Transcript
Page 1: ˘ ˇ˘ ˘ˆ - newagepublishers.comnewagepublishers.com/samplechapter/001136.pdf · 4* ˝"#&ˇ"˜˝ˆ˙ˇˆ&ˇˆ˙ Control winding From controller Amplifier Fixed ac voltage Reference

�������

�� �����������������������

��� ������ �����

������������������� ��������� ����� ������������� ��������������� ����� ������

������������ ��������� ����� ���������� �� ���� ������ ���������� ���������������

�� ���� ������������������������� ������������ ��������������������� ������ �����������

��������� ����� ���������������� ����������������������� ����� ��������� �����

������ ������ �� ������������������� ���������� ������������������ ��������

����� ���������� ������ ��� ������������������ ����������������� ������������� �

���� ���������������� ������������������� ��������������������� ���� ���������

�� ������������������ ��������� ����������� ������������ ����� ��������� �����

������� ������ �������� ���� ��� ���� ������ ��������� ����� ���������������� �

����������������������������������� ���������������������������������������������!�����

��������������"#����������� ���������� � ���������������

���� ��������� ����� ������� ��������������������������������������������

����� ����� ���������� ��������������������� ������ ��������� ������������� ��������

����� ���������� ����� � ��� �������������������������������� ���� ���������

����� �� �� ���� ������������������� � ������� ������ ��������� ��������������������

�� ���������� �������������� ���� �� �� �������������������� ������������ ���������

���������������� � ��������� ���������������������� ��������� ������ �����������

�������� ������ ���������������������������

!����������������� ��� ��� ������ ���������������

���

Page 2: ˘ ˇ˘ ˘ˆ - newagepublishers.comnewagepublishers.com/samplechapter/001136.pdf · 4* ˝"#&ˇ"˜˝ˆ˙ˇˆ&ˇˆ˙ Control winding From controller Amplifier Fixed ac voltage Reference

������ ����� �� !"#�$� %$#$&� ��'

$ � ����� ������������������������� �� ���������������� � ������ ������������

�����%�!�������������������� � ������ �� �������������������� �������������������

� �������������� ������������������ ��������

��" �������#���!����������

&������������������������� ��!���������������� ����������� � ������������ ������ ��

����������� � ������������� ����������������� ������� � ��� ������������ �����

���� ���� ������� ������ �� ���� ���� ������� ��� ������� ����� �����������������

�������'������� ��������������� ���������� ������ ���������� �� �����������������

����������������������������������� ��������������� �� ��������������� ������������

��� ����������� �� ������������ ������������� �����������������������������������������

��������������������� �������������� ������� �������� ���������������& ��� ���� ������

������������������� ������ ���������� ���������� �������������� �� �������� �����'��� ����

������������� ��� ������������'����� ���� ����������������� ����� ����

����� ���������������������� ��������� ������������ ������������� ������������ �

�� ����� ������ ������� �� �������������� ������ � �����%�(�� ����������������

��� �������������������������������� �������������� �������� ��������

!�����"��&��������������(� ������������ � (�����)��������������

���������� � �������������� �������������� ����� ���� ��������������������

)� ��������*�� ���������������� ��)�������*������������� ����������� � �����%�(���

�������������� ����� ��������������� ���� ��������������� ����� ���������� ���� ���������

������������ ��������������������� ���+������ � � ��������� ����� �������������������

����� � ������������������� ����� ����������� ���������������� � �������������

������������� ��,��������������������������������� ������������������������������������

����������� ������� �� ���� ��� �� ���������������������� ������������ ����������������

���� ��������������������� ��������������������������� ������������ ������������������ �

����������������� � ����������������������������������������������������������������

��������� ����� ����������� ��������������������� �������� ���������������������

� ���� �����%���

���������� ���������������������������������������������������������������� � �

����������������������������������������������������� ������������������������ ������

����������� �������������

Page 3: ˘ ˇ˘ ˘ˆ - newagepublishers.comnewagepublishers.com/samplechapter/001136.pdf · 4* ˝"#&ˇ"˜˝ˆ˙ˇˆ&ˇˆ˙ Control winding From controller Amplifier Fixed ac voltage Reference

��* ���"#&�"�� �������&���

!��� ��$��#�+��,������ ������������� �(� �� -,������ ��������������� )����

������������ (�.�������)��/.��� (��0�.�1���

� �������������������� ���������� �������������� ������� ��� �� �� ������������� �

������������������������������������� ����� -������ ������� ���������������������� �������

���������� ����������������� ������� ������ ��������������� ��������

,�� � ������������������ �������������������� ���������������� ���������� �����

������������� ������ ������������������������ ������������ ������������������� ����� ���

���������� ������� ��� ���� ���������� �������� ����������� ��������������� ���� ��

������������������� ����������� �� �������������������� �������� �����������������������

����� ����������������������� ������������������ ����������������� ���������������

���������+����������������������������� ������������������������������ ������������ �����

�������������� �������������������������� ���� ����������������� ������� ���� ������

������������������� � ���������� �� ������� �������� ������������������������������ �

����� ������� ������ ����������������� ������������ ����������������������� �������������

����� ��������+������ ���������������������������� ��� �� �� ��������� ��������������

��� ����������������������������� �� ��������������������������� ��������� ��������

+� �� ��������������� ����� ������������������������������������������ ����������������������

������������ ���������� � �����%������������������ ��� �������� � �����%�.�

!�����%�� #�+��,������ ������������� �(� �� -,������ ��������������� ��/��

����������������� ��� ��� ���� (��0�.�1���

� ����� �������� ������ ���������������� ���������������������������������

��� ������� �������������������� �������������������� ������������������������������ �� �

Page 4: ˘ ˇ˘ ˘ˆ - newagepublishers.comnewagepublishers.com/samplechapter/001136.pdf · 4* ˝"#&ˇ"˜˝ˆ˙ˇˆ&ˇˆ˙ Control winding From controller Amplifier Fixed ac voltage Reference

������ ����� �� !"#�$� %$#$&� ��-

��������������� ������� ��������������������� ����������������������������� � ����� �����

�� ���� ��������������� ���������������������������������� ���������������� �������

����������� ����������������������������������� ����������������� �������� �������������

��������������������� ���

� ������ ������������������ � �����%�. �������������������� ���������������� ����

���������������� ������� ���������������������� �������� �����������������������������

��������������� ���� ��������������������������� ������������������ ������������������

����������� ����� ������� ����������������������������������������������'�����+������

�������������������������������� ��������� ������� �������������������������������������

� ���������������������������������� ������������������������������������������� �����

����������������������� ����� ��������������������������������� �� ���&����������������

�� ������ ��������� � ����������������/������������

���( ���)%�!*

0�� ���1���

�� �ω�

��1�����

(� (�ω�

1� ���

�( !

(

) �� *− ω���)%�(*

&������������ �������������� �� ����� �� �������������������������������� �

����������������� ������� ������������������������ ���

��$ ������&��!���&#���������� �����������

���� ��������� ����� ������������������������ ������������������� ���������� ��

���������� �� ������������ ����������������������������$���������������� ��������������

���� ����� ��������� ��� ���� ����������������� ������������� ����������������� �

������ �� ����� ��� ���� ������� ������ �����������������������������������������

��������� ����� ������� ��������������'���������������� ������������������ ������

������ ����������������� �������)�������������������* ��� �� ����������������������� ����

���������'��)��*������������ ������� ��������� ����� ����������������� ����������� ��

+������ ���������������� ������������ ������������������������������ ������������ ���

����������������������������������� ����������������� ��������� ����������� ��

������ �������������� ���������

)*������������� �������������������������������������� ����� �������������

� � � ������� �� � ��� ��������������� � ��������� � �������������� ��������

%"����������������������� � �����%�2�)*��������������� � ������������� �����)����

� ���������������*�������������������3��������������������������� �� � ���������

����������� �����������������& ������������ � �������� ������������������������

����� ����

�� ���� ������� �� � ��� ����������� � ��������� ��������������������� ��

���� ����������� ����

�����%�2)�*�������� ���������� ������������������� � ��������

������������������ ��������������������������������� ������������������������� � ��� �

��������������)��1�θ3 *���������� �������������������������� ������������������������������

��� �������� �� � �����������������������������(������� ���� ���������������� ���� ���

���������������� ������ �����������%"���������������4����������������������������� �

Page 5: ˘ ˇ˘ ˘ˆ - newagepublishers.comnewagepublishers.com/samplechapter/001136.pdf · 4* ˝"#&ˇ"˜˝ˆ˙ˇˆ&ˇˆ˙ Control winding From controller Amplifier Fixed ac voltage Reference

��� ���"#&�"�� �������&���

������������������� ����������������������������� ���������$������������������� ����

��������� � ������ ������������������� ������ ����������������������������������

52������� ������ ���� ���������� ����������������� ����������������� �� � ���& �����

�� �� �������������������������� �� ����������������������������������� �

�� ���$������������������������������������ � �����%�2�)�*������������ �������������

������ ���������� ���������������� �������������������� �������� ���� ����������������

� � ������������������ � ��

!�����'�������������� ��������������� 2�3�"���������

2�3������� ��� ������ ������ � 2�3� #������ ��+��,������ �������������

)�*������������������ ��������������6���������������������������������� ��� �

�� ���������� ���������� ��������� ����� �������

������������������ ����� ����������������������������������������������������

��������� ������ ������������������������������������������������������������ ��

������������������������������ �����

� ������� ��������%"������������������ �����������

������������� �������������������������� ������������� ���

������������������� ����(�

�������������������� �������� ��� �� �

������������� �������������� �������������%"7

������������������& ������������ � �������������� ���������%"�����������������������

�����%�8�����������������������������������+������ �������������� � ��� ����������

������� ����������������������������������52������� ���������� ���� ������������������

����������������� ������ �� ����+������ �������������������� � ������ �����

��������������������� �� ���

Page 6: ˘ ˇ˘ ˘ˆ - newagepublishers.comnewagepublishers.com/samplechapter/001136.pdf · 4* ˝"#&ˇ"˜˝ˆ˙ˇˆ&ˇˆ˙ Control winding From controller Amplifier Fixed ac voltage Reference

������ ����� �� !"#�$� %$#$&� ���

!�����(��"������������������2�3�"���������

2�3���������� ����������� 2�3������� ��+�����1��

& ���������������� � ��� ������������������������� ������� ��� �������� ���

��� �������� ���������+������ ������� ��������������������������� ���������������

���� �������� ����� ������� ��� ������������������������ ������������������ �%"7

������ ���

�� �����$������������������������������������ � �����%�8�)�*��������� �

��������� ��� ������ � ����������

)�*�������������������������������� ����������������������� � ��� ��������

�������� ������ ������������������������������� � ����������� ������ ���������������

��� ������������������ � �����%�5�)*�

!��� ��)����������� ������ �������������� 2�3�"���������� 2�3� #�+��,������ �������������

Page 7: ˘ ˇ˘ ˘ˆ - newagepublishers.comnewagepublishers.com/samplechapter/001136.pdf · 4* ˝"#&ˇ"˜˝ˆ˙ˇˆ&ˇˆ˙ Control winding From controller Amplifier Fixed ac voltage Reference

��4 ���"#&�"�� �������&���

+����������������� � ��� ������������������������� ��������������������������

��������(���������������� �� ��������������,������������������������ ����� ��������

����������������������� ����������������������������� ���������������� �������������

��� ���� ������������������������� ���� ����� ���������������,��������������������

�� �� ������� ������� �����������������+������ ��������� �����������������������������

������� ���� ������������������������� ������������� ��� ���� ��������������

��������������������������������������������� � �����%�5�)�*�

)�*����������������������������������������������������������������������������

� � ������� � �����%�9�)* �� ���������� ��� ����������� ������������ ���� �������������

����������� ��� ���� ���������� ����� �����������������

!�����*�� 2�3�"�������� ����� ��������� �������� 2�3�#�+��,�������������������

��������������������������������������������� ���� ��� ������� � ������ �

������ ���������������������� � ��� ���������������������������������������� ��

���� ������������������� ������ �������������������� �������������������� �����������

��� ���������������������������

������������������������������������������������������������""�µ������!

(����������& ��

��������������������������� ����������������� ������� ���������������������������������

������������������������������������ ��������+������ ������������������� � ������ �����

��������������� �����."�µ��:� �������� ����������� � ��� ���������������� ��������� ����

� �������������������������������������������������������� ���:���������� � ����������������

�������������� ������������������������� ����� ������������������������������� �������

����������

)�*���� ������� ������������������%�%�)*���������������������������������

����� ������������������������ ������������ ������� ������������������� ��������������

����������� ����������������������� �������� ����������� �� �������� ������)�������

������*��������������� ���������������� ����������������������������� ���������������� ��+� ��

���������� ��������� �������������������������� ������������������������������ �������� �

�������� �� ����������� ������� ������������������������ �������������� ������������ �

��������������������������������������� ����������� ������� �������������������������$

����������������������������������� � �����%�%�)�*����������� �����������������������

Page 8: ˘ ˇ˘ ˘ˆ - newagepublishers.comnewagepublishers.com/samplechapter/001136.pdf · 4* ˝"#&ˇ"˜˝ˆ˙ˇˆ&ˇˆ˙ Control winding From controller Amplifier Fixed ac voltage Reference

������ ����� �� !"#�$� %$#$&� ��5

������������� ����������������� ��������������������� ����������������������!

("����& ������

������ ��������������� ����������� ������� ��������������������������������������� ��

������������������� ������������� ����������� ��������������� �����������������

��� ���� ��������������������������������� � ������� ���� �����������

!��� �����������,���������� ���� ������� ��+��,������ �������������

��% ���#�������

���� ���� ����� ����� � ������ ���� ���� ���� �� � ������ � �� �������� ����� � �� �����

������ ������������� ������!

("��

!

(��:� ������ �������������������������������������

�������������������������������������������������� ����� ����������� �� ������� ��� �

�������� ��� ��������������������������

����������������������������� ������������� ���������� ��� ���������'������

!

9��

.���� ���������� ��������� ��� ����� ������� ����������������������������

����� � ��������������������������� ���������� ������� ������!

("�����

.���� ���������

������������ �������� ������� ��� �������������� ������������ ���������� ���������

����������������������������� ���� ��������� ������ �����

��' ��+���#������

,��� �������� ������������������� ����������� ���,���������������������� �������������

��������������� ��

��������������� �������� ������������������������ �����������������������������

� ������������������������ ���������� ��������������� ������ ����� �������������������

���������������� �������������������������������� ������ ����������)�*���� �� ������� �

������������� ����������� ���������������� �������������� ������� ��)��*������������

��������� �� ��������������������� ���� ����������� ������������� ��������

�������������� ����������� ��� ������������ �������� � �� ������������� �

������������� ������� �����������$�������� ��������� ������������� ���� � �����������

Page 9: ˘ ˇ˘ ˘ˆ - newagepublishers.comnewagepublishers.com/samplechapter/001136.pdf · 4* ˝"#&ˇ"˜˝ˆ˙ˇˆ&ˇˆ˙ Control winding From controller Amplifier Fixed ac voltage Reference

��6 ���"#&�"�� �������&���

������������������� ����� ���������������� � �������������������������� � ������

���������������������������������������������������������� ���������� ��������������� �

���������������������������������������� ������������������������������� ����������������

� ������� ����������� ���

$������������������� ������������������� ����������������� ����������������������

����� ����� �� �������� ����������������������� ������� ��������%�!"����������� �������

������� ��������������

Series field Armature

Positive half cycle

iL

iL

iL

iL

iL

iL

t

t

t

Negative half cycle

Torque

N

N

�S

S

Laminated stator

Positive half cycle

�N

S N

S

Negative half cycle

(a)

(b)

!������,� #������1����������� 2�3�"��������� ����2�3�����������(����������

; ������������������� ����������������� � ��������(����(2"����� ������� ���'���

���8"+'�� ����� ��������3.��������������������������� ������� ������5"""�������� �����

����������������3���������������������������������� � �����%�!!�<�����������������

�������� � ������� ������(" """�������������������� ������ ������� ��+�� ����������

�������� �� �������������������� ��������������� ���� ��� �������������� ������

Page 10: ˘ ˇ˘ ˘ˆ - newagepublishers.comnewagepublishers.com/samplechapter/001136.pdf · 4* ˝"#&ˇ"˜˝ˆ˙ˇˆ&ˇˆ˙ Control winding From controller Amplifier Fixed ac voltage Reference

������ ����� �� !"#�$� %$#$&� ��7

Horse power

Current

SpeedS

peed

Torque

!�������� "��������������(� ���1�����������

� ���������������������� ������������������� ������������� ������������������������

����������������������� ����������������������������������� ������ ��� ���� ���

��������� ������������ ���� ������������������������������������������ ���������

����������� ��"""3�8""������; ���������������������� ��������������� �����������

� ������������ �����������+������� �������� ����������������������������������

������� ���������������� ��������������� ����������������������

��( -�����

���������� ������ ��&��� �)��������� ��������� ���� ��� *���������������������������

��������� �������� ����� �������������������� ������������������������ ��� ����

� �3���� ���� �������������������� ���$������� ������������� ����� ����������� �����

���������� ����������������������;������������������ � ����� ���������� � �

��������� ��������������������������������������������� � �������������������� ����

�������������� �������� �������� ����� ���������������������������������� �� ����

���������������� ������ ����������� ����� ������������������� ������� �������������

��������� ������������ ��������%�!(������������� ����� ���������������������������

�� ���+�������������������������������������������������������$ �� ���� ���������������

�����������������) ������������� ����������������������*�������� ������ ����������

������ � ������������������ �������������������������������� ��� ����������������������

�������� ������������� ��$�� ��� ������ ���������� ����� ������������� �������

�������������� ����� ������� ���� ����������������������������������� ����� �������

��������� ������� ������������������ �� �����������������������������������������

����������� � ���������� ���������������� �������� ������������-����������� ������������

������� ������

=�������������������� ���������������������������������������������������������

������� �����-���������������� ���� ������������������������������������� ������������ ���

� ���� ������ �����

&� ��������������� ������������������������������ � �������������������������

�� ��������� ������������������ ������� ����������������� � ��������������������

Page 11: ˘ ˇ˘ ˘ˆ - newagepublishers.comnewagepublishers.com/samplechapter/001136.pdf · 4* ˝"#&ˇ"˜˝ˆ˙ˇˆ&ˇˆ˙ Control winding From controller Amplifier Fixed ac voltage Reference

��� ���"#&�"�� �������&���

!������"�� ��.,��+��� ������� ������

����������������������� � ��������� ��� ������ �����������$�� �����������-���� �����

������� ���������������� �������������� ���=���������������� ����������������

� ������ ���������������� ���� �������������������������� ��>������ ����������������

���������������� �������� ���������������

��) �������������

����������� ������� ��� ����������������������������������������� ���������������������

������ � ����������������� ������� ���������������� ��������� ���������������� ��

����� � ����� ���������� ������������������������������ � ����� ��������� ������������

�������������������������������������� ���������������

$������������������� ��������� ��������������� ������� ���� �����������������������

�������� ������������������ ��� � �������������

��* �������������

$ ���������������������� ������������ ����������������������� ���������������������� �����

��������������������������������������������� ����� ������������ � �����%�!���> ����

����������� � ������������������� ���� � ��� ������������������ ������ � ������

������ ���� � ���������������������������������� �� �������� ���� ����� ��������������� ��

������������������������� ���� ������ ������� ������ � ��������������������������������

���� ��������� ������������� ���������������������� ������ � ���� ������ �����������

��������������� ��������������������� ������ ������� ������ � ������������������� �����

��������������� ����������������������������������������������������������������������� ��

� � ��

������ ��������������� ����� ������������������� ��������� ���� ��������������� �

��������������,��������� ������������ ���� � ������������������� ������ ������������� ����

�� ��������� ����� ��������$���� ���� �������������� ��������������������������� �

�� ����������� ������ ������� ������ � ���'����

Page 12: ˘ ˇ˘ ˘ˆ - newagepublishers.comnewagepublishers.com/samplechapter/001136.pdf · 4* ˝"#&ˇ"˜˝ˆ˙ˇˆ&ˇˆ˙ Control winding From controller Amplifier Fixed ac voltage Reference

������ ����� �� !"#�$� %$#$&� ��'

Reference winding

Control winding

Rotor

!������$���"�����������

,�� ������������������ � ���������������� ���������������������� ��������������� ��

���������������� ��� ����������������������������������� ���������������� ����������

���������� ��������� �������� ���� ��� ������������������� ������������������������������ �

������ � ������� ��� ����������?���������������� ���������� ��������������������������

��������

�������� �� �������� ����������������������� ��� ���������� ��������� �������������

����� ������ ��������������������������������������� ���������������� ���������������� ����

������ ������ ��������������������������� ������ ������������������ ����������� ���

�����+������ ��������������������� �������������������������������� ����� ���� ��

������������������� ��� ����� ������������������ ���� �� ������������ �����$ �������������

�������������������� �������� ����������������� ������ ��� �������� ������������ ����

�����

��� �.���������+������

$�������������������������� ������� ������������� ���������������������������� ���

� ������������������� ������ ���������� ������������� �������������������������� ����

�� ��������������������������������������������������� ������������ ������������) �

������ ���������������������� ������� ����������*�������������������������������������

����� ���������� ���� �������� ������� ��������������������������������������������

� ������������ ������������������������������������ ����������������������� ����

������������ ���� ������������������������ �������������������������������������� �

��������� ������� ������� ���� ���������������� ���������������������� ����������

���%�!.�������������������������(�����������������> ���������������� � ��

� �� ����������� ���� � ��� ���������������������������������@���������������� ��� � �

� �� ����� ������ � ������������������� �������������@��������������� �������������

������������������������������������� �� ���� ���+� �����������������������������

������������������������������� ���������������������������������������� ����������$������

���������������������������������� ������%"7�)���� ���(������������� ������������������

������*�

Page 13: ˘ ˇ˘ ˘ˆ - newagepublishers.comnewagepublishers.com/samplechapter/001136.pdf · 4* ˝"#&ˇ"˜˝ˆ˙ˇˆ&ˇˆ˙ Control winding From controller Amplifier Fixed ac voltage Reference

�4* ���"#&�"�� �������&���

Control winding

Fromcontroller

Amplifier

Fixed ac voltage

Referencewinding

!�����%� #.�,��������1������

�������������� �������� ������������� ������������ �� ������� ������������

��������� ������������� ������������������� ���� � ���,�� ������� ���������������������

������ ���������� ������� � �� �������� ������ ���� ����� ��� ��������������������������� ��

������� ������� � ������������������ ������ ����& ��������� �� �������� �������%"7

������ �@��� ��@

������������������ ��� �����@

��� ��@

� ���� � ��������� ��������@

� �����������

������������� ���

����%�!2�������������������������������������������������������������������� �

����������� �������������� ��� ��������� ����������������������������������������� ����������

������������� ���������������������'�������������������������������������������������

��������� ������������ ���� ���������������� ����������������� ������� ������'���������

–1.0 –0.2 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0

0.2

1.0

V= 1.0

c

0.8

0.6

0.4

0.2

Torque

Speed

!������'��#�+��,��������1���(� �.�,��������1������

��������

���� =���� ������������ ����� ���������������� ��� ��!������� ���

���� =���� ��������������������������������� ��������������������� ��������������� ���

!��������������� ����� �������

Page 14: ˘ ˇ˘ ˘ˆ - newagepublishers.comnewagepublishers.com/samplechapter/001136.pdf · 4* ˝"#&ˇ"˜˝ˆ˙ˇˆ&ˇˆ˙ Control winding From controller Amplifier Fixed ac voltage Reference

������ ����� �� !"#�$� %$#$&� �4-

���� A������������������������������ �� ��������� ����� �������)*�?��� �����������

)�*�6�������������)�*�B���� � ��������������)�*��������������������)�*�&�����������������

���� $� ��������� ����� ����������������������� �������������������������� ����� �������

A����������� �

���� A��� ���������� ��������� � ��������� ���� � ��������� ����� ��������� �� �� ������� � �

���� ���������������

���� ,�������� ������������C�=���� ����� ������������� ������ ��� ��������������� �� �

�������� ��������������

���� ,���� � �� ��������� ���������� C�D��� �� �������� ��A���� ���� �� ���� ��������� �� �

������������������������

���� =���� ������������� ����������������� �������������������������� �����������������

���� ,�������� �����C�=���� ����� ������������������� �������� �������� ������������ �

�������������� �

����� A��������� ��� ����� �������������� ��������=���� ����� ����������������� ������ �� �

�� ��������������� �


Top Related