสอบความล่าช้า ได้แก่:

การทดสอบฮิสเทรีซิสหรือการทดสอบการทำงานช้าเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพอย่างมากในการตรวจจับการสูญเสียที่เกิดจากมอเตอร์ชันท์ DC เช่น การสูญเสียจากแรงเสียดทาน การสูญเสียเหล็ก และการสูญเสียจากลม

การทดสอบนี้ใช้เพื่อค้นหาประสิทธิภาพของเครื่อง DC แบบแผลแยก

นี่เป็นวิธีที่ง่ายและดีที่สุดในการหาประสิทธิภาพของเครื่องจักร DC ความเร็วคงที่

การทดสอบนี้ใช้กับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าและมอเตอร์ชันท์

การทดสอบนี้ดำเนินการเพื่อวัดความเฉื่อยของโรเตอร์เป็นหลัก

นี่คือภาพรวมของการทดสอบฮิสเทรีซิสบนมอเตอร์ DC ทฤษฎี ตัวอย่าง ข้อดี ข้อเสีย และการใช้งาน การทดสอบฮิสเทรีซิสเป็นวิธีที่ดีที่สุดที่ใช้กับมอเตอร์ชันท์ DC เพื่อค้นหาการสูญเสียที่เกิดขึ้นภายในมอเตอร์อันเนื่องมาจากกระแสวน รวมถึงการสูญเสียฮิสเทรีซิสในแกนเหล็กและการรั่วไหลของฟลักซ์แม่เหล็กจากสเตเตอร์และโรเตอร์ การทดสอบนี้ช่วยให้ค้นหาการสูญเสียทางกลและเหล็กของเครื่องจักร DC

‍

‍