
کد متلب رسم منحنی گشتاور-سرعت موتور القایی
خط های برنامه حاوی توضیحات لازم به صورت کامنت هستند.
برای مشاهده نتایج کافیست شبیه سازی را در نرم افزار متلب Run نمایید.
کد متلب رسم منحنی گشتاور-سرعت موتور القایی
کد متلب رسم منحنی گشتاور-سرعت موتور القایی
خط های برنامه حاوی توضیحات لازم به صورت کامنت هستند.
برای مشاهده نتایج کافیست شبیه سازی را در نرم افزار متلب Run نمایید.
لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*
فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)
تعداد صفحه110
فهرست مطالب
تعریف موتور
خلاء چیست؟
حرکت دورانی:
اینرسی:
اصطکاک:
گشتاور:
سیلندر:
محفظه احتراق:
نقطه مرگ پائین:
حجم کل سیلندر:
زمان( مرحله یا ضربه):
نسبت تراکم:
فشار کمپرس:
1- موتورهای احتراق خارجی( برونسوز):
2- موتورهای احتراق داخلی( درونسوز):
تقسیم بندی موتور از لحاظ قرار گرفتن سیلندرها:
طرز انجام چهار عمل در موتورهای چهارزمانه بنزینی:
3- مرحله احتراق( قدرت)
1- مرحله مکش یا تنفس:
دیزل)
(طرز انجام چهار عمل در موتورهای چهارزمانه
3-مرحله احتراق( قدرت):
4- مرحله تخلیه:
موتور بنزینی
موتور دیزل:
موتور دستگاهی است که انرژی شیمیایی را به انرژی مکانیکی تبدیل می کند و باعث حرکت اتومبیل می شود.
انرژی: قابلیت انجام کار را انرژی گویند.
ماشینها انرژی را به صورت شیمیایی – الکتریکی- مکانیکی- هسته ای و .... کسب می کنند.عمل ماشین تبدیل انرژی دریافتی به صورت دیگر از انرژی است. با انتقال انرژی دریافتی می باشد یک ماشین انرژی را مصرف نمی کند بلکه آن را منتقل می سازد و یا بصورتی دیگر آن را تبدیل می کند.
واحد کار و انرژی یکی است و برابر ژول(j ) است و چون کار انجام شده مقیاسی ا ز انرژی تبدیل شده و یا منتقل شده است.
نیرو: عاملی است که یا توجه به اثرهایی که روی یک جسم می گذارد، آن را می شناسیم نیرو می تواند سبب حرکت، سکون، چرخش، له شدن و کشیدن و .... یک جسم شود و نیروهای مختلف را براساس اثراتشان
میدان مغناطیسی چرخنده به عنوان مجموعی از بردارهای مغناطیسی کوئلهای سهفازه.
یک موتور الکتریکی، الکتریسیته را به حرکت مکانیکی تبدیل میکند. عمل عکس آن که تبدیل حرکت مکانیکی به الکتریسیتهاست، توسط ژنراتور انجام میشود. این دو وسیله بجز در عملکرد، مشابه یکدیگر هستند. اکثر موتورهای الکتریکی توسط الکترومغناطیس کار میکنند، اما موتورهایی که بر اساس پدیدههای دیگری نظیر نیروی الکترواستاتیک و اثر پیزوالکتریک کار میکنند، هم وجود دارند.
ایده کلی این است که وقتی که یک ماده حامل جریان الکتریسیته تحت اثر یک میدان مغناطیسی قرار میگیرد، نیرویی بر روی آن ماده از سوی میدان اعمال میشود. در یک موتور استوانهای، چرخانه (روتور) به علت گشتاوری که ناشی از نیرویی است که به فاصلهای معین از محور چرخانه به چرخانه اعمال میشود، میگردد.
اغلب موتورهای الکتریکی دوار هستنند، اما موتور خطی هم وجود دارند. در یک موتور دوار بخش متحرک (که معمولاً درون موتور است) چرخانه یا روتور و بخش ثابت ایستانه یا استاتور خوانده میشود. موتور شامل آهنرباهای الکتریکی است که روی یک قاب سیم پیچی شدهاست. گر چه این قاب اغلب آرمیچر خوانده میشود، اما این واژه عموماً به غلط بکار برده میشود. در واقع آرمیچر آن بخش از موتور است که به آن ولتاژ ورودی اعمال میشود یا آن بخش از ژنراتور است که در آن ولتاژ خروجی ایجاد میشود. با توجه به طراحی ماشین، هر کدام از بخشهای چرخانه یا ایستانه میتوانند به عنوان آرمیچر باشند. برای ساختن موتورهایی بسیار ساده کیتهایی را در مدارس استفاده میکنند.
موتورهای Dc
یکی از اولین موتورهای دوار، اگر نگوییم اولین، توسط مایکل فارادی در سال ۱۸۲۱م ساخته شده بود و شامل یک سیم آویخته شده آزاد که در یک ظرف جیوه غوطهور بود، میشد. یک آهنربای دائم در وسط ظرف قرار داده شده بود. وقتی که جریانی از سیم عبور میکرد، سیم حول آهنربا به گردش در میآمد و نشان میداد که جریان منجر به افزایش یک میدان مغناطیسی دایرهای اطراف سیم میشود. این موتور اغلب در کلاسهای فیزیک مدارس نشان داده میشود، اما گاه بجای ماده سمی جیوه، از آب نمک استفاده میشود.
موتور کلاسیک جریان مستقیم دارای آرمیچری از آهنربای الکتریکی است. یک سوییچ گردشی به نام کموتاتور جهت جریان الکتریکی را در هر سیکل دو بار برعکس میکند تا در آرمیچر جریان یابد و آهنرباهای الکتریکی، آهنربای دائمی را در بیرون موتور جذب و دفع کنند. سرعت موتور DC به مجموعهای از ولتاژ و جریان عبوری از سیم پیچهای موتور و بار موتور یا گشتاور ترمزی، بستگی دارد.
سرعت موتور جریان مستقیم وابسته به ولتاژ و گشتاور آن وابسته به جریان است. معمولاً سرعت توسط ولتاژ متغیر یا عبور جریان و با استفاده از تپها (نوعی کلید تغییر دهنده وضعیت سیمپیچ) در سیمپیچی موتور یا با داشتن یک منبع ولتاژ متغیر، کنترل میشود. بدلیل اینکه این نوع از موتور میتواند در سرعتهای پایین گشتاوری زیاد ایجاد کند، معمولاً از آن در کاربردهای کششی نظیر لوکوموتیوها استفاده میکنند.
اما به هرحال در طراحی کلاسیک محدودیتهای متعددی وجود دارد که بسیاری از این محدودیتها ناشی از نیاز به جاروبکهایی برای اتصال به کموتاتور است. سایش جاروبکها و کموتاتور، ایجاد اصطکاک میکند و هر چه که سرعت موتور بالاتر باشد، جاروبکها میبایست محکمتر فشار داده شوند تا اتصال خوبی را برقرار کنند. نه تنها این اصطکاک منجر به سر و صدای موتور میشود بلکه این امر یک محدودیت بالاتری را روی سرعت ایجاد میکند و به این معنی است که جاروبکها نهایتاً از بین رفته نیاز به تعویض پیدا میکنند. اتصال ناقص الکتریکی نیز تولید نویز الکتریکی در مدار متصل میکند. این مشکلات با جابجا کردن درون موتور با بیرون آن از بین میروند، با قرار دادن آهنرباهای دائم در داخل و سیم پیچها در بیرون به یک طراحی بدون جاروبک میرسیم.
موتورهای میدان سیم پیچی شده
آهنرباهای دائم در بیرونی یک موتور DC را میتوان با آهنرباهای الکتریکی تعویض کرد. با تغییر جریان میدان (سیم پیچی روی آهنربای الکتریکی) میتوانیم نسبت سرعت/گشتاور موتور را تغییر دهیم. اگر سیم پیچی میدان به صورت سری با سیم پیچی آرمیچر قرار داده شود، یک موتور گشتاور بالای کم سرعت و اگر به صورت موازی قرار داده شود، یک موتور سرعت بالا با گشتاور کم خواهیم داشت. میتوانیم برای بدست آوردن حتی سرعت بیشتر اما با گشتاور به همان میزان کمتر، جریان میدان را کمتر هم کنیم. این تکنیک برای کشش الکتریکی و بسیاری از کاربردهای مشابه آن ایدهآل است و کاربرد این تکنیک میتواند منجر به حذف تجهیزات یک جعبه دنده متغیر مکانیکی شود
موتورهای یونیورسال
یکی از انواع موتورهای DC میدان سیم پیچی شده موتور یونیورسال است. اسم این موتورها از این واقعیت گرفته شدهاست که این موتورها را میتوان هم با جریان DC و هم AC بکار برد، اگر چه که اغلب عملاً این موتورها با تغذیه جریان متناوب کار میکنند. اصول کار این موتورها بر این اساس است که وقتی یک موتور DC میدان سیم پیچی شده به جریان متناوب وصل میشود، جریان هم در سیم پیچی میدان و هم در سیم پیچی آرمیچر (و در میدانهای مغناطیسی منتجه) همزمان تغییر میکند و بنابراین نیروی مکانیکی ایجاد شده همواره بدون تغییر خواهد بود. در عمل موتور بایستی به صورت خاصی طراحی شود تا با جریان متناوب سازگاری داشته باشد (امپدانس/راکتانس بایستی مدنظر قرار گیرند) و موتور نهایی عموماً دارای کارایی کمتری نسبت به یک موتور معادل DC خالص خواهد بود.
مزیت این موتورها این است که میتوان تغذیه AC را روی موتورهایی که دارای مشخصههای نوعی موتورهای DC هستند بکار برد، خصوصاً اینکه این موتورها دارای گشتاور راه اندازی بسیار بالا و طراحی بسیار جمع و جور در سرعتهای بالا هستند. جنبه منفی این موتورها تعمیر و نگهداری و مشکل قابلیت اطمینان آنهاست که به علت وجود کموتاتور ایجاد میشود و در نتیجه این موتورها به ندرت در صنایع مشاهده میشوند، اما عمومیترین موتورهای AC در دستگاههایی نظیر مخلوط کن و ابزارهای برقی خانگی مورد استفاده قرار میگیرند.
شامل 20 صفحه word
از شواهد و قرائن پیداست که موتور ملی موتوری نسبتا پیشرفته و دارای امکانت و تجهیزات مدرنی خواهد بود. به همین جهت گوشهایمان را تیز کرده و تلاش کردیم تا از این سو و آن سو اطلاعات مفیدی را به چنگ آوریم. صحبتهایی که از این طرف و آن طرف به گوش میرسد حاکی از آن استکه موتور ملی موتوری که چند سال بعد برروی خودروی ملی سمند نصب خواهد شد دارای امکانات و تجهیزات پیشرفتهای خواهد بود که برخی از آنها عبارتند از:
o توربوشارژر
o شانزده سوپاپ با دو میل بادامک رو DOHC
o زمانبندی متغیر سوپاپ VVT
شانزده سوپاپ با دو میل بادامک رو
DOHC - 16 Valve
طراحی ویژهای که برای سرسیلندر و محفظه احتراق موتور درنظر گرفته شده از نوع کاملا پیشرفته بوده و برای هر سیلندر چهار سوپاپ برای تنفس و تخلیه درنظر گرفته شده است. یعنی ۲ سوپاپ برای ورود مخلوط سوخت و هوا، و ۲ سوپاپ برای تخلیه دود. سوپاپهای هوا هر دو در یک طرف سرسیلندر واقع شدهاند و سوپاپهای دود نیز در طرف دیگر. به این ترتیب تنفس و تخلیه موتور تا حد قابل ملاحظه ای بهبود یافته و موجب میشود تا مخلوط هوای ورودی به موتور زیاد شده و متناسب با آن قدرت موتور افزایش یابد. در موتورهای احتراق داخلی چهار زمانه همانطوریکه میدانید تنها در مرحله احتراق قدرت تولید میشود و در مراحل دیگر شامل مرحله تنفس، تراکم، و تخلیه، کار فقط مصرف میشود. مزیت مهمی که از ۱۶ سوپاپ کردن موتور بدست میآید این استکه هنگام تنفس برای مکیدن مخلوط تازه به درون سیلندر و تخلیه دود به بیرون کار کمتری مصرف خواهد شد زیرا وجود دو دریچه برای ورود هوا و دو دریچه برای خروج دود، سهولت بیشتری را برای جریان هوا ایجاد کرده و بنابراین برای تنفس و تخلیه زحمت کمتری هدر میرود یا به عبارت بهتر کار منفی کمتری برای آن صرف خواهد شد. اصطلاح علمی این موضوع Pumping Lost نام دارد. زیرا در واقع موتور عمل پمپ کردن را انجام می دهد. یعنی دود را به طرف بیرون رانده و مخلوط تازه را به درون می کشد و کاملا مانند یک پمپ عمل می کند و چون کار انجام شده منفی است به آن تلفات پمپی گفته می شود.
از طرفی قرار دادن ۴ سوپاپ در چهار طرف محفظه احتراق شکل کاملا متقارنی را در محفظه احتراق ایجاد کرده و محفظه احتراق به شکل عرقچین یا بخشی از یک کره در می آید که بهترین نوع محفظه احتراق میباشد. شمع در بالای عرقچین و در مرکز آن قرار دارد که موجب می شود احتراق از یک جای مناسب شروع شده و جبهه شعله تمامی مخلوط سوخت و هوای موجود در محفظه احتراق را بپیماید. در اینصورت بهترین وضع از نظر احتراق وجود خوهد داشت. مهمترین نتیجهای که از این موضوع حاصل میشود بهبود وضع احتراق و افزایش بازده حرارتی موتور خواهد بود. زیرا شمع کوتاهترین فاصله را از تمامی نقاط محفظه احتراق دارد و این فاصله نیز تقریبا به یک اندازه است و باعث میشود سرعت احتراق افزایش یافته و مخلوط سوخت و هوا در کمترین زمان ممکن محترق شده و حرارت کافی برای انبساط گاز را فراهم کند. همین امر بازده حرارتی را افزایش داده و مصرف سوخت را کم می کند.
شامل 15 صفحه word
تاریخچه سیستمهای سوخت رسانی انژکتوری
استفاده از سیستمهای سوخت رسانی انژکتوری به حدود صد سال قبل باز می گردد . Gasmotorenfabik deutz سازنده پمپهای پلانجری پاشش سوخت از سال 1898 از این سیسم ابتدائی استفاده می کرد مدت زمانی بعد از سیستم ونتوری در طراحی کامپیوتر ابداع گردیدو سیستمای سوخت رسانی انژکتوری برپایه طول مدت زمان پاشش سوخت به وجود آمد. شرکت بوش از سال 1912 تحقیقات وسیعی را در خصوص پمپ های انژکتوری بنزینی آغاز کرد. اولین موتورهواپیمایی که از سیستم انزکتوری بوش استفاده می کردباقدرت 1200 اسب بخاردر سال 1937 وارد خط تولید انبوه شد .مشکلات مربوط به سیستم کاربراتوری از قبیل یخ زدگی ونیز آتش سوزی باعث به وجود آمدن انگیزه بیشتردر خصوص توسعه بیشتراین دانش درصنعت هوانوردی گردید. این پیشرفت نشانگر یک دوره جدید از سیستم انژکتوری در شرکت بوش بود ولی تا زمان کاربرد این سیستم در خودرها راه طولانی در پیش بود. در سال 1951 برای نخستین بار سیستم انژکتور پاشش مستقیم در یک خودرو کوچک نصب گردید وچند سال بعد این سیستم در روی خودروی 300 SLاز محصولات شرکت دایملر – بنز نصب شد در سالهای بعد پیشرفت های حاصله در خصوص ساخت و نصب پمپ های انژکتوری مکانیکی تداوم پبداکرد. در سال 1967 این نوع سیستم گام بزرکتری رو به جلو برداشت وسیستم انژکتوری الکترونیکی بنام سیستم کنترل فشار ورودی یا D-jetronic را ابداع نمود. در سال 1973سیستم کنترل جریان هوا بنام L-Jetronic در بازلرخودرو ظاهر گردید ودر همان زمان سیستم مکانیکی هیدرولیکی و نیز سیستم مجهز به سنسور جریان هوا air-fiow-sensor ابداع گردید . سال 1979سال پیدایش سیستمی بنام motronicبودکه ازخصوصیات آن کنترل دیجیتالی کارکرد موتور بود. این سیستم دارای خصوصیت کنترل الکترونیکی اشتعال در موتور یا همان میکروپروسنسور در صنعت خودرو بود.در سال 1982سیستم K- Jetronic در شکل وسیعتری که شامل مدار کنترل حلقه بسته یا همان Closed-loop وسنسور اکسیژن(لامبدا) بود متولد شد. درسال 1991بیش از 37 میلیون خودرو در جهان مجهز به سیستمهای انژکتوری سوخت رسانی بوش وجود داشت ویک سال بعد یعنی سال 1992بیش از 6/5میلیون موتور مجهز به سیستم مدیریتی هوشمند شدند. امروزه سیستمهای انژکتوری سوخت رسانی یکی از اجزاء ضروری صنعت خودرو سازی محسوب می شود .
انواع سسیستمهای انژکتوری
الف - سیستمهای انژکتوری چند نقطه ای : در این سیستمها از هر انژکتور به طور جداگانه برای پاشش سوخت مستقیما از سوپاپ ورودی به داخت سیلندرمجزا استفاده می شود .به عنوان مثال می توان سیستمهای Ke – jetronic یا L - jetronic نام برد .
ب - سیستمهای انژکتوری مکانیکی : سیستم K-jetronic یک سیستم انژکتوری مکانیکی با کاربردی وسیع می باشد.این سیستم سوخت را بطور مداوم و پیوسته پاشش می کند.
ج - سیستمهای انژکتوری مکانیک الکترونیکی سیستم - jetrronic KE نوع جدیدتری از سیستم KE-jetronic وبا قابلیتهای بیشتری می باشد . این سیستم محدوده بیشتری ار اطلاعات کارکرد موتور را به سیستم کنترل حلقه باز الکترونیکی فراهم کرده و در نتیجه وظیفه تامین دقیق سوخت را در شرایط مختلف کارکرد موتور بعهده خواهد داشت .
د - سیستمهای انژکتوری الکترونیکی: سیستمهای انژکتوری الکترونیکی از انژکتورهای الکترو – مغناطیستی جهت پاشش سوخت بطور متناوب استفاده می کنند . به عنوان مثالی از این نوع سیستمها می توان سیستمهای LH-jetronic- L-jetronic و motronnic system را نام برد .
ه - سیستمهای انژکتوری تک نقطه ای: سیستمهای انژکتوری تک نقطه ای از یک واحد انژکتوری کنترل الکترونیکی و نیز یک انژکتور الکترو – مغناطیستی که مستقیما در یالای دریچه گاز قرار دارد استفاده می کنند . این انژکتور سوخت را بصورت متناوب به داخل مانیفولد ورودی پاشش می کند .
به عنوان مثالی از این نوع سیستم می توان سیستم mono- jetrnic را نام برد . مزایای سیستم های انژکتوری سوخت رسانی • کاهش مصرف سوخت این سیستم تمامی اطلاعات ضروری کارکرد موتور ( نظیر سرعت موتور بار موتور درجه حرارت میزان گشودگی دریچه گاز ) را جهت تطابق دقیق شرایط کارکرد دینامیکی یا ساکن مشخص کرده و بدینوسیله مقدار دقیق سوخت مورد نیاز موتور را تحت شرایط مشخص شده تامین می کند . • افزایش بازده موتور سیستمهای Ke – jetronic و L - jetronic آزادی عمل بیشتری را جهت پر شدن کامل سیلندر ( بازده حجم) و ی گشتاور بالاتر فراهم می کنند . این عمل باعث افزایش توان خروجی و نیز بهبود نمودار گشتاور خواهد شد . هم چنین سیستم mono- jetrnic قابلیت تطابق با سیستمهای اندازه گیری جداگانه سوخت و هوا را نیز دارا می باشد . • قابلیت شتابگیری سریع تمامی سیستمهای انژکتوری خود را با تغییرات بار موتور در هر شرایط کارکرد بدون هیچ وقفه ای مطاابقت می دهند . این قابلیت در هردو سیستم انژکتوری تک نقطه ای و نیز سیستم انژکتوری چند نقطه ای وجود دارد . سیستمهای انژکتوری چند نقطه ای سوخت را مستقیما به طرف سوپاپ ورودی پاشش می کنند . در این نوع سیستم مشکلات مربوط به تغلیظ سوخت در داخل سیلندر وجود ندارد. . در سیستمهای انژکتوری تک نقطه ای بایستی مشکل وجود لایه های تغلیظ شده سوخت در سیلندر را بطریقی رفع کرد . این مشکل با ایجاد سیستم طراحی جدید که سوخت را مخلوط کرده و اندازه می گیرد رفع خواهد شد . • قابلیت استارت بهتر در هوای سرد مقدار دقیق سوخت مطابق با درجه حرارت موتور و سرعت استارتر مشخص گردیده و امکان استارت سریع و پایداری سیستم موتور در دور آرام را فراهم می کند . در فاز گرم شدن موتور سیستم دقیقا از مقدار مشخصی سوخت جهت راه اندازی سیستم و در پاسخگویی به نیاز دریچه گاز در تامین کمترین مقدار مصرف سوخت استفاده می کنند. • آلودگی خروجی کمتر در این سیستم مخلوط سوخت – هوا تاثیر مستقیمی بر عمل تجمع گازهای خروجی از اگزوز خواهد داشت . در صورت کارکرد موتور با کمترین سطح آلودگی خروجی سیستم تشکیل مخلوط سوخت – هوا بایستی نسبت این مخلوط در حد ثابتی نگه دارد .دقت کارکرد سیستمهای امکان ثابت نگهداشتن شکل مخلوط سوخت – هوا را فراهم آورده است سیستمهای آرایشی مخلوط سوخت وهوا وظیفه سیستمهای کاربراتوریی یا انژکتوری تامین مخلوط سوخت و هوا جهت شرایط کارکرد انی موتور می باشد. در سالهای اخیر سیستمهای انژکتوری جدیدی را ابداع نمودندکه مزایائی از قبیل صرفه اقتصادی بازده بیشتر موتور رانندگی بهتر و نیزآلودگی کمتر را در بر داشته. سیستمهای انژکتوری با تعیین دقیق مقدار هوای ورودی وظیفه تا مین مقدار مشخصی از سوخت را مطابق با شرایط بار موتور بعهد داشته ونیز کمترین آلودگی خروجی را نیز در برداشته . در این سیستم به جهت ثابت نگه داشتن آلودگی خروجی در حد مینیم ترکیب وساختار مخلوط سوخت- هوا به صورت کاملا دقیق کنترل می شود
شامل 55 صفحه word