ΣΤΟΧΟΣ : Ο μαθητής να μπορεί να, ΑΝΤΙΗΛΕΚΤΡΕΓΕΡΤΙΚΗ ΔΥΝΑΜΗ ΣΤΟΥΣ ΚΙΝΗΤΗΡΕΣ ΣΥΝΕΧΟΥΣ ΡΕΥΜΑΤΟΣ ΣΤΟΧΟΣ : Ο μαθητής να μπορεί να, τη δημιουργία αντιηλεκτρεγερτικής δύναμης στους κινητήρες συνεχούς ρεύματος και να εξηγεί το ρόλο της.

Προσομοίωση Ηλεκτρικού κινητήρα συνεχούς ρεύματος Όταν στους αγωγούς του επαγωγικού τυμπάνου περάσει συνεχές ηλεκτρικό ρεύμα, το τύμπανο θα αρχίσει να περιστρέφεται. Προσομοίωση Ηλεκτρικού κινητήρα συνεχούς ρεύματος

Στους κινούμενους μέσα στο μαγνητικό πεδίο αγωγούς, δημιουργούνται ταυτόχρονα, ηλεκτρεγερτικές δυνάμεις από επαγωγή, λόγο του ότι αγωγός κινούμενος μέσα σε μαγνητικό πεδίο δημιουργεί στα άκρα του ηλεκτρεγερτική δύναμη από επαγωγή. Την διεύθυνση των ηλεκτρεγερτικών δυνάμεων από επαγωγή μπορούμε να καθορίσουμε με τον κανόνα των τριών δακτύλων του δεξιού χεριού. Αυτό συμβαίνει και στους αγωγούς του περιστρεφόμενου επαγωγικού τυμπάνου των κινητήρων.

Στο σχήμα φαίνονται, σε τομή κάθετη προς τον άξονα, οι δύο αγωγοί της σπείρας του απλού κινητήρα συνεχούς ρεύματος. Έχει επίσης σημειωθεί με τα γνωστά σύμβολα (+ για κατεύθυνση του ρεύματος από εμπρός προς τα πίσω και με - για αντίθετη κατεύθυνση, δηλαδή από τα πίσω προς τα εμπρός) η φορά που έχει η ένταση του ηλεκτρικού ρεύματος που τους διαρρέει.

Για τη σημειούμενη φορά περιστροφής (που δημιουργούν οι δυνάμεις F ) έχομε ανάπτυξη ηλεκτρεγερτικών δυνάμεων, που η φορά τους είναι αυτή που σημειώνεται επίσης στο σχήμα.

Παρατηρούμε ότι η ηλεκτρεγερτική δύναμη από επαγωγή που αναπτύσσεται στην περιστρεφόμενη σπείρα του κινητήρα έχει φορά αντίθετη από τη φορά που έχει η ένταση του ρεύματος που κυκλοφορεί μέσα σε αυτή. Δηλαδή η τάση της πηγής που τροφοδοτεί τον κινητήρα πρέπει να υπερνικήσει αυτή την αντίθετη ηλεκτρεγερτική δύναμη για να μπορέσει να κυκλοφορήσει το ρεύμα στους αγωγούς. Αυτός είναι ο λόγος που την ονομάζομε αντιηλεκτρεγερτική δύναμη του κινητήρα.

Στους πραγματικούς κινητήρες συνεχούς ρεύματος, που το επαγωγικό τους τύμπανο έχει πολλές σπείρες συνδεδεμένες σε σειρά, οι αντιηλεκτρεγερτικές δυνάμεις όλων αυτών των σπειρών προστίθενται και αποτελούν τη αντιηλεκτρεγερτική δύναμη του κινητήρα Εa . Εa = Κ Φ η σε V όπου : Κ είναι σταθερό μέγεθος για κάθε μηχανή Φ είναι η μαγνητική ροή κάθε μαγνητικού πόλου σε Wb η είναι η ταχύτητα περιστροφής σε στρ/s Αν U είναι η τάση της πηγής που τροφοδοτεί τον κινητήρα, η διαφορά U-Εa είναι η τάση που προκαλεί την ένταση IΤ μέσα από το τύλιγμα του επαγωγικού τυμπάνου. Δηλαδή η διαφορά αυτή είναι ίση με την πτώση τάσεως που προκαλείται από την ωμική αντίσταση του τυλίγματος του επαγωγικού τυμπάνου. U - Ea = IT RT όπου : RT είναι η ωμική αντίσταση σε Ω του τυλίγματος του επαγωγικού τυμπάνου και των ψυκτρών.

Η ποιο πάνω σχέση γράφεται και ως εξής : που μας δίνει την ένταση του ρεύματος που απορροφά το επαγωγικό τύμπανο του κινητήρα συνεχούς ρεύματος. Η αντιηλεκτρεγερτική δύναμη του κινητήρα εξαρτάται από την ταχύτητα με την οποίαν οι αγωγοί τέμνουν τις μαγνητικές γραμμές του πεδίου, δηλαδή από την ταχύτητα περιστροφής η του κινητήρα. Όταν ο κινητήρας εργάζεται με το κανονικό του φορτίο η Εa κυμαίνεται μεταξύ του 80 και 95% της U, ανάλογα με το μέγεθος του κινητήρα

ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ Πόση είναι η αντιηλεκτρεγερτική δύναμη Εα σε ένα κινητήρα συνεχούς ρεύματος που λειτουργεί με τάση 220V και του οποίου το τύλιγμα του τυμπάνου στο κανονικό φορτίο απορροφά ένταση 60Α. Η αντίσταση του τυλίγματος του επαγωγικού τυμπάνου και των ψηκτρών είναι 0.25 Ω. 2. Πόση είναι η αντίσταση του επαγωγικού τυμπάνου και των ψηκτρών, αν η αντιηλεκτρεγερτική δύναμη Εα είναι 210V, σε ένα κινητήρα συνεχούς ρεύματος που λειτουργεί με τάση 220V και του οποίου το τύλιγμα του τυμπάνου στο κανονικό φορτίο απορροφά ένταση 50Α.

3. Να σημειώσετε την διεύθυνση των δυνάμεων που ασκούνται πάνω στο πλαίσιο, ως επίσης και την κατεύθυνση των ηλεκτρεγερτικών δυνάμεων από επαγωγή μέσα στους αγωγούς του απλού κινητήρα συνεχούς ρεύματος που φαίνεται πιο κάτω.

4. Να σημειώσετε την διεύθυνση των δυνάμεων που ασκούνται πάνω στο πλέσιο, ως επίσης και την κατεύθυνση των ηλεκτρεγερτικών δυνάμεων από επαγωγή μέσα στους αγωγούς του απλού κινητήρα συνεχούς ρεύματος που φαίνεται πιο κάτω.