DC motor: prinsip Peta. DC motor: alat nu

Munggaran sadaya nimukeun dina abad ka-19 puteran mesin listrik nyaéta motor DC. Prinsip operasi eta geus dipikawanoh saprak tengah ahir abad ka ka waktu hadir DC motor (DPT) neruskeun satia ngawula baé, netepkeun ojah rupa-rupa mesin mangpaat sarta mekanisme.

Kahiji DPT

Dimimitian ti 30s tina abad ka-19 di ngembangkeun maranéhna aranjeunna geus Isro ngaliwatan sababaraha tahap. nyatana nu nepi ka ahir mesin ahir abad ka alternators hijina sumber daya éta sél galvanic. Ku alatan éta, sakabéh éta motor listrik kahiji ukur bisa dijalankeun dina ayeuna langsung.

Naon motor DC mimitina? Prinsip operasi sahiji alat jeung mesin anu keur diwangun dina satengah mimiti abad ka-19, nyaéta saperti kieu. Widang utama ieu susunan tetep tina permanén magnet atanapi electromagnets rod, teu boga circuit magnét katutup umum. Salient-kutub armature kabentuk sababaraha magnet rod misah dina sumbu umum, anu anu disetir ku pasukan pikageuleuhan tur pikaresepeun ka kutub induktor kana. wawakil has sahijina nya éta mesin W. Ricci (1833) jeung B. Jacoby (1834) dilengkepan saklar mékanis arus dina electromagnets jeung armatures kontak movable dina sirkuit tina armature pungkal.

Salaku mesin keur ngajalankeun Jacobi

Naon ieu prinsip mesin operasi? Engine Jacobi konstan arus jeung analogs na mibanda torsi éléktromagnétik pulsating. Salila waktu konvergénsi kutub sabalikna tina armature jeung induktor ku magnét atraksi gaya torsi motor gancang ngahontal maksimum hiji. Lajeng, nalika lokasi kutub tina armature sabalikna kutub tina induktor, switch mékanis jeung megatkeun ayeuna di electromagnets of armature nu. Torsi pakait ka nol. Alatan éta inersia of armature jeung disetir mékanisme jangkar kutub nu kaluar tina handapeun kutub induktor, dina titik ieu aranjeunna ti ayeuna switch disadiakeun dina arah nu lalawanan, polaritasna maranéhanana ogé tibalik, sarta gaya gravitasi jeung kutub pangcaketna ti induktor nu diganti ku kakuatan pikageuleuhan. Ku kituna, motor rotates Jacobi guncangan saterusna.

Nembongan jangkar annular

Di inti mesin solenoids armature Jacobi ayeuna périodik dipareuman, maranéhna nyieun hiji médan magnét ngiles, sarta énergi na geus ngajanggélék jadi karugian panas dina windings. Ku kituna, armature konversi electromechanical sumber kakuatan ayeuna (sél éléktrokimia) kana mékanis lumangsung therein intermittently. Naon ieu diperlukeun ditutup secara ku motor kontinyu pungkal ayeuna nu bakal ngalir terus salila sakabeh waktu operasi na.

Sarta fuhtufn sapertos didirikan dina 1860. Hiji Pachinotti. Naon béda ti na ngaheulaan DC motor? Prinsip operasi sahiji engine tur alat Pachinotti handap. Salaku anchors anjeunna dipaké cingcin baja jeung spokes dibereskeun dina aci nangtung. Dina hal ieu, jangkar nu teu mibanda kutub salient. Manéhna jadi neyavnopolyusnym.

armature coil pungkal anu tatu antara spokes tina ring, ends nu disambungkeun di séri jangkar, sarta ti titik tina sambungan unggal dua coils Tembok diwangun ketok dihubungkeun jeung pelat collector disusun sapanjang kuriling handap aci motor, jumlahna tina nu sarua lobana coils. Sakabéh armature ditutup dina diri jeung titik sambungan serial of coils na disambungkeun ka pelat collector padeukeut, nu ngageser dina sapasang rollers suplai ayeuna.

The jangkar annular geus ditempatkeun diantara kutub dua electromagnets dibereskeun induktor-stator, jadi yén garis gaya dijieun ku aranjeunna éksitasi médan magnét kaasup dina beungeut cylindrical luar tina armature motor di éksitasi kutub kalér dialirkeun kana armature annular, tanpa gerak kana pedalaman liang na, sarta asalna kaluar handapeun kutub kidul.

Salaku mesin keur ngajalankeun Pachinotti

Naon anjeunna kungsi prinsip Peta? DC motor Pachinotti digawé di jalan anu sarua sakumaha DPT modern.

Médan magnét of induktor kutub jeung polarities ieu geus salawasna geus sababaraha konduktor tina armature ayeuna kalayan arah konstan pungkal, wherein nu induktor sahandapeun kutub béda tina arah ayeuna armature geus tibalik. Ieu dihontal ku cara nempatkeun éta rollers suplai ayeuna, nu meta salaku brushes, dina spasi antara kutub induktor nu. Kituna armature ayeuna sakedapan flowed ka coil ngaliwatan roller, piring kolektor jeung kabeungkeut thereto taps, nu oge dina spasi antara kutub, lajeng flowed dina arah sabalikna sapanjang dua poluobmotkam-dahan, sarta tungtungna flowed ngaliwatan garis Cabang, piring kolektor jeung roller dina interpolar sejen interval. Dina ngalakukeun kitu, anu coil jangkar sahandapeun kutub of induktor nu robah, tapi arah aliran ayeuna tetep unchanged di aranjeunna.

Ku Undang ampere urang, keur unggal konduktor tina coil armature jeung ayeuna di médan magnét anu kutub induktor, kakuatan nu ditangtukeun ku arah aturan well-dipikawanoh "ditinggalkeun leungeun." Relatif ka sumbu tina mesin, kakuatan ieu nyieun torsi, sarta jumlah moments sadaya pasukan ieu méré total waktu tina DPT, nu geus di handapeun sababaraha pelat collector ampir konstan.

DPT jeung kalawan grammovskoy armature pungkal annular

Salaku mindeng kajadian dina sajarah sains jeung teknologi, anu penemuan A. Pachinotti teu dipaké. Ieu ieu poho pikeun 10 taun dugi di 1870 eta sacara mandiri teu ngulang Franco-Jerman manggihan H. Gramm dina desain sarupa ti generator DC. Dina mesin ieu, sumbu tina rotasi nyaéta horizontal sarta geus dipaké brushes karbon ngageser sapanjang elat collector desain ampir kontemporer. Ku taun th 70 ti abad ka-19 prinsip reversibility mesin listrik geus jadi well-dipikawanoh, sarta mesin Gramm dipaké salaku generator na DC motor. Prinsip operasi na ieu geus ditétélakeun di luhur.

Najan kanyataan yén penemuan tina armature cingcin éta hiji hambalan penting dina ngembangkeun DPT, pungkal (disebut grammovskoy) na kungsi aral signifikan. Médan magnét anu kutub induktor téh ukur pamadegan konduktor na (disebut aktif), anu iklas sahandapeun kutub ieu dina beungeut cylindrical luar armature kana. Pikeun aranjeunna eta ieu dipirig ku magnét gaya ampere, a torsi nu aya kaitannana ka sumbu motor. Maranéhanana konduktor aktif anu ngaliwatan jangkar ring aperture teu ilubiung dina kreasi momen. Aranjeunna mung aya gunana dissipated énérgi dina bentuk tina leungitna panas.

Ti cingcin kana jangkar kendang

Alamat shortcoming ieu anchors ring junun 1873 ku kawentar Jerman listrik F. Gefner-Alteneku. Kumaha teu eta functioned DC motor? Prinsip operasi alat, stator induktor na sarua motor kalawan ring pungkal. Tapi desain armature jeung na pungkal robah.

Gefner-Altenek adzab kaluar yén arah arus armature ngalir ti sikat tetep, dina konduktor grammovskoy pungkal éksitasi di kutub meungkeut sok sabalikna, nyaéta aranjeunna bisa kagabung dina windings situated dina beungeut cylindrical luar tina coil kalayan rubak (pitch) sarua jeung pitch kutub (nu kuriling armature, nepi ka hiji kutub éksitasi nu).

Dina hal ieu, janten teu perlu dina liang sirkular of armature, sarta nu kabukti kana silinder solid (kendang). Ieu pungkal na jangkar téa narima nami kendang. Konsumsi tambaga di dinya kalawan jumlah anu sarua konduktor aktif loba kurang leuwih taun grammovskoy pungkal.

Jangkar gear janten

Mesin sarta Gramm-Gefner Alteneka jangkar beungeut éta lemes, tur konduktor na pungkal disusun dina celah di antara eta jeung kutub induktor nu. Jarak antara beungeut cylindrical kerung sahiji kutub éksitasi na beungeut gilig armature ngahontal sababaraha milimeter. Kituna, pikeun nyieun kakuatan médan magnét dipikahoyong diperlukeun pikeun nerapkeun coils éksitasi kalawan kakuatan magnetomotive badag (ku angka nu gede ngarupakeun robah warna ka warna). Ieu greatly ngaronjat ukuran sarta beurat anu mesin. Sajaba ti éta, beungeut rata tina coils armature dinya éta hésé ngalereskeun. Tapi kumaha nu bisa jadi? Memang keur aksi dina konduktor ku gaya ampere ayeuna kudu di titik dina spasi kalayan widang magnetik tinggi (kalawan kapadetan fluks magnétik).

Tétéla yén ieu téh teu perlu. Amérika manggihan H. Maxim gun némbongkeun yén lamun jangkar nu nedunan gear kendang, jeung alur kabentuk antara huntu jeung nempatkeun coil pungkal kendang, celah antara kutub jeung éksitasi bisa diréduksi jadi fraksi-millimeter a. Kasebut nyaéta dimungkinkeun pikeun nyata ngurangan ukuranana ti coils éksitasi, tapi torsi DPT teu turun.

Salaku fungsi saperti motor DC? Prinsip operasi anu dumasar kana kanyataan yen jangkar gaya magnét toothed diterapkeun henteu kana konduktor dina liang na (médan magnét dina éta téh praktis bolos), sarta ka pisan huntu. Ayana ayeuna dina konduktor dina alur mangrupa kritik pikeun lumangsungna gaya ieu.

Kumaha carana meunang leupas tina arus eddy

pamutahiran penting séjén dijieun manggihan kawentar TA Edison. Naon anjeunna ditambahkeun kana motor DC? Prinsip operasi geus tetep unchanged, tapi bahan ti nu dijieun jangkar na robah. Gantina urut masif anjeunna a laminated ipis listrik terasing tina silih ku cadar baja. Ieu ngurangan gedena tina arus eddy (Foucault arus) dina armature, anu ngaronjat kekecapan mesin.

Prinsip operasi tina motor DC

Sakeudeung deui bisa jadi ngarumuskeun saperti kieu: nalika ngahubungkeun armature pungkal motor bungah ka sumber daya therein timbul ayeuna badag disebut inrush jeung exceeding sababaraha kali nilai dipeunteun. Leuwih ti éta, di handapeun kutub éksitasi tina arah polaritasna sabalikna tina arus dina konduktor tina armature pungkal dina sabalikna sarua ditémbongkeun saperti dina gambar di handap ieu. Numutkeun aturan, "leungeun kénca", Panungtun ieu teh ampere Angkatan arah counterclockwise tur mawa armature mun muterkeun. Dina armature nu pungkal konduktor ngainduksi gaya éléktromotif (deui-EMF), diarahkeun oppositely kana sumber tegangan suplai. Salaku armature akselerasi naek na deui-EMF di na pungkal. Sasuai, arus armature diréduksi ti awal kana nilai pakait kana titik ciri operasi engine.

Pikeun ningkatkeun laju rotasi armature nu, perlu boh nambahan ayeuna dina coil na atawa ngurangan deui-EMF di jerona. Kiwari dimungkinkeun bisa dihontal ku turunna gedéna médan magnét éksitasi ku ngurangan ayeuna dina widang pungkal. Metoda ieu ngadalikeun laju DPT anu nyebar.

Prinsip operasi tina motor DC ku éksitasi misah

Jeung citakan tina widang pungkal terminal (OB) ka sumber daya misah (bebas Om) kuat DPT biasana dipigawé sangkan eta leuwih merenah pikeun ngadalikeun gedena tina éksitasi ayeuna (guna ngarobah laju rotational). Dina sipat DPT jeung OB bebas DPT substansi sarupa kalayan OB, disambungkeun di paralel kalawan armature nu pungkal.

shunt DPT

Prinsip operasi of paralel DC widang motor ayeuna ditangtukeun ku ciri mékanis, i.e. gumantungna teh laju rotasi beban torsi on aci na. Pikeun misalna hiji variasi speed engine dina transisi tina idling kana beban torsi nu dipeunteun téh ti 2 nepi ka 10%. Ieu sifat mékanis disebut kaku.

Ku kituna, prinsip Peta of a motor DC ku shunt ngabalukarkeun aplikasi taun actuators kalawan speed konstanta lamun rentang variasi beban badag. Sanajan kitu, eta anu loba dipaké dina drive listrik diatur kalawan speed variabel. Leuwih ti éta, pikeun angger speed na bisa dipaké salaku parobahan ayeuna armature jeung arus sawah.

éksitasi sequential tina DPT

Prinsip operasi tina motor DC ti séri éksitasi sakumaha paralel, éta ditangtukeun ku ciri mékanis nu dina hal ieu lemes, lantaran speed engine greatly variasina kalayan parobahan beban. Dimana paling nguntungkeun keur ngagunakeun motor DC? Prinsip operasi tina traction kareta speed motor nu kedah ngurangan di overcoming nu naék komposisi sarta balik deui ka gerak nominal nalika polos nu pakait pinuh ku DPT jeung OB sequentially disambungkeun ka armature pungkal. Ku alatan éta, nyangkokkeun signifikan tina locomotives listrik di dunya dilengkepan Alat sapertos.

Prinsip operasi of a motor DC kalawan runtuyan éksitasi nerapkeun sakumaha pulsating motor traction ayeuna mana aya dasarna sami jeung DPT konsisten RH, tapi dirancang husus pikeun operasi jeung rectified geus di dewan arus listrik gaduh ripple penting.