DC motor: načelo djelovanja. DC motor: uređaj

Prije svega izumio je u 19. stoljeću rotirajući električni stroj je istosmjerni motor. Princip rada je poznata od sredine prošlog stoljeća do današnjih dana DC motori (DPT) i dalje vjerno služiti osobu, pokrećući niz korisnih strojeva i mehanizama.

Prvi DPT

Počevši od 30-ih godina 19. stoljeća u njihovom razvoju kroz koje su prošli nekoliko faza. Činjenica je da do kraja motora prošlog stoljeća alternatore jedini izvor moći bio je galvanski članak. Dakle, sve od prvih elektromotora može se izvoditi samo na istosmjernu struju.

Koji je bio prvi DC motor? Princip rada uređaja i motora se grade u prvoj polovici 19. stoljeća, je kako slijedi. Glavni polje je fiksna skup permanentni ili elektromagneti štapa, nije imao opći zatvoreni magnetski krug. Vidan-polni armatura formira nekoliko odvojenih štap magnete na zajedničkoj osi, koje su vođeni odbojnih i privlačnih sila na polovima induktor. Tipični predstavnici su bili motori W. Ricci (1833) i B. Jacoby (1834) opremljen sa mehaničkim prekidačima struje u elektromagneta s armature pomičnih kontakata u krug namota armature.

Kao što motor radi Jacobija

Što je ovo načelo stroj rada? Motor Jacobi konstantnom strujom i njegovi analozi posjeduju pulsirajući elektromagnetski moment. Za vrijeme približavanja suprotnim polovima armature i prigušnice je magnetskom atrakcija snaga motora moment brzo dostigla maksimum. Zatim, kada je stup položaj armature suprotne polove induktor, mehanički prekidač i break struja u elektromagnetskim armature. Moment padne na nulu. Zbog inercije armature i pogonskim mehanizmom za sidrenje stupova iz pod induktor polova, u ovom trenutku u njima od prekidača struje isporučuje u suprotnom smjeru, njihov polaritet i obrnuto, i sila gravitacije do najbliže polu induktor je zamijenjen odbojne sile. Dakle, motor se vrti Jacobi uzastopnih udaraca.

Čini se kružni sidro

U srži armature solenoide motora Jacobi struje povremeno isključen, oni stvaraju magnetsko polje je nestao, a njegova energija se pretvara u toplinskih gubitaka u namotima. Dakle, elektromehanički pretvorbe struja izvora energije armatura (elektrokemijska ćelija) u mehanički dogodila u njemu povremeno. Ono što je potrebno je zatvoren s kontinuiranim motora struja namota koji će stalno teći cijelo vrijeme svog djelovanja.

I kao fuhtufn osnovana je 1860. A Pachinotti. Ono što se razlikuje od svojih prethodnika DC motor? Princip rada motora i uređaja Pachinotti sljedeće. Kao sidra on koristi čelični prsten s žbice fiksne na vertikalnoj osovini. U tom slučaju, sidro nije imao istaknutim polovima. Postao neyavnopolyusnym.

namota namotaj su rane između žbica prstena, od kojih su krajevi su spojeni u seriju na sidro i od mjesta priključenja svake dvije spirale su izrađene dodirni spojen na kolektor ploče raspoređene uzduž oboda dna osovine motora, čiji broj je jednak broju zavojnice. Cijela armatura je zatvoren u sebe i serijska veza točke njegove zavojnice spojeni na susjedne kolektora ploče, koje klize na par trenutne ponude valjaka.

Da prstenasti Sidro je smješten između polova dvije fiksne elektromagneta induktor-statoru, tako da silnice stvorio ih uzbude magnetsko polje uključeni u vanjske cilindrične površine motora armature na Sjevernom polu uzbude prošao kroz prstenasti armature, bez pomicanja u unutrašnjost svoje rupe, a izlazi pod južni pol.

Kao što motor radi Pachinotti

Ono što je imao načelo djelovanja? DC motor Pachinotti radila na isti način kao i moderne DPT.

Magnetsko polje prigušnice polova s polariteta to je uvijek bio određen broj vodiča namota armature struje sa stalnim smjeru, pri čemu induktor pod različitim polovima struje armature smjeru je obrnut. To je postignuto postavljanjem trenutne ponude valjci, koji djeluju kao četkica, u prostoru između polova induktor. Stoga armature trenutna struja tekla do zavojnice preko valjka, kolektor ploču i na nju slavine, što je također u prostoru između stupova povezani, tada tekla u suprotnim smjerovima duž dvije poluobmotkam poslovnica, a na kraju je tekla kroz odvojak, sakupljač ploče i valjkom u drugom interpolar interval. Na taj način, zavojnica sidro pod polova induktor promijenilo, ali je smjer protoka struje ostao nepromijenjen u njima.

Do Amper zakon, za svaki dirigent armaturnog namota s struja u magnetskom polju induktor stup, snaga koja je određena smjeru poznatog pravila „lijeva ruka”. U odnosu na os motora, ova moć za stvaranje okretnog momenta, a zbroj momenata svih tih sila daje ukupno vrijeme od DPT, koja je već u nekoliko kolektora ploča je gotovo konstantna.

DPT i s prstenastim armature namotaja grammovskoy

Kao što se često događalo u povijesti znanosti i tehnologije, izum A. Pachinotti nisu korištene. To je bio zaboravljen za 10 godina sve do 1870. godine samostalno ne ponovi Francusko-njemački izumitelj H. Gramm u sličnom dizajnu DC generatora. U tim strojevima, os rotacije je horizontalna i korištena je ugljenih četkica klizna duž kolektora pločama gotovo suvremenog dizajna. Do 70. godina 19. stoljeća načelo reverzibilnosti električnih strojeva je postala poznata, a stroj Gramm koristi kao generator i DC motora. Njegov princip rada je već gore opisano.

Unatoč činjenici da izum prstena armature je važan korak u razvoju DPT, njegov namotaja (tzv grammovskoy) ima značajan nedostatak. Magnetsko polje induktor polova su samo oni od svojih vodiča (nazvao aktivno), koja je ležala pod tim polovima na vanjske cilindrične površine armature. Za njih je to bilo popraćeno magnetske sile amper momenta u odnosu na motornom osi. Ti neaktivni vodiči koji prolaze kroz otvor prstena sidro nije sudjelovao u stvaranju trenutku. Oni su samo beskorisni raspršila energiju u obliku gubitka topline.

Od prsten na sidro bubnju

Adresa ovaj nedostatak prstenova sidra uspio u 1873 od strane poznatog njemačkog elektro F. Gefner-Alteneku. Kako je funkcionirao DC motor? Princip rada uređaja, njegov induktivitet statora je isti kao i motora s prstenom navijanje. Ali dizajn armature i njegovim uskim promijenio.

Gefner-Altenek istaknuo da je smjer struje armature teče iz fiksne kista, u vodičima grammovskoy navijanje uzbude na susjednim stupovima su uvijek suprotno, odnosno oni mogu biti uključeni u namotima nalazi u vanjskoj cilindričnoj površini svitka sa širina (terenu) jednak polnog koraka (oboda armature, na jedan pol uzbude).

U ovom slučaju, postaje nepotreban u kružnu šupljinu armature, a on se pretvara u kruti cilindra (bubnja). Ovo navijanje i sama sidro dobila ime bubnja. Potrošnja bakra u njemu s istim brojem aktivnih vodiča je mnogo manje nego u grammovskoy namota.

Sidro prijenosnika postaje

Strojevi i Gramm-Gefner Alteneka sidro površina bila glatka i njegovim uskim vodiči raspoređeni u jaz između njega i polova induktor. Razmak između konkavne cilindrične površine polova uzbude i armature konveksne površine postignut nekoliko milimetara. Dakle, za stvaranje željene jakosti magnetskog polja potrebna za primjenu uzbude zavojnice s velikim protjecanja (velikog broja zavoja). To uvelike povećao veličinu i težinu motora. Osim toga, glatka površina armature zavojnice je bilo teško popraviti. Ali kako je to moguće? Doista, za djelovanje na vodič s trenutnom protjecanja sila mora biti u točkama u prostoru s visokim magnetskim poljima (s gustoće magnetskog toka).

Pokazalo se da to nije potrebno. Američki izumitelj H. Maxim pištolj je pokazala da ako je sidro obavljati bubnja opremu, a žljebova između zuba staviti zavojnica navijanje bubanj, jaz između polova i uzbude se može svesti na djeliću milimetra. Moguće je da se znatno smanjiti veličinu uzbude zavojnice, ali moment DPT ne smanjuje.

Kao funkcija takvog DC motor? Princip rada temelji se na činjenici da je zupčasti sidro magnetska sila ne vodiča u svojim utorima (magnetsko polje u njima praktično nema), a do samih zuba. Prisutnost struje u vodiču u utor je kritična za nastanak ove sile.

Kako da biste dobili osloboditi od vrtložnih struja

Drugi važan napredak napravio slavni izumitelj TA Edison. Što je dodan u istosmjernog motora? Princip je ostao nepromijenjen, ali je materijal od kojeg je napravio njegov sidro promijenilo. Umjesto bivši masivan bio je laminirana tanka električki izolirani jedni od drugih čeličnih limova. To smanjuje veličinu od vrtložnih struja (Foucault struja) u armaturu, što je povećalo učinkovitost motora.

Princip rada motora DC

Ukratko se može formulirati na sljedeći način: prilikom spajanja namota armature uzbuđeni motor s izvorom energije u njemu javlja velika struja zove navaljivanje i prelazi nekoliko puta nazivnu vrijednost. Osim toga, pod uzbude polovima suprotnog polariteta smjeru struje u vodičima namota armature u istom suprotnost kao što je prikazano na donjoj slici. Prema pravilu, „lijeve ruke”, ove vodiči su Ampere prisiljava suprotnom smjeru i nosi armature okretati. U namota armature vodiča inducirane elektromotorne sile (back-EMF), usmjerene suprotno na izvor napona napajanja. Kao armaturnih ubrzanja povećava i back-EMF u svojoj navijanje. Prema tome, struja armature smanjuje od pokretanja na vrijednost koja odgovara karakteristikama rada motora točke.

Kako povećati brzinu vrtnje armature, neophodno je bilo da se poveća struja u svitku ili smanjiti back-EMF u njemu. Potonji se može postići smanjivanjem veličine uzbude magnetskog polja smanjivanjem struje u području navijanje. Ova metoda kontroliranja brzine DPT je široko rasprostranjena.

Princip rada istosmjernog motora s odvojenim uzbude

Uz uključivanje terminalima navijanje polje (OB) u zasebnu izvor napajanja (neovisno OM) snažan DPT obično obavlja da bi ga više prikladan za kontrolu veličine od struje uzbude (kako bi promijenili brzinu vrtnje). O svojstvima DPT s neovisno OB je u suštini sličan DPT sa OB, spojen paralelno s namota armature.

shunt DPT

Princip rada motora paralelno istosmjerne struje polju određuje se mehaničkim karakteristikom, tj Ovisnost brzine vrtnje okretnog momenta opterećenja na osovini. Za takve brzine motora varijacije na prijelazu iz praznog hoda nazivnom momenta opterećenja od 2 do 10%. Ova mehanička svojstva nazivaju krut.

Dakle, radnja načelo DC motor sa shunt uzrokuje njegovu primjenu u pogonima s konstantnom brzinom kada je veliki raspon opterećenja varijacija. Međutim, to je naširoko koristi u regulirani električni pogon s promjenjivom brzinom. Osim toga, za regulaciju brzine može se koristiti kao promjeni struja armature i polja struje.

Sekvencijalni uzbude od DPT

Princip rada DC motora serijske uzbude kao paralelno, to je određena mehanička obilježje, koje u ovom slučaju je mekan, jer brzina motora uvelike varira s promjenama opterećenja. Gdje je najpovoljnije koristiti DC motor? Operativni princip željezničkih vučnih motora brzine koja bi trebala smanjiti na svladavanje sastav uspone i povratak na nominalnu pokretu kad je običan potpunosti odgovara DPT sa OB uzastopno povezan s armaturnog namota. Time je značajan udio električnih lokomotiva na svijetu opremljen s takvim uređajima.

Operativni princip DC motor s nizom uzbude provesti kao impulsne struje vučnih motora koji su u osnovi isti s DPT dosljedan RH, ali posebno dizajniran za rad s otklonjen već na brodu je električna struja ima značajnu talasanje.