by 
Στον περυσινό διαγωνισμό “Αριστοτέλης” 2017, στο πειραματικό μέρος ζητούνταν από τους μαθητές ο υπολογισμός της αντίστασης ενός κινητήρα με δεδομένα τα χαρακτηριστικά λειτουργίας του κινητήρα, διαγράμματα rpm=f(V) και P=f(V). Στις προτεινόμενες λύσεις των θεμάτων ο κινητήρας αντιμετωπίστηκε σαν ωμικός αντιστάτης και από διάγραμμα Ι=f(V) έγινε υπολογισμός της κλίσης, οπότε και της αντίστασης. Θεωρώ ότι η λύση έχει πρόβλημα εφόσον ο κινητήρας όταν στρέφεται δεν λειτουργεί σαν αντιστάτης. Άρα το διάγραμμα θα έπρεπε να γίνει μόνο για τις τιμές της τάσης στις οποίες ο κινητήρας δεν στρέφεται.
Στη άσκηση υπάρχει και μια αντίσταση σε διακλάδωση με τον κινητήρα η οποία περιπλέκει το κύκλωμα για να δημιουργηθούν τα ερωτήματα της ομάδας Γ τα οποία είναι άσχετα με τον κινητήρα και θα μπορούσαν να είναι σε ξεχωριστό θέμα αλλά και έτσι δεν υπάρχει πρόβλημα αν οι μαθητές κατανοήσουν ότι στο ζήτημα Β2 ζητάται η εσωτερική αντίσταση του κινητήρα.
Εδώ τα θέματα και οι προτεινόμενες λύσεις τους.
Σε ευχαριστώ Γιώργο.
Να ξεκινήσω με ένα "ερώτημα"
Τι μορφή θα έχει η γραφική παράσταση Ι=f(V) για ένα κινητήρα και γιατί;
Μια προσέγγιση από εδώ είναι ότι αν ο κινητήρας δεν έχει φορτίο (κόκκινη γραμμή) η ένταση είναι μικρή ενώ υπό σταθερό φορτίο (κίτρινη γραμμή) η ένταση είναι μεγαλύτερη μιας και οι ενεργειακές ανάγκες είναι αυξημένες. Αν συνεχώς φρενάρουμε τον κινητήρα ώστε να είναι εντελώς σταματημένος τότε η σχέση έντασης-τάσης (πράσινη γραμμή) προσεγγίζει αυτή του ωμικού αντιστάτη.
Στην λύση που παρατίθεται από τον ιστότοπο, βλέπω ότι ΔΙ/ΔV = 1,2 Α/V.
Αυτό δεν είναι αντίσταση. Είναι αγωγιμότητα. Ήθελαν το αντίστροφο και εκ παραδρομής….. ;
Καλησπέρα σας
Πάνε χρόνια που εξαφανίστηκε από τα σχολικά βιβλία η αντι-ΗΕΔ (E') των κινητήρων.
Διονύση νομίζω οι κινητήρες συνεχούς ρεύματος μπορεί και να έχουν χαρακτηριστική περίπου ευθεία σε λειτουργία με σταθερή ταχύτητα άνευ φορτίου ( ελεύθερη περιστροφή ) (και εφ όσον δουλεύουμε με μια τροφοδοσία κοντά στο ρεύμα κορεσμού μαγνήτισης ….)
Ι= (V-E΄) /r απλά δεν περνά από το 0,0 …
Νομίζω πως οι θεματοδότες ήξεραν που παρέλειψαν το διάγραμμα κοντά στην περιοχή 0,0 …
Κατά την γνώμη μου δεν έχει πρόβλημα το θέμα
Μπορεί δηλαδή να υπολογιστεί η αντίσταση του κινητήρα με αυτό το διάγραμμα;
Καλησπέρα παιδιά.
Μήτσο γι΄αυτό έβαλα το πρώτο ερώτημα. Συμφωνώ με την άποψή σου.
Αν αποδώσουμε μια αντι-ΗΕΔ στον κινητήρα και μια εσωτερική αντίσταση, τότε η πολική του τάση γράφεται:
V=E+Ir
όπου η γραφική της παράσταση είναι ευθεία (που δεν περνάει από την αρχή των αξόνων και που η κλίση της ΔV/ΔΙ μας δίνει την εσωτερική αντίσταση του κινητήρα.
Προκύπτει από κάπου ότι η αντι-ΗΕΔ του κινητήρα είναι σταθερή ή τη θεωρούμε 0 στον ελεύθερο τροχασμό;
Βέβαια η λύση που δίνεται στην παραπομπή έγινε στο …ποδάρι !
Γιάννη Κυρικόπουλε πρόσεξε ότι οι άξονες του διαγράμματος μάλλον ανάποδα τιτλοδοτήθηκαν ή ανάποδα μπήκαν οι τιμές ( τάσεις στη θέση των εντάσεων και τούμπαλιν )
Συνάδελφε Γιώργο … έχεις δίκιο από την άποψη ότι δεν είναι "ωμική αντίσταση" …
Διονύση … ΝΑΙ ( τώρα βέβαια είναι ένα ερώτημα αν θα έπρεπε υπο μηδενικό φορτίο να αλλάζει η συχνότητα περιστροφής σε κινητήρα συνεχούς …; Μάλλον κάποια περίεργα κόλπα με την διέγερση του κινητήρα κρύβονται … Άραγε να έγινε όντως το πείραμα 😉
Συνλαδελφε Γιώργο
νομίζω η αντι-ΗΕΔ σταθεροποιείται γρήγορά με την αύξηση του ρεύματος διέγερσης ( γι΄αυτό μίλησα για κορεσμό μαγνήτισης ) …
Κάτι άλλο που παρατήρησα είναι ότι ο κινητήρας είναι συνδεδεμένος με μικρό έλικα ο οποίος αναφέρεται και στην περιγραφή του πειράματος, άρα λειτουργεί υπό φορτίο. Σε αυτή την περίπτωση η αντι-ΗΕΔ δεν είναι σταθερή κατά τη διάρκεια του πειράματος. Μάλλον κάτι από όλα τα δεδομένα της άσκησης δεν στέκει, όπως και η προτεινόμενη λύση.
Κάτι σχετικό για μελέτη. Ευχαριστώ όσους ασχολήθηκαν.
http://eclass.opencourses.teicm.gr/eclass/modules/document/file.php/TMA112/Kinitires_S.R.pdf