זרם אדי מַד כֹּחַ הוא מכשיר מיוחד עם פחות הפסדים, יעילות גבוהה ורב-תכליתי לעומת הדינמומטר המכני המקובל. בדינמומטר זרם העצבני, ההפסדים הם פחות בגלל היעדר מגע פיזי בין פיתולים לעורר. בשל גודלו הקליל ויכולת הצריפה שלו, יש לו יישומים רבים, ואפילו במקרים מסוימים כמו בדיקת ביצועים של מנוע בעירה פנימית, הוא משמש כעומס. מאמר זה דן בסקירה כללית של דינמומטר זרם אדי.
מהו הדינמומטר הנוכחי של אדי?
דינמומטר זרם מערבולת הוא מכשיר להמרת אנרגיה אלקטרומכנית, הממיר אנרגיה מכנית לאנרגיה חשמלית. הוא משתמש ביסודו בחוק פאראדיי השראות אלקטרומגנטית כעיקרון העבודה שלו. תרשים של הדינמומטר מוצג להלן.
בְּנִיָה
ההיבטים הקונסטרוקטיביים של הדינמומטר הנוכחי של אדי מוצגים באיור לעיל. זה מורכב מהמסגרת החיצונית כסטטור, המכונה גם חבר נייח במכונה. הסטטור מורכב מפיתולים המונחים בחריצי סטטור. כאשר פיתולי הסטטור מתרגשים, נוצר שדה מגנטי סטטורי בסלילי הסטטור. במקרה של מכונות בעלות דירוג גבוה, סלילי 3 פאזות ממוקמים בחריצי הסטטור.
פיתולי הסטטור עשויים נחושת. המסגרת החיצונית, כלומר הסטטור עשויה מחומר מגנטי כמו ברזל יצוק או פלדת סיליקון במקרה של יישומים עדינים. החבר המסתובב נקרא רוטור, הנשמר מתחת לסלילי הסטטור. הרוטור ממוקם על פיר, כך שהוא יכול להסתובב. סלילי הרוטור ממוקמים על חריצי הרוטור. במקרה של מכונות כבדות, פיתולי רוטור תלת פאזיים משמשים לשמירה על חריצי הרוטור.
על הרוטור להיות מחובר למניע העיקרי, כך שכאשר המניע העיקרי מסתובב, הוא מספק את הקלט המכני למכשיר. אספקת DC משמשת לרגש את פיתולי הסטטור. במקרה של מכונות גדולות, מיישר יחידות משמשות להשגת אספקת DC זו. עבור מכונות גדולות, שמן משמש לקירור ובידוד של פיתולי הסטטור. זה חשוב כדי להפיץ את החום שנוצר.
פעם מטר הנוכחי כפי שמוצג בתרשים משמש למדידת הזרם המיוצר והמומנט המושרה. מצביע מחובר בזרוע לסטטור, שיכול למדוד את המומנט שנוצר ברוטור. ועם ידיעת המהירות, באמצעות ערך מומנט זה, אנו יכולים לחשב את הכוח שנוצר במכונה.
דינמומטר עובד
דינמומטר זרם מערבולת עובד על עקרון חוק האינדוקציה האלקטרומגנטית של פאראדייז. על פי החוק, בכל פעם שיש תזוזה יחסית בין קבוצת מוליכים לשדה מגנטי, emf מושרה על סט המוליך. EMF זה נקרא הוא EMF המושרה באופן דינמי. במקרה של הדינמומטר, כאשר עמודי הסטטור נרגשים עם אספקת DC המחוברת לסטטור.
עובד
כאשר מחברים את אספקת DC, סלילי הסטטור מתרגשים ומופק שדה מגנטי בסלילי הסטטור. במקרה של מכונה תלת פאזית, אנו מקבלים שדה מגנטי מסתובב תלת פאזי, בסלילי הסטטור כאשר הסלילים מתרגשים עם אספקת התלת-פאזית. כאשר המנוע העיקרי מסתובב, הרוטור, סלילי הרוטור מסתובבים ומתקשרים עם השדה המגנטי של הסטטור.
יש לציין כי בכך השדה המגנטי הסטטורי הוא אופי סטטי. מכיוון שהעירור הוא DC, אנו מקבלים שדה מגנטי סטטי. כאשר סלילי הרוטור חותכים את השדה המגנטי הסטטורי, נגרם EMF מכיוון שבמקרה זה השדה המגנטי הוא סטטי והמוליכים מסתובבים. כך שיש תזוזה יחסית בין השדה המגנטי למוליכים.
תכונות של אדי הנוכחי דינמומטר
יש לציין כי הדינמומטר הנוכחי של החוטם שונה ממה שמקובל דינמומטר מכני. במקרה זה, כאשר הרוטור של הדינומומטר חותך את השדה המגנטי הסטטורי, נגרם EMF על מוליכי הרוטור. זה גורם לזרמי מערבולת במוליכי הרוטור. כיוון זרמי החוטים מנוגד לשינוי השטף המגנטי ונוצר ברוטור.
הרוטור מתנגד לכוח המופעל עקב השטף המגנטי, אך בשל קלט המניע העיקרי הוא ממשיך להסתובב. ומכיוון שאין מגע פיזי בין השדה המגנטי למוליכים, ההפסדים שנגרמו הם פחותים בהשוואה לגנרטור קונבנציונאלי.
שלא כמו בדינמומטר מכני קונבנציונאלי, בדינמומטר זרם אדי, זרוע מחוברת לגוף הסטטור. בקצה הזרוע מחובר מצביע שיכול למדוד את המומנט המיוצר בסיבוב הרוטור. על ידי ידיעת מהירות הרוטור ניתן לדעת את כמות ההספק, שכן ההספק שווה לתוצר של מומנט ומהירות.
יתרונות הדינמומטר
היתרונות של הדינמומטר הנוכחי של אדי הם
- זה יעיל יותר בהשוואה לדינמומטר מכני קונבנציונאלי בגלל הפסדי חיכוך נמוכים.
- המבנה שלה פשוט
- ניתן להפעיל אותו בצורה נוחה יותר בהשוואה לדינומומטרים קונבנציונליים
- יש לו תגובה דינמית מהירה בגלל אינרציית סיבוב נמוכה.
- בגלל היעדר פיתולים עצומים, מספר הפסדי הנחושת פחות.
- ניתן לחבר אותו ליחידת בקרה חיצונית בקלות כדי לפקח על זרימת הזרמים ואף לשלוט בו.
- מומנט הבלימה גבוה מאוד
- זה מאוד מדויק ויציב
יישומים
היישומים העיקריים הם
- בדיקת ביצועים של מנוע הבעירה הפנימית
- משמש במנוע כוח קטן
- חלקי הילוכים לרכב
- טורבינות גז
- טורבינות מים
לפיכך ראינו את עקרונות העבודה של דינמומטרים שהם קומפקטיים ורב-תכליתיים. יש לחשוב כיצד ניתן להביא את מאפייני ההפעלה של זרם מערבולת מַד כֹּחַ עד לרמה של דינמומטרים מכניים קונבנציונליים?
