Struktura e motorit DC. Motorët DC dhe aplikimet e tyre

Një pajisje që konverton energjinë elektrike në energji mekanike mund të përdoret si motor ose gjenerator, pasi dizajni dhe parimi i funksionimit të motorit rrymë e vazhdueshme(DPT) është i ngjashëm me modelin e gjeneratorit. Një tipar i DCT është një inverter (çelës) mekanik. Ky komutator ka kontakte rrëshqitëse në formë furçash, të cilat janë të vendosura në mënyrë që gjatë rrotullimit të ndryshojnë polaritetin e mbështjelljes së armaturës (mbështjelljes).

Karakteristikat dhe pajisja DPT

DPT është një rrotullues Makine elektrike që funksionojnë nga rryma e vazhdueshme. Në varësi të drejtimit të rrjedhës së fuqisë, bëhet dallimi midis një motori (motori elektrik me fuqi elektrike dhe mekanike) dhe një gjeneratori (një gjenerator elektrik për të cilin fuqia mekanike si dhe energjia elektrike). DPT-të mund të nisen nën ngarkesë, shpejtësia e tyre është e lehtë për t'u ndryshuar. Në modalitetin e gjeneratorit DPT konverton tensionin AC furnizuar nga rotori në pulsues presion konstant.

Historia e shpikjes

Duke u bazuar në zhvillimin e qelizave të para elektrokimike në gjysmën e parë të shekullit të 19-të, makinat DC ishin konvertuesit e parë elektromekanikë të energjisë. Forma origjinale e motorit elektrik u zhvillua në 1829, dhe në 1832 francezi Hippolyte Piksii ndërtoi gjeneratorin e parë. Antonio Pacinotti ndërtoi një motor elektrik DC me një komutator shumëkomponentësh në 1860. Friedrich von Hefner-Alteneck zhvilloi armaturën e daulleve në 1872, e cila hapi mundësinë e përdorimit industrial në fushën e inxhinierisë mekanike në shkallë të gjerë.

Në dekadat në vijim, për shkak të zhvillimit të rrymës alternative trefazore, makina të tilla humbën rëndësinë e tyre në inxhinierinë mekanike në shkallë të gjerë. Makinat dhe sistemet sinkrone me nivel i ulët shërbimi motori asinkron i kanë zëvendësuar në shumë pajisje.

Dizajni i motorit

Për të kuptuar parimin e funksionimit të DPT, së pari duhet ta studioni atë. karakteristikat e projektimit, njëra prej të cilave është se një qark përçues rrotullues është instaluar në fushën magnetike të një magneti të përhershëm.

Duke thjeshtuar këtë strukturë, mund të themi se motori përbëhet nga dy komponentë kryesorë:

1. Magneti kryesor (magneti i përhershëm) i cili është ngjitur në stator. Fusha magnetike gjithashtu mund të gjenerohet elektrikisht. Të ashtuquajturat mbështjellje ngacmuese (mbështjellje) janë të vendosura në stator.
2. Lak përçues (përforcim) në bërthamën e armaturës, zakonisht i përbërë nga fletë metalike të laminuara.

Të dy modelet quhen motorë DC me ngacmim të jashtëm. Ligji elektrodinamik tregon se laku përçues i një përcjellësi në një fushë magnetike është një forcë [F], në varësi të rrymës [I] dhe forcës fushë magnetike[B]. Një përcjellës përçues është i rrethuar nga një fushë magnetike rrethore. Nëse kombinoni fushën magnetike të fushës magnetike me fushën magnetike të lakut përçues, mund të gjeni mbivendosjen e dy fushave, si dhe efektin e forcës që rezulton.

Dredha-dredha e armaturës përbëhet nga dy gjysma të spirales. Nëse aplikoni një tension DC në dy skajet e mbështjelljes së armaturës, mund të imagjinoni lëvizjen e transportuesve të ngarkesës që hyjnë në gjysmën e poshtme të spirales nga gjysma e sipërme e spirales.

Çdo spirale përçuese zhvillon fushën e saj magnetike, dhe fusha magnetike e magnetit të përhershëm mbivendoset në fushën magnetike të gjysmës së poshtme të spirales dhe në fushën e gjysmës së sipërme të spirales. Vijat e fushës së një fushe magnetike konstante janë gjithmonë në të njëjtin drejtim, ato tregojnë gjithmonë nga veriu në polin jugor. Në të kundërt, fushat e dy gjysmave të spirales kanë drejtime të kundërta.

Në anën e majtë të gjysmës së fushës së spirales, linjat e fushës së fushës së ngacmuesit dhe fushës së spirales janë në të njëjtin drejtim. Falë këtij efekti fuqie në drejtim i kundërt në skajet e poshtme dhe të sipërme të armaturës, gjenerohet një çift rrotullues, i cili shkakton një lëvizje rrotulluese të armaturës.

Spiranca është e ashtuquajtura spirancë me rreze I. Ky dizajn e ka marrë emrin nga forma e tij, e cila i ngjan dy pjesëve T. Bobinat e armaturës lidhen me dërrasat e komutatorit (kolektorit). Furnizimi i rrymës në mbështjelljen e armaturës kryhet zakonisht përmes furçave të karbonit, të cilat ofrojnë kontakt rrëshqitës me një çelës rrotullues dhe furnizon bobinat me energji elektrike. Furçat janë bërë nga grafit vetë-lubrifikues, pjesërisht i përzier me pluhur bakri për motorë të vegjël.

Parimi i funksionimit dhe përdorimit

Kjo pajisje është një makinë elektrike që konverton energjinë elektrike në energji mekanike. Parimi i funksionimit të një motori DC është që sa herë që një përcjellës i bartur nga një rrymë vendoset në një fushë magnetike, ai përjeton një forcë mekanike.

Një magnet i përhershëm konverton energjinë elektrike në energji mekanike përmes bashkëveprimit të dy fushave magnetike. Njëra fushë krijohet nga një montim me magnet të përhershëm, tjetra krijohet nga një rrymë elektrike që rrjedh në mbështjelljet e motorit. Këto dy fusha rezultojnë në një çift rrotullues që tenton të rrotullojë rotorin. Ndërsa rotori rrotullohet, rryma në mbështjellje ndërrohet, duke siguruar një dalje të vazhdueshme të çift rrotullues.

Çelësi përbëhet nga segmente bakri përçues (shufra), të cilat janë përfundimi i mbështjelljeve individuale të telit të shpërndara rreth armaturës. Gjysma e dytë e çelësit mekanik është e pajisur me furça. Këto furça zakonisht qëndrojnë të palëvizshme me strehën e motorit.

Ndërsa përparoni energji elektrike përmes furçave dhe pajisjeve, gjenerohet një forcë rrotulluese në formën e një reagimi midis fushës së motorit dhe armaturës, duke bërë që armatura e motorit të rrotullohet. Kur armatura kthehet, furçat kalojnë në shirita ngjitur në komutator. Ky veprim transferon energji elektrike në mbështjelljen dhe armaturën ngjitur.

Lëvizja e fushës magnetike arrihet duke ndërruar rrymën midis bobinave brenda motorit. Ky veprim quhet ndërrim. Shumë motorë kanë ndërrim të integruar. Kjo do të thotë që kur motori rrotullohet, furçat mekanike lëvizin automatikisht mbështjelljet në rotor.

Vendosja e shpejtësisë

DPT mund të rregullohet lehtësisht. Shpejtësia mund të ndryshohet duke përdorur variablat e mëposhtëm:

Metoda më e thjeshtë për të kontrolluar shpejtësinë e rrotullimit është kontrolli i tensionit të makinës. Sa më i lartë të jetë voltazhi, aq më e lartë është shpejtësia që motori përpiqet të arrijë. Në shumë aplikime, rregullimi i thjeshtë i tensionit mund të çojë në humbje të mëdha të fuqisë në qarkun e kontrollit, prandaj modulimi i gjerësisë së pulsit përdoret gjerësisht.

Në mënyrë kryesore me modulimi i gjerësisë së pulsit fuqia e funksionimit ndizet dhe fiket për të moduluar rrymën. Raporti i kohës së ndezjes me kohën e fikjes përcakton shpejtësinë e motorit.

Një motor i ngacmuar nga jashtë është i lehtë për t'u kontrolluar sepse rrymat përmes mbështjelljes së armaturës dhe statorit mund të kontrollohen veçmas. Prandaj, motorë të tillë kishin një vlerë të caktuar, veçanërisht në fushën e sistemeve të lëvizjes shumë dinamike, për shembull, për drejtimin e veglave të makinerisë me kontroll të saktë të shpejtësisë dhe çift rrotullues.

Aplikim modern

DPT përdoren në fusha të ndryshme.

Ai eshte element i rëndësishëm në produkte të ndryshme:

1. lodra;
2. pajisje servo-mekanike;
3. ngasje valvulash;
4. robotë;
5. elektronikë automobilistike.

Artikujt e përditshëm me cilësi të lartë (pajisjet e kuzhinës) përdorin një servo motor të njohur si motor universal. Këta motorë universalë janë motorë tipikë DC në të cilët mbështjelljet e palëvizshme dhe rrotulluese janë tela serik.

Pas postimit të mëparshëm në lidhje me motorin me ingranazhe, mora disa pyetje në lidhje me rregullimin e motorit DC. Pra, është koha për të shkruar një postim tjetër :)

Një motor me rrymë të drejtpërdrejtë (DCM) është një nga motorët elektrikë më të njohur dhe më të kuptueshëm, ai studiohet edhe në shkollë, në fizikë. Përdoret pothuajse kudo ku nevojitet një motor me madhësi të vogël, dhe gjithashtu nuk nxiton të heqë dorë nga pozicionet e tij, dhe ku fuqia matet në dhjetëra kilovat. Le të flasim për të.

▌ Parimi konstruktiv dhe themelor
Nuk do të jem shumë këtu, do të tregoj një fotografi nga Wikipedia dhe do të tregoj një numër nyjesh kryesore. Çdo gjë tjetër që tashmë dini dhe prekni me duart tuaja.

1. Statori përbëhet nga një burim i fushës magnetike. Nuk është gjithmonë një magnet i përhershëm; për më tepër, një magnet i përhershëm është më tepër një përjashtim sesa një rregull. Zakonisht është ende një dredha-dredha e fushës. Nga të paktën në çdo gjë më të madhe se një grusht në madhësi.

2. Armatura përbëhet nga një mbështjellje armature dhe një montim kolektori.

Gjithçka funksionon shumë, shumë thjesht. Dredha-dredha e armaturës zmbrapset nga fusha magnetike e statorit nga forca e Amperit dhe bën gjysmë rrotullimi, duke u përpjekur ta çojë këtë forcë në zero dhe prapë do ta nxirrte jashtë nëse nuk do të ishte kolektori, i cili me zgjuarsi i shkëput të gjithë, ndërron spiralen. polariteti dhe forca bëhet sërish maksimale. Dhe kështu në një rreth. ato. kolektori shërben si inverter mekanik i tensionit në armaturë. Mos harroni këtë moment, do të jetë akoma i dobishëm për ne :)

Zakonisht në motorët e vegjël ka vetëm dy pole të mbështjelljes së ngacmimit (një palë) dhe një armaturë me tre këmbë. Tre dhëmbë janë minimumi për të nisur nga çdo pozicion, por sa më shumë dhëmbë, aq më me efikasitet përdoret mbështjellja, aq më pak rryma dhe momenti më i qetë, sepse forca është një projeksion në një kënd, dhe seksioni aktiv i mbështjelljes kthehet në një kënd më të vogël

▌ Proceset në motor
Unë mendoj se shumë prej jush që merreni me motorët mund të keni vënë re se ata kanë një rrymë të theksuar nisjeje, kur motori në fillim mund të shtyjë gjilpërën e ampermetrit, për shembull, në një amper, dhe pas përshpejtimit, rryma bie në rreth 200 mA.

Pse po ndodh kjo? Kjo funksionon si një kundër-emf. Kur motori është në ndalesë, rryma që mund të kalojë përmes tij varet vetëm nga dy parametra - voltazhi i furnizimit dhe rezistenca e mbështjelljes së armaturës. Pra, rryma kufizuese që motori mund të zhvillojë dhe në të cilën qarku duhet të mbështetet është e lehtë për t'u zbuluar. Mjafton të matni rezistencën e mbështjelljes së motorit dhe të ndani tensionin e furnizimit me këtë vlerë. Vetëm ligji i Ohm-it. Kjo do të jetë rryma maksimale e nisjes.

Por ndërsa nxitimi përparon, fillon një gjë qesharake, mbështjellja e armaturës lëviz nëpër fushën magnetike të statorit dhe në të induktohet një EMF, si në një gjenerator, por drejtohet e kundërta me atë që rrotullon motorin. Si rezultat, rryma përmes armaturës zvogëlohet ndjeshëm, aq më shumë, aq më e lartë është shpejtësia.

Dhe nëse motori rregullohet shtesë gjatë rrugës, atëherë kundër-emf do të jetë më i lartë se furnizimi me energji dhe motori do të fillojë të pompojë energji në sistem, duke u bërë gjenerator.

▌ Pak formula
Unë nuk do të ngarkoj askënd me konkluzione, do t'i gjeni vetë nëse dëshironi. Për të pasur një matan më të vogël, unë rekomandoj të gjeni një libër shkollor për makinën elektrike për të mesme institucionet arsimore dhe vitin e lëshimit. Nga vitet 50-60 më se :) Ka foto vintage dhe të pikturuara për maturantin e djeshëm të planit shtatëvjeçar rural. Shumë letra dhe pa fundosëse, gjithçka është e qartë dhe e saktë.

Formula më e rëndësishme për një motor DC të krehur:

U = E + I i * R i

• U - tension i aplikuar në armaturë
• R i - rezistenca e qarkut të ankorimit. Zakonisht, vetëm rezistenca e mbështjelljes merret parasysh për këtë simbol, megjithëse mund të varni një rezistencë nga jashtë dhe ta shtoni në të. Pastaj ata shkruajnë si (R i + R d)
• I I - rryma në qarkun e armaturës. Ai që matet me një ampermetër kur përpiqet të matë konsumin e motorit :)
• E është emf i pasmë ose EMF i gjeneratorit, në modalitetin e gjeneratorit. Varet nga dizajni i motorit, rrotullimet dhe përshkruhet nga një formulë kaq e thjeshtë

E = C e * F * n

• C e është një nga konstantet e ndërtimit. Ato varen nga modeli i motorit, numri i poleve, numri i kthesave, trashësia e boshllëqeve midis armaturës dhe statorit. Nuk na nevojitet vërtet; nëse dëshironi, mund ta llogarisni eksperimentalisht. Gjëja kryesore është se është konstante dhe nuk ndikon në formën e kthesave :)
• Ф është një rrjedhë eksitimi. ato. forca e fushës magnetike të statorit. Në motorët e vegjël, ku vendoset nga një magnet i përhershëm, kjo është gjithashtu një konstante. Por ndonjëherë një dredha-dredha e veçantë nxirret nën ngacmim dhe më pas mund ta ndryshojmë atë.
• n - revolucionet e armaturës.

Epo, varësia e momentit nga rryma dhe rrjedha:

M = C m * I i * F

C m është një deklaratë konstruktive.

Këtu vlen të përmendet se varësia e çift rrotullues nga rryma është plotësisht e drejtpërdrejtë. ato. thjesht duke matur rrymën, me një fluks të vazhdueshëm ngacmimi, mund të zbulojmë me mjaft saktësi madhësinë e momentit. Kjo mund të jetë e rëndësishme, për shembull, në mënyrë që të mos prishet ngasja kur motori mund të zhvillojë një forcë të tillë që të mund të thyejë lehtësisht atë që rrotullohet atje. Sidomos me një kuti ingranazhi.

Epo, nga e njëjta rrjedh se momenti i një makine DC varet vetëm nga aftësia e burimit për ta furnizuar atë me rrymë. Pra, një motor superpërçues ideal i pathyeshëm do t'ju lidhë në një nyjë në pushim, edhe nëse ai vetë do të jetë i tillë. Furnizoni vetëm energji.

Tani le t'i përziejmë të gjitha së bashku dhe të marrim varësinë e shpejtësisë nga momenti - karakteristika mekanike e motorit.

Nëse e ndërtoni, atëherë do të ketë diçka si kjo:

n 0 është shpejtësia boshe e një motori sferik në vakum. ato. kur motori ynë më në fund ka një falas, momenti është zero... Konsumi aktual është gjithashtu, natyrisht, zero. Sepse emf i pasëm është i barabartë me tensionin. Opsion thjesht teorik. Dhe pika e dytë është ndërtuar me një moment në bosht. Rezulton një varësi e drejtpërdrejtë e shpejtësisë nga momenti. Dhe pjerrësia e karakteristikës përcaktohet nga rezistenca e zinxhirit të ankorimit. Nëse nuk ka rezistorë shtesë atje, atëherë kjo quhet një karakteristikë natyrore.

Shpejtësia ideale e boshtit varet nga voltazhi dhe rryma. Më shumë nga asgjëja. Dhe nëse fluksi është konstant (magnet i përhershëm), atëherë vetëm nga voltazhi. Duke ulur tensionin, e gjithë karakteristika jonë zhvendoset poshtë paralelisht. Ulja e tensionit përgjysmë - shpejtësia ra përgjysmë.

Nëse është e mundur të ndryshohet rrjedha e ngacmimit, atëherë shpejtësia mund të rritet mbi shpejtësinë e vlerësuar. Këtu varësia është e kundërt. Ne dobësojmë rrjedhën - motori përshpejtohet, por çift rrotullimi ose bie, ose duhet të hajë më shumë rrymë.

Një motor tjetër me heqjen e ngacmimit mund të shkojë në një garë. Mbaj mend që kam dorëzuar një kurs të zgjatur në makinën elektrike, dreqin e di se sa kohë pas seancës. Më duhej ta bëja, po :) Epo, unë isha ulur në laborator, duke pritur për mësuesin. Dhe ka ca goca, një kurs më i ulët, ata bënë një labu. Ne e kthyem motorin në punë boshe, dhe eksitimi u fiksua në stendën në fole dhe u largua nga terminali. Motori hyri në marshin. Gjithçka ishte serioze në laboratorin e EPA YURGU, makinat ishin serioze, dhjetë kilovat secila dhe nën njëqind kilovat secila. Gjithçka është në një tension të rëndë prej 380 volt.
Në përgjithësi, kur ky budalla gjëmonte si një përbindësh dhe filloi të shqyhej nga montimet, kisha kohë vetëm të bërtisja se gjithçka ishte dreqin nga makina, prerë në ferr. Ata nuk patën kohë, motori u shqye nga montimet, dredha-dredha fluturoi nga brazdat dhe motori doli kirdyk. Mirë, nuk i lëndoi askujt.
Sidoqoftë, laboratorët e makinës ishin akoma argëtues. Të dy u dogjëm dhe shpërthyen atje. Aty fitova aftësi të mrekullueshme për të rregulluar çdo gjë, me çdo gjë në një kohë të shkurtër. Mesatarisht, të gjithë arritën të vrisnin fort një herë stendën, dhe laboratori shpesh fillonte me riparimin e hekurit të saldimit, i cili përdorej për të riparuar oshiloskopin me ndihmën e të cilit u ringjall stendë e vrarë.

Duke shtuar rezistorë në qarkun e armaturës mund të rrisim pjerrësinë, d.m.th. sa më shumë të ngarkojmë, aq më shumë bie shpejtësia.


Metoda është e keqe në atë që rezistorët në qarkun e armaturës duhet të projektohen për rrymën e motorit, d.m.th. të jetë i fuqishëm dhe do të zhytet kot. Epo, momenti bie ndjeshëm, gjë që është e keqe.

Ka edhe motorë jo të pavarur, por ngacmim sekuencial... Kjo është kur mbështjellja e statorit lidhet në seri me armaturën. Jo çdo motor mund të ndizet kështu, dredha-dredha e ngacmimit duhet të përballojë rrymën e armaturës. Por ata kanë një pronë interesante. Gjatë nisjes, ndodh një rrymë e madhe fillestare dhe kjo rrymë fillestare është e njëjta rrymë ngacmimi, duke siguruar një çift rrotullues të madh fillestar. Karakteristika mekanike i ngjan një hiperbole me një maksimum në rajonin e rrotullimeve zero.

Dhe pastaj, ndërsa nxitimi përparon, momenti bie dhe revolucionet, përkundrazi, rriten. Dhe nëse ngarkesa hiqet nga boshti, atëherë motori futet menjëherë në ingranazh. Motorë të tillë vendosen kryesisht në lëvizjen tërheqëse. Të paktën e kanë vënë përpara, përpara zhvillimit elektronika e fuqisë... Kjo katrahurë vjell nga vendi, saqë të gjithë blerësit e rrugës ndezin me nervozizëm një cigare.

▌ Mënyrat e funksionimit të motorit DC
Drejtimi i rrotullimit të rrëshqitësit varet nga drejtimi i rrymës së armaturës ose drejtimi i rrjedhës së ngacmimit. Pra, nëse merrni një motor kolektori dhe lidhni mbështjelljen e ngacmimit paralel me armaturën, atëherë ai do të rrotullohet në mënyrë të përsosur në rrymë alternative (motorët universalë, ata shpesh instalohen në pajisjet e kuzhinës). Sepse rryma do të ndryshojë njëkohësisht si në armaturë ashtu edhe në ngacmim. Momenti do të jetë vërtet pulsues, por këto janë gjëra të vogla. Dhe për të kundërt, do të jetë e nevojshme të ndryshoni polaritetin e armaturës ose ngacmimit.

Nëse vizatojmë një karakteristikë mekanike në katër kuadrate, atëherë do të kemi diçka të ngjashme me këtë:

Për shembull, karakteristika 1 në pjesën e parë, makina jonë funksionon si motor. Ngarkesa rritet dhe në një moment motori ndalon dhe fillon të rrotullohet në drejtim të kundërt, d.m.th. ngarkesa e kthen atë. Ky është një mënyrë frenimi, kundërshtim. Modaliteti është shumë i rëndë, dviglo nxehet vetëm brutalisht, por shumë efektiv për frenim. Nëse momenti në bosht ndryshon drejtimin dhe shkon të rrotullohet drejt motorit, atëherë motori do të fillojë menjëherë të gjenerojë (seksioni IV).

Karakteristika 2 është e njëjtë, vetëm me polariteti i kundërt tensioni i furnizimit të motorit.

Dhe karakteristika 3 është frenimi dinamik. Është reostat. ato. kur marrim dhe thjesht shkurtojmë motorin tonë në një rezistencë ose në vetvete. Mund ta kontrolloni vetë, të merrni çdo motor dhe ta rrotulloni, dhe më pas të lidhni spirancën në të dhe ta rrotulloni përsëri. Do të ketë një forcë të prekshme në bosht, sa më shumë, aq më i mirë është motori.

Nga rruga, drejtuesit e motorëve si L293 ose L297 kanë aftësinë të aktivizojnë frenimin e reostatit duke i shtyrë të dy çelësat lart ose poshtë. Në këtë rast, armatura lidhet me qark të shkurtër përmes drejtuesit në tokë ose autobusin e energjisë.

▌ Motorë DC pa furça
Motorri kolektor eshte shume i mire. Është shumë e lehtë dhe fleksibël për t'u përshtatur. Mund ta rrisësh shpejtësinë, ta ulësh, karakteristika mekanike është e ashpër, e mban momentin me zhurmë. Varësia është e drejtpërdrejtë. Epo, një përrallë, jo një motor. Nëse nuk do të ishte për një lugë mut në gjithë këtë shijshme - një koleksionist.

Kjo është një nyje e ndërlikuar, e shtrenjtë dhe shumë jo e besueshme. Ajo ndez, ndërhyn dhe bllokohet nga pluhuri i furçës përcjellëse. Dhe kur ngarkesë e rëndë mund të flakë, duke formuar një zjarr rrethor, dhe pastaj kjo është ajo, motor kapets. Do të shkurtojë gjithçka fort me një hark.

Por çfarë është një koleksionist gjithsesi? Për çfarë nevojitet ai? Me siper thashe qe kolektori eshte inverter mekanik. Detyra e tij është të ndërrojë tensionin e armaturës aty-këtu, duke zëvendësuar dredha-dredha për rrjedhën.

Dhe në oborr është tashmë shekulli i 21-të dhe gjysmëpërçuesit e lirë dhe të fuqishëm tani janë në çdo hap. Pra, pse na duhet një inverter mekanik nëse mund ta bëjmë atë elektronik? Ashtu është, nuk ka nevojë! Pra, marrim dhe zëvendësojmë kolektorin me çelsat e fuqisë, si dhe shtojmë sensorë të pozicionit të rotorit për të ditur se në cilin moment të ndërrojmë mbështjelljet.

Dhe për ta bërë atë më të përshtatshëm, ne e kthejmë motorin nga brenda - është shumë më e lehtë të rrotullosh një magnet ose një dredha-dredha të thjeshtë ngacmuese sesa një spirancë me gjithë këtë studio lëkundëse në bord. Ose një magnet i fuqishëm i përhershëm ose një mbështjellje e furnizuar nga unazat e rrëshqitjes vepron si një rotor. Kjo, edhe pse duket si koleksionist, nuk është një shembull më i besueshëm se ai.

Dhe çfarë marrim? E drejtë! Motori DC pa furça i njohur ndryshe si BLDC. Të gjitha të njëjtat karakteristika të këndshme dhe të përshtatshme të DPT, por pa këtë koleksionist të neveritshëm. Dhe mos e ngatërroni BLDC me motorët sinkron. Këto janë makina krejtësisht të ndryshme dhe parime të ndryshme veprimet dhe kontrollet, megjithëse strukturore janë SHUME të ngjashme, dhe e njëjta njësi sinkrone mund të funksionojë mirë si një BLDC, shtoni vetëm sensorë dhe një sistem kontrolli në të. Por kjo është një histori krejtësisht tjetër.

Në ato disqe ku keni nevojë gamë të gjerë Motori elektrik DC përdoret për kontrollin e shpejtësisë. Kjo lejon me saktësi e madhe ruani shpejtësinë e rrotullimit dhe bëni rregullimet e nevojshme.

Pajisja me motor DC

Funksionimi i këtij lloji të motorit bazohet në. Nëse një përcjellës përmes të cilit rrjedh një rrymë elektrike vendoset në një fushë magnetike, atëherë, sipas, një forcë e caktuar do të veprojë mbi të.

Kur një përcjellës kalon linjat magnetike të forcës, në të induktohet një forcë elektromotore, e drejtuar në drejtim të kundërt me lëvizjen e rrymës. Si rezultat, merret reagimi i kundërt. Konvertimi në vazhdim fuqia elektrike në një mekanik me ngrohje të njëkohshme të përcjellësit.

E gjithë struktura e pajisjes përbëhet nga një armaturë dhe një induktor, midis të cilave ekziston një hendek ajri. Induktori krijon një fushë magnetike të palëvizshme dhe përfshin polet kryesore dhe ndihmëse të fiksuara në shtrat. Dredha-dredha e fushës janë të vendosura në polet kryesore dhe krijojnë një fushë magnetike. Shtyllat shtesë përmbajnë një mbështjellje të veçantë që përmirëson kushtet e ndërrimit.

Armatura përfshin një sistem magnetik. Elementet kryesore të tij janë një dredha-dredha pune e vendosur në brazda, fletë metalike të veçanta dhe një kolektor, me ndihmën e të cilit furnizohet një rrymë direkte në mbështjelljen e punës.

Kolektori është bërë në formën e një cilindri dhe është montuar në boshtin e motorit. Skajet e mbështjelljes së spirancës janë ngjitur në zgjatimet e saj. Rryma elektrike hiqet nga kolektori duke përdorur furça të fiksuara në mbajtëse speciale dhe të fiksuara në një pozicion të caktuar.

Proceset bazë: fillimi dhe frenimi

Çdo motor DC kryen dy procese kryesore të nisjes dhe frenimit. Në fillim të nisjes, armatura është e palëvizshme, voltazhi dhe forca e kundërt me EMF janë zero. Me rezistencë të parëndësishme të armaturës, vlera rryma e nisjes e kalon nominalin, rreth 10 herë. Për të shmangur mbinxehjen e mbështjelljes së armaturës gjatë fillimit, përdoren reostate speciale të fillimit. Me fuqi motori deri në 1 kilovat, kryhet fillimi i drejtpërdrejtë.

Në motorët DC përdoren disa metoda frenimi. Gjatë frenimit dinamik, mbështjellja e armaturës bëhet me qark të shkurtër, ose me ndihmën e rezistorëve. Kjo metodë siguron ndalimin më të saktë. Frenimi rigjenerues është më ekonomiki. Këtu drejtimi i EMF ndryshon në të kundërtën.

Frenimi i kundërt kryhet duke përmbysur polaritetin e rrymës dhe tensionit në mbështjelljen e armaturës, gjë që bën të mundur krijimin e një çift rrotullues efektiv frenimi.

Si funksionon një motor DC

Tema e artikullit tonë sot është parimi i funksionimit të një motori DC. Nëse jeni në faqen tonë të internetit, atëherë me siguri tashmë e dini se ne vendosëm ta zbulojmë këtë temë më plotësisht dhe pak nga pak çmontojmë të gjitha llojet e motorëve elektrikë dhe gjeneratorëve elektrikë.

Rryma e drejtpërdrejtë është e njohur për njerëzimin për rreth 200 vjet, u mësua ta përdorte atë në mënyrë efektive pak më vonë, por sot është e vështirë të imagjinohet aktiviteti njerëzor, kudo që aplikohet energjia. Evolucioni i motorëve elektrikë u zhvillua afërsisht në të njëjtën mënyrë.

Zhvillimi i shpejtë i inxhinierisë elektrike nuk është ndalur që nga fillimi i këtij drejtimi në fizikë. Zhvillimet e para në lidhje me motorët elektrikë ishin puna e shumë shkencëtarëve në vitet 20 të shekullit të 19-të. Ata shpikën të gjitha llojet e përpjekjeve për të ndërtuar makina mekanike të afta për të kthyer energjinë elektrike në energji kinetike.

• Rëndësi të veçantë kanë studimet e M. Faraday, i cili në vitin 1821, duke kryer eksperimente mbi bashkëveprimin e rrymës dhe përcjellësve të ndryshëm, zbuloi se një përcjellës mund të rrotullohet brenda një fushe magnetike, ashtu si një magnet mund të rrotullohet rreth një përcjellësi.
• Faza e dytë e zhvillimit mori një periudhë më të rëndësishme kohore nga vitet 1830 deri në vitet 1860. Tani, kur parimet bazë të konvertimit të energjisë ishin të njohura për njeriun, ai u përpoq të krijonte modelin më efikas të një motori me armaturë rrotulluese.
• Në vitin 1833, shpikësi amerikan dhe farkëtari me kohë të pjesshme Thomas Davenport ishte në gjendje të ndërtonte motorin e parë rrotullues DC dhe të projektonte një tren model që ai lëvizte. Ai mori një patentë për makinën e tij elektrike 4 vjet më vonë.

• Në 1834, Boris Semenovich Jacobi, një fizikan dhe shpikës ruso-gjerman, krijoi motorin e parë elektrik DC në botë, në të cilin ai ishte në gjendje të zbatonte parimin bazë të funksionimit të makinave të tilla, i cili përdoret edhe sot - me një pjesë vazhdimisht rrotulluese. .
• Në 1838, më 13 shtator, një varkë e vërtetë u nis përgjatë Neva me 12 pasagjerë në bord - kështu u zhvilluan testet në terren të motorit Jacobi. Varka po lëvizte me një shpejtësi prej 3 km / orë kundër rrymës. Drejtimi i motorit ishte i lidhur me rrotat e vozitjes në anët, si në avulloret e asaj kohe. Rryma elektrike u furnizua në njësi nga një bateri që përmbante 320 qeliza galvanike.

Si rezultat i testeve të kryera, u bë e mundur formimi i parimeve bazë zhvillim të mëtejshëm motorët elektrikë:

• Ne fillim, u bë e qartë se zgjerimi i fushës së aplikimit të tyre varet drejtpërdrejt nga ulja e kostos së metodave për marrjen e energjisë elektrike - kërkohej një gjenerator i besueshëm dhe i lirë, dhe jo bateri të shtrenjta galvanike në atë kohë.
• Së dyti, kërkohej të krijoheshin motorë mjaft kompakt, të cilët, megjithatë, do të kishin një efikasitet të lartë.
• Dhe së treti- ishin evidente avantazhet e motorëve me armatura rrotulluese jopolare, me çift rrotullues konstant.

Pastaj vjen faza e tretë në zhvillimin e motorëve elektrikë, e cila shënohet nga zbulimi i fenomenit të vetë-ngacmimit të motorit. rryme elektrike, pas së cilës u formua parimi i kthyeshmërisë së makinave të tilla, domethënë motori mund të jetë një gjenerator dhe anasjelltas. Tani, për të fuqizuar motorin, ata filluan të përdorin gjeneratorë të lirë të rrymës, gjë që, në parim, po bëhet edhe sot.

Interesante të dini! Çdo rrjeti elektrik i lidhur me një termocentral që gjeneron rrymë. Vetë stacioni, në fakt, është një grup gjeneratorësh të fuqishëm të vënë në lëvizje menyra te ndryshme: rrjedha e lumit, energjia e erës, reaksionet bërthamore etj. Një përjashtim janë, ndoshta, fotocelat në me energji diellore, por kjo është tashmë një histori tjetër, e dashur, që ende nuk ka gjetur shpërndarje të mjaftueshme.

Pamje dizajn modern motori elektrik u ble në vitin 1886, pas së cilës iu bënë vetëm përmirësime dhe përmirësime.

Parimet themelore të funksionimit

Çdo motor elektrik bazohet në parimin e tërheqjes dhe zmbrapsjes magnetike. Si një eksperiment, ju mund të kryeni një eksperiment kaq të thjeshtë.

• Brenda fushës magnetike duhet të vendoset një përcjellës nëpër të cilin duhet të kalojë një rrymë elektrike.
• Për këtë, është më i përshtatshëm të përdorni një magnet në formë patkua, dhe si përcjellës është i përshtatshëm Tel bakri i lidhur në skajet me baterinë.
• Si rezultat i eksperimentit, do të shihni që tela do të shtyhet nga zona e magnetit të përhershëm. Pse po ndodh kjo?
• Fakti është se kur rryma kalon nëpër një përcjellës, rreth këtij të fundit krijohet një fushë elektromagnetike, e cila ndërvepron me atë ekzistuese, nga një magnet i përhershëm. Si rezultat i këtij ndërveprimi, ne shohim lëvizjen mekanike të përcjellësit.
• Më në detaje, duket kështu. Kur fusha rrethore e përcjellësit ndërvepron me konstanten nga magneti, forca e fushës magnetike rritet nga njëra anë dhe zvogëlohet nga ana tjetër, kjo është arsyeja pse teli shtyhet nga zona e magnetit në një kënd prej 90 gradë.

• Drejtimi në të cilin do të shtyjë përcjellësi mund të vendoset sipas rregullit të dorës së majtë, i cili vlen vetëm për motorët elektrikë. Rregulli thotë si më poshtë - dora e majtë duhet ta vendosni në një fushë magnetike në mënyrë që linjat e saj të forcës të hyjnë në të nga pëllëmba e dorës dhe 4 gishta të drejtohen në drejtim të lëvizjes së ngarkesave pozitive, atëherë gishti i madh i lënë mënjanë do të tregojë drejtimin e lëvizjes. forca që vepron mbi përcjellësin.

Këto parime të thjeshta Motori DC përdoret ende sot. Sidoqoftë, në njësitë moderne, ato elektrike përdoren në vend të magneteve të përhershëm, dhe kornizat zëvendësohen nga sisteme komplekse dredha-dredha.

Struktura e motorit

Le të hedhim një vështrim më të afërt se si funksionon një motor DC, cilat pjesë përmban dhe si ndërveprojnë me njëri-tjetrin.

Vazhdimi i teorisë

Ju lehtë mund të dizajnoni motorin më të thjeshtë DC me duart tuaja. Udhëzimi është se mjafton të ndërtohet një kornizë përcjellëse drejtkëndore që mund të rrotullohet rreth boshtit qendror.

• Korniza vendoset në një fushë magnetike, pas së cilës aplikohet një tension konstant në skajet e tij, nga e njëjta bateri.
• Pra, vetëm rryma fillon të rrjedhë përgjatë kornizës, ajo fillon të lëvizë derisa të marrë pozicion horizontal, i quajtur neutral ose "i vdekur", kur efekti i fushës në përcjellës është zero.
• Në teori, korniza duhet të ndalet, por kjo nuk do të ndodhë, pasi do të kalojë pikën "e vdekur" me inerci, që do të thotë se forcat elektromotore do të fillojnë të rriten përsëri. Por për shkak të faktit se rryma tani rrjedh në drejtim të kundërt në lidhje me fushën magnetike, do të vërehet një efekt i fortë frenimi, i cili është i pakrahasueshëm me punë normale motorri.
• Në mënyrë që procesi të vazhdojë normalisht, është e nevojshme të parashikohet një dizajn i tillë për lidhjen e kornizës me furnizimin me energji elektrike, në të cilën në momentin që rryma kalon nëpër pikën zero, polet do të kalojnë, që do të thotë se rryma do të rrjedhë në të njëjtin drejtim në raport me fushën magnetike.

Një kolektor i përbërë nga pllaka të izoluara përdoret si një pajisje e tillë, por le të flasim për të pak më vonë.

Përndryshe, ju mund të bëni një kornizë të tillë siç tregohet në foton e mësipërme. Dallimi i tij është se rryma rrjedh në një drejtim përgjatë dy kontureve të kornizës, gjë që bën të mundur heqjen e kolektorit, por një motor elektrik i tillë është jashtëzakonisht i paefektshëm, për shkak të forcave të frenimit që veprojnë vazhdimisht.

Pasi të keni marrë rrotullimin e rotorit, është e mundur të lidhni një makinë në të dhe t'i jepni ngarkesës një fuqi të krahasueshme të motorit, duke marrë kështu një model pune.

Struktura e motorit DC

Pra, le të kalojmë në strukturën e motorëve:

• Stator ose induktor- pjesa e palëvizshme e motorit, e cila është një pjesë që krijon një fushë elektromagnetike konstante. Statori përbëhet nga një bërthamë e bërë prej çeliku të hollë (një pjesë është nxjerrë nga pllaka të një profili të caktuar madhësinë e duhur) dhe mbështjelljet.

• Dredha-dredha përshtatet në brazda të bërthamës në një mënyrë të caktuar, duke formuar polet magnetike kryesore dhe shtesë, natyrisht, kur lidhen me rrjetin.
• Dredha-dredha e fushës është në polet kryesore, ndërsa në ato shtesë shërben për të përmirësuar komutimin - rrit efikasitetin e motorit, efikasitetin e tij.

• Rotori i motorit, e cila është një spirancë këtu, gjithashtu ka një strukturë të ngjashme, por dallohet, para së gjithash, nga nyja e dhënë motorri eshte i levizshem. Është ai që zëvendëson kornizën rrotulluese nga shembujt e diskutuar më sipër.
• Kthesat e dredha-dredha të armaturës të izoluara nga njëra-tjetra dhe të lidhura me pllakat e kontaktit të kolektorit, përmes të cilave furnizohet energjia.
• Të gjitha pjesët e rotorit janë të fiksuara në një bosht metalik, i cili është boshti qendror i rrotullimit të motorit. Një makinë është gjithashtu e lidhur me të, duke transmetuar çift rrotullues në mekanizmat e jashtëm.

• Koleksionist(cilindër me vija, i montuar në bosht) lidhet me rrjetin e furnizimit me furça, të cilat zakonisht janë prej grafit. Në përgjithësi, struktura e kolektorit është e tillë që pllakat e kontaktit janë gjithashtu të izoluara, gjë që lejon që rryma të kthehet në mënyrë efektive në qark për të shmangur bllokimin e motorit.
• Vetë furçat kanë kontakt rrëshqitës me pllakat e kolektorit dhe mbahen në një pozicion me anë të mbajtësve të furçave. Sustat ndihmojnë në ruajtjen e një tensioni të vazhdueshëm kontakti (dhe ne e dimë që furçat konsumohen dhe bëhen më të holla).

• Furçat janë të lidhura telat e bakrit me furnizim me rrjet... Pastaj fillon qark i jashtëm furnizimi me energji elektrike dhe menaxhimi, për të cilin do të flasim pak më vonë.

• Pas kolektorit në bosht është një kushinetë rrotulluese duke siguruar rrotullim të qetë. Nga lart mbrohet nga një unazë e posaçme polimeri që e mbron nga pluhuri.

Këshilla! Nje nga prishjet e shpeshta motorët elektrikë, është një dështim i kushinetës. Nëse ky element i vogël strukturor nuk zëvendësohet me kohë, atëherë i gjithë motori mund të digjet lehtësisht.

• ME anën e pasme dredha-dredha, në të njëjtin bosht, është vendosur shtytësi, fluksi i ajrit nga i cili në mënyrë efektive ftoh motorin.
• Makina zakonisht ngjitet pas shtytëses., të ndryshme në parametra, në varësi të qëllimit të njësisë në të cilën është instaluar motori DC.

Në parim, kjo është e gjitha. Siç mund ta shihni, dizajni është mjaft i thjeshtë dhe, më e rëndësishmja, është shumë efektiv.

Karakteristikat e motorëve të kolektorëve

Në përgjithësi, motori i kolektorit është me të vërtetë pajisje e mirë... Njësi të tilla rregullohen lehtësisht. Rritja, ulja e shpejtësisë nuk është problem. Është e lehtë të jepet një çift rrotullues i qartë ose një karakteristikë e ngurtë mekanike.

Megjithatë, pavarësisht nga një numër i avantazhe të pamohueshme, motori ka kompleksiteti i shtuar montime, në krahasim me motorët AC me rotor vetë-ngacmues ose njësi të tjera pa furça, si dhe më pak besueshmëri. Dhe e gjithë kapja qëndron në këtë shumëfish.

• Kjo njësi është mjaft e shtrenjtë, dhe kostoja e riparimit të saj ndonjëherë është e krahasueshme me një pjesë të re, nëse ekziston fare mundësia e restaurimit.
• Ai bllokohet gjatë funksionimit me pluhur përçues, i cili me kalimin e kohës mund të shkaktojë që i gjithë motori të dështojë.
• Kolektori ndez, ndërkohë që krijon interferencë, dhe në ngarkesë të lartë mund edhe të flakë, duke krijuar një zjarr të gjithanshëm. Në këtë rast, ai do të qarkullojë të shkurtër nga një hark, i cili është i papajtueshëm me jetën e motorit.

Ne kemi thënë tashmë më lart se detyra e tij është të ndryshojë drejtimin e rrymës në kthesat e dredha-dredha, dhe tani ne duam ta analizojmë çështjen në më shumë detaje.

• Pra, në thelb, kjo pjese rotori shërben si ndreqës i rrymës, d.m.th rrymë alternative bëhet, duke kaluar nëpër të, konstante, gjë që është e vërtetë për gjeneratorët, ose ndryshon drejtimin e rrymës, nëse vjen në lidhje me motorët.
• Në rastin e shembullit të mësipërm me një kornizë që rrotullohej në një fushë magnetike, kërkohej një kolektor, i përbërë nga dy gjysmë unaza të izoluara.
• Skajet e kornizës janë të lidhura me gjysmë unaza të ndryshme, gjë që parandalon qarkun e shkurtër.
• Siç kujtojmë, kolektori është në kontakt me furçat, të cilat instalohen në mënyrë të tillë që të mos kontaktojnë njëra-tjetrën në të njëjtën kohë dhe të ndryshojnë gjysmë unazat kur korniza kalon pikën zero.

Gjithçka është jashtëzakonisht e thjeshtë, megjithatë, motorë dhe gjeneratorë të tillë nuk mund të kenë fuqi normale për shkak të dizajnit të tyre. Si rezultat, spiranca filloi të bëhej me shumë kthesa në mënyrë që përçuesit aktivë të ishin gjithmonë sa më afër poleve të magnetit, sepse, duke kujtuar ligjin induksioni elektromagnetik, bëhet e qartë se ky është pozicioni më efektiv.

Pasi të rritet numri i kthesave, kjo do të thotë se kërkohet të thyhet kolektori më shumë pjesë, e cila, në fakt, është arsyeja e kompleksitetit të prodhimit dhe kostos së lartë të këtij elementi.

Alternativë për motorin e krehur

Epoka e gjysmëpërçuesve ka mbretëruar prej kohësh në elektronikë, gjë që bën të mundur prodhimin e mikroqarqeve të besueshme dhe kompakte. Pra, pse ne ende përdorim motorë të krehur? A është me të vërtetë?

• Inxhinierët gjithashtu nuk e lanë pyetjen pa u vënë re. Si rezultat, kolektori u ndryshua çelësat e energjisë, përveç kësaj, sensorë u shfaqën në dizajn që regjistrojnë pozicionin aktual të rotorit në mënyrë që sistemi të përcaktojë automatikisht momentin e ndërrimit të mbështjelljes.
• Siç e kujtojmë, nuk ka dallim nëse magneti lëviz në lidhje me përcjellësin, apo ndodh anasjelltas. Prandaj, statori bëhet armaturë, dhe një magnet i përhershëm ose dredha-dredha më e thjeshtë ndodhet në rotor, i lidhur me furnizimin me energji elektrike përmes unazave rrëshqitëse, gjë që është shumë më e lehtë për t'u rrotulluar brenda strukturës.

• Struktura e unazave të rrëshqitjes të kujton disi një koleksionist, por ato janë shumë më të besueshme dhe më të lehta për t'u prodhuar në kushtet e prodhimit.

Si rezultat, doli lloj i ri motor, përkatësisht një motor DC pa furçë i njohur si BLDC. Pajisja ka të njëjtat avantazhe si motori i krehur, por ne heqim qafe manifoldin e bezdisshëm.

Sidoqoftë, motorë të tillë përdoren vetëm në pajisje të shtrenjta, ndërsa një teknikë e thjeshtë, për shembull një shtrydhëse frutash e perimesh ose i njëjti perforator, do të jetë më fitimprurës në prodhim nëse mbi to instalohen modele klasike kolektorësh të motorëve.

Kontrolli i motorit DC

Pra, siç e keni kuptuar tashmë, parimi bazë i funksionimit të një motori DC është përmbysja e drejtimit të rrymës në qarkun e armaturës, përndryshe do të ndodhte frenimi, duke çuar në bllokimin e motorit. Kështu realizohet rrotullimi i motorit në një drejtim, por kjo mënyrë nuk është e vetmja dhe motori mund të bëhet që të rrotullohet në drejtim të kundërt.

Për ta bërë këtë, mjafton të ndryshoni drejtimin e rrymës në dredha-dredha emocionuese, ose të ndryshoni vendet e furçave, përmes të cilave energjia furnizohet me mbështjelljen e rotorit.

Këshilla! Nëse i bëni të dyja këto manipulime në të njëjtën kohë, atëherë asgjë nuk do të ndodhë me motorin dhe ai do të vazhdojë të rrotullohet në të njëjtin drejtim si më parë.

Sidoqoftë, këto nuk janë të gjitha pikat që duhet të rregullohen në një motor të tillë. Kur duhet të kontrolloni qartë shpejtësinë e një njësie të tillë, ose të organizoni trajtim të veçantë kontrolli i shpejtësisë, përveç çelsave dhe çelsave, elementë më kompleksë përfshihen në qarkun e kontrollit.

• Në këtë rast, duhet të merren parasysh disavantazhet e mëposhtme motorët kolektorë: çift rrotullues i ulët me shpejtësi të ulët të motorit, për shkak të të cilit pajisjet kërkojnë një kuti ingranazhi, gjë që rrit koston dhe ndërlikon dizajnin; brezi ndërhyrje e fortë; mirë, dhe besueshmëria e ulët e kolektorit, për të cilën kemi shkruar më lart.
• Gjithashtu merret parasysh se konsumi aktual dhe shpejtësia e rrotullimit të boshtit varen gjithashtu nga ngarkesa mekanike në bosht.
• Pra, parametri kryesor që përcakton shpejtësinë e rrotullimit të boshtit është voltazhi i furnizuar në mbështjellje, prandaj, sipas logjikës, pajisjet që rregullojnë tensionin e daljes përdoren për të kontrolluar këtë parametër.

• Pajisjet e tilla janë stabilizues të tensionit të rregullueshëm. Sot, është më e përshtatshme të përdoren stabilizues të integruar me kompensim të lirë, si LM. Qarku i kontrollit me një pajisje të tillë është paraqitur në diagramin e mësipërm.

• Skema është mjaft primitive, por duket të jetë mjaft e thjeshtë, dhe më e rëndësishmja efektive dhe e lirë. Ne shohim që kufizimi i tensionit të daljes rregullohet nga një rezistencë shtesë, e caktuar si Rlim, llogaritja e rezistencës së të cilit përfshihet në specifikim. Duhet të kuptohet se ai degradon performancën e të gjithë qarkut si stabilizues.
• Shohim se ka dy opsione për skemën, cila do të performojë më mirë? Opsioni "a" jep një karakteristikë lineare të rregullimit të përshtatshëm, gjë që e bën atë shumë popullor.
• Opsioni "b", përkundrazi, ka një karakteristikë jolineare. Ndryshimi aktual do të jetë i dukshëm pas dështimit rezistencë e ndryshueshme: në rastin e parë marrim shpejtesi maksimale rrotullimi, dhe në të dytën - përkundrazi, minimumi.

Le të mos hyjmë më thellë në xhungël, pasi artikulli ynë është kryesisht për qëllime informative. Ne kemi shqyrtuar parimet e funksionimit të motorëve DC, dhe kjo tashmë është diçka. Nëse pyetja ju intereson, sigurohuni që të shikoni videon e mëposhtme. Dhe për këtë ju themi lamtumirë! Paç fat!

Siç e dini, një motor DC është një pajisje që, me ndihmën e dy pjesëve kryesore strukturore, mund të shndërrojë energjinë elektrike në energji mekanike. Këto detaje themelore përfshijnë:

1. stator - pjesë e palëvizshme / statike e motorit, e cila përmban mbështjelljet e fushës në të cilat furnizohet energjia;
2. rotor - pjesa rrotulluese e motorit që është përgjegjëse për rrotullimin mekanik.

Përveç pjesëve strukturore kryesore të lartpërmendura të një motori DC, ekzistojnë edhe pjesë ndihmëse, si p.sh.

1. kapëse;
2. shtyllat;
3. dredha-dredha ngacmuese;
4. mbështjellja e armaturës;
5. koleksionist;
6. brushat.

Së bashku, të gjitha këto pjesë përbëjnë modelin një-pjesë të motorit DC. Tani le të hedhim një vështrim më të afërt në pjesët kryesore të motorit elektrik.

Zgjedha e motorit DC, e cila është bërë kryesisht prej gize ose çeliku, është pjesë përbërëse e statorit ose pjesa statike e motorit elektrik. Funksioni i tij kryesor është të formojë një shtresë të veçantë mbrojtëse për pjesët e brendshme më të rafinuara të motorit, si dhe të sigurojë mbështetje për mbështjelljen e armaturës. Përveç kësaj, zgjedha shërben veshje mbrojtëse për polet magnetike dhe mbështjelljen e ngacmimit DCC, duke siguruar kështu mbështetje për të gjithë sistemin e ngacmimit.

polakët

Polet magnetike të një motori DC janë pjesë të strehimit që janë të lidhura me bulona në murin e brendshëm të statorit. Dizajni i poleve magnetike në thelb përmban vetëm dy pjesë, përkatësisht bërthamën e shtyllës dhe pjesën e shtyllës, të cilat janë të lidhura me njëra-tjetrën nën ndikimin e presionit hidraulik dhe të ngjitura me statorit.

Video: Projektimi dhe montimi i një motori DC

Pavarësisht, këto dy pjesë shërbejnë për qëllime të ndryshme. Pjesa e shtyllës, për shembull, ka një sipërfaqe të vogël të prerjes tërthore dhe përdoret për të mbajtur pjesën e shtyllës në zgjedhë, ndërsa pjesa e shtyllës, që ka një sipërfaqe tërthore relativisht të madhe, përdoret për të përhapur fluksin magnetik të krijuar mbi hendeku i ajrit ndërmjet statorit dhe rotorit për të reduktuar humbjet magnetike.rezistenca. Përveç kësaj, pjesa e shtyllës ka një sërë brazdash për mbështjelljet e fushës, të cilat krijojnë fluksin magnetik të fushës.

Mbështjelljet e fushës së motorit DC janë bërë së bashku me mbështjelljet e fushës (tel bakri) të mbështjellë në brazda të pjesëve të shtyllave në mënyrë të tillë që kur rryma e fushës kalon nëpër mbështjellje, të ndodhë polaritet i kundërt në polet ngjitur. Në thelb, mbështjelljet e fushës veprojnë si një lloj elektromagneti i aftë për të krijuar një rrjedhë ngacmimi, brenda së cilës rotori i motorit elektrik do të rrotullohej dhe më pas do ta ndalonte lehtësisht dhe në mënyrë efektive.

Dredha e armaturës

Dredha-dredha e armaturës së një motori DC është ngjitur në rotor ose pjesë rrotulluese të mekanizmit dhe, si rezultat, i nënshtrohet një fushe magnetike të ndryshueshme përgjatë rrugës së rrotullimit të tij, e cila drejtpërdrejt çon në humbje magnetizimi.

Për këtë arsye, rotori është bërë nga disa pllaka çeliku elektrike me histerezë të ulët për të reduktuar humbjet magnetike si humbjet e histerezës dhe humbjet e rrymës vorbull, respektivisht. Pllakat prej çeliku të laminuara janë të bashkuara për t'i dhënë trupit të armaturës një strukturë cilindrike.

Trupi i armaturës përbëhet nga brazdat (brazdat) të bëra nga i njëjti material si bërthama, në të cilat janë fiksuar mbështjelljet e armaturës dhe disa kthesa të telit të bakrit shpërndahen në mënyrë të barabartë rreth periferisë së armaturës. Brazdat e brazdave kanë nyje poroze në formë pyke për të parandaluar përkuljen e përcjellësit për shkak të forcës së madhe centrifugale të emetuar gjatë rrotullimit të rotorit, si dhe në prani të një rryme furnizimi dhe ngacmimi magnetik.

Ekzistojnë dy lloje të konstruksionit të mbështjelljes së armaturës së motorit DC:

• mbështjellja e lakut (y në këtë rast numri i shtigjeve të rrymës paralele midis përshtatësve (A) është i barabartë me numrin e poleve (P), domethënë A = P.
• dredha-dredha e valës (në këtë rast, numri i shtigjeve të rrymës paralele midis përshtatësve (A) është gjithmonë 2, pavarësisht nga numri i poleve, domethënë dizajni i makinës është bërë në përputhje me rrethanat).

Koleksionist

Koleksioni i një motori DC është një strukturë cilindrike e segmenteve të bakrit të lidhura së bashku, por të izoluar me mikë. Nëse po flasim për DCT, atëherë kolektori përdoret këtu kryesisht si një mjet për kalimin ose transmetimin përmes furçave të motorit elektrik të rrymës së furnizimit nga rrjeti në mbështjelljet e armaturës të montuara në strukturën rrotulluese.

Furçat

Furçat e një motori DC janë bërë nga struktura karboni ose grafiti, duke krijuar një kontakt rrëshqitës ose rrëshqitës mbi kolektorin rrotullues. Furçat përdoren për të transferuar rrymën elektrike nga qarku i jashtëm në formën rrotulluese të kolektorit, ku më pas shkon në mbështjelljet e armaturës. Kolektori dhe furçat e një motori elektrik përdoren, në përgjithësi, për të transferuar energji elektrike nga një statik qark elektrik në një zonë me rrotullim mekanik, ose thjesht një rotor.