Motorët elektrikë janë pajisje në të cilat energjia elektrike shndërrohet në energji mekanike. Parimi i veprimit të tyre bazohet në fenomenin e induksionit elektromagnetik.
Sidoqoftë, metodat e bashkëveprimit të fushave magnetike që bëjnë rotorin e motorit të rrotullohet ndryshojnë ndjeshëm në varësi të llojit të tensionit të furnizimit - AC ose DC.
Në zemër të parimit të funksionimit të motorit elektrik rrymë e vazhdueshme qëndron efekti i zmbrapsjes së poleve të ngjashme të magnetëve të përhershëm dhe tërheqja e atyre të ndryshëm. Prioriteti i shpikjes së tij i përket inxhinierit rus B.S. Jacobi. Modeli i parë industrial i një motori DC u krijua në 1838. Që atëherë, dizajni i saj nuk ka pësuar ndryshime thelbësore.
Motorët DC jo fuqi të lartë njëri nga magnetët është fizikisht i pranishëm. Është fiksuar drejtpërdrejt në trupin e makinës. E dyta krijohet në mbështjelljen e armaturës pas lidhjes së një burimi DC me të. Për këtë, përdoret një pajisje e veçantë - një montim kolektor-furça. Vetë kolektori është një unazë përcjellëse e bashkangjitur në boshtin e motorit. Skajet e mbështjelljes së armaturës janë të lidhura me të.
Në mënyrë që të lindë një çift rrotullues, është e nevojshme që vazhdimisht të ndërrohen polet e magnetit të përhershëm të armaturës. Kjo duhet të ndodhë në momentin kur poli kalon të ashtuquajturin neutral magnetik. Strukturisht, një problem i tillë zgjidhet duke e ndarë unazën e kolektorit në sektorë të ndarë nga pllaka dielektrike... Skajet e mbështjelljes së armaturës janë të lidhura me to në mënyrë alternative.
Për të lidhur kolektorin me rrjetin e furnizimit, përdoren të ashtuquajturat furça - shufra grafiti me një të lartë Përçueshmëria elektrike dhe një koeficient të ulët të fërkimit të rrëshqitjes.
Dredhat e armaturës nuk janë të lidhura me rrjetin e furnizimit, por janë të lidhura me reostatin e fillimit me anë të montimit kolektor-brushë. Procesi i ndezjes së një motori të tillë konsiston në lidhjen me rrjetin elektrik dhe zvogëlimin gradualisht të rezistencës aktive në qarkun e armaturës në zero. Motori elektrik ndizet pa probleme dhe pa mbingarkesë.
Karakteristikat e përdorimit të motorëve asinkronë në një qark njëfazor
Përkundër faktit se fusha magnetike rrotulluese e statorit merret më lehtë nga një tension trefazor, parimi i funksionimit motori asinkron e lejon atë të punojë nga një rrjet shtëpiak njëfazor, nëse bëhen disa ndryshime në dizajnin e tyre.
Për këtë, statori duhet të ketë dy mbështjellje, njëra prej të cilave është ajo "nisëse". Rryma në të është zhvendosur në fazë me 90 ° për shkak të përfshirjes në qark ngarkesë reaktive... Më shpesh për këtë
Sinkronizimi pothuajse i plotë i fushave magnetike i lejon motorit të marrë shpejtësinë edhe me ngarkesa të konsiderueshme në bosht, gjë që kërkohet për funksionimin e stërvitjeve, stërvitjeve me çekiç, fshesave me korrent, "mullirit" ose makinave lustruese.
Nëse një motor i rregullueshëm përfshihet në qarkun e furnizimit të një motori të tillë, atëherë frekuenca e rrotullimit të tij mund të ndryshohet pa probleme. Dhe këtu është drejtimi kur mundësohet nga qarku rrymë alternative, nuk mund të ndryshohet kurrë.
Motorë të tillë elektrikë janë të aftë të zhvillojnë shpejtësi shumë të larta, janë kompakt dhe kanë një çift rrotullues të madh. Sidoqoftë, prania e një montimi furça kolektori zvogëlon jetën e tyre të shërbimit - furçat e grafit konsumohen mjaft shpejt me shpejtësi të lartë, veçanërisht nëse kolektori është i dëmtuar mekanikisht.
Motorët elektrikë kanë efikasitetin më të lartë (mbi 80%) nga të gjitha pajisjet e prodhuara nga njeriu. Shpikja e tyre në fund të shekullit të 19-të mund të konsiderohet një kërcim cilësor qytetërues, sepse pa to është e pamundur të imagjinohet jeta. shoqëri moderne, bazuar në teknologjitë e larta, dhe diçka më efektive ende nuk është shpikur.
Parimi sinkron i funksionimit të motorit elektrik në video
Motorët elektrikëRryma direkte përdoret në ato disqe elektrike ku kërkohet një gamë e madhe e kontrollit të shpejtësisë, një saktësi e lartë e ruajtjes së shpejtësisë së rrotullimit të makinës dhe kontrolli i shpejtësisë lart nga nominale.
Funksionimi i një motori elektrik DC bazohet në. Nga bazat e inxhinierisë elektrike, dihet se një forcë e përcaktuar nga rregulli i dorës së majtë vepron në një përcjellës me një rrymë të vendosur në:
F = BIL,
ku I është rryma që rrjedh nëpër përcjellës, V është induksioni magnetik; L është gjatësia e përcjellësit.
Kur përcjellësi i kalon vijat magnetike të forcës së makinës, ai induktohet në të, i cili në lidhje me rrymën në përcjellës drejtohet kundër tij, prandaj quhet i kundërt ose i kundërt (kundër-e. D. S). Energji elektrike në motor është shndërruar në mekanik dhe pjesërisht shpenzohet për ngrohjen e përcjellësit.
Strukturisht gjithçka Motorë elektrikë DC përbëhet nga një induktor dhe një armaturë, të ndara nga një hendek ajri.
Induktor motor elektrik rrymë e vazhdueshme shërben për të krijuar një fushë magnetike të palëvizshme të makinës dhe përbëhet nga një kornizë, shtylla kryesore dhe shtesë. Korniza përdoret për fiksimin e shtyllave kryesore dhe shtesë dhe është një element i qarkut magnetik të makinës. Në polet kryesore ka mbështjellje ngacmuese të dizajnuara për të krijuar një fushë magnetike të makinës, në polet shtesë ka një mbështjellje të veçantë që shërben për të përmirësuar kushtet e kalimit.
Spirancë motor elektrik rrymë e vazhdueshme përbëhet nga një sistem magnetik, i mbledhur nga fletë individuale, një mbështjellje pune e vendosur në brazda dhe që shërben për furnizimin dredha-dredha DC e punës.
Kolektor është një cilindër i montuar në boshtin e motorit dhe i zgjedhur nga pllaka bakri të izoluara nga njëra-tjetra. Në kolektor ka projeksione-gjelë, në të cilat janë bashkuar skajet e seksioneve të mbështjelljes së armaturës. Mbledhja e rrymës nga kolektori kryhet duke përdorur furça që ofrojnë kontakt rrëshqitës me një shumëfish. Furçat janë të fiksuara në mbajtëse furçash, të cilat i mbajnë në një pozicion të caktuar dhe sigurojnë presionin e nevojshëm të furçës në sipërfaqen e kolektorit. Furçat dhe mbajtëset e furçave janë të fiksuara në një travers të lidhur me trupin motor elektrik.
Komutimi në motorët elektrikë rrymë e vazhdueshme
Në vazhdim motor elektrik Furçat e rrymës së drejtpërdrejtë, që rrëshqasin përgjatë sipërfaqes së kolektorit rrotullues, kalojnë me radhë nga një pllakë kolektori në tjetrën. Në këtë rast, seksionet paralele të mbështjelljes së armaturës ndërrohen dhe rryma në to ndryshon. Ndryshimi i rrymës ndodh kur rrotullimi i mbështjelljes qarkullohet i shkurtër nga furça. Ky proces komutimi dhe dukuritë që lidhen me të quhen komutim.
Në momentin e ndërrimit, e induktohet në pjesën e qarkut të shkurtër të mbështjelljes nën ndikimin e fushës së vet magnetike. etj me. vetëinduksioni. Rezultati e. etj me. shkakton një rrymë shtesë në seksionin e qarkut të shkurtër, i cili krijon shpërndarja e pabarabartë dendësia e rrymës në sipërfaqen e kontaktit të furçave. Kjo rrethanë konsiderohet arsyeja kryesore e harkut të kolektorit nën furçë. Cilësia e ndërrimit vlerësohet nga shkalla e ndezjes nën skajin e rrjedhës së furçës dhe përcaktohet nga shkalla e shkallëve të ndezjes.
Metodat e ngacmimit motorët elektrikë rrymë e vazhdueshme
Nën eksitim makina elektrike kuptojnë krijimin e një fushe magnetike në to të nevojshme për punë motor elektrik... Qarqet e ngacmimit motorët elektrikë rrymë e vazhdueshme treguar në figurë.
Sipas metodës së ngacmimit, motorët elektrikë DC ndahen në katër grupe:
1. Me ngacmim të pavarur, në të cilin mbështjellja e ngacmimit e NOV-së mundësohet nga një burim i jashtëm i rrymës direkte.
2.C ngacmim paralel(shunt), në të cilin mbështjellja e ngacmimit SHOV është e lidhur paralelisht me burimin e fuqisë së mbështjelljes së armaturës.
3.C zgjim të njëpasnjëshëm(seri), në të cilën mbështjellja e ngacmimit e IDS është e lidhur në seri me mbështjelljen e armaturës.
4. Motorët me ngacmim të përzier (përbërës), të cilët kanë një IDS serike dhe një SHOV paralel të mbështjelljes ngacmuese.
Llojet e motorëve DC
Motorët DC kryesisht ndryshojnë në llojin e ngacmimit. Motorët mund të jenë të pavarur, të njëpasnjëshëm dhe eksitim i përzier... Ngacmimi paralel mund të shpërfillet. Edhe nëse mbështjellja e ngacmimit është e lidhur me të njëjtin rrjet nga i cili furnizohet qarku i armaturës, atëherë në këtë rast rryma e ngacmimit nuk varet nga rryma e armaturës, pasi rrjeti i furnizimit mund të konsiderohet si një rrjet me fuqi të pafundme, dhe tensioni është konstant.
Dredha-dredha e ngacmimit është gjithmonë e lidhur drejtpërdrejt me rrjetin, dhe për këtë arsye futja e një rezistence shtesë në qarkun e armaturës nuk ndikon në mënyrën e ngacmimit. Specifikimi që ekziston nuk mund të jetë këtu.
Motorët DC me fuqi të ulët shpesh përdorin ngacmim të përhershëm të magnetit. Në të njëjtën kohë, qarku për ndezjen e motorit thjeshtohet shumë, dhe konsumi i bakrit zvogëlohet. Sidoqoftë, duhet të kihet parasysh se, megjithëse mbështjellja e ngacmimit është e përjashtuar, dimensionet dhe masa e sistemit magnetik nuk janë më të ulëta se me ngacmimi elektromagnetik makina.
Karakteristikat e motorëve përcaktohen kryesisht nga sistemi i tyre i ngacmimit.
Sa më të mëdha të jenë dimensionet e motorit, aq më i madh është, natyrisht, çift rrotullimi që ai zhvillon dhe, në përputhje me rrethanat, fuqia. Prandaj, me një shpejtësi më të lartë rrotullimi dhe të njëjtat dimensione, mund të merrni më shumë fuqi motori. Në këtë drejtim, si rregull, motorët DC, veçanërisht me fuqi të ulët, janë krijuar për një shpejtësi të lartë rrotullimi - 1000-6000 rpm.
Sidoqoftë, duhet të kihet parasysh se shpejtësia e rrotullimit të trupave të punës të makinave të prodhimit është dukshëm më e ulët. Prandaj, një kuti ingranazhi duhet të instalohet midis motorit dhe makinës së punës. Sa më e lartë të jetë shpejtësia e motorit, aq më komplekse dhe më e shtrenjtë bëhet kutia e marsheve. Në instalimet me fuqi të lartë, ku kutia e shpejtësisë është një njësi e shtrenjtë, motorët janë projektuar për shpejtësi dukshëm më të ulëta.
Duhet gjithashtu të kihet parasysh se një kuti ingranazhi mekanik gjithmonë paraqet një gabim të rëndësishëm. Prandaj, në instalimet me precizion, është e dëshirueshme të përdoren motorë me shpejtësi të ulët që mund të artikulohen me trupat e punës ose drejtpërdrejt ose me transmetimi më i thjeshtë... Në këtë drejtim, u shfaqën të ashtuquajturit motorë me çift rrotullues të lartë me shpejtësi të ulët rrotullimi. Këta motorë përdoren gjerësisht në makinat metalprerëse, ku artikulohen me organe zhvendosëse pa asnjë lidhje të ndërmjetme me anë të vidave të topit.
Motorët elektrikë ndryshojnë gjithashtu në shenjat e projektimit që lidhen me kushtet e tyre të funksionimit. Për kushte normale përdoren të ashtuquajturit motorë të hapur dhe të mbrojtur, të ftohur nga ajri i dhomës në të cilën janë instaluar.
Ajri fryhet nëpër kanalet e makinës me anë të një tifozi të vendosur në boshtin e motorit. Në mjedise agresive përdoren motorë të mbyllur, të cilët ftohen nga një sipërfaqe e jashtme me brinjë ose fryrje e jashtme. Së fundi, motorë të veçantë janë në dispozicion për atmosferat shpërthyese.
Kërkesa specifike për format strukturore të motorit vendosen nëse është e nevojshme për të siguruar shpejtësi e lartë- rrjedha e shpejtë e proceseve të nxitimit dhe ngadalësimit. Në këtë rast, motori duhet të ketë një gjeometri të veçantë - një diametër të vogël armature me një gjatësi të madhe armature.
Për të zvogëluar induktivitetin e mbështjelljes, ajo vendoset jo në brazda, por në sipërfaqen e një armature të lëmuar. Dredha-dredha fiksohet me ngjitës të tillë si rrëshira epoksi. Me një induktivitet të ulët të mbështjelljes, kushtet e komutimit në kolektor përmirësohen ndjeshëm, nuk ka nevojë për shtylla shtesë, mund të përdoret një kolektor me dimensione më të vogla. Kjo e fundit zvogëlon më tej momentin e inercisë së armaturës së motorit.
Mundësi edhe më të mëdha për reduktimin e inercisë mekanike jep përdorimi i një armature të zbrazët, e cila është një cilindër i bërë nga materiali izolues. Në sipërfaqen e këtij cilindri ka një mbështjellje të bërë me printim, stampim ose nga një tel sipas një shablloni në një makinë të veçantë. Dredha-dredha është e fiksuar me materiale ngjitëse.
Brenda cilindrit rrotullues është një bërthamë çeliku për të krijuar shtigje të fluksit magnetik. Në motorët me armatura të lëmuara dhe të zbrazëta, për shkak të rritjes së boshllëqeve në qarkun magnetik për shkak të futjes së mbështjelljeve dhe materialeve izoluese në to, forca e nevojshme magnetizuese për të përcjellë fluksin magnetik të kërkuar rritet ndjeshëm. Prandaj, sistemi magnetik rezulton të jetë më i zhvilluar.
Motorët me inerci të ulët përfshijnë gjithashtu motorë të armaturës së diskut. Disqet në të cilat aplikohen ose ngjiten mbështjelljet janë bërë nga materiali i hollë izolues që nuk deformohet, si p.sh. qelqi. Sistemi magnetik me një dizajn dypolësh përbëhet nga dy kllapa, njëra prej të cilave përmban mbështjelljet e fushës. Për shkak të induktivitetit të ulët të mbështjelljes së armaturës, makina, si rregull, nuk ka një kolektor dhe rryma hiqet nga furça direkt nga dredha-dredha.
Duhet të përmendet edhe motori linear, i cili siguron jo lëvizje rrotulluese, por përkthimore. Është një motor, sistemi magnetik i të cilit është, si të thuash, i vendosur dhe polet janë instaluar në vijën e lëvizjes së armaturës dhe trupit përkatës të punës së makinës. Spiranca është projektuar zakonisht si një spirancë me inerci të ulët. Dimensionet dhe kostoja e motorit janë të mëdha, pasi kërkohet një numër i konsiderueshëm polesh për të siguruar lëvizjen në një segment të caktuar të shtegut.
Nisja e motorëve DC
Në momentin fillestar të ndezjes së motorit, armatura është e palëvizshme dhe kundër-e. etj me. dhe voltazhi në armaturë është zero, prandaj Ip = U / Rя.
Rezistenca e qarkut të armaturës është e ulët, prandaj rryma e fillimit është 10 - 20 herë dhe më shumë se ajo e vlerësuar. Kjo mund të shkaktojë mbinxehje të konsiderueshme në mbështjelljen e armaturës dhe mbinxehjen e tepërt të saj, prandaj motori fillon të përdorë - rezistenca aktive të përfshira në qarkun e armaturës.
Motorët deri në 1 kW mund të ndizen drejtpërdrejt.
Vlera e rezistencës së reostatit fillestar zgjidhet sipas rrymës së lejuar të fillimit të motorit. Reostati është bërë hap pas hapi për të përmirësuar butësinë e fillimit të motorit elektrik.
Në fillim të fillimit, futet e gjithë rezistenca e reostatit. Ndërsa shpejtësia e armaturës rritet, lind një kundër-ee. d. s, e cila kufizon rrymat e hyrjes. Duke hequr gradualisht rezistencën e reostatit nga qarku i armaturës, rritet voltazhi i furnizuar në armaturë.
Kontrolli i shpejtësisë motor elektrik rrymë e vazhdueshme
Shpejtësia e motorit DC:
ku U është tensioni i furnizimit; Iya - rryma e armaturës; R I - rezistenca e armaturës së zinxhirit; kc - koeficienti që karakterizon sistemin magnetik; Ф është fluksi magnetik i motorit elektrik.
Nga formula mund të shihet se shpejtësia e rrotullimit motor elektrik Rryma direkte mund të rregullohet në tre mënyra: duke ndryshuar fluksin e ngacmimit të motorit elektrik, duke ndryshuar tensionin e furnizuar në motor elektrik dhe duke ndryshuar rezistencën në qarkun e armaturës.
Dy metodat e para të kontrollit kanë marrë përdorimin më të përhapur, metoda e tretë përdoret rrallë: është joekonomike dhe shpejtësia e motorit varet ndjeshëm nga luhatjet e ngarkesës. Karakteristikat mekanike që janë marrë janë paraqitur në figurë.
Vija e theksuar është varësia natyrore e shpejtësisë nga çift rrotullimi në bosht, ose, që është i njëjtë, nga rryma e armaturës. Vija e drejtë e karakteristikave mekanike natyrore devijon disi nga vija e ndërprerë horizontale. Ky devijim quhet paqëndrueshmëri, jo ngurtësi, ndonjëherë statizëm. Grupi i linjave të drejta jo paralele I korrespondon me rregullimin e shpejtësisë me ngacmim, linjat e drejta paralele II përftohen si rezultat i ndryshimit të tensionit të armaturës, më në fund, ventilatori III është rezultat i futjes së një rezistence aktive në qarkun e armaturës. .
Madhësia e rrymës së ngacmimit të motorit DC mund të rregullohet duke përdorur një reostat ose ndonjë pajisje rezistencë aktive e cila mund të ndryshohet në madhësi, për shembull një transistor. Me rritjen e rezistencës në qark, rryma e fushës zvogëlohet, shpejtësia e motorit rritet. Me një dobësim të fluksit magnetik, karakteristikat mekanike janë të vendosura mbi atë natyrore (d.m.th., mbi karakteristikat në mungesë të një reostati). Rritja e shpejtësisë së motorit shkakton më shumë shkëndija nën furça. Për më tepër, kur motori elektrik funksionon me një fluks të dobësuar, qëndrueshmëria e funksionimit të tij zvogëlohet, veçanërisht me ngarkesa të ndryshueshme në bosht. Prandaj, kufijtë e kontrollit të shpejtësisë në këtë mënyrë nuk kalojnë 1.25 - 1.3 të nominales.
Rregullimi i tensionit kërkon një burim konstant të rrymës si një gjenerator ose konvertues. Një rregullim i tillë përdoret në të gjitha sistemet industriale të lëvizjes elektrike: gjenerator - motor DC (G - DPT), përforcues i makinës elektrike - Motori DC (EMU - DPT), amplifikuesi magnetik - Motori DC (MU - DPT), - Motori DC (T - DPT).
Frenimi motorët elektrikë rrymë e vazhdueshme
Në disqet elektrike me motorët elektrikë DC, përdoren tre metoda të frenimit: frenimi dinamik, rigjenerues dhe kundërvënie.
Frenim dinamik kryhet me qark të shkurtër të mbështjelljes së armaturës së motorit ose përmes. ku motor dc fillon të punojë si gjenerator, duke e kthyer energjinë mekanike të ruajtur në energji elektrike. Kjo energji lirohet në formën e nxehtësisë në rezistencë, ndaj së cilës është mbyllur mbështjellja e armaturës. Frenimi dinamik siguron ndalimin e saktë të motorit.
Frenimi rigjeneruesMotori DC kryhet kur lidhet me rrjetin motor elektrik rrotullohet aktivizues më e shpejtë se shpejtësia ideale në boshe. Pastaj e. d. s i induktuar në mbështjelljen e motorit do të tejkalojë vlerën e tensionit të rrjetit, rryma në mbështjelljen e motorit ndryshon drejtimin. Motor elektrik shkon në punë në modalitetin e gjeneratorit, duke i dhënë energji rrjetit. Në të njëjtën kohë, një çift rrotullues frenimi ndodh në boshtin e tij. Një mënyrë e tillë mund të merret në disqet e mekanizmave ngritës kur ulni ngarkesën, si dhe kur rregulloni shpejtësinë e motorit dhe gjatë proceseve të frenimit në disqet elektrike DC.
Frenimi rigjenerues i një motori DC është metoda më ekonomike, pasi në këtë rast energjia elektrike kthehet në rrjet. Në makinën elektrike të makinave metalprerëse, kjo metodë përdoret për kontrollin e shpejtësisë në sistemet G - DPT dhe EMU - DPT.
Frenimi i opozitësMotori DC kryhet duke ndryshuar polaritetin e tensionit dhe rrymës në mbështjelljen e armaturës. Kur rryma e armaturës ndërvepron me fushë magnetike dredha-dredha e ngacmimit krijon një çift rrotullues frenimi, i cili zvogëlohet me uljen e shpejtësisë motor elektrik. Me shpejtësi në rënie motor elektrik në zero, motori elektrik duhet të shkëputet nga rrjeti, përndryshe do të fillojë të kthehet në drejtim të kundërt.
Motorët DC (motorët DC) përdoren për të kthyer energjinë elektrike konstante në punë mekanike. Motori i këtij lloji ishte i pari nga të gjitha makinat elektrike rrotulluese të shpikura. Parimi i funksionimit të tij është i njohur që nga mesi i shekullit të kaluar, dhe sot e kësaj dite ata vazhdojnë t'i shërbejnë me besnikëri një personi, duke vënë në lëvizje sasi e madhe makinat dhe mekanizmat.
Në 1821, Faraday, duke eksperimentuar me bashkëveprimin e përçuesve me një rrymë dhe një magnet, pa se një rrymë elektrike bëri që përcjellësi të rrotullohej rreth magnetit. Kështu, përvoja e Faradeit hapi rrugën për krijimin e një motori elektrik. Pak më vonë, Thomas Davenport, në 1833, prodhoi motorin e parë elektrik rrotullues, dhe e realizoi atë ndërsa drejtonte një tren model. Një vit më vonë, B.S. Jacobi krijoi motorin e parë elektrik DC në botë, i cili përdori parimin e rrotullimit të drejtpërdrejtë të pjesës lëvizëse të motorit. Dhe tashmë më 13 shtator 1838, në Perandorinë Ruse, varka e parë me motor me 12 pasagjerë lundroi përgjatë Neva kundër rrymës. Rrotat e lopatës drejtoheshin nga një motor elektrik, i cili merrte rrymë nga një bateri me 320 qeliza.
Në 1886, motori elektrik u bë i ngjashëm me versionet moderne. Në të ardhmen, ai u modernizua gjithnjë e më shumë.
Sot jeta e qytetërimit tonë teknologjik është absolutisht e pamundur pa një motor elektrik. Përdoret pothuajse kudo: në trena, trolejbusë, tramvaje. Fabrikat dhe fabrikat përdorin makina, pajisje të fuqishme elektrike Pajisje shtëpiake(Mullira elektrike mishi, përpunues ushqimi, mulli kafeje, fshesa me korrent) etj.
Sot, motorët me magnet të përhershëm DC përdoren gjerësisht në aplikacione të ndryshme ku dimensionet e vogla janë të rëndësishme, fuqi të lartë dhe çmim i ulët... Për shkak të shpejtësisë së tyre të mirë rrotulluese, ato shpesh përdoren së bashku me një kuti ingranazhi, duke marrë në dalje shpejtësi të ulët dhe një rritje të konsiderueshme në çift rrotullues.
Motorët DC me magnet të përhershëm janë motorë me mjaftueshëm pajisje e thjeshtë dhe menaxhimi elementar. Pavarësisht se kontrolli i tyre është shumë i thjeshtë, shpejtësia e rrotullimit të tyre nuk përcaktohet nga sinjali i kontrollit, sepse varet nga shumë faktorë, kryesisht nga ngarkesa e aplikuar në bosht, dhe tension konstant të ushqyerit. Raporti i rrotullimit ideal të motorit dhe shpejtësisë është linear, d.m.th., sa më e madhe të jetë ngarkesa në bosht, aq shpejtësi më të ngadaltë dhe sa më shumë amper në mbështjellje.
Shumica dërrmuese e motorëve elektrikë funksionojnë sipas fizikës së zmbrapsjes dhe tërheqjes magnetike. Nëse një tel vendoset midis poleve veriore dhe jugore të një magneti dhe përmes tij kalon një rrymë elektrike, ai do të fillojë të shtrydhet nga jashtë, që kur të formojë një fushë magnetike rreth vetes përgjatë gjithë gjatësisë së përcjellësit. Drejtimi i kësaj fushe mund të njihet nga rregulli i gjimbalit.
Me bashkëveprimin e fushës magnetike rrethore të përcjellësit dhe fushës uniforme të magnetit, fusha midis poleve zvogëlohet nga njëra anë dhe rritet nga ana tjetër. Kjo do të thotë, mediumi i forcës që rezulton e shtyn telin nga fusha magnetike në një kënd prej 90 gradë në drejtimin në përputhje me. , dhe vlera llogaritet me formulë
ku B është vlera e induksionit magnetik të fushës; I është rryma që qarkullon në përcjellës; L - gjatësia e telit
Në motorët elektrikë me fuqi të ulët, magnet tipikë të përhershëm përdoren për të krijuar një fushë magnetike konstante. Në rastin e fuqisë mesatare dhe të lartë, një fushë magnetike uniforme krijohet nga dredha-dredha e fushës.
Le të shqyrtojmë më në detaje procesin e marrjes së lëvizjes mekanike duke përdorur energjinë elektrike. Në një fushë magnetike uniforme, vendosni kornizën e telit vertikalisht dhe lidheni atë me një burim tensioni konstant. Korniza do të fillojë të rrotullohet dhe të arrijë pozicion horizontal... E cila konsiderohet neutrale, sepse në të efekti i fushës në përcjellësin me rrymë është zero. Në mënyrë që lëvizja të mos ndalet, është e nevojshme të vendosni të paktën një kornizë më shumë me rrymë dhe të siguroheni që drejtimi i lëvizjes të ndërrohet në momentin e kërkuar.
Në vend të një kornize të vetme, një motor tipik ka një armaturë me shumë përcjellës të vendosur brazda të veçanta, dhe në vend të një magneti të përhershëm - një stator me një dredha-dredha ngacmuese me dy ose më shumë pole. Fotografia pak më sipër tregon një seksion kryq të një motori elektrik me dy pol. Nëse rryma që lëviz "larg nesh" kalon nëpër telat e pjesës së sipërme të armaturës, dhe në pjesën e poshtme - "drejt nesh", atëherë, në përputhje me rregullin e dorës së majtë, përçuesit e sipërm do të shtrydhen. e fushës magnetike të statorit në të majtë, dhe pjesa e poshtme e armaturës do të shtyhet në të djathtë. Që nga viti Tel bakri vendoset në brazda të veçanta në spirancë, atëherë e gjithë forca do të transferohet në të dhe ajo do të rrotullohet. Prandaj, kur përcjellësi me drejtimin aktual "larg nesh" është në fund dhe qëndron kundër polit jugor të motorit të krijuar nga statori, ai do të shtrydhet në ana e majte, dhe frenimi fillon. Për të shmangur këtë, kërkohet ndryshimi i drejtimit të rrymës në të kundërt, në momentin kur kalohet linja neutrale. Kjo bëhet duke përdorur një kolektor - një ndërprerës i veçantë që ndërron mbështjelljen e armaturës me qark.
Pra, dredha-dredha e armaturës së motorit transmeton çift rrotullues në boshtin e motorit DC, dhe kjo drejton mekanizmat e punës. Strukturisht, të gjithë motorët përbëhen nga një induktor dhe një armaturë, të ndara nga një hendek ajri.
Statori i motorit elektrik shërben për të krijuar një fushë magnetike të palëvizshme dhe përbëhet nga një kornizë, shtylla kryesore dhe shtesë. Korniza është projektuar për fiksimin e shtyllave kryesore dhe shtesë dhe shërben si një element i qarkut magnetik. Në polet kryesore ka dredha-dredha të fushës që përdoren për të krijuar një fushë magnetike, në polet shtesë ka një mbështjellje të veçantë që përdoret për të përmirësuar kushtet e kalimit.
Armatura e motorit përbëhet nga një sistem magnetik i bërë nga fletë të veçanta, një dredha-dredha pune e vendosur në brazda të veçanta dhe një kolektor për furnizimin me energji të mbështjelljes së punës.
Kolektori është i ngjashëm me një cilindër të montuar në boshtin EM dhe i bërë nga pllaka bakri të izoluara nga njëra-tjetra. Në kolektor ka projeksione të veçanta - gjela, në të cilat janë bashkuar skajet e seksioneve të dredha-dredha. Rryma hiqet nga kolektori duke përdorur furça që sigurojnë kontakt rrëshqitës me kolektorin. Furçat janë të vendosura në mbajtëset e furçave, të cilat i mbajnë në një pozicion të caktuar dhe krijojnë presionin e kërkuar në sipërfaqen e kolektorit. Furçat dhe mbajtëset e furçave janë ngjitur në travers dhe lidhen me trupin.
Kolektori është një komponent kompleks, i shtrenjtë dhe më i pasigurt i një motori DC. Shpesh ndez, ndërhyn, bllokohet me pluhur nga furçat. Dhe kur ngarkesë e rëndë mund të shkurtojë gjithçka fort. Detyra e tij kryesore është të ndërrojë tensionin e armaturës përpara dhe mbrapa.
Për të kuptuar më mirë funksionimin e kolektorit, le t'i japim kornizës një lëvizje rrotulluese në drejtim të akrepave të orës. Në momentin kur korniza merr pozicionin A, rryma maksimale do të induktohet në përcjellësit e saj, pasi përçuesit kalojnë linjat magnetike të forcës, duke lëvizur pingul me to.
Rryma e induktuar nga përcjellësi B, i lidhur me pllakën 2, ndjek furçën 4 dhe, duke kaluar nëpër qarkun e jashtëm, kthehet përmes furçës 3 në përcjellësin A. Në këtë rast, furça e djathtë do të jetë pozitive, dhe e majta njëra do të jetë negative.
Rrotullimi i mëtejshëm i kornizës (pozicioni B) do të çojë përsëri në induksionin e rrymës në të dy përçuesit; megjithatë, drejtimi i rrymës në përcjellës do të jetë i kundërt me atë që ata kishin në pozicionin A. Meqenëse edhe pllakat e kolektorit do të rrotullohen me përçuesit, furça 4 do t'i japë përsëri rrymë elektrike qarkut të jashtëm dhe rryma do të kthehuni në kornizë përmes furçës 3.
Prandaj, megjithë ndryshimin e drejtimit aktual të motorit në vetë përçuesit rrotullues, për shkak të ndërrimit, drejtimi i rrymës në qarkun e jashtëm nuk ka ndryshuar.
Në momentin tjetër (D), korniza do të marrë përsëri një pozicion në vijën neutrale, në përçuesit dhe, në qarkun e jashtëm, rryma nuk do të rrjedhë përsëri.
Në intervalet e mëvonshme kohore, cikli i konsideruar i lëvizjeve do të përsëritet në të njëjtën sekuencë, domethënë drejtimi i rrymës në qarkun e jashtëm, falë kolektorit, do të mbetet konstant gjatë gjithë kohës, dhe në të njëjtën kohë polariteti. e brushave do të mbeten.
Asambleja e furçës përdoret për të furnizuar me energji mbështjelljet në një rotor rrotullues dhe për të kaluar rrymën në mbështjellje. Furça është një kontakt fiks. Ata hapin dhe mbyllin pllakat e kontaktit të kolektorit të rotorit me një frekuencë të lartë. Për të reduktuar ndezjen e kësaj të fundit, përdorni menyra te ndryshme, kryesorja e të cilave është përdorimi i shtyllave shtesë.
Me një rritje të përshpejtimit, fillon procesi tjetër, mbështjellja e armaturës lëviz nëpër fushën magnetike të statorit dhe shkakton një EMF në të, por drejtohet e kundërta me atë që rrotullon motorin. Dhe si rezultat, rryma përmes armaturës zvogëlohet ndjeshëm dhe sa më e fortë, aq më e lartë është shpejtësia.
Qarqet e ndërrimit të motorit... Në lidhje paralele mbështjelljet, mbështjellja e armaturës është bërë nga një numër i madh kthesat e telit të hollë. Atëherë rryma e ndezur nga kolektori do të jetë më e ulët dhe pllakat nuk do të ndezin shumë. Nëse ju ekzekutoni lidhje serike mbështjelljet e statorit dhe të armaturës, atëherë mbështjellja e induktorit kryhet me përçues me diametër më të madh me më pak kthesa. Prandaj, forca magnetizuese mbetet konstante dhe performanca e motorit rritet.
Motorët e këtij lloji me furça, në parim, nuk kanë nevojë për një qark të veçantë kontrolli, sepse të gjitha ndërrimet e nevojshme ndodhin brenda motorit. Gjatë funksionimit të motorit elektrik, një palë furça statike rrëshqasin mbi komutatorin rrotullues të rotorit dhe ato i mbajnë mbështjelljet me energji. Drejtimi i rrotullimit përcaktohet nga polariteti i tensionit të furnizimit. Nëse është e nevojshme të kontrolloni motorin vetëm në një drejtim, atëherë rryma e furnizimit kalon përmes një stafetë ose tjetër metodë e thjeshtë, dhe nëse në të dy drejtimet, atëherë përdoret një skemë e veçantë kontrolli.
Disavantazhet e motorëve të këtij lloji mund të konsiderohen veshja e shpejtë e montimit të kolektorit të furçave. Avantazhet - karakteristika të mira fillestare, rregullim i thjeshtë i frekuencës dhe drejtimit të rrotullimit.
Prania e një dredha-dredha ngacmuese në një motor DC bën të mundur zbatimin skema të ndryshme lidhjet. Në varësi të mënyrës se si lidhet mbështjellja e fushës (OB), ekzistojnë motorë DC me ngacmim të pavarur dhe me vetë-ngacmim, i cili, nga ana tjetër, ndahet në serial, paralel dhe të përzier.
Motorët e ndezjes së këtij lloji janë të ndërlikuara nga vlerat e mëdha të çift rrotullimeve dhe rrymat e fillimit që lindin në momentin e fillimit. Në DCT, rrymat e fillimit mund të tejkalojnë ato të vlerësuara me 10-40 herë. Një tepricë e tillë e fortë mund të djegë lehtësisht mbështjelljet. Prandaj, ata përpiqen të kufizojnë rrymat në fillim në nivelin (1.5-2) I n
Puna motori asinkron bazohet në parimet e bashkëveprimit fizik të fushës magnetike që shfaqet në stator me rrymën që gjeneron e njëjta fushë në mbështjelljen e rotorit.
Një motor sinkron është një lloj motori elektrik që mundësohet vetëm nga tension alternativ, ndërsa shpejtësia e rotorit përkon me frekuencën e rrotullimit të fushës magnetike. Kjo është arsyeja pse ai mbetet konstant pavarësisht nga ngarkesa, sepse rotori i një motori sinkron është një elektromagnet i zakonshëm dhe numri i çifteve të poleve të tij përkon me numrin e çifteve të poleve në një fushë magnetike rrotulluese. Prandaj, bashkëveprimi i këtyre poleve siguron qëndrueshmërinë e shpejtësisë këndore me të cilën rrotullohet rotori.
Motorët elektrikë janë pajisje për shndërrimin e energjisë elektrike në energji mekanike dhe anasjelltas, por këta tashmë janë gjeneratorë. Ekziston një larmi e madhe e llojeve të motorëve elektrikë, prandaj, ekziston një larmi e madhe e skemave të kontrollit të motorëve elektrikë. Le të shqyrtojmë disa prej tyre
E para nga të gjitha makinat elektrike rrotulluese të shpikura në shekullin e 19-të është motori DC. Parimi i tij i funksionimit është i njohur që nga mesi i shekullit të kaluar, dhe deri në kohën e sotme motorët DC (motorët DC) vazhdojnë t'i shërbejnë me besnikëri një personi, duke vënë në lëvizje shumë makina të dobishme dhe mekanizmat.
DPT e parë
Që nga vitet '30 të shekullit të 19-të, ato kanë kaluar në disa faza të zhvillimit të tyre. Fakti është se para shfaqjes së veglave të makinerive në fund të shekullit të nëntëmbëdhjetë, burimi i vetëm i energjisë elektrike ishte një qelizë galvanike. Prandaj, të gjithë motorët e parë elektrikë mund të funksiononin vetëm me rrymë të drejtpërdrejtë.
Cili ishte motori i parë DC? Parimi i funksionimit dhe pajisja e motorëve të ndërtuar në gjysmën e parë të shekullit të 19-të ishte si më poshtë. Një induktor i qartë i poleve ishte një grup magnetësh të palëvizshëm të përhershëm ose elektromagnetësh shufrash që nuk kishin një qark të përbashkët magnetik të mbyllur. Një armaturë eksplicite e poleve u formua nga disa elektromagnetë të veçantë shufra në një bosht të përbashkët, të shtyrë në rrotullim nga forcat e zmbrapsjes dhe tërheqjes në polet e induktorit. Përfaqësuesit e tyre tipikë ishin motorët U. Ricci (1833) dhe B. Jacobi (1834), të pajisur me ndërprerës të rrymës mekanike në elektromagnetët e armaturës me kontakte lëvizëse në qarkun e mbështjelljes së armaturës.
Si funksionoi motori Jacobi
Cili ishte parimi i kësaj makine? Motori Jacobi DC dhe analogët e tij kishin një moment elektromagnetik pulsues. Gjatë kohës kur polet e kundërta të armaturës dhe induktorit u afruan, nën ndikimin e forcës magnetike të tërheqjes, çift rrotullimi i motorit arriti shpejt maksimumin. Më pas, me pozicionin e shtyllave të armaturës përballë shtyllave të induktorit, çelësi mekanik ndërpreu rrymën në elektromagnetët e armaturës. Momenti ra në zero. Për shkak të inercisë së armaturës dhe mekanizmit të shtyrë, shtyllat e armaturës dolën nga nën shtyllat e induktorit, në këtë moment atyre u furnizohej një rrymë e drejtimit të kundërt nga çelësi, polariteti i tyre gjithashtu ndryshoi në të kundërt, dhe forca e tërheqjes në polin më të afërt të induktorit u zëvendësua nga një forcë refuzuese. Kështu, motori i Jacobit rrotullohej në goditje të njëpasnjëshme.
Shfaqet spiranca e unazës
Në elektromagnetet e shufrës së armaturës së motorit Jacobi, rryma fiket periodikisht, fusha magnetike e krijuar prej tyre u zhduk dhe energjia e saj u shndërrua në humbjet e nxehtësisë në mbështjellje. Kështu, shndërrimi elektromekanik i fuqisë elektrike të burimit të rrymës së armaturës (celula galvanike) në energji mekanike u bë në të me ndërprerje. Nevojitej një motor me mbështjellje të mbyllur të vazhdueshme, rryma në të cilën do të rridhte vazhdimisht gjatë gjithë kohës së funksionimit të tij.
Dhe një fuhtufn i tillë u krijua në 1860 nga A. Pacinotti. Si ndryshonte motori i tij DC nga paraardhësit e tij? Parimi i funksionimit dhe struktura e motorit Pacinotti janë si më poshtë. Si spirancë, ai përdori një unazë çeliku me fole të fiksuar në një bosht vertikal. Në të njëjtën kohë, spiranca nuk kishte shtylla të theksuara. U polarizua në mënyrë implicite.
Mbështjelljet e mbështjelljes së spirancës u mbështjellën midis foleve të unazës, skajet e të cilave ishin të lidhura në seri në vetë armaturën, dhe thumba u bënë nga pikat e lidhjes së secilës dy mbështjellje, të lidhura me pllakat e kolektorit të vendosura përgjatë perimetrit në fund. të boshtit të motorit, numri i të cilit ishte i barabartë me numrin e bobinave. E gjithë mbështjellja e armaturës u mbyll në vetvete dhe pikat e njëpasnjëshme të lidhjes së bobinave të saj u ngjitën në pllakat ngjitur të kolektorëve, përgjatë të cilave rrëshqitën një palë rula të furnizimit aktual.
Armatura unazore u vendos midis poleve të dy elektromagnetëve të palëvizshëm të induktorit-statorit, në mënyrë që linjat e forcës së fushës magnetike të ngacmimit të krijuar prej tyre të hynin në sipërfaqen e jashtme cilindrike të armaturës motorike nën polin e ngacmimit verior, të kaluara përgjatë armatura unazore pa lëvizur në vrimën e saj të brendshme dhe doli nën polin jugor.
Si funksionoi motori Pacinotti
Cili ishte parimi i tij i funksionimit? Motori DC Pacinotti funksionoi saktësisht në të njëjtën mënyrë si motorët modernë DC.
Në fushën magnetike të polit të induktorit me një polaritet të caktuar, kishte gjithmonë një numër të caktuar përcjellësish të mbështjelljes së armaturës me një rrymë të një drejtimi konstant, dhe drejtimi i rrymës së armaturës nën pole të ndryshme të induktorit ishte i kundërt. . Kjo u arrit duke vendosur rulat e furnizimit aktual, të cilët luajnë rolin e furçave, në hapësirën midis poleve të induktorit. Kështu që rrymë e menjëhershme armatura derdhej në dredha-dredha përmes rulit, pllakës së kolektorit dhe rubinetit të ngjitur në të, e cila ndodhej gjithashtu në hapësirën midis shtyllave, më pas derdhej në drejtime të kundërta përgjatë dy degëve gjysmë-dredha-dredha, dhe më në fund doli përmes një rubineti, një pllake kolektori dhe një rul në një hendek tjetër shtyllë-pol. Në këtë rast, vetë mbështjelljet e armaturës nën shtyllat e induktorit ndryshuan, por mbetën të pandryshuara në to.
Për çdo përcjellës të bobinës së armaturës me rrymë, që ndodhet në fushën magnetike të polit të induktorit, ka vepruar një forcë, drejtimi i së cilës përcaktohet sipas rregullit të njohur të "dorës së majtë". Në lidhje me boshtin e motorit, kjo forcë krijoi një çift rrotullues, dhe shuma e momenteve nga të gjitha këto forca jep momentin total të DCT, i cili është pothuajse konstant edhe me disa pllaka kolektori.
DPT me një armaturë unaze dhe dredha-dredha grammovskaya
Siç ka ndodhur shpesh në historinë e shkencës dhe teknologjisë, shpikja e A. Pacinotti nuk gjeti zbatim. Ajo u harrua për 10 vjet, derisa në 1870 u përsërit në mënyrë të pavarur nga shpikësi franko-gjerman Z. Gramm në një dizajn të ngjashëm. Në këto makina, boshti i rrotullimit ishte tashmë horizontal, u përdorën furça karboni, duke rrëshqitur në pllaka kolektori të një dizajn pothuajse modern. Nga vitet 70 të shekullit të 19-të, parimi i kthyeshmërisë së makinave elektrike ishte tashmë i njohur, dhe makina Gram u përdor si gjenerator dhe motor DC. Parimi i funksionimit të tij është përshkruar tashmë më lart.
Përkundër faktit se shpikja e spirancës së unazës ishte hap i rëndësishëm në zhvillimin e DCT, dredha-dredha e saj (e quajtur Grammovskaya) kishte disavantazh i rëndësishëm... Në fushën magnetike të poleve të induktorit, kishte vetëm ata përcjellës (të quajtur aktivë) që shtriheshin nën këto shtylla në sipërfaqen e jashtme cilindrike të armaturës. Ishte tek ata që çift rrotullimi gjenerues magnetik u aplikua në lidhje me boshtin e motorit. Të njëjtët përçues joaktivë që kaluan nëpër vrimën e armaturës unazore nuk morën pjesë në krijimin e momentit. Ata shpërndanin vetëm kot energjinë elektrike në formën e humbjes së nxehtësisë.
Nga spiranca e unazës në daulle
Inxhinieri i famshëm elektrik gjerman F. Gefner-Alteneck arriti të eliminojë këtë disavantazh të armaturës së unazës në 1873. Si funksionoi motori i tij DC? Parimi i funksionimit, struktura e induktorit-statorit të tij është e njëjtë me atë të një motori me një dredha-dredha unazore. Por dizajni i armaturës dhe mbështjellja e tij kanë ndryshuar.
Gefner-Altenek tërhoqi vëmendjen për faktin se drejtimi i rrymës së armaturës që rrjedh nga furçat e fiksuara në përçuesit e dredha-dredha Gram nën polet e fushës ngjitur është gjithmonë i kundërt, d.m.th. ato mund të përfshihen në përbërjen e kthesave të një bobine të vendosur në sipërfaqen e jashtme cilindrike me gjerësi (katran) të barabartë me ndarjen e shtyllës (pjesë e rrethit të armaturës për një shtyllë fushore).
Në këtë rast, vrima në armaturën unazore bëhet e panevojshme, dhe ajo kthehet në një cilindër të fortë (daulle). Kjo dredha-dredha dhe vetë armatura quhen daulle. Konsumi i bakrit në të me të njëjtin numër të përcjellësve aktivë është shumë më pak se në mbështjelljen e gram.
Spiranca bëhet e dhëmbëzuar
Në makinat Gramm dhe Gefner-Alteneck, sipërfaqja e armaturës ishte e lëmuar, dhe përçuesit e mbështjelljes së saj ishin të vendosur në hendekun midis saj dhe poleve të induktorit. Në këtë rast, distanca midis sipërfaqes cilindrike konkave të shtyllës së ngacmimit dhe sipërfaqes konvekse të armaturës arriti në disa milimetra. Prandaj, për të krijuar madhësinë e kërkuar të fushës magnetike, kërkohej përdorimi i bobinave ngacmuese me një forcë të madhe magnetomotore (me një numër i madh kthesat). Kjo rriti ndjeshëm madhësinë dhe peshën e motorëve. Përveç kësaj, në sipërfaqen e lëmuar të armaturës, mbështjelljet e saj ishin të vështira për t'u ngjitur. Por çfarë mund të bëhet? Në të vërtetë, për të vepruar në një përcjellës me një rrymë të forcës Ampere, ai duhet të vendoset në pika në hapësirë me një fushë magnetike të madhe (me një induksion të madh magnetik).
Doli se kjo nuk është e nevojshme. Shpikësi amerikan i mitralozit H. Maxim tregoi se nëse armatura e daulles është e dhëmbëzuar dhe mbështjelljet e mbështjelljes së daulles vendosen në brazda të formuara midis dhëmbëve, atëherë hendeku midis tij dhe shtyllave të fushës mund të reduktohet në fraksione të një milimetër. Kjo bëri të mundur zvogëlimin e ndjeshëm të madhësisë së mbështjelljeve të ngacmimit, por çift rrotullimi DCT nuk u ul fare.
Si funksionon një motor i tillë DC? Parimi i funksionimit bazohet në faktin se me një armaturë ingranazhi, forca magnetike nuk zbatohet tek përçuesit në foletë e saj (praktikisht nuk ka fushë magnetike në to), por në vetë dhëmbët. Në këtë rast, prania e rrymës në përcjellësin në brazdë është e një rëndësie vendimtare për shfaqjen e kësaj force.
Si të shpëtojmë nga rrymat vorbull
Një përmirësim tjetër i rëndësishëm u bë nga shpikësi i famshëm T. Edison. Çfarë i shtoi ai motorit DC? Parimi i funksionimit ka mbetur i pandryshuar, por materiali nga i cili është bërë spiranca e tij ka ndryshuar. Në vend të masivit të mëparshëm, ai u rreshtua me fletë çeliku të hollë të izoluar elektrikisht nga njëra-tjetra. Kjo bëri të mundur uljen e vlerës së rrymave vorbull (rrymat Foucault) në armaturë, gjë që rriti efikasitetin e motorit.
Parimi i funksionimit të një motori DC
Shkurtimisht, mund të formulohet si më poshtë: kur dredha-dredha e armaturës së një motori të ngacmuar lidhet me një burim energjie, në të lind një rrymë e madhe, e quajtur rryma fillestare dhe disa herë tejkalon vlerën e saj nominale. Për më tepër, nën polet e ngacmimit me polaritet të kundërt, drejtimi i rrymave në përçuesit e mbështjelljes së armaturës është gjithashtu i kundërt, siç tregohet në figurën më poshtë. Prandaj, mbi këta përcjellës veprojnë forcat e Amperit të drejtuara në drejtim të kundërt të akrepave të orës dhe duke e tërhequr spirancën në rrotullim. Në këtë rast, në përçuesit e mbështjelljes së armaturës, induktohet në drejtim të kundërt me tensionin e burimit të energjisë. Ndërsa armatura përshpejtohet, EMF e pasme në mbështjelljen e saj gjithashtu rritet. Prandaj, rryma e armaturës zvogëlohet nga rryma fillestare në një vlerë që korrespondon me pikën e funksionimit në karakteristikën e motorit.
Për të rritur shpejtësinë e rrotullimit të armaturës, duhet ose të rrisni rrymën në mbështjelljen e saj, ose të zvogëloni EMF-në e pasme në të. Kjo e fundit mund të arrihet duke zvogëluar madhësinë e fushës magnetike të ngacmimit duke zvogëluar rrymën në mbështjelljen e ngacmimit. Kjo metodë kontrolli i shpejtësisë DPT është i përhapur.
Parimi i funksionimit të një motori DC me ngacmim të pavarur
Me lidhjen e prizave të mbështjelljes së ngacmimit (OB) me një furnizim të veçantë me energji elektrike (OB i pavarur), zakonisht kryhen DCC të fuqishëm për ta bërë më të përshtatshëm rregullimin e vlerës së rrymës së ngacmimit (për të ndryshuar rrotullimin shpejtësia). Për sa i përket vetive të tyre, DCT-të me një OF të pavarur janë praktikisht të ngjashëm me DCT-të me një OF, të lidhur paralelisht me mbështjelljen e armaturës.
Ngacmim paralel DCT
Parimi i funksionimit të një motori DC me ngacmim paralel përcaktohet nga karakteristikat e tij mekanike, d.m.th. varësia e shpejtësisë së rrotullimit nga momenti i ngarkesës në boshtin e tij. Për një motor të tillë, ndryshimi i shpejtësisë gjatë kalimit nga rrotullimi i boshtit në çift rrotullues të vlerësuar të ngarkesës është nga 2 në 10%. Karakteristikat e tilla mekanike quhen të ngurtë.
Kështu, parimi i funksionimit të një motori DC me ngacmim paralel përcakton përdorimin e tij në disqet me shpejtësi konstante rrotullimi me një gamë të gjerë ndryshimesh ngarkese. Sidoqoftë, përdoret gjerësisht edhe në ngasjen me shpejtësi të ndryshueshme me shpejtësi të ndryshueshme. Në këtë rast, për të rregulluar shpejtësinë e tij, mund të përdoret një ndryshim si në rrymën e armaturës ashtu edhe në rrymën e ngacmimit.
Ngacmimi sekuencial i DPT
Parimi i funksionimit të një motori DC të ngacmimit sekuencial, si dhe paralel, përcaktohet nga karakteristikat e tij mekanike, të cilat në këtë rast janë të buta, sepse shpejtësia e motorit ndryshon shumë me ndryshimet e ngarkesës. Ku është më fitimprurës për të përdorur një motor të tillë DC? Parimi i funksionimit të një motori tërheqës hekurudhor, shpejtësia e të cilit duhet të ulet kur treni kapërcen ngritjet dhe kthehet në nominal kur lëviz në një fushë, korrespondon plotësisht me karakteristikat e një motori DC me një OF, të lidhur në seri me mbështjellja e armaturës. Prandaj, një pjesë e konsiderueshme e lokomotivave elektrike në mbarë botën janë të pajisura me pajisje të tilla.
Parimi i funksionimit të një motori DC me ngacmim vijues zbatohet gjithashtu nga motorët tërheqës të rrymës pulsuese, të cilët janë, në fakt, të njëjtët motorë DC me një OB sekuencial, por të krijuar posaçërisht për të punuar me një rrymë të korrigjuar tashmë në bordin e një lokomotivë elektrike. , e cila ka valëzime të konsiderueshme.
Motorët elektrikë janë makina që mund të konvertohen energji elektrike në mekanike. Në varësi të llojit të rrymës së konsumuar, ato ndahen në motorë AC dhe DC. Në këtë artikull do të jetë rreth të dytit, të cilat shkurtohen si DPT. Motorët DC janë rreth nesh çdo ditë. Ato përdoren për pajisjen e veglave të energjisë me bateri ose akumulatorë, automjete elektrike, disa vegla makinerish industriale dhe shumë më tepër.
Pajisja dhe parimi i funksionimit
DPT në strukturën e tij i ngjan një motori sinkron AC, ndryshimi midis tyre është vetëm në llojin e rrymës së konsumuar. Motori përbëhet nga një pjesë fikse - një stator ose induktor, një pjesë lëvizëse - një armaturë dhe një njësi kolektori furçash. Induktori mund të bëhet në formën e një magneti të përhershëm nëse motori është me fuqi të ulët, por më shpesh ai furnizohet me një dredha-dredha ngacmuese që ka dy ose më shumë pole. Armatura përbëhet nga një grup përcjellësish (mbështjellëse) të fiksuara në çarje. V modeli më i thjeshtë DPT përdori vetëm një magnet dhe një kornizë përmes së cilës kalonte rryma. Një ndërtim i tillë mund të konsiderohet vetëm si një shembull i thjeshtuar, ndërsa dizajn modernËshtë një version i përmirësuar me më shumë pajisje komplekse dhe zhvillimin e fuqisë së nevojshme. 
Parimi i funksionimit të DCT bazohet në ligjin e Amperit: nëse një kornizë teli e ngarkuar vendoset në një fushë magnetike, ajo do të fillojë të rrotullohet. Rryma, duke kaluar nëpër të, formon fushën e saj magnetike rreth vetes, e cila, pas kontaktit me një fushë magnetike të jashtme, do të fillojë të rrotullojë kornizën. Në rastin e një kornize, rrotullimi do të vazhdojë derisa të arrijë një pozicion neutral paralel me fushën magnetike të jashtme. Për të vënë në lëvizje sistemin, duhet të shtoni një kornizë tjetër. Në DPT moderne, kornizat zëvendësohen nga një spirancë me një grup përcjellësish. Një rrymë u furnizohet përçuesve, duke i ngarkuar ato, si rezultat i së cilës lind një fushë magnetike rreth armaturës, e cila fillon të ndërveprojë me fushën magnetike të mbështjelljes së ngacmimit. Si rezultat i këtij ndërveprimi, spiranca rrotullohet përmes një këndi të caktuar. Më tej, rryma rrjedh në përcjellësit e ardhshëm, etj.
Për karikimin e alternuar të përçuesve të armaturës përdoren furça speciale, të bëra nga grafiti ose një aliazh bakri me grafit. Ata luajnë rolin e kontakteve që mbyllen qark elektrik te konkluzionet e një çifti përçuesish. Të gjitha prizat janë të izoluara nga njëra-tjetra dhe kombinohen në një montim të shumëfishtë - një unazë me disa lamela të vendosura në boshtin e boshtit të armaturës. Gjatë funksionimit të motorit, brushat-kontaktet mbyllin në mënyrë alternative lamelat, gjë që lejon motorin të rrotullohet në mënyrë të barabartë. Sa më shumë përçues të ketë armatura, aq më në mënyrë të barabartë do të funksionojë DPT. 
Motorët DC ndahen në:
- motorë elektrikë me ngacmim të pavarur;
- motorë elektrikë me vetë-ngacmim (paralel, seri ose të përzier).
Qarku DCT me ngacmim të pavarur parashikon lidhjen e mbështjelljes së ngacmimit dhe armaturës me burime të ndryshme furnizimi me energji elektrike, në mënyrë që ato të mos jenë të lidhura elektrike me njëra-tjetrën.
Ngacmimi paralel realizohet duke lidhur mbështjelljen e induktorit dhe armaturës paralelisht me të njëjtin burim energjie. Këto dy lloje motorësh kanë karakteristika të vështira të performancës. Shpejtësia e tyre e rrotullimit të boshtit të punës nuk varet nga ngarkesa dhe mund të rregullohet. Motorë të tillë kanë gjetur aplikim në makinat me ngarkesë të ndryshueshme, ku është e rëndësishme të rregullohet shpejtësia e rrotullimit të boshtit.
Me ngacmim sekuencial, armatura dhe mbështjellja e ngacmimit lidhen në seri, kështu që kanë të njëjtën rrymë elektrike. Motorë të tillë janë "më të butë" në funksionim, kanë një gamë më të gjerë të kontrollit të shpejtësisë, por kërkojnë një ngarkesë konstante në bosht, përndryshe shpejtësia e rrotullimit mund të arrijë një nivel kritik. Ata kane vlerë të lartë momentet e fillimit, gjë që lehtëson fillimin, por shpejtësia e rrotullimit të boshtit varet nga ngarkesa. Ato përdoren në transportin elektrik: në vinça, trena elektrikë dhe tramvaje të qytetit.
Lloji i përzier, në të cilin një dredha-dredha ngacmuese është e lidhur paralelisht me armaturën, dhe e dyta - në seri, është e rrallë.
Një histori e shkurtër e krijimit
M. Faraday u bë një pionier në historinë e krijimit të motorëve elektrikë. Krijo një të plotë modeli i punës ai nuk mundi, por ishte ai që zotëronte zbulimin që e bëri të mundur. Në 1821, ai kreu një eksperiment duke përdorur një tel të ngarkuar të vendosur në merkur në një banjë me një magnet. Kur bashkëvepronte me një fushë magnetike, përcjellësi metalik filloi të rrotullohej, duke e kthyer energjinë e një rryme elektrike në punë mekanike. Shkencëtarët e asaj kohe po punonin për të krijuar një makinë që do të funksiononte në bazë të këtij efekti. Ata donin të merrnin një motor që funksiononte në parimin e pistonit, domethënë, në mënyrë që boshti i punës të lëvizte mbrapa dhe mbrapa.
Në 1834, u krijua motori i parë elektrik DC, i cili u zhvillua dhe u krijua nga shkencëtari rus B.S. Jacobi. Ishte ai që sugjeroi zëvendësimin e lëvizjes reciproke të boshtit me rrotullimin e tij. Në modelin e tij, dy elektromagnetë ndërvepruan me njëri-tjetrin, duke rrotulluar një bosht. Në 1839, ai gjithashtu testoi me sukses një varkë të pajisur me DPT. Historia e mëtejshme e kësaj njësie fuqie, në fakt, është përmirësimi i motorit Jacobi.
Karakteristikat e DPT
Ashtu si llojet e tjera të motorëve elektrikë, DPT është i besueshëm dhe miqësor me mjedisin. Ndryshe nga motorët AC, ai mund të rregullojë shpejtësinë e rrotullimit të boshtit brenda gamë të gjerë, frekuenca, për më tepër, ajo ndryshon në fillimin e lehtë. 
Motori DC mund të përdoret si motor ashtu edhe si gjenerator. Gjithashtu, mund të ndryshojë drejtimin e rrotullimit të boshtit duke ndryshuar drejtimin e rrymës në armaturë (për të gjitha llojet) ose në mbështjelljen e fushës (për motorët me ngacmim serik).
Rregullimi i shpejtësisë së rrotullimit arrihet duke u lidhur me qarkun rezistencë e ndryshueshme... Me ngacmim sekuencial, ai është në qarkun e armaturës dhe bën të mundur uljen e shpejtësisë në raportet 2: 1 dhe 3: 1. Ky opsion është i përshtatshëm për pajisjet që kanë periudha të gjata pushimi, sepse reostati nxehet ndjeshëm gjatë funksionimit. Rritja e shpejtësisë sigurohet duke lidhur reostatin me qarkun e dredha-dredha të fushës.
Për motorët me ngacmim paralel, reostatët përdoren gjithashtu në qarkun e armaturës për të ulur shpejtësinë brenda 50% të vlerave nominale. Vendosja e rezistencës në qarkun e mbështjelljes së fushës ju lejon të rrisni shpejtësinë deri në 4 herë.
Përdorimi i reostateve shoqërohet gjithmonë me humbje të konsiderueshme të nxehtësisë, prandaj, në modele moderne motorët me të cilët zëvendësohen qarqet elektronike duke lejuar kontrollin e shpejtësisë pa humbje të konsiderueshme të energjisë.
Efikasiteti i një motori DC varet nga fuqia e tij. Modelet me fuqi të ulët karakterizohen me efikasitet të ulët me një rendiment prej rreth 40%, ndërsa motorët me fuqi 1000 kW mund të kenë një efikasitet deri në 96%.
Avantazhet dhe disavantazhet e DPT
Përparësitë kryesore të motorëve DC janë:
- thjeshtësia e ndërtimit;
- lehtësia e menaxhimit;
- aftësia për të kontrolluar frekuencën e rrotullimit të boshtit;
— fillim i lehtë(veçanërisht për motorët me ngacmim serik);
- aftësia për t'u përdorur si gjeneratorë;
- madhësi kompakte.
Të metat:
- të ketë një "lidhje të dobët" - furça grafiti, të cilat konsumohen shpejt, gjë që kufizon jetën e shërbimit;
- çmimi me kosto të lartë;
- kur lidhen me rrjetin, ata kërkojnë ndreqës aktualë.
Fusha e zbatimit
Motorët DC përdoren gjerësisht në transport. Ato janë të instaluara në tramvaje, trena elektrikë, lokomotiva elektrike, lokomotiva me avull, anije motorike, kamionë hale, vinça etj. përveç kësaj, ato përdoren në vegla, kompjutera, lodra dhe makineri lëvizëse. Ato shpesh mund të gjenden në makinat e prodhimit, ku kërkohet rregullimi i shpejtësisë së rrotullimit të boshtit të punës në një gamë të gjerë.
