DC motor: kanuni ya action. DC motor: kifaa

Kwanza kabisa zuliwa katika karne ya 19 kupokezana mashine ya umeme ni DC motor. kanuni ya kazi imekuwa inajulikana tangu katikati ya karne ya mwisho ya wakati huu DC motors (DPT) wanaendelea kwa uaminifu kumtumikia mtu, kuweka katika mwendo aina ya mashine muhimu na taratibu.

DPT kwanza

Kuanzia 30s ya karne ya 19 katika maendeleo yao wamekwenda kupitia hatua kadhaa. Ukweli ni kwamba hadi mwisho wa karne iliyopita injini alternators tu chanzo cha nguvu mara galvanic kiini. Kwa hiyo, yote ya motors kwanza umeme unaweza kuendesha tu ya sasa moja kwa moja.

alikuwa wa kwanza DC motor nini? kanuni ya uendeshaji wa kifaa na injini zinajengwa katika nusu ya kwanza ya karne ya 19, ni kama ifuatavyo. uwanja kuu ilikuwa ya kudumu seti ya sumaku au sumaku-umeme wa kudumu fimbo, hawakuwa na mkuu imefungwa magnetic mzunguko. Salient-pole armature sumu sumaku kadhaa tofauti fimbo kwenye mhimili wa kawaida, ambayo walikuwa inaendeshwa na nguvu za muasi na kuvutia kwa fito za inductor. wawakilishi kawaida wao walikuwa injini W. Ricci (1833) na B. Jacoby (1834) pamoja na vifaa swichi mitambo ya sasa katika sumaku-umeme kwa armatures zinazohamishika anwani katika mzunguko wa armature vilima.

Kama injini inaendesha Jacobi

Ilikuwa mashine hii kanuni ya uendeshaji ni nini? Engine Jacobi mara kwa mara sasa na analogi zake wamiliki pulsating sumakuumeme moment. Wakati wa muunganiko wa miti kinyume cha armature na inductor na magnetic kivutio nguvu motor moment haraka kufikiwa kiwango cha juu. Basi, baada ya eneo pole ya armature kinyume fito ya inductor, kubadili mitambo na kuvunja sasa katika-umeme wa armature. Torque matone kwa sifuri. Kutokana na hali ya armature na inaendeshwa utaratibu nanga fito kutoka chini ya fito inductor, katika hatua hii katika yao kutoka kubadili ya sasa hutolewa katika mwelekeo kinyume, polarity yao pia kuachwa, na nguvu ya mvuto pole karibu wa inductor ni kubadilishwa kwa nguvu muasi. Hivyo, motor huzunguka Jacobi mfululizo majanga.

Inaonekana annular nanga

Saa ya msingi ya armature solenoids injini Jacobi sasa mara kwa mara akageuka mbali, wao kujenga uwanja magnetic kutoweka, na nishati yake ni kugeuza hasara joto katika windings. Hivyo, electromechanical uongofu nguvu ya sasa chanzo armature (kielektrokemikali seli) katika mitambo ilitokea humo intermittently. Nini ilikuwa inahitajika ilikuwa imefungwa kwa motor kuendelea vilima sasa ambayo mtiririko mara kwa mara wakati wa muda wote wa utekelezaji wake.

Na fuhtufn kama ilianzishwa mwaka 1860. A Pachinotti. Nini ni tofauti na watangulizi wake DC motor? kanuni ya uendeshaji wa injini na kifaa Pachinotti zifuatazo. Kama nanga alitumia chuma pete na spokes fasta juu ya shimoni wima. Katika hali hii, nanga hawakuwa na fito salient. Alikuwa neyavnopolyusnym.

armature coil vilima walikuwa jeraha kati ya spokes ya pete, mwisho wa ambayo ni kushikamana katika mfululizo juu ya nanga, na kutoka pointi ya uhusiano wa kila coils mbili yalifanywa bomba kushikamana na sahani mtoza kupangwa pamoja mzingo wa chini ya shimoni motor, idadi ambayo ni sawa na idadi ya coils. armature nzima ilikuwa imefungwa kwenye yenyewe na pointi Serial uhusiano wa coils yake ni kushikamana na sahani karibu mtoza, ambayo slide juu ya jozi ya sasa ya rollers.

nanga annular umewekwa kati ya nguzo mbili za kudumu sumaku-umeme inductor-stator, ili mistari ya nguvu iliyoundwa na wao uchochezi uwanja magnetic pamoja katika nje silinda uso wa motor armature katika kaskazini pole uchochezi kupita kwa njia ya annular armature, bila kuhamia katika mambo ya ndani ya shimo yake, na inakuja nje chini ya kusini pole.

Kama injini inaendesha Pachinotti

Nini alikuwa kanuni ya hatua? DC motor Pachinotti kazi katika njia sawa na DPT kisasa.

shamba magnetic ya fito inductor na polarities hii imekuwa na idadi fulani ya makondakta wa armature vilima ya sasa na mwelekeo wa mara kwa mara, ambapo inductor chini ya fito mbalimbali za armature mwelekeo wa sasa imekuwa kinyume. Hii ilikuwa mafanikio kwa kuweka sasa ya rollers, ambayo kazi kama brushes, katika nafasi kati ya miti ya inductor. Kwa hiyo Armature instantaneous sasa ikatoka kwa coil kupitia roller, sahani mtoza na Bonded dharura mabomba, ambayo pia ni katika nafasi kati ya nguzo, basi ikatoka katika pande tofauti pamoja mbili poluobmotkam-matawi, na hatimaye ikatoka kupitia line tawi, sahani mtoza na roller katika interpolar mwingine muda. Katika kufanya hivyo, coil nanga chini ya miti ya inductor iliyopita, lakini mwelekeo wa mkondo kubakia ndani yao.

By Sheria Ampere wa, kwa kila kondakta wa armature coil na ya sasa katika uwanja magnetic ya inductor pole, nguvu ambayo imedhamiria kwa uongozi wa utawala maalumu "kushoto mkono." Jamaa na mhimili wa injini, nguvu hii ili kujenga moment, na kiasi cha muda wa vikosi vya haya yote anatoa wakati jumla ya DPT, ambayo tayari iko katika sahani kadhaa mtoza ni karibu mara kwa mara.

DPT na kwa annular armature vilima grammovskoy

Mara nyingi ilitokea katika historia ya sayansi na teknolojia, uvumbuzi A. Pachinotti walikuwa kutumika. Ilikuwa kusahaulika kwa miaka 10 hadi mwaka 1870 ni kujitegemea si kurudia Franco-Ujerumani mvumbuzi H. Gramm katika kubuni sawa ya DC generator. Katika mashine hizo, mhimili wa kuzunguka ni usawa na imetumika carbon brashi sliding pamoja mtoza sahani miundo karibu kisasa. By 70 th miaka ya karne ya 19 kanuni ya reversibility ya mashine za umeme imekuwa maalumu, na mashine Gramm kutumika kama jenereta na DC motor. uendeshaji wake kanuni tayari ilivyoelezwa hapo juu.

Licha ya ukweli kwamba uvumbuzi wa pete armature ilikuwa hatua muhimu katika maendeleo ya DPT, wake vilima (iitwayo grammovskoy) alikuwa na drawback kubwa. shamba magnetic ya fito inductor ni tu wale wa makondakta wake (wanaiita kazi), ambayo kuweka chini ya fito hizi kwenye nje silinda uso wa armature. Nao ni akifuatana na magnetic nguvu za Ampere, moment na heshima kwa motor mhimili. Wale makondakta inaktiv kwamba kupita katika aperture pete nanga haikushiriki katika kuundwa kwa wakati huu. Wao tu haina maana dissipated nishati katika mfumo wa hasara ya joto.

Kutoka pete kwa nanga ngoma

Anwani kasoro hii pete nanga alifanikiwa 1873 maarufu German umeme F. Gefner-Alteneku. Ni kwa jinsi gani walitenda DC motor? kanuni ya uendeshaji wa kifaa, inductor yake stator ni sawa na magari na pete vilima. Lakini mpango wa armature na wake vilima iliyopita.

Gefner-Altenek alisema kuwa uongozi wa armature sasa inapita kutoka brashi kudumu, katika makondakta grammovskoy vilima uchochezi katika fito karibu daima kinyume, yaani wanaweza kuingizwa katika windings iko katika nje silinda uso wa coil na upana (lami) ni sawa na lami pole (mzingo wa armature, kwa banzi moja ya uchochezi).

Katika hali hii, inakuwa lazima katika shimo mduara wa armature, na ni zamu katika silinda imara (ngoma). Hii vilima na nanga yenyewe kupokea jina la ngoma. Matumizi ya shaba katika kwa idadi sawa ya makondakta kazi ni chini zaidi kuliko katika grammovskoy vilima.

Mtangazaji gear inakuwa

mashine na Gramm-Gefner Alteneka nanga uso ulikuwa mzuri, na makondakta wake vilima mpangilio wa pengo kati yake na miti ya inductor. umbali kati ya concave cylindrical uso wa fito uchochezi na armature mbonyeo uso kufikiwa milimita kadhaa. Kwa hiyo, ili kujenga taka sumaku nguvu inahitajika kutumia uchochezi coils na kubwa magnetomotive nguvu (na idadi kubwa ya zamu). Hii kwa kiasi kikubwa kuongezeka kwa ukubwa na uzito wa injini. Aidha, laini uso wa coils armature ni vigumu kurekebisha. Lakini jinsi gani kwamba kuwa? Hakika, kwa hatua juu ya kondakta na ya sasa Ampere nguvu ni lazima kuwa katika meneo na nyanja high magnetic (pamoja na magnetic Flux wiani).

Ni aligeuka kuwa hii si muhimu. American mvumbuzi H. Maxim bunduki ilionyesha kwamba kama nanga kufanya ngoma gear, na grooves ulioanzishwa kati ya meno ya kuweka coil vilima ngoma, pengo kati ya nguzo na uchochezi, yanapatikana kwa sehemu ya millimeter. Inawezekana kwa kiasi kikubwa kupunguza ukubwa wa coils uchochezi, lakini moment DPT haina kupungua.

Kama kazi ya vile DC motor? kanuni ya kazi ni msingi wa ukweli kwamba toothed nanga magnetic nguvu inatumika si kwa makondakta katika inafaa yake (uwanja magnetic ndani yao hauko), na kwa meno sana. kuwepo kwa sasa katika kondakta katika Groove ni muhimu kwa ajili ya tukio la nguvu hii.

Jinsi ya kuepuka mikondo Eddy

uboreshaji nyingine muhimu alifanya maarufu mvumbuzi TA Edison. Kile aliongeza kwa DC motor? kanuni za uendeshaji imebakia bila kubadilika, lakini vifaa kutoka ambayo alifanya nanga yake iliyopita. Badala ya zamani mkubwa alikuwa laminated nyembamba umeme kutengwa na kila mmoja na karatasi ya chuma. Hii ilipunguza ukubwa wa mikondo Eddy (Foucault mikondo) katika armature, ambayo kuongeza ufanisi wa injini.

kanuni ya uendeshaji wa DC motor

Kwa kifupi inaweza kuwa yaliyoandaliwa kama ifuatavyo: unapounganisha armature vilima msisimko motor kwenye nishati humo inatokana sasa kubwa iitwayo inrush na usiozidi mara kadhaa thamani lilipimwa. Aidha, chini ya fito uchochezi wa kinyume polarity mwelekeo wa mikondo katika makondakta wa armature vilima katika kinyume sawa kama inavyoonekana katika takwimu hapo chini. Kwa mujibu wa sheria, "kushoto mkono", viongozi hawa ni Ampere inalazimisha mwelekeo kinyume na hubeba armature kwa mzunguko. Katika armature vilima makondakta ikiwa EMF (nyuma-EMF), iliyoongozwa oppositely chanzo voltage ugavi. Kama armature kuongeza kasi ya ongezeko na nyuma-EMF katika vilima yake. Kwa hiyo, armature sasa ni mdogo kutoka mwanzo na thamani sambamba na tabia ya injini ya uendeshaji uhakika.

Ili kuongeza kasi ya mzunguko wa armature, ni muhimu ama kuongeza sasa katika coil wake au kupunguza nyuma-EMF ndani yake. mwisho yanaweza kupatikana kwa kupunguza ukubwa wa uchochezi uwanja magnetic kwa kupunguza sasa katika uwanja vilima. Njia hii ya kudhibiti kasi ya DPT ni mkubwa.

kanuni ya uendeshaji wa DC motor na uchochezi tofauti

Pamoja na ushirikishwaji wa uwanja vilima vituo (OB) kwa tofauti ya nguvu chanzo (huru OM) nguvu DPT kawaida kufanywa ili iwe rahisi zaidi ya kudhibiti ukubwa wa uchochezi sasa (bila utaratibu wa kubadilisha kasi ya mzunguko). Juu ya mali ya DPT na kujitegemea OB kikubwa sawa DPT na OB, kushikamana sambamba na armature vilima.

shunt DPT

kanuni ya uendeshaji wa sambamba DC motor uwanja wa sasa imedhamiria kwa tabia mitambo, yaani utegemezi wa kasi ya mzunguko wa mzigo juu ya shimoni moment wake. Kwa hiyo injini kasi tofauti katika kipindi cha mpito kutoka idling kwa lilipimwa mzigo moment ni 2-10%. Hizi mali mitambo zinaitwa rigid.

Hivyo, hatua kanuni ya DC motor na shunt husababisha matumizi yake katika actuators kwa kasi ya mara kwa mara wakati kubwa mzigo tofauti masafa. Hata hivyo, ni sana kutumika katika zinazodhibitiwa gari umeme kwa kasi variable. Zaidi ya hayo, kwa kasi ya udhibiti wake inaweza kutumika kama mabadiliko ya armature ya sasa na shamba sasa.

Mtiririko uchochezi wa DPT

kanuni ya uendeshaji wa DC motor mfululizo uchochezi kama sambamba, ni kuamua na tabia ya mitambo, ambayo katika kesi hii ni laini, kwa sababu injini kasi hutofautiana sana na mabadiliko ya mzigo. Ambapo ni faida ya kutumia DC motor? kanuni za uendeshaji wa magari ya kasi ya reli traction ambayo inapaswa kupungua kwa kushinda kuongezeka muundo na kurudi mwendo nominella wakati wazi inalingana kikamilifu na DPT na OB sequentially kushikamana na armature vilima. Kwa hiyo, sehemu kubwa ya injini ya umeme duniani vifaa na vifaa vile.

kanuni za uendeshaji wa DC motor na mfululizo uchochezi kutekeleza kama pulsating sasa motors traction ambayo kimsingi sawa na DPT thabiti RH, lakini maalum iliyoundwa kwa ajili ya operesheni na hiyo kurekebisha tayari kwenye bodi ya sasa ya umeme kuwa alika kubwa.