DC motor: načelo delovanja. DC motor: naprava

Najprej je izumil v 19. stoletju vrtečega električni stroj je DC motor. Princip delovanja je bilo znano že od sredine prejšnjega stoletja do danes DC motorji (DPT) še naprej zvesto služijo osebo, pri čemer vzpostavijo različnih uporabnih strojev in mehanizmov.

Prvi DPT

Od 30-ih letih 19. stoletja v njihovem razvoju so šli skozi več faz. Dejstvo je, da do konca motorja prejšnjega stoletja alternatorjev je edini vir energije galvanska celica. Zato lahko vse od prvih elektromotorjev delujejo samo na enosmerni tok.

Kaj je bila prva DC motor? Operacijski načelo naprave in motorjev, ki so zgrajena v prvi polovici 19. stoletja, je, kot sledi. Glavno področje je fiksen niz trajnih magnetov ali elektromagnetov palico, ni imela splošne zaprti magnetni krog. Najpomembnejši polov armatura tvori več ločenih paličastih magnetov na skupni osi, ki so gnani s strani odbojnih in privlačnih sil na polih tuljavi. Tipični predstavniki teh so bili motorji W. Ricci (1833) in B Jacobyja (1834), opremljeno z mehanskih stikal toka v elektromagnetov z rotorjev gibljivih kontaktov v krogotoku armature navitja.

Ker je motor teče Jacobi

Kaj je bilo to načelo stroj delovanja? Motor Jacobi konstantnim tokom in njegovi analogi imajo pulzirajočo elektromagnetno navora. V času približevanja nasprotnih polov armaturo in tuljave, ki ga magnetno privlačnost sile navora motorja hitro doseže maksimum. Potem, ko je pol lokacijo armature nasprotni poli tuljavi, mehanskim stikalom in prekinil trenutno v elektromagnetov na armaturo. Navor pade na nič. Zaradi vztrajnosti armature in poganja mehanizem sidrnih palic izpod Induktor polov, na tej točki v njih od stikala tok je na voljo v nasprotno smer, njihova polarnost obrnil tudi, in sila teže do najbližje pol tuljavi se nadomesti z odbojne sile. Tako se motor vrti Jacobi zaporednih šokov.

Zdi se obročast sidro

V središču navijanje elektromagneti motorja Jacobi tok redno izklopili, so ustvarili magnetno polje izginil, in njegova energija se pretvori v toplotnih izgub v navitjih. Tako je elektromehanski pretvorbo vir toka moč armatura (elektrokemično celico) v mehanski pojavila njej presledkih. Kar je bilo potrebno je bil zaključen s stalnim navitje tok, ki bo v celotnem času svojega delovanja nenehno teče.

In kot fuhtufn je bila ustanovljena leta 1860. A Pachinotti. Kaj je drugačen od svojih predhodnikov DC motor? Princip delovanja motorja in napravo Pachinotti sledi. Kot sidra je uporabil jekleni obroč z naperami, pritrjenimi na vertikalni osi. V tem primeru, sidro ni bilo najpomembnejše pola. Postal neyavnopolyusnym.

armatura tuljava navitja so navita med napere obroču, katere konci so povezani zaporedno na sidru, in od točke povezave vsakega obema tuljavama bile narejene iz pipe priključen na zbiralnih plošč, razporejenih vzdolž oboda dna motorne gredi, katerih število je enako številu tuljav. Celotna armatura je bil končan sebi in serijske zvezami njegovih tuljav priključena na sosednje zbiralne plošče, ki drsijo na paru tekočih valjev oskrbe.

Obročasti sidro je nameščena med poloma dve fiksni elektromagneti Induktor-statorjem, tako da silnice, ki jih je ustvaril vzbujanja magnetno polje vključeno v zunanji cilindrični površini motornega armature na severni pol vzbujanje pošlje skozi obročasto armaturo, brez premikanja v notranjosti svoje luknje, in pride ven pod južni pol.

Ker je motor teče Pachinotti

Kaj je imel princip delovanja? DC motor Pachinotti delali na enak način kot sodobni DPT.

Magnetno polje Induktor polov z polaritetama je to bilo vedno določeno število vodnikov armature navijalnega tok s konstantno smeri, pri čemer je induktor okviru različnih polov kotve smer toka obratno. To smo dosegli z dajanjem trenutne valje oskrbe, ki delujejo kot ščetk, v prostoru med poloma tuljavi. Zato Armatura trenutni tok tekel na tuljavo preko valja, kolektorskega plošče in nanjo pipe, ki je tudi v prostoru med poloma vezana, nato tekla v nasprotnih smereh vzdolž dveh poluobmotkam-vej, in končno tekla skozi progi, zbirne ploščo in valja v drugi interpolar interval. Pri tem je sidro tuljava pod poloma tuljavi spremenilo, vendar je smer toka ostal v njih nespremenjena.

Z Amper je zakon, za vsakega dirigenta armature tuljave z toka v magnetnem polju tuljave pol, silo, ki jo določajo smeri znanem pravilu "levo roko". Glede na os motorja, to moč, da ustvari navor, in vsota trenutkov vseh teh sil daje skupni čas DPT, ki je že v nekaj zbirateljskih plošč je skoraj konstantna.

DPT in z obročastim armatura navijalno grammovskoy

Kot je pogosto dogajalo v zgodovini znanosti in tehnologije, izum A. Pachinotti niso bile uporabljene. pozabljeno je bilo za 10 let, do leta 1870 pa samostojno ne ponovi francosko-nemški izumitelj H. Gramm podobno zasnovo generatorja DC. V teh strojev, os vrtenja vodoravna in je bil uporabljen ogleno krtačko drsenja vzdolž zbiralne plošče skoraj sodobnih modelov. Z 70-letih 19. stoletja se je načelo reverzibilnosti električnih strojev postala znana, in stroj Gramm uporablja kot generator in DC motor. Njegov način delovanja je že opisano zgoraj.

Kljub temu, da je bil izum obročnega armature pomemben korak v razvoju DPT, njene tuljave (imenovane grammovskoy) še eno pomembno pomanjkljivost. Magnetno polje tuljave polov so le njenih vodnikov (imenovana aktivna), ki je ležala pod temi polov na zunanji cilindrični površini armature. Za njih je opremljena z magnetnim veljavnosti Ampere, vrtilnega momenta glede na osi motorja. Ti neaktivni vodniki, ki potekajo skozi odprtino obroč sidro ni sodeloval pri oblikovanju trenutku. So samo nekoristno razpršila energijo v obliki toplotne izgube.

Iz obroča na sidro bobna

Odpravo te pomanjkljivosti obroča sidra uspelo leta 1873, ki ga je slavni nemški električne F. Gefner-Alteneku. Kako je deloval DC motor? Operacijski princip naprave, njena induktor statorski je enak motor z obročem navitja. Toda zasnova armature in njegovim prenehanjem spremenilo.

Gefner-Altenek poudariti, da je smer armature toka, ki teče od nepremakljivega čopičem v vodniških grammovskoy navijanje vzbujanje na sosednjih polov vedno nasproti, in sicer jih lahko vključimo v navitjih, ki se nahajajo v zunanji cilindrični površini tuljave s širino (smola), ki je enako pole poškodbo (oboda armature, do enega pola vzbujanja).

V tem primeru postane nepotrebno v krožni luknji armature in se izkaže v trden valj (boben). To navijanje in sidro sama prejela ime bobna. Poraba bakra v njem z enakim številom aktivnih vodnikov je precej manj kot v grammovskoy navijanje.

Sidro zobnik postane

Stroji in Gramm-Gefner Alteneka sidro površina je gladka in njene navijanje vodniki nameščen v reži med njo in polov tuljavi. Razdalja med konkavna cilindrična površine polov vzbujanja in armature konveksno površino dosegel več milimetrov. Zato, da ustvarite želeno magnetno jakost je potrebna za uporabo tuljave za vzbujanje z velikim magnetna sila (z velikim številom obratov). To močno povečala velikost in težo motorjev. Poleg tega je gladka površina armature tuljav je bilo težko popraviti. Ampak, kako je to mogoče? Dejansko, za ukrepanje na vodnika s trenutnim Ampere sile mora biti v vseh mestih v prostoru z visokimi magnetnih polj (z gostoto magnetnega pretoka).

Izkazalo se je, da to ni potrebno. Ameriški izumitelj H. Maxim pištolo pokazala, da če sidro opravlja bobna orodja in utori oblikovani med zobmi postaviti tuljavo navijalnega bobna, lahko vrzel med poloma in vzbujanje zniža na delcev milimetra. Možno je, da znatno zmanjša velikost tuljave za vzbujanje, vendar DPT navora ne zmanjšala.

Ker je delovanje takšne DC motor? Princip delovanja temelji na dejstvu, da je ozobljeni sidro magnetna sila deluje ne vodnike v svojih utorih (magnetno polje v njih je praktično odsoten), ter samih zob. Prisotnost tok vodnika v žlebu je ključnega pomena za nastanek te sile.

Kako se znebiti vrtinčnih tokov

Druga pomembna izboljšava je slavni izumitelj TA Edisona. Kaj je dodal, da je DC motor? Princip delovanja je ostala nespremenjena, vendar je material, iz katerega je njegovo sidro spremenila. Namesto nekdanjega masivni je bil lepljena tanko električno izolirano druga od druge jeklene pločevine. To zmanjša obseg vrtinčnih tokov (Foucault tokovi) v armaturi, kar je povečalo učinkovitost motorja.

Operacijski načelo DC motorja

Na kratko bi lahko bilo: pri povezovanju armaturo navijanje navdušena motorja na vir napajanja v njej nastane velik tok, imenovan vklopni in večkrat presega nazivno vrednost. Poleg tega je v skladu s poloma vzbujanja nasprotni smeri polarnost tokov v vodnikov armaturo navitja v isti nasprotni kot je prikazano na sliki. Po pravilu, "levo roko", ti vodniki so Ampere prisili v nasprotni smeri in nosi armaturo vrtenje. V armature navijanje poteka inducirano elektromotorno silo (back-EMF), usmerjene nasproti na vir napajalne napetosti. Kot povečuje pospeških armature in hrbtne elektromagnetnih polj v svojem navitja. Zato se armatura toka zniža od začetne do vrednosti, ki ustreza značilnosti delovanja motorja točk.

Da bi povečali hitrost vrtenja armature, je treba bodisi povečati tok v tuljavi ali zmanjšati back-EMF v njem. Slednje je mogoče doseči z zmanjšanjem velikosti dražljaja magnetnega polja z zmanjšanjem toka v področju navijanja. Ta metoda za nadzor hitrosti DPT je zelo razširjena.

Operacijski načelo DC motor z ločenim vzbujanjem

Z vključitvijo na terenu navijanje terminalov (OB) do ločenega vira napajanja (neodvisna OM) močan DPT običajno izvaja, da bi bilo bolj priročno za nadzor velikosti dražljaja toka (da se spremeni hitrost vrtenja). Na lastnosti DPT z neodvisnimi OB bistvu podoben DPT z OB, povezan vzporedno z armatura navijanje.

Mešalni DPT

Operacijski Načelo vzporednega enosmernega field tok motorja je določen z mehanskimi lastnostmi, t.j. odvisnost od hitrosti vrtenja navor obremenitve na svoji gredi. Za take spremembe hitrosti motorja pri prehodu iz prostega teka nazivni navor obremenitve od 2 do 10%. Te mehanske lastnosti se imenuje toga.

Tako načelo delovanje enosmernega motorja s kretnico povzroča njeno uporabo v pogonih s konstantno hitrostjo, ko veliko nihanje obremenitve območja. Vendar se pogosto uporablja v urejenem električni pogon s spremenljivo hitrostjo. Poleg tega se lahko za njeno regulacijo hitrosti se uporablja kot sprememba armature toka in polja toka.

Zaporedno vzbujanje DPT

Operacijski načelo DC motorja serije vzbujanja kot vzporedno, je določena z mehanskimi lastnostmi, ki v tem primeru je mehka, ker vrtljajev motorja zelo spreminja glede na spremembe obremenitve. Kje je najbolj ugodno uporabiti DC motor? Princip delovanja železniške vleke hitrosti motorja, ki mora zmanjšati na premagovanje dviga sestave in vrnitev na nominalno gibanje, ko je navaden popolnoma ujema z DPT z zaporedno OB povezan z armaturo navijanje. Zato je velik del električne lokomotive na svetu, opremljena s temi napravami.

Princip delovanja enosmernega motorja s serijo vzbujanja izvajati kot pulzirajoče tekoče pogonske motorje, ki so v bistvu isto s DPT dosledno RH, vendar je posebej zasnovan za delovanje s postopkom odpravljene že na krovu električni tok, ki ima precejšnje valovanje.