(Mungu wangu, jinsi wakati unavyoenda haraka!). Mada ya leo inaweza kuwa ya kupendeza kwa watu wachache, lakini ikiwa mtu yeyote ana nia, itakuwa ya manufaa sana kwao. Hebu sikiliza trudnopisaka: Tafadhali andika wazi juu ya muundo wa motors za umeme za DC. Unaweza kutumia moja ya aina kama mfano. Baada ya yote, kwa upande mmoja, kanuni ya operesheni ni rahisi sana, lakini kwa upande mwingine, ikiwa hutawanya moja ya magari ya umeme, basi kuna sehemu nyingi, madhumuni ambayo si dhahiri. Na kwenye tovuti mwanzoni mwa matokeo ya utafutaji kuna jina tu la maelezo haya, bora zaidi. Ninapanga kukusanya injini rahisi ya umeme pamoja na watoto wangu ili iwasaidie kuelewateknolojia na hawakuogopa kuisimamia.

Hatua ya kwanza ya maendeleo ya motor ya umeme (1821-1832) inahusiana kwa karibu na kuundwa kwa vifaa vya kimwili ili kuonyesha uongofu unaoendelea wa nishati ya umeme katika nishati ya mitambo.

Mnamo 1821, M. Faraday, akisoma mwingiliano wa waendeshaji na sasa na sumaku, ilionyesha kuwa sasa umeme husababisha mzunguko wa kondakta karibu na sumaku au mzunguko wa sumaku karibu na kondakta. Uzoefu wa Faraday ulithibitisha uwezekano wa msingi wa kujenga motor ya umeme.

Hatua ya pili ya maendeleo ya motors za umeme (1833-1860) ilikuwa na sifa ya miundo yenye harakati za mzunguko wa silaha.

Thomas Davenport, mhunzi na mvumbuzi wa Kimarekani, alibuni injini ya kwanza ya umeme ya mzunguko wa DC mnamo 1833 na kuunda treni ya mfano inayoendeshwa nayo. Mnamo 1837 alipokea hati miliki ya mashine ya umeme.

Mnamo 1834, B. S. Jacobi aliunda gari la kwanza la umeme la moja kwa moja la dunia, ambalo alitekeleza kanuni ya mzunguko wa moja kwa moja wa sehemu ya kusonga ya injini. Mnamo Septemba 13, 1838, mashua yenye abiria 12 ilisafiri kando ya Neva dhidi ya mkondo kwa kasi ya karibu 3 km / h. Mashua hiyo ilikuwa na magurudumu yenye vilele. Magurudumu yaliendeshwa na motor ya umeme, ambayo ilipokea sasa kutoka kwa betri ya seli 320 za galvanic. Hii ilikuwa mara ya kwanza kwa gari la umeme kuonekana kwenye meli.

Majaribio ya miundo mbalimbali ya magari ya umeme yalipelekea B. S. Jacobi na watafiti wengine kufikia hitimisho zifuatazo:

• upanuzi wa matumizi ya motors umeme ni tegemezi moja kwa moja juu ya kupunguzwa kwa gharama ya nishati ya umeme, yaani, juu ya kuundwa kwa jenereta ambayo ni ya kiuchumi zaidi kuliko seli za galvanic;
• motors za umeme zinapaswa kuwa na vipimo vidogo iwezekanavyo, nguvu za juu na ufanisi wa juu;
• Hatua ya ukuzaji wa motors za umeme inahusishwa na ukuzaji wa miundo na armature ya nguzo isiyo ya kawaida ya annular na torque ya karibu mara kwa mara.

Hatua ya tatu ya maendeleo ya motors umeme ni sifa ya ugunduzi na matumizi ya viwanda ya kanuni ya uchochezi binafsi, kuhusiana na ambayo kanuni ya reversibility ya mashine ya umeme hatimaye kutambuliwa na kutengenezwa. Motors za umeme zilitumiwa na chanzo cha bei nafuu cha nishati ya umeme - jenereta ya sasa ya moja kwa moja ya umeme.

Mnamo 1886, motor ya umeme ya DC ilipata sifa kuu za muundo wa kisasa. Baadaye, aliboresha zaidi na zaidi.

Hivi sasa, ni ngumu kufikiria maisha ya mwanadamu bila motor ya umeme. Inatumika katika treni, mabasi ya trolley, tramu. Mimea na viwanda vina mashine za umeme zenye nguvu. Vipu vya umeme vya nyama, wasindikaji wa chakula, grinders za kahawa, wasafishaji wa utupu - yote haya hutumiwa katika maisha ya kila siku na yana vifaa vya motors za umeme.

Idadi kubwa ya mashine za umeme hufanya kazi kwa kanuni ya kurudisha nyuma na kuvutia sumaku. Ikiwa utaweka waya kati ya miti ya kaskazini na kusini ya sumaku na kupitisha mkondo kupitia hiyo, itasukuma nje. Je, hili linawezekanaje? Ukweli ni kwamba kupitia kondakta, sasa huunda shamba la sumaku la mviringo karibu na urefu wote wa waya. Mwelekeo wa uwanja huu umewekwa na utawala wa gimlet (screw).

Wakati shamba la mviringo la kondakta linapoingiliana na shamba la sare ya sumaku, kati ya miti shamba la magnetic hupungua kwa upande mmoja na kuimarisha kwa upande mwingine. Hiyo ni, kati inakuwa elastic na nguvu inayosababisha inasukuma waya nje ya shamba la sumaku kwa pembe ya digrii 90 katika mwelekeo uliowekwa na utawala wa kushoto (sheria ya mkono wa kulia hutumiwa kwa jenereta, na kushoto- utawala wa mkono unafaa tu kwa motors). Nguvu hii inaitwa "Ampere" na ukubwa wake imedhamiriwa na sheria ya Ampere F = BxIxL, ambapo B ni thamani ya induction ya magnetic ya shamba; I - sasa inayozunguka katika kondakta; L - urefu wa waya.

Jambo hili lilitumika kama kanuni ya msingi ya uendeshaji wa motors za kwanza za umeme, na kanuni hiyo hiyo bado inatumika leo. Motors za DC zenye nguvu kidogo hutumia sumaku za kudumu ili kuunda uwanja wa sumaku wa mara kwa mara. Katika motors za umeme za nguvu za kati na za juu, uwanja wa magnetic sare huundwa kwa kutumia upepo wa msisimko au inductor.

Hebu tuangalie kanuni ya kuunda harakati za mitambo kwa kutumia umeme kwa undani zaidi. Mchoro wa nguvu unaonyesha motor rahisi ya umeme. Katika uwanja wa magnetic sare, tunaweka sura ya waya kwa wima na kupitisha sasa kwa njia hiyo. Nini kinaendelea? Fremu huzunguka na kusonga kwa hali ya hewa kwa muda hadi kufikia nafasi ya mlalo. Msimamo huu wa neutral ni kituo cha wafu - mahali ambapo athari ya shamba kwenye conductor ya sasa ya kubeba ni sifuri. Ili harakati iendelee, unahitaji kuongeza angalau sura moja zaidi na uhakikishe kuwa mwelekeo wa sasa katika sura umebadilishwa kwa wakati unaofaa. Video ya mafunzo chini ya ukurasa inaonyesha wazi mchakato huu.

Motor ya kisasa ya DC, badala ya sura moja, ina silaha na waendeshaji wengi waliowekwa kwenye grooves, na badala ya sumaku ya kudumu ya farasi, ina stator yenye upepo wa msisimko na miti miwili au zaidi. Takwimu inaonyesha sehemu ya msalaba wa motor mbili za umeme. Kanuni ya uendeshaji wake ni kama ifuatavyo. Ikiwa mwendo wa sasa "mbali na sisi" (ulio na alama ya msalaba) hupitishwa kupitia waya za sehemu ya juu ya silaha, na katika sehemu ya chini - "kuelekea kwetu" (iliyo na alama), basi kulingana na kushoto. -utawala wa mkono, waendeshaji wa juu watasukumwa nje ya uwanja wa magnetic wa stator hadi kushoto, na waendeshaji wa nusu ya chini ya nanga watasukumwa kwa haki kulingana na kanuni sawa. Kwa kuwa waya wa shaba umewekwa kwenye grooves ya silaha, nguvu nzima ya athari itahamishiwa kwake, na itazunguka. Kisha unaweza kuona kwamba wakati kondakta aliye na mwelekeo wa sasa "mbali na sisi" anageuka chini na kusimama kinyume na pole ya kusini iliyoundwa na stator, itapigwa kwa upande wa kushoto, na kuvunja kutatokea. Ili kuzuia hili kutokea, unahitaji kugeuza mwelekeo wa sasa katika waya mara tu mstari wa neutral unapovuka. Hii imefanywa kwa kutumia mtoza - kubadili maalum ambayo inaunganisha vilima vya silaha na mzunguko wa jumla wa motor umeme.

Kwa hivyo, vilima vya silaha hupitisha torque kwa shimoni la gari la umeme, ambalo huendesha mifumo ya kufanya kazi ya vifaa vyovyote, kama vile, kwa mfano, mashine ya kuunganisha mesh. Ingawa motor induction ya AC inatumika katika kesi hii, kanuni ya msingi ya uendeshaji wake ni sawa na ile ya motor DC - inasukuma kondakta anayebeba sasa nje ya uwanja wa sumaku. Ni motor ya umeme ya asynchronous tu ina uwanja wa sumaku unaozunguka, wakati motor ya umeme ya DC ina uwanja wa tuli.

Kimuundo, motors zote za umeme za DC zinajumuisha inductor na armature, ikitenganishwa na pengo la hewa.

Inductor (stator) ya motor ya umeme ya DC hutumiwa kuunda uwanja wa magnetic wa stationary wa mashine na ina sura, nguzo kuu na za ziada. Sura hutumikia kwa kufunga miti kuu na ya ziada na ni kipengele cha mzunguko wa magnetic wa mashine. Juu ya miti kuu kuna vilima vya msisimko vinavyotengenezwa ili kuunda shamba la magnetic ya mashine, kwenye miti ya ziada kuna upepo maalum ambao hutumikia kuboresha hali ya kubadili.

Silaha ya motor ya umeme ya DC ina mfumo wa sumaku uliokusanywa kutoka kwa karatasi tofauti, vilima vya kufanya kazi vilivyowekwa kwenye grooves, na mtoza ambaye hutumikia kusambaza sasa moja kwa moja kwa vilima vya kufanya kazi.

Mtoza ni silinda iliyowekwa kwenye shimoni ya injini na iliyofanywa kwa sahani za shaba zilizotengwa kutoka kwa kila mmoja. Msafiri ana protrusions ya jogoo ambayo mwisho wa sehemu za vilima vya silaha huuzwa. Ya sasa inatolewa kutoka kwa mtoza kwa kutumia brashi ambayo hutoa mawasiliano ya kuteleza na mtoza. Brushes ni fasta katika wamiliki wa brashi, ambayo huwashikilia katika nafasi fulani na kutoa shinikizo la lazima la brashi kwenye uso wa commutator. Brashi na wamiliki wa brashi huwekwa kwenye msalaba uliounganishwa na nyumba ya magari ya umeme.

Injini ya ushuru ni nzuri sana. Ni rahisi sana na ni rahisi kurekebisha. Unaweza kuongeza kasi, kuipunguza, sifa za mitambo ni ngumu, inashikilia torque na bang. Utegemezi ni wa moja kwa moja. Kweli, ni hadithi ya hadithi, sio gari. Ikiwa sio kwa kuruka moja katika marashi katika ladha hii yote - mtoza.

Hii ni kitengo ngumu, cha gharama kubwa na kisichoaminika sana. Inatia cheche, husababisha kuingiliwa, na kuziba na vumbi la conductive kutoka kwa brashi. Na chini ya mzigo mzito inaweza kuwaka, kutengeneza moto wa mviringo, na kisha ndivyo, injini imefungwa. Itapunguza kila kitu kwa ufupi.

Lakini mtoza ni nini hata hivyo? Kwa nini anahitajika? Hapo juu nilisema kwamba mtoza ni inverter ya mitambo. Kazi yake ni kubadili voltage ya silaha nyuma na nje, kufichua vilima kwa mtiririko.

Mtoza katika mashine za umeme hufanya kama kirekebishaji cha kubadilisha sasa ndani ya mkondo wa moja kwa moja (kwenye jenereta) na kama swichi ya kiotomatiki kwa mwelekeo wa sasa katika kondakta za silaha zinazozunguka (kwenye motors).

Wakati uwanja wa sumaku unavuka na waendeshaji wawili tu wanaounda sura, mtoza atakuwa pete moja iliyokatwa katika sehemu mbili, iliyotengwa kutoka kwa kila mmoja. Kwa ujumla, kila pete ya nusu inaitwa sahani ya mtoza.

Mwanzo na mwisho wa sura kila moja imeunganishwa kwenye sahani yao ya ushuru. Brashi zimewekwa kwa njia ambayo mmoja wao huunganishwa kila wakati na kondakta ambayo itasonga kwenye ncha ya kaskazini, na nyingine kwa kondakta ambayo itasonga kwenye pole ya kusini.

Mchele. 2. Picha iliyorahisishwa ya hifadhi

Mchele. 3. Urekebishaji wa AC kwa kutumia commutator

Wacha tupe sura harakati ya kuzunguka kwa mwelekeo wa saa. Wakati fremu inayozunguka inachukua nafasi iliyoonyeshwa kwenye Mtini. 3, A, sasa kubwa zaidi itaingizwa katika waendeshaji wake, kwa vile waendeshaji huvuka mistari ya magnetic ya nguvu, kusonga perpendicular kwao.

Sasa iliyosababishwa kutoka kwa kondakta B iliyounganishwa na sahani ya mtoza 2 itapita kwa brashi 4 na, baada ya kupitia mzunguko wa nje, kupitia brashi 3 itarudi kwa kondakta A. Katika kesi hii, brashi ya kulia itakuwa chanya na brashi ya kushoto hasi.

Mzunguko zaidi wa sura (nafasi B) itasababisha tena uingizaji wa sasa katika waendeshaji wote wawili; hata hivyo, mwelekeo wa sasa katika waendeshaji utakuwa kinyume na ule waliyokuwa nao katika nafasi A. Kwa kuwa sahani za ushuru zitazunguka pamoja na waendeshaji, brashi 4 itatoa tena umeme wa sasa kwa mzunguko wa nje, na kwa njia ya brashi 3 sasa itarudi kwenye sura.

Inafuata kwamba, licha ya mabadiliko katika mwelekeo wa sasa katika waendeshaji wanaozunguka wenyewe, kutokana na ubadilishaji uliofanywa na mtozaji, mwelekeo wa sasa katika mzunguko wa nje haujabadilika.

Kwa wakati unaofuata (nafasi D), wakati sura tena inachukua nafasi yake kwenye mstari wa neutral, hakutakuwa tena na sasa katika waendeshaji na, kwa hiyo, katika mzunguko wa nje.

Katika wakati unaofuata, mzunguko unaozingatiwa wa harakati utarudiwa kwa mpangilio sawa. Kwa hivyo, mwelekeo wa sasa unaosababishwa katika mzunguko wa nje kutokana na mtoza utabaki sawa wakati wote, na wakati huo huo polarity ya brashi itabaki sawa.

Mkutano wa brashi ni muhimu kusambaza umeme kwa coils kwenye rotor inayozunguka na kubadili sasa katika windings ya rotor. Brashi - mawasiliano ya kudumu (kawaida grafiti au shaba-graphite). Brushes hufungua na kufunga sahani za mawasiliano za rotor commutator kwa mzunguko wa juu. Matokeo yake, wakati wa uendeshaji wa DPT, michakato ya muda mfupi hutokea katika vilima vya rotor. Taratibu hizi husababisha cheche kwa mtoza, ambayo hupunguza kwa kiasi kikubwa uaminifu wa DPT. Ili kupunguza cheche, njia mbalimbali hutumiwa, moja kuu ambayo ni ufungaji wa miti ya ziada. Katika mikondo ya juu, michakato yenye nguvu ya muda mfupi hufanyika kwenye rotor ya DMT, kama matokeo ambayo cheche zinaweza kufunika kila wakati sahani zote za waendeshaji, bila kujali nafasi ya brashi. Jambo hili linaitwa cheche za pete za mtoza au "moto wa mviringo". Kuchochea kwa pete ni hatari kwa sababu sahani zote za ushuru zinawaka wakati huo huo na maisha yake ya huduma yamepunguzwa sana. Kwa kuibua, cheche za pete huonekana kwa namna ya pete ya mwanga karibu na mtoza. Athari ya cheche ya pete ya mtoza haikubaliki. Wakati wa kuunda anatoa, vikwazo vinavyofaa vinawekwa kwenye torques ya juu (na kwa hiyo mikondo ya rotor) iliyotengenezwa na motor. Muundo wa motor unaweza kuwa na vitengo vya brashi-commutator moja au zaidi.

Lakini tayari ni karne ya 21 na semiconductors za bei nafuu na zenye nguvu sasa ziko kila upande. Kwa hivyo kwa nini tunahitaji inverter ya mitambo ikiwa tunaweza kuifanya elektroniki? Hiyo ni kweli, hakuna haja! Kwa hiyo tunachukua na kuchukua nafasi ya mtoza kwa swichi za nguvu, na pia kuongeza sensorer nafasi ya rotor ili tujue ni wakati gani wa kubadili windings.

Na kwa urahisi zaidi, tunageuza injini ndani - ni rahisi zaidi kuzungusha sumaku au vilima rahisi vya msisimko kuliko silaha iliyo na tama hii yote kwenye ubao. Rotor hapa ni sumaku yenye nguvu ya kudumu au vilima vinavyoendeshwa na pete za kuteleza. Ambayo, ingawa inaonekana kama mtoza, inaaminika zaidi kuliko hiyo.

Na tunapata nini? Haki! Brushless DC motor aka BLDC. Sifa zote zile zile nzuri na zinazofaa za DPT, lakini bila mtozaji huyu mbaya. Na usichanganye BLDC na motors synchronous. Hizi ni mashine tofauti kabisa na zina kanuni tofauti za uendeshaji na udhibiti, ingawa kimuundo zinafanana SANA na synchronizer sawa inaweza kufanya kazi kwa urahisi kama BLDC, na kuongeza sensorer tu na mfumo wa udhibiti. Lakini hiyo ni hadithi tofauti kabisa. zaidi kuhusu yeye.

Kuendelea mada ya motor DC, ni lazima ieleweke kwamba kanuni ya uendeshaji wa motor umeme inategemea inverting DC sasa katika mzunguko wa silaha ili hakuna kuvunja na mzunguko wa rotor ni iimarishwe katika rhythm mara kwa mara. Ikiwa unabadilisha mwelekeo wa sasa katika upepo wa kusisimua wa stator, basi, kwa mujibu wa utawala wa kushoto, mwelekeo wa mzunguko wa rotor utabadilika. Jambo lile lile litatokea ikiwa tutabadilishana maeneo ya waasiliani wa brashi ambayo hutoa nishati kutoka kwa chanzo hadi vilima vya silaha. Lakini ukibadilisha "+" "-" hapa na pale, mwelekeo wa mzunguko wa shimoni hautabadilika. Kwa hiyo, kwa kanuni, sasa mbadala inaweza kutumika kwa nguvu motor vile, kwa sababu sasa katika inductor na armature itabadilika wakati huo huo. Katika mazoezi, vifaa vile hutumiwa mara chache.

Nadhani wengi wenu ambao wamejishughulisha na injini wanaweza kuwa wamegundua kuwa wana sauti ya kuanzia, wakati motor mwanzoni inaweza kutikisa sindano ya ammeter, kwa mfano, kwa ampere, na baada ya kuongeza kasi matone ya sasa hadi 200 mA. .

Kwa nini hii inatokea? Hivi ndivyo back emf inavyofanya kazi. Wakati injini imesimamishwa, sasa ambayo inaweza kupita kwa njia hiyo inategemea tu vigezo viwili - voltage ya usambazaji na upinzani wa vilima vya silaha. Kwa hivyo ni rahisi kujua kiwango cha juu cha sasa ambacho injini inaweza kukuza na ambayo mzunguko unapaswa kuhesabiwa. Inatosha kupima upinzani wa upepo wa magari na kugawanya voltage ya usambazaji kwa thamani hii. Kwa urahisi kwa sheria ya Ohm. Hii itakuwa kiwango cha juu cha kuanzia sasa.

Lakini inapoongezeka kasi, jambo la kuchekesha huanza: vilima vya silaha husogea kwenye uwanja wa sumaku wa stator na EMF inaingizwa ndani yake, kama kwenye jenereta, lakini inaelekezwa kinyume na ile inayozunguka injini. Na kwa sababu hiyo, sasa kwa njia ya silaha hupungua kwa kasi, zaidi, kasi ya juu.

Na ikiwa injini imeimarishwa zaidi njiani, basi emf ya nyuma itakuwa ya juu kuliko usambazaji na injini itaanza kusukuma nishati kwenye mfumo, kuwa jenereta.

Kuhusu mzunguko wa umeme wa kuwasha injini, kuna kadhaa yao na zinaonyeshwa kwenye takwimu. Wakati vilima vinaunganishwa kwa sambamba, vilima vya silaha vinafanywa kwa idadi kubwa ya zamu za waya nyembamba. Kwa uunganisho huu, sasa iliyobadilishwa na mtoza itakuwa chini sana kwa sababu ya upinzani wa juu na sahani hazitawaka au kuchoma sana. Ikiwa unafanya uunganisho wa mfululizo wa windings ya inductor na armature, basi upepo wa inductor unafanywa kwa waya wa kipenyo kikubwa na zamu chache, kwa sababu. sasa silaha nzima inapita kupitia vilima vya stator. Kwa udanganyifu kama huo na mabadiliko ya sawia katika maadili ya sasa na idadi ya zamu, nguvu ya sumaku inabaki thabiti, na sifa za ubora wa kifaa huwa bora.

Leo, motors za DC hazitumiwi sana katika uzalishaji. Miongoni mwa hasara za aina hii ya mashine za umeme, mtu anaweza kutambua kuvaa haraka kwa mkusanyiko wa brashi-mtoza. Faida - sifa nzuri za kuanzia, marekebisho rahisi ya mzunguko na mwelekeo wa mzunguko, unyenyekevu wa kubuni na udhibiti.

Siku hizi, motors za DC zenye msisimko wa kujitegemea zinazodhibitiwa na waongofu wa thyristor hutumiwa katika anatoa za umeme za viwanda.Anatoa hizi hutoa udhibiti wa kasi juu ya aina mbalimbali. Udhibiti wa kasi ya kushuka kutoka kwa nominella unafanywa kwa kubadilisha voltage kwenye silaha, na juu - kwa kudhoofisha mtiririko wa uchochezi. Vikwazo vya nguvu na kasi vinatambuliwa na mali ya motors kutumika, si vifaa vya semiconductor. Thyristors inaweza kuunganishwa kwa mfululizo au kwa sambamba ikiwa sio juu ya kutosha. voltage au darasa la sasa. Nguvu ya sasa na torque ni mdogo na uwezo wa overload ya mafuta ya motor.

Kanuni ya uendeshaji:

Mkutano wa DC Motor KWA MAELEZO:

Kwa wale wanaotamani, naweza kukuambia kwa undani zaidi au, kwa mfano, ni nini. Naam, tu kwa wale ambao wana kiu - maelezo kuhusu . Nakala asili iko kwenye wavuti InfoGlaz.rf Unganisha kwa nakala ambayo nakala hii ilitolewa -

Motors za umeme ni vifaa ambavyo nishati ya umeme inabadilishwa kuwa nishati ya mitambo. Kanuni ya operesheni yao inategemea uzushi wa induction ya sumakuumeme.

Hata hivyo, njia ya mashamba ya magnetic kuingiliana, na kusababisha rotor motor kuzunguka, tofauti kwa kiasi kikubwa kulingana na aina ya ugavi voltage - alternating au moja kwa moja.

Kanuni ya uendeshaji wa motor ya umeme ya DC inategemea athari ya kurudisha nyuma kwa nguzo kama za sumaku za kudumu na mvuto wa nguzo tofauti. Kipaumbele cha uvumbuzi wake ni wa mhandisi wa Kirusi B. S. Jacobi. Mfano wa kwanza wa viwanda wa motor DC iliundwa mnamo 1838. Tangu wakati huo, muundo wake haujapata mabadiliko ya kimsingi.

Katika motors za chini za nguvu za DC, moja ya sumaku iko kimwili. Imeunganishwa moja kwa moja na mwili wa mashine. Ya pili imeundwa katika vilima vya silaha baada ya kuunganisha chanzo cha moja kwa moja kwa hiyo. Kwa kusudi hili, kifaa maalum hutumiwa - kitengo cha commutator-brashi. Mtoza yenyewe ni pete ya conductive iliyounganishwa na shimoni ya motor. Mwisho wa vilima vya silaha huunganishwa nayo.

Ili torque kutokea, nguzo za sumaku ya kudumu ya silaha lazima zibadilishwe kila wakati. Hii inapaswa kutokea wakati pole inavuka kinachojulikana kama upande wowote wa sumaku. Kwa kimuundo, tatizo hili linatatuliwa kwa kugawanya pete ya mtoza katika sekta zilizotengwa na sahani za dielectric. Mwisho wa vilima vya silaha huunganishwa nao kwa njia mbadala.

Ili kuunganisha mtoza kwa usambazaji wa umeme, brashi inayoitwa hutumiwa - vijiti vya grafiti na conductivity ya juu ya umeme na mgawo wa chini wa msuguano wa sliding.

Vilima vya silaha haviunganishwa kwenye mtandao wa usambazaji, lakini vinaunganishwa na rheostat ya kuanzia kwa njia ya mkutano wa commutator-brush. Mchakato wa kuwasha motor kama hiyo inajumuisha kuunganisha kwenye mtandao wa usambazaji na kupunguza hatua kwa hatua upinzani wa kazi katika mzunguko wa silaha hadi sifuri. Motor umeme hugeuka vizuri na bila overload.

Vipengele vya kutumia motors asynchronous katika mzunguko wa awamu moja

Licha ya ukweli kwamba uwanja wa magnetic unaozunguka wa stator ni rahisi kupata kutoka kwa voltage ya awamu ya tatu, kanuni ya uendeshaji wa motor ya umeme ya asynchronous inaruhusu kufanya kazi kutoka kwa mtandao wa kaya wa awamu moja ikiwa mabadiliko fulani yanafanywa kwa muundo wao.

Kwa kufanya hivyo, stator lazima iwe na windings mbili, moja ambayo ni "kuanza" vilima. Ya sasa ndani yake hubadilishwa kwa awamu na 90 ° kutokana na kuingizwa kwa mzigo wa tendaji katika mzunguko. Mara nyingi kwa hili

Karibu maingiliano kamili ya uwanja wa sumaku huruhusu injini kupata kasi hata kwa mizigo muhimu kwenye shimoni, ambayo ndio inahitajika kwa operesheni ya kuchimba visima, nyundo za kuzunguka, visafishaji vya utupu, grinders au polishers ya sakafu.

Ikiwa moja inayoweza kubadilishwa imejumuishwa katika mzunguko wa usambazaji wa injini kama hiyo, basi mzunguko wake wa mzunguko unaweza kubadilishwa vizuri. Lakini mwelekeo, unapowezeshwa kutoka kwa mzunguko wa sasa unaobadilika, hauwezi kubadilishwa.

Motors kama hizo za umeme zina uwezo wa kukuza kasi ya juu sana, ni ngumu na zina torque kubwa. Walakini, uwepo wa mkusanyiko wa brashi ya commutator hupunguza maisha yao ya huduma - brashi ya grafiti huvaa haraka sana kwa kasi ya juu, haswa ikiwa msafiri ana uharibifu wa mitambo.

Motors za umeme zina ufanisi mkubwa zaidi (zaidi ya 80%) ya vifaa vyote vilivyoundwa na mwanadamu. Uvumbuzi wao mwishoni mwa karne ya 19 unaweza kuchukuliwa kuwa leap ya ubora katika ustaarabu, kwa sababu bila wao haiwezekani kufikiria maisha ya jamii ya kisasa kulingana na teknolojia ya juu, na kitu cha ufanisi zaidi bado hakijazuliwa.

Kanuni ya synchronous ya uendeshaji wa motor ya umeme kwenye video

Mitambo ya umeme inayoendeshwa na mkondo wa moja kwa moja hutumiwa mara chache sana ikilinganishwa na motors zinazoendeshwa na mkondo wa kubadilisha. Katika hali ya ndani, motors za umeme za DC hutumiwa katika toys za watoto, zinazotumiwa na betri za kawaida za DC. Katika uzalishaji, motors za umeme za DC huendesha vitengo na vifaa mbalimbali. Zinaendeshwa na betri zenye nguvu.

Kubuni na kanuni ya uendeshaji

Motors za DC ni sawa katika muundo na motors za AC synchronous, na tofauti kuwa aina ya sasa. Mifano rahisi za maonyesho ya magari zilitumia sumaku moja na fremu yenye mkondo unaopita ndani yake. Kifaa kama hicho kilizingatiwa kama mfano rahisi. Injini za kisasa ni vifaa vya kisasa sana vinavyoweza kuendeleza nguvu kubwa.

Upepo kuu wa motor ni silaha, ambayo hutolewa kwa nguvu kwa njia ya commutator na utaratibu wa brashi. Inazunguka kwenye uwanja wa sumaku unaoundwa na miti ya stator (nyumba ya magari). Silaha imetengenezwa na vilima kadhaa vilivyowekwa kwenye grooves yake na kuhifadhiwa hapo na kiwanja maalum cha epoxy.

Stator inaweza kuwa na vilima vya shamba au sumaku za kudumu. Katika motors za nguvu za chini, sumaku za kudumu hutumiwa, na katika motors za nguvu za juu, stator ina vifaa vya vilima vya shamba. Stator imefungwa kwenye ncha na vifuniko na fani zilizojengwa ambazo hutumikia kuzunguka shimoni la silaha. Shabiki wa baridi huunganishwa kwenye mwisho mmoja wa shimoni hii, ambayo hujenga shinikizo la hewa na kuizunguka kupitia ndani ya injini wakati wa operesheni.

Kanuni ya uendeshaji wa injini hiyo inategemea sheria ya Ampere. Unapoweka sura ya waya kwenye uwanja wa sumaku, itazunguka. Ya sasa inayopita ndani yake inajenga shamba la magnetic karibu na yenyewe ambalo linaingiliana na shamba la nje la magnetic, ambalo linasababisha mzunguko wa sura. Katika muundo wa kisasa wa gari, jukumu la sura linachezwa na silaha iliyo na vilima. Sasa hutolewa kwao, kwa sababu hiyo sasa inaundwa karibu na silaha, ambayo inasababisha kuzunguka.

Ili kusambaza sasa kwa vilima vya silaha, brashi maalum iliyotengenezwa na aloi ya grafiti na shaba hutumiwa.

Miongozo ya vilima vya silaha imeunganishwa katika kitengo kimoja, kinachoitwa mtoza, kilichofanywa kwa namna ya pete ya lamellas iliyounganishwa na shimoni la silaha. Shimoni inapozunguka, brashi husambaza nishati kwa vilima vya silaha kupitia lamellas za commutator. Matokeo yake, shimoni ya motor inazunguka kwa kasi ya sare. Vilima vingi ambavyo silaha ina, ndivyo injini itafanya kazi kwa usawa.

Mkutano wa brashi ndio utaratibu ulio hatarini zaidi katika muundo wa injini. Wakati wa operesheni, brashi ya shaba-graphite hupiga dhidi ya commutator, kurudia sura yake, na kushinikizwa dhidi yake kwa nguvu ya mara kwa mara. Wakati wa operesheni, brashi huisha, na vumbi vya conductive, ambayo ni bidhaa ya kuvaa hii, hukaa kwenye sehemu za injini. Vumbi hili lazima liondolewe mara kwa mara. Uondoaji wa vumbi kawaida hufanywa na hewa chini ya shinikizo la juu.

Brashi zinahitaji harakati za mara kwa mara kwenye grooves na kupuliza na hewa, kwa kuwa vumbi lililokusanywa linaweza kuwafanya kukwama kwenye grooves ya mwongozo. Hii itasababisha brashi kuning'inia juu ya kibadilishaji na kusababisha injini kufanya kazi vibaya. Brashi mara kwa mara huhitaji uingizwaji kutokana na kuvaa. Kuvaa kwa commutator pia hutokea pale ambapo commutator huwasiliana na brashi. Kwa hiyo, wakati wa kuvaa, silaha huondolewa na commutator huwashwa lathe. Baada ya grooving commutator, insulation iko kati ya lamellas ya commutator ni chini chini kwa kina kidogo ili haina kuharibu brushes, kwa vile nguvu yake kwa kiasi kikubwa huzidi nguvu ya brashi.

Aina

Motors za umeme za DC zinagawanywa kulingana na asili ya msisimko.

Msisimko wa kujitegemea

Kwa aina hii ya msisimko, vilima vinaunganishwa na chanzo cha nguvu cha nje. Katika kesi hiyo, vigezo vya motor ni sawa na motor ya sumaku ya kudumu. Kasi ya mzunguko inarekebishwa na upinzani wa vilima vya silaha. Kasi inadhibitiwa na rheostat maalum ya kudhibiti iliyounganishwa na mzunguko wa upepo wa uchochezi. Ikiwa upinzani hupungua kwa kiasi kikubwa au mapumziko ya mzunguko, sasa ya silaha huongezeka kwa maadili ya hatari.

Mitambo ya umeme yenye msisimko wa kujitegemea haipaswi kuanza bila mzigo au kwa mzigo mdogo, kwani kasi yake itaongezeka kwa kasi na motor itashindwa.

Msisimko sambamba

Upepo wa shamba na rotor huunganishwa kwa sambamba na chanzo kimoja cha sasa. Kwa mpango huu, sasa ya upepo wa shamba ni chini sana kuliko sasa ya rotor. Vigezo vya injini huwa ngumu sana; zinaweza kutumika kuendesha feni na zana za mashine.

Udhibiti wa kasi ya injini hutolewa na rheostat katika mzunguko wa mfululizo na windings ya shamba au katika mzunguko wa rotor.

Msisimko unaofuatana

Katika kesi hiyo, upepo wa kusisimua unaunganishwa katika mfululizo na silaha, kama matokeo ambayo sasa sawa hupita kupitia windings hizi. Kasi ya mzunguko wa motor kama hiyo inategemea mzigo wake. Injini haipaswi kuwashwa kwa kasi isiyo na kazi bila mzigo. Walakini, injini kama hiyo ina vigezo vya kuanzia vyema, kwa hivyo mzunguko kama huo hutumiwa katika magari mazito ya umeme.

Msisimko uliochanganyika

Mpango huu unahusisha matumizi ya windings mbili za shamba ziko kwa jozi kwenye kila pole ya motor. Vilima hivi vinaweza kuunganishwa kwa njia mbili: kwa ufupisho wa fluxes, au kwa uondoaji wao. Matokeo yake, motor ya umeme inaweza kuwa na sifa sawa na motors na uchochezi sambamba au mfululizo.

Ili kufanya motor kuzunguka kwa upande mwingine, polarity inabadilishwa kwenye moja ya windings. Ili kudhibiti kasi ya kuzunguka kwa motor na kuanza kwake, ubadilishaji wa hatua kwa hatua wa vipinga tofauti hutumiwa.

Makala ya uendeshaji

Motors za umeme za DC ni rafiki wa mazingira na wa kuaminika. Tofauti yao kuu kutoka kwa motors za AC ni uwezo wa kurekebisha kasi ya mzunguko juu ya aina mbalimbali.

Motors kama hizo za DC pia zinaweza kutumika kama jenereta. Kwa kubadilisha mwelekeo wa sasa katika vilima vya shamba au kwenye silaha, unaweza kubadilisha mwelekeo wa mzunguko wa motor. Kasi ya shimoni ya injini inarekebishwa kwa kutumia upinzani wa kutofautiana. Katika motors yenye mzunguko wa msisimko wa mfululizo, upinzani huu iko katika mzunguko wa silaha na inaruhusu kasi ya mzunguko kupunguzwa kwa mara 2-3.

Chaguo hili linafaa kwa taratibu na kupungua kwa muda mrefu, kwani rheostat inapata moto sana wakati wa operesheni. Kuongezeka kwa kasi kunaundwa kwa kujumuisha rheostat katika mzunguko wa kusisimua wa vilima.

Kwa motors na mzunguko wa uchochezi sambamba, rheostats pia hutumiwa katika mzunguko wa silaha ili kupunguza kasi kwa nusu. Ikiwa unganisha upinzani kwa mzunguko wa vilima vya uchochezi, hii itakuruhusu kuongeza kasi hadi mara 4.

Matumizi ya rheostat yanahusishwa na kutolewa kwa joto. Kwa hiyo, katika miundo ya kisasa ya injini, rheostats hubadilishwa na vipengele vya elektroniki vinavyodhibiti kasi bila inapokanzwa sana.

Ufanisi wa motor DC huathiriwa na nguvu zake. Motors dhaifu za DC hazina ufanisi na zina ufanisi wa karibu 40%, wakati motors za umeme za MW 1 zinaweza kuwa na ufanisi wa hadi 96%.

Faida za motors za DC

• Vipimo vidogo vya jumla.
• Vidhibiti rahisi.
• Ubunifu rahisi.
• Uwezekano wa kutumia kama jenereta za sasa.
• Kuanza kwa haraka, haswa kawaida kwa motors zilizo na mzunguko wa uchochezi unaofuatana.
• Uwezekano wa marekebisho ya laini ya kasi ya mzunguko wa shimoni.

Mapungufu

• Kwa uunganisho na uendeshaji, lazima ununue umeme maalum wa DC.
• Bei ya juu.
• Uwepo wa vifaa vya matumizi kwa namna ya brashi ya shaba-graphite ya kuvaa-out na commutator ya kuvaa, ambayo hupunguza kwa kiasi kikubwa maisha ya huduma na inahitaji matengenezo ya mara kwa mara.

Upeo wa matumizi

Motors za DC zimekuwa maarufu sana katika magari ya umeme. Injini kama hizo kawaida hujumuishwa katika miundo ifuatayo:

• Magari ya umeme.
• Injini za umeme.
• Tramu.
• Treni ya umeme.
• Mabasi ya troli.
• Taratibu za kuinua na usafiri.
• Toys za watoto.
• Vifaa vya viwandani na hitaji la kudhibiti kasi ya mzunguko juu ya anuwai.

Bila kujali muundo, motor yoyote ya umeme imeundwa sawa: ndani ya groove ya cylindrical katika vilima vya stationary (stator), rotor inazunguka, ambayo shamba la magnetic ni msisimko, na kusababisha kukataa kwa miti yake kutoka kwa stator.

Kudumisha msukumo wa mara kwa mara kunahitaji urekebishaji wa vilima vya rotor, kama inavyofanywa kwenye motors za umeme zilizopigwa, au uundaji wa uwanja wa sumaku unaozunguka kwenye stator yenyewe (mfano wa kawaida ni motor ya awamu ya tatu isiyolingana).

Aina za motors za umeme na sifa zao

Ufanisi na uaminifu wa vifaa hutegemea moja kwa moja kwenye motor ya umeme, hivyo uteuzi wake unahitaji mbinu kubwa.

Kwa njia ya motor ya umeme, nishati ya umeme inabadilishwa kuwa nishati ya mitambo. Nguvu, mapinduzi kwa dakika, voltage na aina ya umeme ni viashiria kuu vya motors za umeme. Pia, viashiria vya uzito, ukubwa na nishati ni muhimu sana.

Motors za umeme zina faida kubwa. Kwa hivyo, ikilinganishwa na injini za joto za nguvu zinazofanana, injini za umeme ni ngumu zaidi kwa saizi. Wao ni kamili kwa ajili ya ufungaji katika maeneo madogo, kwa mfano katika vifaa vya tramu, injini za umeme na kwenye zana za mashine kwa madhumuni mbalimbali.

Wakati wa kuzitumia, hakuna bidhaa za mvuke au za kuoza hutolewa, ambayo inahakikisha urafiki wa mazingira. Motors za umeme zimegawanywa katika motors DC na AC, motors stepper, motors servo na motors linear.

Motors za umeme za AC, kwa upande wake, zimegawanywa katika synchronous na asynchronous.

• injini za DC
  Zinatumika kuunda anatoa za umeme zinazoweza kubadilishwa na viashiria vya juu vya nguvu na utendaji. Viashiria hivi ni pamoja na usawa wa juu wa mzunguko na uwezo wa kupakia upya. Zinatumika kukamilisha utengenezaji wa karatasi, kupaka rangi na kumaliza na mashine za utunzaji wa nyenzo, kwa vifaa vya polymer, vifaa vya kuchimba visima na vitengo vya msaidizi vya wachimbaji. Mara nyingi hutumiwa kuandaa aina zote za magari ya umeme.
• 
  Wao ni katika mahitaji ya juu kuliko motors DC. Mara nyingi hutumiwa katika maisha ya kila siku na katika sekta. Uzalishaji wao ni wa bei nafuu zaidi, muundo ni rahisi na wa kuaminika zaidi, na uendeshaji ni rahisi sana. Karibu vifaa vyote vya nyumbani vina vifaa vya AC motors. Wao hutumiwa katika mashine ya kuosha, hoods jikoni, nk. Katika viwanda vikubwa, hutumiwa kuendesha zana za mashine, winchi za kusonga mizigo nzito, compressors, pampu za hydraulic na nyumatiki na mashabiki wa viwanda.
• Mitambo ya Stepper
  Wanafanya kazi kwa kanuni ya kubadilisha msukumo wa umeme kuwa harakati ya mitambo ya asili tofauti. Vifaa vingi vya ofisi na kompyuta vina vifaa. Injini kama hizo ni ndogo sana lakini zinazalisha sana. Wakati mwingine zinahitajika katika tasnia fulani.
• Servo motors
  Inahusu motors za DC. Wao ni high tech. Kazi yao inafanywa kwa kutumia maoni hasi. Injini kama hiyo ina nguvu sana na ina uwezo wa kukuza kasi ya mzunguko wa shimoni, marekebisho ambayo hufanywa kwa kutumia programu ya kompyuta. Kazi hii inafanya kuwa maarufu wakati wa kuandaa mistari ya uzalishaji na katika mashine za kisasa za viwanda.
• Mitambo ya mstari
  Wana uwezo wa kipekee wa harakati ya rectilinear ya rotor na stator jamaa kwa kila mmoja. Injini kama hizo ni muhimu kwa uendeshaji wa mifumo ambayo operesheni yake inategemea kusonga mbele na kurudisha nyuma kwa miili ya kufanya kazi. Matumizi ya motor ya umeme ya mstari inaweza kuongeza kuegemea na ufanisi wa utaratibu kutokana na ukweli kwamba hurahisisha uendeshaji wake na karibu kabisa huondoa maambukizi ya mitambo.
• Motors za synchronous
  Wao ni aina ya motors za umeme za AC. Mzunguko wa mzunguko wa rotor yao ni sawa na mzunguko wa mzunguko wa shamba la magnetic katika pengo la hewa. Zinatumika kwa compressors, feni kubwa, pampu na jenereta za DC kwani zinafanya kazi kwa kasi ya kila wakati.
• Motors Asynchronous
  Pia, wao ni wa kitengo cha motors za umeme za AC. Kasi ya mzunguko wa rotor yao inatofautiana na mzunguko wa mzunguko wa shamba la magnetic, ambalo linaundwa na sasa katika upepo wa stator. Motors Asynchronous imegawanywa katika aina mbili, kulingana na muundo wa rotor: ngome ya squirrel na rotor ya jeraha. Muundo wa stator ni sawa katika aina zote mbili, tofauti pekee ni katika vilima.

Motors za umeme ni muhimu sana katika ulimwengu wa kisasa. Shukrani kwao, kazi ya watu inawezeshwa sana. Matumizi yao husaidia kupunguza gharama ya nishati ya binadamu na kufanya maisha ya kila siku vizuri zaidi.

Uteuzi wa mfululizo wa magari:

• AIR, A, 4A, 5A, AD, 7АVER - motors za jumla za umeme za viwandani na marekebisho ya nguvu kulingana na GOST 51689-2000
• AIS, 6A, IMM, RA, AIS - injini za jumla za umeme za kiviwanda zenye nguvu inayofunga kulingana na kiwango cha Uropa cha DIN (CENELEC)
• AIM, AIML, 4VR, VA, AV, VAO2, 1VAO, 3V - injini za umeme zisizoweza kulipuka
• AIU, VRP, AVR, 3AVR, VR - injini za umeme zinazochimba madini zisizoweza kulipuka
• A4, DAZO4, AOM, DAV, AO4 - motors za umeme za juu-voltage

Ishara ya marekebisho ya motor ya umeme:

• M - motor ya kisasa ya umeme (kwa mfano: ADM63A2U3)
• K - motor ya umeme na rotor ya jeraha (kwa mfano: 5ANK280A6)
• X - motor ya umeme katika fremu ya alumini (kwa mfano: 5AMH180M2U3)
• E - motor ya awamu moja ya umeme 220V (kwa mfano: AIRE80S2U3)
• N - injini ya umeme iliyolindwa na uingizaji hewa wa kibinafsi (kwa mfano: 5AN200M2U3)
• F - injini ya umeme iliyolindwa na baridi ya kulazimishwa (kwa mfano: 5AF180M2U3)
• C - motor ya umeme na kuongezeka kwa kuteleza (kwa mfano: AIRS180M4U3)
• B - injini ya umeme iliyojengwa ndani (kwa mfano: ADMV63V2U3)
• R - motor ya umeme na torque iliyoongezeka ya kuanzia (kwa mfano: AIRR180S4U3)
• P - motor ya umeme ya kuendesha mashabiki katika shamba la kuku ("nyumba ya kuku") (kwa mfano: AIRP80A6U2)

Muundo wa hali ya hewa unaokubalika kwa ujumla GOST inatumika kwa kila aina ya mashine, vyombo, motors za umeme na bidhaa nyingine za kiufundi. Ufafanuzi kamili wa uteuzi umetolewa hapa chini.

Barua inaonyesha eneo la hali ya hewa

• U - hali ya hewa ya joto;
• T - hali ya hewa ya kitropiki;
• CL - hali ya hewa ya baridi;
• M-bahari ya hali ya hewa ya wastani-baridi;
• О - toleo la jumla la hali ya hewa (isipokuwa kwa bahari);
• OM - toleo la jumla la hali ya hewa ya baharini;
• B - toleo la hali ya hewa yote.

• 1 - nje;
• 2 - chini ya dari au ndani, ambapo hali ni sawa na nje, isipokuwa mionzi ya jua;
• 3 - ndani ya nyumba bila udhibiti wa bandia wa mazingira ya hali ya hewa;
• 4 - ndani ya nyumba na udhibiti wa bandia wa hali ya hewa (uingizaji hewa, inapokanzwa);
• 5 - katika vyumba na unyevu wa juu, bila udhibiti wa bandia wa hali ya hewa

Kulingana na aina ya operesheni, injini hizi zimegawanywa katika:

• motors synchronous;
• motors asynchronous;.

Kulingana na idadi ya awamu, motors ni:

• awamu moja
• awamu mbili
• awamu tatu

Tofauti ya msingi ni kwamba katika mashine za synchronous harmonic ya 1 ya nguvu ya magnetomotive ya stator inasonga na kasi ya mzunguko wa rotor (hii ndiyo sababu rotor yenyewe inazunguka kwa kasi ya kuzunguka kwa shamba la sumaku kwenye stator), wakati katika hali ya asynchronous. mashine kuna na inabakia tofauti kati ya kasi ya mzunguko wa rotor na kasi ya mzunguko wa shamba la magnetic katika stator (shamba huzunguka kwa kasi zaidi kuliko rotor).

Rotor ya motor kama hiyo ya umeme ni silinda ya chuma, ndani ya grooves ambayo conductors conductive ni taabu au kumwaga kwa pembeni kwa mhimili wa mzunguko, na katika mwisho wa rotor wao ni umoja na pete katika nzima moja. Sehemu ya magnetic inayobadilishana ya stator inasisimua countercurrent katika rotor, ambayo inafanana na gurudumu la squirrel, na, ipasavyo, shamba la sumaku ambalo huiondoa kutoka kwa stator.

Kulingana na idadi ya vilima vya stator, motor asynchronous inaweza kuwa:

• Awamu moja- katika kesi hii, hasara kuu ya injini ni kutokuwa na uwezo wa kuanza peke yake, kwani vector ya nguvu ya kukataa hupita madhubuti kupitia mhimili wa mzunguko. Ili kuanza kufanya kazi, injini inahitaji msukumo wa kuanzia au kuingizwa kwa vilima tofauti vya kuanzia, ambayo huunda wakati wa ziada wa nguvu ambao hubadilisha vector yao yote kuhusiana na mhimili wa silaha.
• Injini ya umeme ya awamu mbili ina vilima viwili ambavyo awamu hubadilishwa na pembe inayolingana na pembe ya kijiometri kati ya vilima. Katika kesi hii, kinachojulikana kuwa uwanja wa sumaku unaozunguka huundwa kwenye gari la umeme (kupungua kwa nguvu ya shamba kwenye miti ya vilima moja hufanyika kwa usawa na kuongezeka kwa nyingine). Injini kama hiyo inakuwa na uwezo wa kuanza yenyewe, lakini ina ugumu wa kurudi nyuma. Kwa kuwa umeme wa kisasa hautumii mitandao ya awamu mbili, motors za umeme za aina hii hutumiwa kwa kweli katika mitandao ya awamu moja na awamu ya pili iliyounganishwa kupitia kipengele cha kuhama (kawaida capacitor).
• Awamu ya tatu ya asynchronous motor umeme- aina ya juu zaidi ya motor asynchronous, kwa kuwa inawezekana kwa urahisi kubadili - kubadilisha utaratibu wa kubadili windings ya awamu hubadilisha mwelekeo wa mzunguko wa shamba la magnetic, na, ipasavyo, rotor.

Mitambo ya AC commutator hutumiwa katika hali ambapo kasi ya juu ya mzunguko inahitajika (motor asynchronous umeme haiwezi kuzidi kasi ya mzunguko wa flux magnetic katika stator - kwa mtandao wa viwanda wa 50 Hz hii ni 3000 rpm). Kwa kuongezea, wanafaidika katika kuanza torque (hapa ni sawia na ya sasa, sio rpm) na wana mkondo wa chini wa kuanzia, chini ya upakiaji wa gridi ya nguvu wakati wa kuanza. Pia hufanya iwe rahisi kudhibiti kasi yako.

Upande wa chini wa faida hizi ni gharama kubwa (inahitaji utengenezaji wa rotor na msingi uliowekwa, vilima kadhaa na mtoza, ambayo pia ni ngumu zaidi kusawazisha) na maisha mafupi ya huduma. Mbali na hitaji la kuchukua nafasi ya brashi zinazoweza kuvaliwa mara kwa mara, commutator yenyewe huvaa kwa muda.

Gari ya umeme ya synchronous ina upekee kwamba uwanja wa sumaku wa rotor hauvutiwi na uwanja wa sumaku wa stator, lakini kwa vilima vyake vilivyounganishwa na chanzo tofauti cha moja kwa moja. Kutokana na hili, mzunguko wake wa mzunguko ni sawa na mzunguko wa mzunguko wa uwanja wa magnetic wa stator, ambapo neno "synchronous" linatoka.

Kama motor ya DC, motor ya AC synchronous inaweza kubadilishwa: wakati voltage inatumika kwa stator, inafanya kazi kama motor ya umeme; inapozungushwa kutoka kwa chanzo cha nje, yenyewe huanza kusisimua mkondo wa kubadilishana katika vilima vya awamu. Sehemu kuu ya matumizi ya motors za umeme zinazofanana ni anatoa zenye nguvu nyingi. Hapa, ongezeko la ufanisi kuhusiana na motors za umeme za asynchronous inamaanisha kupunguzwa kwa kiasi kikubwa kwa hasara za umeme.

Motors synchronous pia hutumiwa katika magari ya umeme. Hata hivyo, ili kudhibiti kasi katika kesi hii, waongofu wa mzunguko wenye nguvu wanahitajika, lakini wakati wa kuvunja, nishati inaweza kurudi kwenye mtandao.

Kwa kuwa sasa ya moja kwa moja haina uwezo wa kuunda uwanja wa sumaku unaobadilika, kuhakikisha mzunguko unaoendelea wa rotor unahitaji urekebishaji wa kulazimishwa wa vilima, au mabadiliko tofauti katika mwelekeo wa uwanja wa sumaku.

Njia ya zamani zaidi inayojulikana ni matumizi ya commutator ya electromechanical. Katika kesi hiyo, silaha ya motor ya umeme ina windings kadhaa za multidirectional zilizounganishwa na lamellas ya commutator iko katika nafasi inayofaa kuhusiana na brashi. Wakati nguvu imewashwa, pigo hutokea kwenye vilima vilivyounganishwa na brashi, baada ya hapo rotor inazunguka, na upepo mpya huwashwa mahali pale kuhusiana na miti ya stator.

Kwa kuwa magnetization ya stator haibadilika wakati wa uendeshaji wa motor DC commutator, sumaku zenye nguvu za kudumu zinaweza kutumika badala ya msingi na windings, ambayo itafanya motor zaidi compact na nyepesi.

Injini hizi zilizo na kitengo cha kubadilisha brashi ni:

• Mkusanyaji- kifaa cha umeme ambacho sensor ya nafasi ya rotor na kubadili sasa katika windings ni kifaa sawa - kitengo cha brashi-mtoza.
• Bila brashi- mfumo wa electromechanical uliofungwa unaojumuisha kifaa cha synchronous na usambazaji wa sinusoidal ya shamba la magnetic katika pengo, sensor ya nafasi ya rotor, kubadilisha fedha za kuratibu na amplifier ya nguvu. Chaguo la gharama kubwa zaidi ikilinganishwa na motors zilizopigwa.

Injini ya commutator sio bila idadi ya hasara. Hii:

• kiwango cha juu cha kuingiliwa, wote wawili hupitishwa kwenye mtandao wa usambazaji wakati wa kubadili vilima vya silaha, na msisimko kwa brashi za kuzua;
• kuvaa kuepukika kwa commutator na brashi;
• kuongezeka kwa kelele wakati wa operesheni.

Umeme wa kisasa wa umeme umefanya iwezekanavyo kuondokana na mapungufu haya kwa kutumia kinachojulikana motor stepper - ndani yake rotor ina magnetization ya kudumu, na kifaa cha nje sequentially mabadiliko ya mwelekeo wa sasa katika windings kadhaa stator. Kwa kweli, kwa pigo moja la sasa, rotor inazunguka kwa pembe iliyopangwa (hatua), ambayo jina la motors za umeme za aina hii hutoka.

Motors za Stepper ziko kimya, na pia hukuruhusu kurekebisha torque (amplitude ya kunde) na kasi (frequency) ndani ya anuwai pana zaidi, na pia inaweza kubadilishwa kwa urahisi kwa kubadilisha mpangilio wa ishara. Kwa sababu hii, hutumiwa sana katika servos na automatisering, lakini nguvu zao za juu zinatambuliwa na uwezo wa mzunguko wa kudhibiti nguvu, bila ambayo motors za stepper hazifanyi kazi.

motor ya umeme ya awamu moja ya asynchronous

Kifaa ni motor ya umeme ya asynchronous ambayo stator ina upepo mmoja tu wa kufanya kazi. Kifaa hicho kimekusudiwa kuunganishwa kwenye mtandao wa sasa unaobadilishana wa awamu moja. Kitengo hutumiwa kukamilisha mifumo ya kuendesha gari kwa vifaa vya viwanda na kaya vya nguvu ndogo - pampu, zana za mashine, grinders, juicers, grinders nyama, mashabiki, compressors, nk.

Faida za kifaa hiki:

• kubuni rahisi;
• matumizi ya kiuchumi ya umeme;
• versatility (motor ya awamu moja ya umeme hutumiwa katika maeneo mengi ya uzalishaji);
• kiwango cha kukubalika cha vibration na kelele wakati wa operesheni;
• kuongezeka kwa maisha ya huduma;
• upinzani kwa aina mbalimbali za overloads.

Faida tofauti ya motors moja ya awamu ya umeme kutoka kwa wazalishaji hawa ni uwezo wa kuunganisha kitengo kwenye mtandao wa 220 Volt. Shukrani kwa hili, kifaa kinaweza kutumika sio tu katika uzalishaji, bali pia kutatua matatizo ya kila siku ya kaya. Mitambo ya umeme ya asynchronous iliyowasilishwa ya awamu moja ni rahisi kuunganisha na hauhitaji matengenezo maalum

Awamu ya tatu ya asynchronous motor umeme

Kitengo ni motor asynchronous AC inayojumuisha rotor na stator yenye windings tatu. Kifaa kimekusudiwa kuunganishwa kwenye mtandao wa sasa unaobadilishana wa awamu tatu. Gari hii ya umeme isiyo ya kawaida imepata matumizi mengi katika tasnia: mara nyingi hutumiwa kukamilisha vifaa vyenye nguvu, kama vile compressors, crushers, mill na centrifuges. Aidha, kitengo kinajumuishwa katika muundo wa vifaa vingi vya automatisering na telemechanics, vifaa vya matibabu, pamoja na mashine mbalimbali na saw zinazokusudiwa kutumika katika hali ya ndani.

Miongoni mwa faida za vifaa vilivyowasilishwa inapaswa kuzingatiwa:

• viwango vya juu vya ufanisi na tija;
• versatility (motor ya awamu ya tatu ya asynchronous hutumiwa katika nyanja mbalimbali za shughuli);
• kiwango cha chini cha vibration na kelele wakati wa operesheni;
• nyepesi, lakini wakati huo huo mwili wa kuaminika na sugu wa kuvaa;
• kufuata mahitaji madhubuti ya viwango vya ubora wa Ulaya.

Kwa kuongeza, motors za umeme za awamu tatu za asynchronous zina sifa ya urahisi wa ufungaji na maisha ya huduma ya muda mrefu. Ni muhimu kuzingatia kwamba kwenye mifano kutoka kwa wazalishaji wengine inawezekana kufunga moduli za ziada juu ya ombi la mteja. Kwa mfano, motors za awamu tatu za umeme za mfululizo wa BN zinaweza kuwa na mfumo wa baridi wa kulazimishwa, ambayo inaruhusu uendeshaji sahihi na ufanisi wa kitengo kwa kasi ya chini.

mirprivoda.ru, eltechbook.ru

6.2. Kubuni na kanuni ya uendeshaji wa motor DC. Njia za kiufundi za otomatiki na udhibiti

6.2. Kubuni na kanuni ya uendeshaji wa motor DC

Motors za umeme za DC hutumiwa sana kama vipengele vya kuamsha katika vifaa vingi vya automatisering: redio-elektroniki, macho, mitambo, pamoja na vifaa vya kubebeka vilivyo na vyanzo vya uhuru vya nishati ya umeme. Injini hizi zina nambari faida ikilinganishwa na aina nyingine za IE: mstari wa sifa za mitambo (DMC), mali nzuri ya udhibiti, torque ya juu ya kuanzia, kasi ya juu, aina mbalimbali za nguvu za aina tofauti za DMC na uzito mzuri na vipimo.

Kuu hasara ya injini hizi ni uwepo wa kifaa cha brashi-commutator, ambayo hupunguza maisha ya huduma ya gari na huongeza gharama ya matengenezo ya gari, huleta hasara za ziada, ni chanzo cha kuingiliwa na huondoa kivitendo uwezekano wa kutumia. motor motor katika mazingira ya fujo na mlipuko.

6.2.1. Ubunifu wa DPT

Kwa kimuundo, DPT inajumuisha stator (sehemu iliyowekwa) na rotor au silaha (sehemu inayozunguka) iliyowekwa ndani ya stator. Muundo uliorahisishwa wa mashine unaweza kuelezewa kwa kutumia Mchoro 61.

Stator lina sura ya chuma 1, juu ya uso wa ndani ambao miti kuu iko, yenye cores 2 na coils ya shamba 3. Katika sehemu ya chini ya msingi wa pole kuna kipande cha pole 4, ambayo inahakikisha usambazaji unaohitajika wa magnetic. induction katika pengo la hewa la mashine. Ngao za kuzaa zimeunganishwa kwenye sura kwenye pande za mwisho (zisizoonyeshwa kwenye Mchoro 61), kwa moja ambayo wamiliki wa brashi na brashi ya chuma-graphite 9 ni masharti.

Rota(nanga) DPT ina core 5, armature winding 6, mtoza 7 na shimoni 8.

Msingi 5 ni silinda iliyofanywa kwa karatasi zilizopigwa za chuma cha umeme, na shimo kwa shimoni la motor na kwa grooves ambayo waendeshaji wa vilima vya silaha huwekwa.

Mkusanyaji 7 - silinda iliyofanywa kwa sahani za shaba za sehemu ya msalaba ya trapezoidal, iliyotengwa kwa umeme kutoka kwa kila mmoja na kutoka kwenye shimoni la injini.

Upepo Silaha ya mashine ni mfumo wa kufungwa wa waendeshaji uliowekwa na imara katika grooves ya msingi 5. Inajumuisha sehemu (coils), hitimisho ambalo linaunganishwa na sahani mbili za mtoza. Katika micromachines ya kawaida na jozi moja ya miti kwenye stator, upepo wa silaha ni upepo wa kitanzi rahisi (mchoro wa Kielelezo 62), wakati wa ujenzi ambao vituo vya sehemu za vilima vinaunganishwa na sahani mbili za mtoza karibu, na idadi ya sehemu za vilima na idadi ya sahani za ushuru wa mtoza ni sawa.

Upepo, mchoro ambao umeonyeshwa kwenye Mtini. 62, ina sehemu 4, ambayo kila moja ina pande za kazi 1, ziko kwenye grooves ya sehemu ya msingi na ya mbele 2, kwa njia ambayo pande za kazi za sehemu zimeunganishwa kwa kila mmoja na kwa sahani za mtoza. Ili EMF iliyoingizwa katika pande zinazofanya kazi za sehemu ziongezeke, ni muhimu kuweka pande za kazi za sehemu moja kwenye grooves ya msingi, iliyopangwa kutoka kwa kila mmoja kwa umbali wa mgawanyiko wa pole t. . Rotor iliyoonyeshwa kwenye Mtini. 6.1, ina makondakta 8 amilifu, na sehemu zinazoundwa na makondakta 1 - 5, 2 - 6, 3 - 7 na 4 - 8.

6.2.2. Torque ya sumakuumeme ya DPT

Kanuni Vitendo DPT inategemea mwingiliano wa kondakta wa vilima vya nanga na uwanja wa sumaku wa msisimko, kama matokeo ambayo nguvu ya kielektroniki hufanya kazi kwa kila kondakta wa vilima vya armature, na jumla ya nguvu zinazofanya kazi kwa kondakta zote zinazofanya kazi huunda torque ya sumakuumeme ya kondakta. mashine. Hebu tuwe na sura ya sasa ya kubeba iliyowekwa kwenye uwanja wa sumaku ya kudumu. Mchele. 63.

Kila kondakta anayebeba sasa iliyowekwa kwenye uwanja wa sumaku wa mashine inategemea nguvu ya sumakuumeme:

ambapo l ni urefu wa kondakta anayefanya kazi, B ni uingizaji katika hatua fulani ya pengo la hewa, mimi ni sasa katika kondakta. Hebu kila upande wa sura iwe na idadi ya matawi ya sambamba ya vilima 2a. Halafu, ikiwa Iya ya sasa inapita kupitia brashi ya mashine, inayoitwa sasa ya silaha, basi mkondo unapita kupitia kila kondakta wa vilima vya silaha:

Jumla ya nguvu zinazofanya kazi kwa kila kitu N makondakta wa sura husababisha kuibuka kwa wakati unaosababishwa wa umeme wa mashine:

.

Wacha DPT inayohusika iwe nayo 2 uk nguzo (katika hali nyingi katika mashine ndogo 2 = 2, yaani idadi ya jozi za nguzo p = 1) Umbali wa kuzunguka mzingo wa silaha kati ya sehemu za kati za nguzo zilizo karibu unaitwa mgawanyiko wa nguzo. t. Ni dhahiri kwamba

Ambapo d ni kipenyo cha sura.

Kwa sababu bidhaa l*r ni eneo lililopenyezwa na mtiririko muhimu wa sumaku wa nguzo F, basi ukubwa wa mtiririko huu unaweza kuamua kama F=V wastani *l*r.

Baada ya uingizwaji, tunapata:

au ,

ambapo ni sumakuumeme inayojenga mara kwa mara ya mashine.

Kwa hivyo, torque ya sumakuumeme iliyotengenezwa na DPT inalingana na flux ya sumaku F na mkondo wa silaha wa mashine Ii. Wakati wa kuzungusha rotor (armature), hali ya usawa wa wakati lazima itimizwe:

M=M n +M p +M d,

ambapo M n ni wakati wa malipo, M p ni wakati wa kupoteza na

- wakati wa nguvu. Torque inayobadilika ni sifuri katika hali tuli, zaidi ya sifuri wakati injini inapoongeza kasi na kidogo wakati wa kusimama.

6.2.3. Nguvu ya umeme ya DPT

Wakati rota ya DMT inapozunguka, EMF inaingizwa katika kila kondakta hai ya vilima vya silaha, kuvuka mistari ya shamba la sumaku la miti ya kawaida kwenye uso wake. Mwelekeo wa EMF umeamua na utawala wa kulia; ukubwa wa emf imedhamiriwa na usemi

ambapo l ni urefu wa kondakta hai, B ni introduktionsutbildning katika hatua fulani katika pengo hewa, v ni linear kasi ya harakati ya kondakta jamaa na mistari ya introduktionsutbildning kawaida kwa uso wa rotor. Katika kesi hii, wakati rotor inapozunguka, EMF katika kila conductor ni kutofautiana kwa muda kwa wakati.

EMF ya silaha ya mashine ni sawa na jumla ya algebraic ya EMF ya waendeshaji wanaounda tawi moja la sambamba la mashine. Kila tawi sambamba ni kundi la sehemu zilizounganishwa katika mfululizo, ambayo sasa ina mwelekeo sawa. Kwa upepo wa kitanzi rahisi, idadi ya matawi ya sambamba 2a daima ni sawa na idadi ya miti 2 uk.

Kwa hivyo, kwa mashine ya pole mbili, vilima vya silaha kuhusiana na brashi vina matawi mawili yanayofanana, EMF katika waendeshaji ambao huelekezwa ipasavyo. Licha ya ukweli kwamba wakati rotor inapozunguka, waendeshaji wapya zaidi na zaidi wataunda matawi sambamba, mwelekeo wa EMF katika waendeshaji, pamoja na mwelekeo wa jumla wa EMF wa tawi sambamba au EMF E ya silaha, bado haijabadilika. mwelekeo sawa wa mzunguko wa rotor.

Kwa kuwa idadi ya watendaji wa tawi sambamba ni kubwa sana, basi, licha ya hali ya kusukuma ya EMF ya kila mmoja wa waendeshaji, jumla ya EMF (E) inabaki karibu mara kwa mara kwa kasi ya rotor ya mara kwa mara. Katika kesi hii, unaweza kutumia thamani ya uingizaji wa wastani katika pengo la hewa la mashine ya Vsr na kupata EMF.