DC κινητήρα: η αρχή της δράσης. DC κινητήρα: η συσκευή

Πρώτα απ 'όλα εφευρέθηκε τον 19ο αιώνα περιστρεφόμενη ηλεκτρική μηχανή είναι ένα κινητήρα συνεχούς ρεύματος. Η αρχή της λειτουργίας του, έχει γίνει γνωστό από τα μέσα του περασμένου αιώνα μέχρι σήμερα συνεχούς ρεύματος (DPT) συνεχίζουν να υπηρετούν πιστά το πρόσωπο, θέτοντας σε κίνηση μια ποικιλία από χρήσιμες μηχανές και μηχανισμούς.

Η πρώτη DPT

Ξεκινώντας από τη δεκαετία του '30 του 19ου αιώνα στην ανάπτυξή τους έχουν περάσει από διάφορα στάδια. Το γεγονός είναι ότι μέχρι το τέλος του κινητήρα περασμένου αιώνα εναλλάκτες μόνη πηγή εξουσίας ήταν μια γαλβανικού στοιχείου. Ως εκ τούτου, όλα τα πρώτα ηλεκτρικά μοτέρ μπορεί να λειτουργεί μόνο με ρεύμα.

Ποια ήταν η πρώτη DC κινητήρα; Η αρχή λειτουργίας της συσκευής και μηχανές χτίζονται κατά το πρώτο μισό του 19ου αιώνα, έχει ως εξής. Το κύριο πεδίο ήταν ένα σταθερό σύνολο από μόνιμους μαγνήτες ή ηλεκτρομαγνήτες ράβδου, δεν έχουν μια γενική κλειστό μαγνητικό κύκλωμα. Κυριότερα-pole οπλισμού σχηματίζονται διάφορα ξεχωριστά μαγνήτες ράβδο επί ενός κοινού άξονα, που οδηγήθηκαν από τις απωθητικές και ελκτικών δυνάμεων στους πόλους του επαγωγέα. Τυπικοί αντιπρόσωποι από αυτούς ήταν κινητήρων W. Ricci (1833) και Β Jacoby (1834) εφοδιασμένο με μηχανικούς διακόπτες ρεύματος στο ηλεκτρομαγνήτες με τα επαγώγιμα κινούμενες επαφές στο κύκλωμα του οπλισμού περιέλιξης.

Καθώς ο κινητήρας βρίσκεται σε λειτουργία Jacobi

Ποια ήταν αυτή η αρχή μηχάνημα της λειτουργίας; Μηχανή Jacobi σταθερού ρεύματος και τα ανάλογά της έχουν παλμικά ηλεκτρομαγνητικά ροπής. Κατά τη διάρκεια της σύγκλισης των αντίθετους πόλους του οπλισμού και το πηνίο με μαγνητική ροπή του κινητήρα δύναμη έλξης έφτασε γρήγορα ένα μέγιστο. Στη συνέχεια, όταν ο πόλος θέση του οπλισμού απέναντι από τους πόλους του πηνίου, ένα μηχανικό διακόπτη και να σπάσει το σημερινό στις ηλεκτρομαγνήτες του οπλισμού. Η ροπή μειώνεται στο μηδέν. Λόγω της αδράνειας του οπλισμού και των οδηγούνται πόλους μηχανισμό άγκυρα έξω από κάτω από τους πόλους πηνίο, σε αυτό το σημείο τους από την τρέχουσα διακόπτης παρέχεται προς την αντίθετη κατεύθυνση, πολικότητα αντιστρέφεται επίσης, και η δύναμη της βαρύτητας στο πλησιέστερο πόλο του πηνίου αντικαθίσταται από μια απωστική δύναμη. Έτσι, ο κινητήρας περιστρέφεται Jacobi διαδοχικών σοκ.

Φαίνεται δακτυλιοειδή άγκυρα

Στον πυρήνα του κινητήρα πηνία οπλισμού Jacobi τρέχουσα περιοδικά απενεργοποιηθεί, δημιουργούν ένα μαγνητικό πεδίο εξαφανίστηκε, και η ενέργειά της μετατρέπεται σε απώλειες θερμότητας στις περιελίξεις. Έτσι, ο οπλισμός ηλεκτρομηχανική μετατροπή πηγή ρεύματος τροφοδοσίας (ηλεκτροχημικό κύτταρο) σε μηχανική συνέβησαν εντός αυτού κατά διαστήματα. Αυτό που χρειαζόταν έκλεισε με συνεχή περιέλιξη του κινητήρα ρεύμα που θα ρέει συνεχώς καθ 'όλη τη διάρκεια της λειτουργίας του.

Και όπως fuhtufn ιδρύθηκε το 1860. Ένα Pachinotti. Αυτό που είναι διαφορετικό από τους προκατόχους του κινητήρα της DC; Η αρχή της λειτουργίας του κινητήρα και της συσκευής Pachinotti παρακάτω. Όπως άγκυρες χρησιμοποίησε ένα χαλύβδινο δακτύλιο με ακτίνες πάνω σε κάθετο άξονα. Στην περίπτωση αυτή, η άγκυρα δεν είχε εμφανή πόλους. Έγινε neyavnopolyusnym.

πηνίο οπλισμού περιέλιξη τυλίχθηκαν ανάμεσα στις ακτίνες του δακτυλίου, τα άκρα των οποίων είναι συνδεδεμένα σε σειρά με την άγκυρα, και από τα σημεία της σύνδεσης κάθε δύο πηνία έγιναν βρύσης συνδεδεμένο με πλάκες συλλογής διατάσσονται κατά μήκος της περιφέρειας του πυθμένα του άξονα του κινητήρα, ο αριθμός των οποίων ισούται με τον αριθμό των σπειρών. Το σύνολο του οπλισμού έκλεισε στον εαυτό της και οι σειριακές σημεία σύνδεσης των πηνίων του συνδεδεμένο με γειτονικές πλάκες συλλέκτη, το οποίο ολισθαίνει επί ενός ζεύγους κυλίνδρων ρεύμα τροφοδοσίας.

άγκυρα Ring τοποθετήθηκε μεταξύ των πόλων των δύο σταθερών ηλεκτρομαγνητών επαγωγέα-στάτορα, έτσι ώστε οι γραμμές πεδίου που παράγεται από το μαγνητικό πεδίο διέγερσης τους περιλαμβάνονται στην εξωτερική κυλινδρική επιφάνεια του οπλισμού του κινητήρα κάτω από το βόρειο πόλο του διέγερσης περνά μέσω της δακτυλιοειδούς άγκυρα χωρίς να κινείται μέσα στο εσωτερικό της τρύπας του, και βγήκε έξω υπό το νότιο πόλο.

Καθώς ο κινητήρας βρίσκεται σε λειτουργία Pachinotti

Τι είχε μια αρχή της δράσης; DC κινητήρα Pachinotti εργαστεί με τον ίδιο τρόπο όπως οι σύγχρονες DPT.

Το μαγνητικό πεδίο των πόλων επαγωγέα με πολικότητες αυτό ήταν πάντα ένας ορισμένος αριθμός αγωγών του οπλισμού ρεύματος περιέλιξης με σταθερή κατεύθυνση, όπου ο επαγωγέας στο πλαίσιο των διαφόρων πόλων του οπλισμού τρέχουσα κατεύθυνση έχει αντιστραφεί. Αυτό επιτεύχθηκε με την τοποθέτηση των τρεχουσών κυλίνδρους τροφοδοσίας, οι οποίες δρουν ως βούρτσες, στο χώρο μεταξύ των πόλων του επαγωγέα. Ως εκ τούτου επαγώγιμων στιγμιαίο ρεύμα έρεε στο πηνίο μέσω του κυλίνδρου, την πλάκα συλλέκτη και συνδέεται εκεί βρύσες, η οποία είναι επίσης στο χώρο μεταξύ των πόλων, στη συνέχεια έρεε σε αντίθετες κατευθύνσεις κατά μήκος δύο poluobmotkam-κλάδους, και, τέλος, ρέει μέσω της γραμμής διακλάδωσης, μία πλάκα συλλέκτη και του κυλίνδρου σε μια άλλη διαπολικού χρονικό διάστημα. Με τον τρόπο αυτό, η άγκυρα πηνίο κάτω από τους πόλους του πηνίου άλλαξε, αλλά η κατεύθυνση της ροής του ρεύματος παρέμεινε αμετάβλητη σε αυτά.

Με νόμο του Ampere, για κάθε αγωγό του οπλισμού πηνίου με το ρεύμα στο μαγνητικό πεδίο του πόλο πηνίο, μια δύναμη η οποία καθορίζεται από την κατεύθυνση του το γνωστό κανόνα «το αριστερό χέρι.» Σε σχέση με τον άξονα του κινητήρα, αυτή η δύναμη να δημιουργήσει ροπή και το άθροισμα των ροπών όλων αυτών των δυνάμεων δίνει το συνολικό χρόνο του DPT, η οποία βρίσκεται ήδη σε αρκετές πλάκες συλλογής είναι σχεδόν σταθερή.

DPT και με ένα δακτυλιοειδές grammovskoy οπλισμού περιέλιξης

Όπως συνέβη πολλές φορές στην ιστορία της επιστήμης και της τεχνολογίας, η εφεύρεση Α Pachinotti δεν χρησιμοποιήθηκαν. Είχε ξεχάσει για 10 χρόνια, μέχρι το 1870 το ανεξάρτητο μην επαναλάβουμε το γαλλο-γερμανικό εφευρέτη Η Gramm με παρόμοιο σχεδιασμό της γεννήτριας συνεχούς ρεύματος. Σε αυτές τις μηχανές, ο άξονας περιστροφής είναι οριζόντιος και έχει χρησιμοποιηθεί ψήκτρες άνθρακα ολίσθηση κατά μήκος των πλακών συλλέκτη σχεδόν σύγχρονα σχέδια. Με τα 70 ου χρόνια του 19ου αιώνα η αρχή της αναστρεψιμότητας των ηλεκτρικών μηχανών έχει γίνει γνωστό, και η μηχανή Gramm χρησιμοποιείται ως γεννήτρια και κινητήρα συνεχούς ρεύματος. αρχή λειτουργίας του είναι ήδη περιγραφεί παραπάνω.

Παρά το γεγονός ότι η εφεύρεση του οπλισμού δακτυλίου ήταν ένα σημαντικό βήμα για την ανάπτυξη των DPT, περιέλιξης (που ονομάζεται grammovskoy) του είχε ένα σημαντικό μειονέκτημα. Το μαγνητικό πεδίο των πόλων επαγωγέα είναι μόνο εκείνες των αγωγών του (ονομάζεται ενεργό), οι οποίες καθορίζουν κάτω από αυτές πόλους στην εξωτερική κυλινδρική επιφάνεια του οπλισμού. Γι 'αυτούς που συνοδεύτηκε από την μαγνητική δύναμη Ampere, ροπή σε σχέση με τον άξονα του κινητήρα. Αυτά τα ανενεργά αγωγούς που περνούν μέσα από την άγκυρα δακτύλιο διαφράγματος δεν συμμετείχε στη δημιουργία της στιγμής. Το μόνο άχρηστο διαχεόμενη ενέργεια με τη μορφή της απώλειας θερμότητας.

Από το δακτύλιο προς το τύμπανο άγκυρα

Καλύψει αυτό το κενό άγκυρες δαχτυλίδι πέτυχε το 1873 από τον διάσημο Γερμανό ηλεκτρική ΣΤ Gefner-Alteneku. Πώς λειτούργησε DC κινητήρα; Η αρχή λειτουργίας της συσκευής, επαγωγέα στάτη του είναι το ίδιο με το μοτέρ με το δακτύλιο περιέλιξης. Όμως, ο σχεδιασμός του οπλισμού και την εκκαθάριση άλλαξε τους.

Gefner-Altenek επεσήμανε ότι η κατεύθυνση του ρεύματος οπλισμού που ρέει από το σταθερό πινέλο, σε αγωγούς grammovskoy τύλιγμα διέγερσης σε γειτονικές πόλοι είναι πάντοτε αντίθετο, δηλαδή αυτές μπορούν να ενσωματώνονται στις περιελίξεις βρίσκονται στην εξωτερική κυλινδρική επιφάνεια της σπείρας με ένα πλάτος (pitch) ίσο με τον στύλο βήματος (από την περιφέρεια του οπλισμού, στο ένας πόλος της διέγερσης).

Στην περίπτωση αυτή, καθίσταται περιττή στην κυκλική οπή του οπλισμού, και το μετατρέπει σε ένα στερεό κύλινδρο (τύμπανο). Αυτή η εκκαθάριση και η ίδια άγκυρα έλαβε το όνομα του τυμπάνου. Η κατανάλωση του χαλκού σε αυτό με τον ίδιο αριθμό των ενεργών αγωγών είναι πολύ λιγότερο από ό, τι σε grammovskoy περιέλιξη.

Anchor ταχυτήτων γίνεται

Τα μηχανήματα και ο Alteneka επιφάνεια άγκυρα Gramm-Gefner ήταν ομαλή, και αγωγούς περιέλιξη του διατάσσονται στο διάκενο μεταξύ αυτού και των πόλων του επαγωγέα. Η απόσταση μεταξύ της κοίλης κυλινδρικής επιφάνειας των πόλων διέγερσης και οπλισμός κυρτή επιφάνεια φθάσει αρκετά χιλιοστά. Ως εκ τούτου, για να δημιουργηθεί μια επιθυμητή ένταση του μαγνητικού πεδίου που απαιτείται για να εφαρμόσει τα πηνία διέγερσης με μια μεγάλη μαγνητοκινητική δύναμη (με ένα μεγάλο αριθμό των στροφών). Αυτό αύξησε σε μεγάλο βαθμό το μέγεθος και το βάρος των κινητήρων. Επιπλέον, η λεία επιφάνεια των πηνίων οπλισμού ήταν δύσκολο να καθοριστεί. Αλλά πώς μπορεί αυτό να είναι; Πράγματι, για τη δράση του αγωγού με την τρέχουσα δύναμη Ampere θα πρέπει να είναι τα σημεία στο χώρο με υψηλά μαγνητικά πεδία (με πυκνότητα μαγνητικής ροής).

Αποδείχθηκε ότι αυτό δεν είναι απαραίτητο. Αμερικανός εφευρέτης H. Maxim πιστόλι έδειξε ότι αν η άγκυρα εκτελέσει γρανάζι τύμπανο, και οι αυλακώσεις που σχηματίζονται μεταξύ των δοντιών να τοποθετήσει το πηνίο περιέλιξης τυμπάνου, το χάσμα μεταξύ των πόλων και της διέγερσης μπορεί να μειωθεί σε κλάσματα του χιλιοστού. Είναι δυνατόν να μειώσει σημαντικά το μέγεθος των σπειρών διέγερσης, αλλά ο DPT ροπή δεν μειώθηκε.

Δεδομένου ότι οι εργασίες αυτού του κινητήρα συνεχούς ρεύματος; Η αρχή λειτουργίας του βασίζεται στο γεγονός ότι ο οδοντωτός άγκυρα μαγνητική δύναμη δεν εφαρμόζεται στους αγωγούς στις σχισμές του (μαγνητικό πεδίο σε αυτά είναι σχεδόν απούσα), καθώς και στις πολύ δόντια. Η παρουσία του ρεύμα στον αγωγό στην αύλακα είναι κρίσιμη για την εμφάνιση αυτής της δύναμης.

Πώς να απαλλαγείτε από δινορεύματα

Μια άλλη σημαντική βελτίωση που έγινε διάσημο εφευρέτη ΤΑ Edison. Τι πρόσθεσε στον κινητήρα DC; Η αρχή λειτουργίας έχει παραμείνει αμετάβλητη, αλλά το υλικό από το οποίο γίνεται άγκυρα του άλλαξε. Αντί της πρώην μαζική ήταν ένα ελασματοποιημένο λεπτό ηλεκτρικά απομονωμένο από το άλλο με φύλλα χάλυβα. Αυτό μείωσε το μέγεθος των δινορευμάτων (Foucault ρεύματα) στο οπλισμού, το οποίο αύξησε την απόδοση του κινητήρα.

Η αρχή λειτουργίας του κινητήρα DC

Εν συντομία, μπορεί να διατυπωθεί ως εξής: κατά τη σύνδεση του οπλισμού περιέλιξης ενθουσιασμένος κινητήρα σε μια πηγή ισχύος τίθεται εκεί μεγάλο ρεύμα ονομάζεται εισροής και υπερβαίνει αρκετές φορές την ονομαστική αξία. Επιπλέον, σύμφωνα με τους πόλους διέγερσης των αντίθετη κατεύθυνση πολικότητας των ρευμάτων στους αγωγούς του οπλισμού της περιέλιξης στο ίδιο αντίθετο, όπως φαίνεται στο παρακάτω σχήμα. Σύμφωνα με τον κανόνα, «αριστερό χέρι», αυτοί οι οδηγοί είναι το Ampere αναγκάζει μια αριστερόστροφη κατεύθυνση και να μεταφέρει τον οπλισμό για να περιστρέψετε. Στην οπλισμού περιέλιξης αγωγών επαγόμενη ηλεκτρεγερτική δύναμη (back-EMF), που κατευθύνεται αντίθετα προς την πηγή τάσης τροφοδοσίας. Καθώς ο οπλισμός αυξήσεις επιτάχυνσης και πίσω-EMF σε της περιέλιξης. Κατά συνέπεια, το ρεύμα οπλισμού μειώνεται από την αρχική προς την τιμή που αντιστοιχεί στα χαρακτηριστικά λειτουργίας του κινητήρα σημείο.

Για να αυξηθεί η ταχύτητα περιστροφής του οπλισμού, είναι απαραίτητο είτε να αυξηθεί το ρεύμα στο πηνίο του ή να μειώσει πίσω-EMF σε αυτό. Το τελευταίο μπορεί να επιτευχθεί με τη μείωση του μεγέθους του μαγνητικού πεδίου διέγερσης, μειώνοντας το ρεύμα στο τύλιγμα πεδίου. Αυτή η μέθοδος ελέγχου της ταχύτητας του DPT είναι ευρέως διαδεδομένη.

Η αρχή λειτουργίας του κινητήρα DC με ξεχωριστό διέγερση

Με την ένταξη των ακροδεκτών πηνίου διέγερσης (OB) σε μια ξεχωριστή πηγή τροφοδοσίας (ανεξάρτητα OM) ισχυρό DPT συνήθως γίνεται για να γίνει πιο βολικό για τον έλεγχο του μεγέθους του ρεύματος διέγερσης (για να αλλάξετε την ταχύτητα περιστροφής). Στις ιδιότητες της DPT με ανεξάρτητη ΟΒ ουσιαστικά παρόμοια DPT με ΟΒ, συνδέεται παράλληλα με τον οπλισμό περιέλιξη.

Παράλληλοι DPT

Η αρχή λειτουργίας των παράλληλων συνεχές ρεύμα πεδίου κινητήρα προσδιορίζεται από τη μηχανική χαρακτηριστικό, δηλ εξάρτηση της ταχύτητας περιστροφής του ροπής φορτίου στον άξονά του. Για μια τέτοια διακύμανση της ταχύτητας του κινητήρα κατά τη μετάβαση από ρελαντί προς την ονομαστική ροπή φορτίου είναι από 2 έως 10%. Αυτές οι μηχανικές ιδιότητες που ονομάζεται άκαμπτο.

Έτσι, η αρχή δράσης ενός κινητήρα DC με διακλάδωση προκαλεί την εφαρμογή του σε ενεργοποιητές με σταθερή ταχύτητα όταν ένας μεγάλος εύρος διακύμανσης φορτίου. Ωστόσο, χρησιμοποιείται ευρέως σε ρυθμιζόμενη ηλεκτρική κίνηση με μεταβλητή ταχύτητα. Επιπλέον, για τη ρύθμιση της ταχύτητας του μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως η μεταβολή του ρεύματος οπλισμού και το ρεύμα πεδίου.

Διαδοχική διέγερση της DPT

Η αρχή λειτουργίας του κινητήρα DC της σειράς διέγερσης ως παράλληλες, καθορίζεται από τη μηχανική χαρακτηριστικό, το οποίο στην περίπτωση αυτή είναι μαλακή, διότι στροφές του κινητήρα ποικίλλει σε μεγάλο βαθμό με τις αλλαγές του φορτίου. Πού είναι πιο συμφέρουσα η χρήση ενός κινητήρα συνεχούς ρεύματος; Η αρχή λειτουργίας της ταχύτητας του κινητήρα σιδηροδρομικής έλξης η οποία θα πρέπει να μειωθεί σε υπέρβαση των αυξήσεων σύνθεση και να επιστρέψει στην ονομαστική κίνηση όταν η πεδιάδα αντιστοιχεί πλήρως με DPT με διαδοχικά OB συνδέεται με τον οπλισμό περιέλιξης. Ως εκ τούτου, ένα σημαντικό μέρος των ηλεκτρικών μηχανών στον κόσμο είναι εξοπλισμένα με τέτοιες συσκευές.

Η αρχή λειτουργίας ενός κινητήρα συνεχούς ρεύματος με σειρά διέγερσης εφαρμόσουν το παλλόμενο ρεύμα κινητήρες έλξης που είναι ουσιαστικά το ίδιο με το DPT συνεπή RH, αλλά ειδικά σχεδιασμένα για λειτουργία με το διορθωθεί ήδη επί του σκάφους το ηλεκτρικό ρεύμα έχει μια σημαντική κυματισμός.