Uendeshaji wa motor yoyote ya umeme inategemea kanuni ya induction ya umeme. Gari ya umeme ina sehemu ya stationary - stator (kwa motors asynchronous na synchronous AC) au inductor (kwa motors DC) na sehemu ya kusonga - rotor (kwa motors asynchronous na synchronous AC) au armature (kwa motors DC) . Sumaku za kudumu mara nyingi hutumiwa kama indukta kwenye motors za DC zenye nguvu kidogo.

Injini zote, kwa kusema, zinaweza kugawanywa katika aina mbili:
injini za DC
motors AC (asynchronous na synchronous)

injini za DC

Kulingana na maoni fulani, motor hii pia inaweza kuitwa mashine ya usawazishaji ya DC na maingiliano ya kibinafsi. Gari rahisi, ambayo ni mashine ya sasa ya moja kwa moja, ina sumaku ya kudumu kwenye inductor (stator), sumaku-umeme 1 iliyo na miti iliyotamkwa kwenye armature (armature ya pembe mbili na miti iliyotamkwa na vilima moja), mkusanyiko wa ushuru wa brashi. na sahani 2 (lamellas) ) na brashi 2.
Injini rahisi ina nafasi 2 za rotor (2 "vituo vilivyokufa"), ambayo kujianzisha haiwezekani, na torque isiyo sawa. Kwa makadirio ya kwanza, uwanja wa sumaku wa miti ya stator ni sare (sare).

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- imefungwa mfumo wa electromechanical unaojumuisha kifaa synchronous na usambazaji wa sinusoidal wa uwanja wa sumaku kwenye pengo, sensor ya nafasi ya rotor, kibadilishaji cha kuratibu na amplifier ya nguvu. Chaguo la gharama kubwa zaidi ikilinganishwa na motors zilizopigwa.

injini za AC

Kulingana na aina ya operesheni, motors hizi zinagawanywa katika motors synchronous na asynchronous. 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).

Sawazisha- motor mbadala ya sasa ambayo rotor inazunguka synchronously na uwanja wa magnetic wa voltage ya usambazaji. Injini hizi hutumiwa kwa jadi uwezo mkubwa(kutoka mamia ya kilowati na hapo juu).
Kuna motors synchronous na discrete angular mwendo wa rotor - stepper motors. Ndani yao, nafasi hii ya rotor ni fasta kwa kusambaza nguvu kwa windings sambamba. Mpito kwa nafasi nyingine unakamilishwa kwa kuondoa voltage ya usambazaji kutoka kwa vilima vingine na kuihamisha kwa vilima vingine vya gari.
Aina nyingine ya motor synchronous ni motor kusita switched, ugavi wa nguvu ya windings ambayo ni sumu kwa kutumia vipengele semiconductor.

Asynchronous- motor mbadala ya sasa ambayo kasi ya rotor inatofautiana na mzunguko wa uwanja wa sumaku wa torsional iliyoundwa na voltage ya usambazaji; jina la pili la mashine za asynchronous ni induction kutokana na ukweli kwamba sasa katika upepo wa rotor husababishwa na uwanja unaozunguka. ya stator. Mashine za Asynchronous sasa hufanya sehemu kubwa mashine za umeme. Zinatumika sana katika mfumo wa motors za umeme na huchukuliwa kuwa waongofu muhimu wa nishati ya umeme kuwa nishati ya mitambo, na motors za asynchronous zilizo na rotor ya squirrel-cage hutumiwa sana.

Kulingana na idadi ya awamu, motors ni:

• awamu moja
• awamu mbili
• awamu tatu

Injini maarufu na zinazohitajika zaidi ambazo hutumiwa katika uzalishaji na kaya:

Asynchronous motor ya awamu moja ya squirrel-cage

Motor ya awamu moja ya asynchronous ina upepo 1 tu wa kufanya kazi kwenye stator, ambayo sasa mbadala hutolewa wakati wa uendeshaji wa magari. Ingawa kuanzisha motor, pia kuna vilima vya msaidizi kwenye stator yake, ambayo imeunganishwa kwa muda mfupi kwenye mtandao kupitia capacitor au inductance, au inazunguka kwa muda mfupi na anwani za kuanzia za swichi. Hii ni muhimu ili kuunda mabadiliko ya awamu ya awali ili rotor ianze kuzunguka, vinginevyo uwanja wa magnetic wa pulsating wa stator haungeweza kusonga rotor kutoka mahali pake.

Rotor ya motor kama hiyo, kama motor nyingine yoyote ya asynchronous na rotor ya squirrel-cage, ni msingi wa silinda na grooves iliyojaa alumini, na vile vile vya uingizaji hewa mara moja.
Rotor kama hiyo inaitwa rotor ya ngome ya squirrel. Motors ya awamu moja hutumiwa katika vifaa vya chini vya nguvu, ikiwa ni pamoja na mashabiki wa chumba au pampu ndogo.

Asynchronous motor ya awamu mbili ya squirrel-cage

Motors za awamu mbili za asynchronous zinafaa zaidi wakati wa kufanya kazi kutoka kwa mtandao wa AC wa awamu moja. Zina vyenye vilima viwili vya kufanya kazi kwenye stator, iko perpendicularly, wakati moja ya windings imeshikamana na mtandao wa AC moja kwa moja, na ya pili kwa njia ya capacitor ya kuhama kwa awamu, hivyo uwanja wa magnetic unaozunguka hutoka, lakini bila capacitor rotor ingekuwa. si hoja.

Motors hizi, kati ya mambo mengine, zina rotor ya squirrel-cage, na matumizi yao ni pana zaidi kuliko yale ya awamu moja. Tayari ipo kuosha mashine, na mashine mbalimbali. Motors ya awamu mbili kwa ajili ya ugavi wa umeme kutoka kwa mitandao ya awamu moja huitwa motors capacitor, kwa sababu capacitor ya awamu ya kuhama mara nyingi inachukuliwa kuwa sehemu muhimu yao.

Awamu ya tatu squirrel-ngome asynchronous motor

Awamu ya tatu motor asynchronous ina windings tatu za kazi kwenye stator, kubadilishwa kwa jamaa kwa kila mmoja ili wakati wa kushikamana na mtandao wa awamu ya tatu, mashamba yao ya magnetic yanabadilishwa katika nafasi ya jamaa kwa kila mmoja kwa digrii 120. Unapowasha motor ya awamu ya tatu kwa mtandao wa awamu tatu sasa mbadala, shamba la sumaku linalozunguka linaonekana, na kusababisha rotor ya squirrel-cage kusonga.

Vilima vya stator vya motor ya awamu ya tatu vinaweza kushikamana kulingana na mzunguko wa "nyota" au "delta", wakati wa kuimarisha motor kulingana na mzunguko wa "nyota", voltage ya juu kuliko ya "delta" itahitajika. kwenye motor, kwa hiyo voltages 2 zinaonyeshwa, kwa mfano: 127/220 au 220/380. Motors za awamu tatu ni muhimu kwa kuendesha mashine mbalimbali, winchi, saw mviringo, cranes, nk.

Awamu ya tatu ya asynchronous motor yenye rotor ya jeraha

Gari ya awamu ya tatu ya asynchronous na rotor ya jeraha ina stator sawa na aina za motors zilizoelezwa hapo juu, mzunguko wa magnetic laminated na windings 3 zilizowekwa kwenye maeneo yake, lakini vijiti vya duralumin havimwagika kwenye rotor ya awamu, lakini halisi ni. tayari kuweka awamu ya tatu vilima, katika uhusiano wa nyota. Miisho ya nyota ya vilima ya rotor ya jeraha huongozwa nje kwenye pete tatu za mawasiliano zilizowekwa kwenye shimoni la rotor na kutengwa kwa umeme kutoka kwayo.

Kwa njia ya brashi, nguvu ya awamu ya tatu hutolewa kwa pete, kati ya mambo mengine. AC voltage, na kuwasha kunaweza kufanywa moja kwa moja au kupitia rheostats. Kwa kweli, motors zilizo na rotor ya jeraha ni ghali zaidi, ingawa torque yao ya kuanzia chini ya mzigo ni kubwa zaidi kuliko ile ya motors zilizo na rotor ya squirrel-cage. Ni kama matokeo ya kuongezeka kwa nguvu na torque kubwa ya kuanzia aina hii injini hutumiwa katika viendeshi vya lifti na korongo, kwa maneno mengine, ambapo kifaa huanza chini ya mzigo na sio bila kazi, kama injini zilizo na rotor ya ngome ya squirrel.

Gari ya umeme ya DC iligunduliwa kabla ya aina zingine za mashine zinazobadilisha nishati ya umeme kwa mitambo. Ingawa motors za AC zikawa motors zilizotumiwa sana baadaye, kuna maombi ambapo hakuna mbadala kwa motors DC.

AC na DC motor

Historia ya uvumbuzi

Jacobi motor umeme.

Ili kuelewa kanuni ya kazi motors za umeme mkondo wa moja kwa moja (DCT), tunageukia historia ya uumbaji wake. Kwa hivyo, ushahidi wa kwanza wa majaribio kwamba nishati ya umeme inaweza kubadilishwa kuwa nishati ya mitambo ilionyeshwa na Michael Faraday. Mnamo 1821, alifanya majaribio na kondakta aliyeteremshwa ndani ya chombo kilichojaa zebaki, ambayo chini yake kulikuwa na sumaku ya kudumu. Baada ya kutumia umeme kwa kondakta, ilianza kuzunguka sumaku, ikionyesha majibu yake kwa uwanja wa magnetic uliopo kwenye chombo. Jaribio la Faraday halikupata matumizi ya vitendo, lakini imeonekana uwezekano wa kuunda mashine za umeme, na ikasababisha maendeleo ya electromechanics.

Gari ya kwanza ya umeme ya DC, ambayo ilikuwa msingi wa kanuni ya kuzunguka kwa sehemu ya kusonga (rotor), iliundwa na mwanafizikia wa mitambo wa Urusi Boris Semenovich Jacobi mnamo 1834. Kifaa hiki kilifanya kazi kama ifuatavyo:

Kanuni iliyoelezewa ilitumika katika injini ambayo Jacobi aliiweka kwenye mashua iliyobeba abiria 12 mnamo 1839. Meli ilitembea kwa kasi kwa kasi ya 3 km / h dhidi ya sasa (kulingana na vyanzo vingine - 4.5 km / h), lakini ilifanikiwa kuvuka mto na kutua abiria pwani. Betri yenye seli 320 za galvanic ilitumiwa kama chanzo cha nguvu, na harakati zilifanywa kwa kutumia magurudumu ya paddle.

Utafiti zaidi wa suala hili uliwafanya watafiti kusuluhisha maswali mengi kuhusu vyanzo vya nishati vinavyofaa kutumia, jinsi ya kuboresha sifa zake za utendakazi na kuongeza vipimo vyake.

Mnamo 1886, Frank Julian Sprague kwanza alitengeneza motor ya moja kwa moja ya sasa ya umeme, sawa katika muundo na wale wanaotumiwa leo. Ilitekeleza kanuni ya msisimko wa kibinafsi na kanuni ya reversibility ya mashine ya umeme. Katika hatua hii, injini zote za aina hii zilibadilisha nguvu kutoka kwa chanzo kinachofaa zaidi - jenereta ya DC.

Kitengo cha kukusanya brashi kinatoa uunganisho wa umeme minyororo ya rotor na minyororo iko katika sehemu ya stationary ya mashine

Kubuni na kanuni ya uendeshaji

Transfoma za kisasa za DC hutumia kanuni sawa ya mwingiliano wa kondakta aliyeshtakiwa na shamba la sumaku. Pamoja na uboreshaji wa teknolojia, kifaa huongezewa tu na vipengele vingine vinavyoboresha utendaji. Kwa mfano, siku hizi sumaku za kudumu hutumiwa tu katika motors za chini za nguvu, kwa kuwa katika vifaa vikubwa wangeweza kuchukua nafasi nyingi.

Kanuni ya msingi

Protoksi za awali za injini za aina hii zilikuwa rahisi zaidi vifaa vya kisasa. Kifaa chao cha zamani kilijumuisha tu stator ya sumaku mbili na silaha yenye vilima ambayo sasa ilitolewa. Baada ya kusoma kanuni ya mwingiliano wa uwanja wa sumaku, wabuni waliamua algorithm inayofuata uendeshaji wa injini:

1. Ugavi wa nguvu huunda uwanja wa sumakuumeme kwenye vilima vya silaha.
2. Nguzo za uwanja wa sumaku-umeme hutolewa kutoka kwa nguzo sawa za uwanja wa sumaku wa kudumu.
3. Silaha, pamoja na shimoni ambayo imefungwa, huzunguka kwa mujibu wa shamba la kukataa la vilima.

Algorithm hii ilifanya kazi kikamilifu katika nadharia, lakini kwa mazoezi, waundaji wa injini za kwanza walikabili shida za tabia ambazo zilizuia utendaji wa mashine:

• Nafasi iliyokufa ambayo injini haiwezi kuanza ni wakati nguzo zimeelekezwa mbele ya kila mmoja.
• Kutokuwa na uwezo wa kuanza kwa sababu ya upinzani mkali au repulsion dhaifu ya pole.
• Rotor inacha baada ya kukamilisha mapinduzi moja. Hii ni kutokana na ukweli kwamba baada ya kupita nusu ya mduara, mvuto wa sumaku haukuharakisha, lakini ulipunguza kasi ya mzunguko wa rotor.

Suluhisho la tatizo la kwanza lilipatikana haraka sana - kwa hili ilipendekezwa kutumia sumaku zaidi ya mbili. Baadaye, muundo wa gari ulianza kujumuisha vilima kadhaa na mkusanyiko wa brashi ya waendeshaji, ambayo ilitoa nguvu kwa jozi moja tu ya vilima ndani. muda fulani wakati.

Mfumo wa ugavi wa sasa wa commutator-brush pia hutatua tatizo la kuvunja rotor - swichi za polarity mpaka mzunguko wa rotor huanza kupungua. Hii ina maana kwamba wakati wa mapinduzi moja ya injini angalau swichi mbili za polarity hutokea.

Tatizo la mikondo dhaifu ya inrush inajadiliwa hapa chini katika sehemu tofauti.

Kubuni

Kwa hivyo, sumaku ya kudumu imewekwa kwenye nyumba ya gari, ikitengeneza pamoja nayo stator, ambayo rotor iko. Baada ya nguvu kutumika, shamba la umeme linaonekana kwenye vilima vya silaha, kuingiliana na uwanja wa magnetic wa stator, hii inasababisha mzunguko wa rotor, umewekwa kwa ukali kwenye shimoni. Kwa maambukizi mkondo wa umeme kutoka kwa chanzo hadi silaha, injini imewekwa na mkutano wa brashi wa commutator unaojumuisha:

1. Mkusanyaji. Ni pete ya kuingizwa ya sehemu kadhaa zinazotenganishwa na nyenzo za dielectric, zilizounganishwa na vilima vya silaha na vyema moja kwa moja kwenye shimoni la magari.
2. Brashi za grafiti. Wao hufunga mzunguko kati ya commutator na chanzo cha nguvu kwa kutumia brashi ambazo zinasisitizwa dhidi ya usafi wa mawasiliano wa commutator na chemchemi za shinikizo.

Vilima vya silaha vimeunganishwa kwa mwisho mmoja kwa kila mmoja, na kwa upande mwingine kwa sehemu za mtoza, hivyo kutengeneza mzunguko ambao mkondo wa sasa unapita kwenye njia ifuatayo: brashi ya pembejeo -> vilima vya rotor -> brashi ya pato.

Mchoro wa mzunguko uliopewa (Mchoro 3) unaonyesha kanuni ya uendeshaji wa gari la zamani la umeme la DC na kibadilishaji cha sehemu mbili:

1. Katika mfano huu, tutazingatia nafasi ya kuanzia ya rotor kuwa ile iliyoonyeshwa kwenye mchoro. Kwa hiyo, baada ya kutumia nguvu kwenye brashi ya chini, iliyo na alama ya "+", sasa inapita kupitia vilima na kuunda uwanja wa umeme kuzunguka.
2. Kwa mujibu wa utawala wa gimlet, pole ya kaskazini ya nanga huundwa katika sehemu ya chini ya kushoto, na pole ya kusini huundwa katika sehemu ya juu ya kulia. Iko karibu na miti ya stator ya jina moja, huanza kukataa, na hivyo kuweka rotor katika mwendo, ambayo inaendelea mpaka miti ya kinyume iko umbali wa chini kutoka kwa kila mmoja, yaani, kufikia nafasi yao ya mwisho (Mchoro 1). .
3. Ubunifu wa mtoza katika hatua hii itasababisha ubadilishaji wa polarity kwenye vilima vya silaha. Kama matokeo ya hii, nguzo za uwanja wa sumaku zitakuwa tena karibu na kuanza kurudishana.
4. Rotor hufanya mapinduzi kamili, na commutator hubadilisha polarity tena, kuendelea na harakati zake.

Sehemu za magari za DC

Hapa, kama ilivyoonyeshwa tayari, kanuni ya uendeshaji ya mfano wa zamani inaonyeshwa. Motors halisi hutumia zaidi ya sumaku mbili na commutator ina zaidi pedi za mawasiliano, ambayo inahakikisha mzunguko wa laini.

Katika motors high-nguvu, matumizi ya sumaku ya kudumu haiwezekani kutokana na wao ukubwa mkubwa. Njia mbadala kwao ni mfumo wa vijiti kadhaa vya conductive, ambayo kila moja ina vilima vyake vilivyounganishwa na mabasi ya nguvu. Nguzo za jina moja zimeunganishwa kwenye mtandao kwa mfululizo. Kunaweza kuwa na jozi 1 hadi 4 za miti kwenye nyumba, na idadi yao lazima ilingane na idadi ya maburusi ya sasa ya kukusanya kwenye commutator.

Motors za umeme zilizopangwa kwa nguvu za juu zina faida kadhaa za kazi juu ya wenzao nyepesi. Kwa mfano, brashi za mkusanyiko wa sasa hapa huwazunguka kwa pembe fulani kuhusiana na shimoni ili kulipa fidia kwa kuvunja shimoni, inayoitwa "majibu ya silaha".

Mikondo ya kuanzia

Hatua kwa hatua kuandaa rotor motor vipengele vya ziada kuipatia operesheni isiyokatizwa na ukiondoa breki za kisekta, tatizo la uzinduzi wake hutokea. Lakini yote haya huongeza uzito wa rotor - kwa kuzingatia upinzani wa shimoni, kusukuma nje ya mahali inakuwa vigumu zaidi. Suluhisho la kwanza la shida hii linalokuja akilini linaweza kuwa kuongeza ya sasa iliyotolewa mwanzoni, lakini hii inaweza kusababisha matokeo yasiyofurahisha:

• mvunjaji wa mzunguko wa mstari hawezi kuhimili sasa na atazima;
• waya za vilima zitawaka kutoka kwa upakiaji;
• sekta za kubadili kwenye manifold zitakuwa svetsade kutokana na overheating.

Kwa hiyo, uamuzi huo unaweza kuitwa badala ya nusu ya hatari.

Hata kidogo, tatizo hili ni hasara kuu ya motors DC, lakini ni pamoja na faida yao kuu, ambayo inawafanya kuwa muhimu katika baadhi ya maeneo. Faida ya hii ni maambukizi ya moja kwa moja ya torque mara baada ya kuanza - shimoni (ikiwa itaanza kusonga) itazunguka na mzigo wowote. Motors za AC hazina uwezo wa hii.

Bado haijawezekana kutatua kabisa tatizo hili. Leo, kuanza injini kama hizo, kianzishi kiotomatiki hutumiwa, ambacho kanuni yake ya uendeshaji ni sawa na sanduku la gia la gari:

1. Kwanza, sasa hatua kwa hatua huongezeka hadi thamani ya kuanzia.
2. Baada ya "kuhama" kutoka mahali, thamani ya sasa inashuka kwa kasi na tena inapanda vizuri "kurekebisha mzunguko wa shimoni."
3. Baada ya kupanda kwa thamani ya juu, nguvu ya sasa imepunguzwa tena na "kurekebishwa".

Mzunguko huu unarudiwa mara 3-5 (Mchoro 4) na kutatua haja ya kuanza injini bila kusababisha mizigo muhimu katika mtandao. Kwa kweli, bado hakuna mwanzo "laini", lakini vifaa vinafanya kazi kwa usalama, na faida kuu ya motor ya DC - torque - imehifadhiwa.

Michoro ya uunganisho

Kuunganisha motor DC ni ngumu zaidi ikilinganishwa na motors zilizo na vipimo vya AC.

Injini za nguvu za juu na za kati huwa na mawasiliano maalum vilima vya shamba (OB) na vilima vya silaha vilivyowekwa kwenye sanduku la terminal. Mara nyingi nanga hutolewa voltage ya pato chanzo, na kwenye OB - ya sasa, iliyodhibitiwa, kama sheria, na rheostat. Kasi ya mzunguko wa motor moja kwa moja inategemea sasa inayotolewa kwa upepo wa shamba.

Kuna mizunguko mitatu kuu ya kuunganisha nanga na vilima vya shamba vya motors za DC:

1. Msisimko wa mfululizo hutumiwa katika motors zinazohitaji nguvu ya juu ya sasa wakati wa kuanza (magari ya umeme, vifaa vya kukodisha, nk). Mpango huu hutoa uunganisho wa serial OB na nanga kwenye chanzo. Baada ya voltage inatumiwa, mikondo ya ukubwa sawa hupitia silaha na ya windings. Inapaswa kuzingatiwa kuwa kupunguza mzigo kwenye shimoni hata kwa robo na msisimko wa mfululizo itasababisha ongezeko kubwa la kasi, ambayo inaweza kusababisha kwa kuvunjika kwa injini, ndiyo sababu mzunguko huu hutumiwa chini ya hali ya mzigo wa mara kwa mara.
2. Msisimko sambamba hutumiwa katika motors zinazohakikisha uendeshaji wa zana za mashine, mashabiki na vifaa vingine, ambavyo wakati wa kuanza hazifanyi kazi. mzigo mkubwa kwenye shimoni Katika mzunguko huu, upepo wa kujitegemea, mara nyingi umewekwa na rheostat, hutumiwa kusisimua OF.
3. Msisimko wa kujitegemea ni sawa na msisimko sambamba, lakini ndani kwa kesi hii chanzo cha kujitegemea hutumiwa kusambaza nguvu ya OB, ambayo huondoa tukio la uhusiano wa umeme kati ya silaha na upepo wa msisimko.

Katika motors za kisasa za umeme za DC, nyaya za mchanganyiko kulingana na tatu zilizoelezwa zinaweza kutumika.

Marekebisho ya kasi ya mzunguko

Njia ya kudhibiti kasi ya DPT inategemea mchoro wake wa unganisho:

1. Katika motors na msisimko sambamba, kupungua kwa kasi kuhusiana na thamani ya nominella inaweza kupatikana kwa kubadilisha voltage ya silaha, na ongezeko - kwa kudhoofisha mtiririko wa kusisimua. Ili kuongeza kasi (si zaidi ya mara 4 kuhusiana na thamani ya majina), rheostat huongezwa kwa mzunguko wa OF.
2. Kwa msisimko wa mfululizo, marekebisho yanafanywa kwa urahisi na upinzani wa kutofautiana katika mzunguko wa silaha. Kweli, njia hii inafaa tu kwa kupunguza kasi na tu kwa uwiano wa 1: 3 au 1: 2 (kwa kuongeza, hii inasababisha hasara kubwa katika rheostat). Ongezeko hilo linafanywa kwa kutumia rheostat ya kurekebisha katika mzunguko wa OF.

Duru hizi hazitumiwi sana katika vifaa vya kisasa vya hali ya juu kwa sababu zina safu nyembamba ya urekebishaji na hasara zingine. Siku hizi, nyaya za udhibiti wa umeme zinazidi kuundwa kwa madhumuni haya.

Kugeuza

Ili kubadilisha (reverse) mzunguko wa motor DC ni muhimu:

• kwa msisimko wa mfululizo, badilisha tu polarity ya mawasiliano ya pembejeo;
• na msisimko mchanganyiko na sambamba - ni muhimu kubadili mwelekeo wa sasa katika vilima vya silaha; kupasuka kwa baridi kunaweza kusababisha ongezeko kubwa la kutokwa nguvu ya umeme na kuvunjika kwa insulation ya waya.

Upeo wa maombi

Kama unavyoelewa tayari, matumizi ya motors za umeme za DC inashauriwa katika hali ambapo muunganisho wa mara kwa mara, usioingiliwa kwenye mtandao hauwezekani. Mfano mzuri Hii inaweza kuwa mwanzilishi wa gari ambayo inasukuma injini ya mwako wa ndani "kutoka kwa kusimama", au toys za watoto na motor. Katika kesi hizi, betri hutumiwa kuanza injini. Kwa madhumuni ya viwanda, DPTs hutumiwa katika mill rolling.

Eneo kuu la matumizi ya DPT ni usafiri wa umeme. Vyombo vya mvuke, injini za umeme, tramu, mabasi ya trolley na zingine zinazofanana zina upinzani wa juu sana wa kuanzia, ambao unaweza kushinda tu kwa msaada wa motors za DC na sifa zao laini na mipaka pana ya marekebisho ya mzunguko. Kuzingatia maendeleo ya haraka na umaarufu wa teknolojia za usafiri wa mazingira, wigo wa matumizi ya DPT unaongezeka tu.

Kitengo rahisi zaidi cha kukusanya brashi

Faida na hasara

Kwa muhtasari wa yote hapo juu, tunaweza kuelezea faida na hasara tabia ya motors za umeme za DC zinazohusiana na wenzao iliyoundwa kufanya kazi kwa kubadilisha mkondo.

Faida kuu:

• DPT ni muhimu katika hali ambapo torque kali ya kuanzia inahitajika;
• kasi ya mzunguko wa silaha hurekebishwa kwa urahisi;
• Gari ya DC ni mashine ya umeme ya ulimwengu wote, ambayo ni, inaweza kutumika kama jenereta.

Hasara kuu:

• DPT zina gharama kubwa za uzalishaji;
• matumizi ya kitengo cha mtozaji wa brashi husababisha hitaji la matengenezo na ukarabati wa mara kwa mara;
• Inahitaji chanzo cha DC au virekebishaji kufanya kazi.

Motors za umeme za DC, bila shaka, ni duni kwa jamaa zao "zinazobadilika" kwa gharama na kuegemea, lakini zinatumika na zitatumika, kwani faida za matumizi yao katika maeneo fulani hughairi kabisa hasara zote.

Mitambo ya umemeDC hutumiwa katika viendeshi hivyo vya umeme vinavyohitaji udhibiti mkubwa wa kasi, usahihi zaidi katika kudumisha kasi ya mzunguko wa gari, na udhibiti wa kasi kutoka kwa kasi iliyokadiriwa.

Uendeshaji wa motor ya umeme ya DC inategemea. Kutoka kwa misingi ya uhandisi wa umeme inajulikana kuwa kondakta wa kubeba sasa anayewekwa huchukuliwa na nguvu iliyoamuliwa na sheria ya mkono wa kushoto:

F = BIL

ambapo mimi ni sasa inapita kupitia kondakta, B ni introduktionsutbildning shamba magnetic; L ni urefu wa kondakta.

Wakati kondakta anavuka mistari ya shamba la magnetic ya mashine, inaingizwa ndani yake, ambayo kuhusiana na sasa katika conductor inaelekezwa dhidi yake, kwa hiyo inaitwa reverse au counteracting (counter-emf s). Nguvu za umeme katika injini inabadilishwa kuwa nishati ya mitambo na hutumiwa kwa sehemu ya kupokanzwa kondakta.

Kimuundo kila kitu motors za umeme za DC inajumuisha inductor na silaha, ikitenganishwa na pengo la hewa.

Indukta motor ya umeme mkondo wa moja kwa moja hutumikia kuunda uwanja wa sumaku uliosimama wa mashine na lina 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.

Nanga motor ya umeme mkondo wa moja kwa moja lina mfumo wa sumaku uliokusanywa kutoka karatasi tofauti, vilima vya kufanya kazi, vilivyowekwa kwenye grooves, na kutumikia kwa kusambaza kazi DC vilima.

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. Brashi zimewekwa ndani vishikilia brashi, ambayo huwashikilia kwa nafasi fulani na kutoa shinikizo la lazima la brashi kwenye uso wa commutator. Brashi na wamiliki wa brashi huwekwa kwenye traverse iliyounganishwa na mwili motor ya umeme.

Kuingia motors za umeme mkondo wa moja kwa moja

Inaendelea motor ya umeme Brashi za DC, zikiteleza kwenye uso wa kibadilishaji kinachozunguka, husogea kwa mpangilio kutoka kwa sahani moja ya mawasiliano hadi nyingine. Katika kesi hii, sehemu zinazofanana za swichi ya vilima vya silaha na sasa ndani yao hubadilika. Mabadiliko ya sasa hutokea wakati zamu ya vilima ni mfupi-circuited na brashi. Mchakato huu wa kubadili na matukio yanayohusiana nayo huitwa ubadilishaji.

Wakati wa kubadili, e inaingizwa katika sehemu ya mzunguko mfupi wa vilima chini ya ushawishi wa uwanja wake wa magnetic. d.s kujiingiza. Matokeo e. d.s husababisha sasa ya ziada katika sehemu ya muda mfupi, ambayo inajenga usambazaji usio na usawa wa wiani wa sasa kwenye uso wa mawasiliano wa brashi. Hali hii inachukuliwa kuwa sababu kuu ya kuzua kwa commutator chini ya brashi. Ubora wa kubadili hupimwa kwa kiwango cha cheche chini ya makali ya brashi na imedhamiriwa kwa kiwango cha digrii za cheche.

Mbinu za kusisimua motors za umeme mkondo wa moja kwa moja

Kusisimua kwa mashine za umeme kunamaanisha kuundwa ndani yao ya shamba la magnetic muhimu kwa uendeshaji. motor ya umeme. Mizunguko ya kusisimua motors za umeme mkondo wa moja kwa moja inavyoonyeshwa kwenye takwimu.

Kulingana na njia ya msisimko, motors za umeme za DC zimegawanywa katika vikundi vinne:

1. Kwa msisimko wa kujitegemea, ambapo upepo wa kusisimua NO unatumiwa kutoka kwa chanzo cha nje cha sasa cha moja kwa moja.

2. Kwa msisimko wa sambamba (shunt), ambayo upepo wa uchochezi wa SHOV huunganishwa kwa sambamba na chanzo cha nguvu cha upepo wa silaha.

3. Kwa msisimko wa mfululizo (mfululizo), ambapo SOV ya upepo wa uchochezi imeunganishwa katika mfululizo na upepo wa silaha.

4. Motors zilizo na msisimko mchanganyiko (kiwanja), ambazo zina mfululizo wa MOV na MOV sambamba ya upepo wa kusisimua.

Aina za DC Motors

Motors za DC kimsingi hutofautiana katika asili ya msisimko wao. Motors inaweza kujitegemea, mfululizo au msisimko uliochanganyika. Msisimko sambamba hauhitaji kuzingatiwa. Hata kama upepo wa shamba umeunganishwa kwenye mtandao huo ambao mzunguko wa silaha unatumiwa, basi katika kesi hii sasa ya shamba haitegemei sasa ya silaha, kwa kuwa mtandao wa usambazaji unaweza kuzingatiwa kama mtandao wa nguvu isiyo na kipimo, na yake. voltage ni mara kwa mara.

Upepo wa msisimko daima huunganishwa moja kwa moja kwenye mtandao, na kwa hiyo kuanzishwa kwa upinzani wa ziada kwenye mzunguko wa silaha hauathiri hali ya kusisimua. Umaalum uliopo hauwezi kuwepo hapa.

Mitambo ya DC yenye nguvu ya chini mara nyingi hutumia msisimko wa magnetoelectric kutoka kwa sumaku za kudumu. Wakati huo huo, mzunguko wa kubadili motor hurahisishwa kwa kiasi kikubwa na matumizi ya shaba hupunguzwa. Walakini, inapaswa kukumbushwa katika akili kwamba ingawa upepo wa uchochezi umeondolewa, vipimo na uzito wa mfumo wa sumaku sio chini kuliko na. msisimko wa sumakuumeme magari.

Mali ya injini kwa kiasi kikubwa imedhamiriwa na mfumo wao wa uchochezi.

Vipimo vikubwa vya injini, kubwa zaidi, kwa asili, torque inakua na, ipasavyo, nguvu. Kwa hiyo, kwa kasi ya juu ya mzunguko na vipimo sawa, unaweza kupata nguvu zaidi ya injini. Katika suala hili, kama sheria, motors za DC, haswa zenye nguvu ndogo, zimeundwa kwa kasi kubwa ya kuzunguka - 1000-6000 rpm.

Hata hivyo, inapaswa kukumbushwa katika akili kwamba kasi ya mzunguko wa miili ya kazi ya mashine za uzalishaji ni ya chini sana. Kwa hivyo, sanduku la gia lazima limewekwa kati ya injini na mashine ya kufanya kazi. Vipi kasi zaidi injini, ngumu zaidi na ghali sanduku la gia inakuwa. Katika usanidi wa nguvu ya juu, ambapo sanduku la gia ni sehemu ya gharama kubwa, motors zimeundwa kwa kasi ya chini sana.

Inapaswa pia kukumbushwa katika akili kwamba sanduku la mitambo daima huleta kosa kubwa. Kwa hivyo, katika usanidi wa usahihi inashauriwa kutumia motors za kasi ya chini ambazo zinaweza kuunganishwa na miili ya kufanya kazi moja kwa moja au kupitia. maambukizi rahisi zaidi. Katika suala hili, kinachojulikana kama motors high-torque ilionekana kasi ya chini mzunguko. Motors hizi hutumiwa sana katika mashine za kukata chuma, ambapo zinaunganishwa na sehemu zinazohamia bila viungo vya kati kupitia screws za mpira.

Motors za umeme pia hutofautiana katika vipengele vya kubuni vinavyohusiana na hali zao za uendeshaji. Kwa hali ya kawaida, kinachojulikana motors wazi na ulinzi hutumiwa, kilichopozwa na hewa ya chumba ambacho kimewekwa.

Hewa inapulizwa kupitia chaneli za mashine kwa njia ya feni iliyo kwenye shimoni ya gari. Katika mazingira ya fujo, motors zilizofungwa hutumiwa, baridi ambayo hufanyika kwa sababu ya uso wa nje wa ribbed au mtiririko wa hewa wa nje. Hatimaye, motors maalum zinapatikana kwa mazingira ya kulipuka.

Mahitaji maalum ya aina za muundo wa injini huwekwa wakati ni muhimu kuhakikisha utendaji wa juu - kasi ya kasi na taratibu za kuvunja. Katika kesi hiyo, injini lazima iwe na jiometri maalum - kipenyo kidogo cha silaha na urefu mkubwa.

Ili kupunguza inductance ya vilima, huwekwa si katika grooves, lakini juu ya uso wa armature laini. Vilima hulindwa na vibandiko kama vile resin ya epoxy. Kwa inductance ya chini ya vilima, hali ya kubadili kwenye commutator inaboreshwa kwa kiasi kikubwa, hakuna haja ya miti ya ziada, na commutator inaweza kutumika. ukubwa mdogo. Mwisho huo unapunguza zaidi wakati wa inertia ya armature ya motor.

Zaidi fursa kubwa Ili kupunguza inertia ya mitambo, matumizi ya silaha ya mashimo, ambayo ni silinda iliyofanywa kwa nyenzo za kuhami, hutoa suluhisho. Juu ya uso wa silinda hii kuna vilima vinavyotengenezwa na uchapishaji, stamping au kutoka kwa waya kulingana na template kwenye mashine maalum. Upepo umefungwa na vifaa vya wambiso.

Ndani ya silinda inayozunguka ni msingi wa chuma muhimu ili kuunda njia za magnetic flux. Katika motors zilizo na silaha za laini na mashimo, kwa sababu ya kuongezeka kwa mapungufu katika mzunguko wa sumaku kwa sababu ya kuanzishwa kwa vilima na vifaa vya kuhami joto ndani yao, nguvu inayohitajika ya magnetizing kufanya flux inayohitajika ya sumaku huongezeka sana. Ipasavyo, mfumo wa sumaku unageuka kuwa na maendeleo zaidi.

Mitambo ya chini ya inertia pia inajumuisha motors na silaha za disk. Disks ambazo vilima hutumiwa au kuunganishwa hutengenezwa kwa nyenzo nyembamba ya kuhami ambayo haiwezi kupigwa, kama kioo. Mfumo wa sumaku na muundo wa pole mbili una mabano mawili, moja ambayo huweka vilima vya uchochezi. Kwa sababu ya inductance ya chini ya vilima vya silaha, mashine, kama sheria, haina mtoza na sasa inakusanywa moja kwa moja kutoka kwa vilima na brashi.

Inafaa pia kutaja motor ya mstari, ambayo hutoa tafsiri badala ya mwendo wa mzunguko. Ni motor, mfumo wa sumaku ambao, kama ilivyokuwa, umetumwa na nguzo zimewekwa kwenye mstari wa harakati ya silaha na sehemu inayofanana ya kazi ya mashine. Nanga kawaida hutengenezwa kama nanga ya hali ya chini. Vipimo na gharama ya motor ni kubwa, kwani idadi kubwa ya miti inahitajika ili kuhakikisha harakati juu ya sehemu fulani ya njia.

Kuanzisha motors za DC

Wakati wa mwanzo wa kuanzisha injini, armature haina mwendo na inapingana-k.m. d.s na voltage katika silaha ni sifuri, hivyo Iп = U / Rя.

Upinzani wa mzunguko wa silaha ni mdogo, hivyo sasa ya kuanzia inazidi mara 10 - 20 au zaidi ya sasa iliyopimwa. Hii inaweza kusababisha kuongezeka kwa joto kwa kiasi kikubwa katika vilima vya silaha, kwa hivyo injini huanza kutumia vizuizi amilifu vilivyojumuishwa kwenye mzunguko wa silaha.

Motors yenye nguvu hadi 1 kW kuruhusu kuanza moja kwa moja.

Thamani ya upinzani ya rheostat ya kuanzia inachaguliwa kulingana na sasa inaruhusiwa ya kuanzia ya injini. Rheostat inafanywa kwa hatua za kuboresha kuanza vizuri kwa motor umeme.

Mwanzoni mwa mwanzo, upinzani mzima wa rheostat huletwa. Kadiri kasi ya silaha inavyoongezeka, counter-e hutokea. d.s., ambayo inazuia mikondo ya uvamizi. Kwa kuondoa hatua kwa hatua upinzani wa rheostat hatua kwa hatua kutoka kwa mzunguko wa silaha, voltage inayotolewa kwa silaha inaongezeka.

Udhibiti wa kasi motor ya umeme mkondo wa moja kwa moja

Kasi ya gari la DC:

ambapo U ni voltage ya usambazaji; I - sasa ya silaha; R i - upinzani wa mnyororo wa silaha; kc - mgawo unaoonyesha mfumo wa sumaku; F - magnetic flux ya motor umeme.

Kutoka kwa formula ni wazi kwamba mzunguko wa mzunguko motor ya umeme DC sasa inaweza kubadilishwa kwa njia tatu: kwa kubadilisha flux ya msisimko wa motor ya umeme, kwa kubadilisha voltage iliyotolewa kwa motor umeme, na kwa kubadilisha upinzani katika mzunguko wa silaha.

Njia mbili za kwanza za kudhibiti ndizo zinazotumiwa sana; njia ya tatu haitumiki sana: haina uchumi, na kasi ya injini inategemea sana kushuka kwa mzigo. Tabia za mitambo ambazo zinapatikana katika kesi hii zinaonyeshwa kwenye takwimu.

Mstari mnene wa moja kwa moja ni utegemezi wa asili wa kasi kwenye torque kwenye shimoni, au, ni nini sawa, kwenye mkondo wa silaha. Mstari wa moja kwa moja wa sifa za asili za mitambo hupotoka kidogo kutoka kwenye mstari wa dashed usawa. Mkengeuko huu unaitwa kutokuwa na utulivu, kutokuwa na uthabiti, na wakati mwingine tuli. Kundi la mistari ya moja kwa moja isiyo ya sambamba I inalingana na udhibiti wa kasi kwa msisimko, mistari ya moja kwa moja ya II hupatikana kutokana na kubadilisha voltage ya silaha, na hatimaye, shabiki III ni matokeo ya kuanzisha upinzani wa kazi katika mzunguko wa silaha.

Msisimko wa sasa wa motor DC unaweza kubadilishwa kwa kutumia rheostat au kifaa chochote upinzani hai ambayo inaweza kubadilishwa kwa ukubwa, kwa mfano transistor. Wakati upinzani katika mzunguko unavyoongezeka, sasa ya msisimko hupungua na kasi ya injini huongezeka. Wakati flux ya magnetic inapungua sifa za mitambo iko juu ya asili (yaani juu ya tabia kwa kukosekana kwa rheostat). Kuongezeka kwa kasi ya injini husababisha kuongezeka kwa cheche chini ya brashi. Kwa kuongeza, wakati motor ya umeme inafanya kazi na mtiririko dhaifu, utulivu wa uendeshaji wake hupungua, hasa wakati. mizigo ya kutofautiana kwenye shimoni. Kwa hiyo, mipaka ya udhibiti wa kasi kwa njia hii haizidi 1.25 - 1.3 kutoka kwa jina la kawaida.

Udhibiti wa voltage unahitaji chanzo cha sasa cha mara kwa mara, kama vile jenereta au kibadilishaji. Udhibiti kama huo hutumiwa kwa wote mifumo ya viwanda gari la umeme: jenereta - dc motor (G - DPT), amplifier ya mashine ya umeme - DC motor (EMU - DPT), amplifier magnetic - DC motor (MU - DPT), - DC motor (T - DPT).

Kuweka breki motors za umeme mkondo wa moja kwa moja

Katika anatoa za umeme na motors za umeme DC, njia tatu za kuvunja hutumiwa: nguvu, regenerative na nyuma-juu ya kusimama.

Nguvu ya breki unaofanywa na mzunguko mfupi-mzunguko wa vilima vya silaha vya motor au kupitia. Ambapo DC motor huanza kufanya kazi kama jenereta, kubadilisha nishati ya mitambo inayohifadhi kuwa nishati ya umeme. Nishati hii hutolewa kwa namna ya joto katika upinzani ambao upepo wa silaha umefungwa. Nguvu ya kusimama kwa breki huhakikisha kusimama kwa gari kwa usahihi.

Breki ya kuzaliwa upyaDC motor inafanywa wakati imeunganishwa kwenye mtandao motor ya umeme huzungushwa na kitendaji kwa kasi inayozidi kasi ya bora mwendo wa uvivu. Kisha eh. d.s iliyosababishwa katika upepo wa motor inazidi thamani ya voltage ya mtandao, sasa katika upepo wa magari hubadilisha mwelekeo kinyume chake. Injini ya umeme kwenda kufanya kazi ndani hali ya jenereta, kutoa nishati kwa mtandao. Wakati huo huo, torque ya kuvunja hutokea kwenye shimoni yake. Njia hii inaweza kupatikana katika anatoa za mifumo ya kuinua wakati wa kupunguza mzigo, na vile vile wakati wa kudhibiti kasi ya injini na wakati wa michakato ya kuvunja kwenye anatoa za umeme za DC.

Uvunjaji wa kuzaliwa upya wa motor DC ni njia ya kiuchumi zaidi, kwani katika kesi hii umeme hurejeshwa kwenye mtandao. Katika gari la umeme la mashine za kukata chuma, njia hii hutumiwa kudhibiti kasi katika mifumo ya G - DPT na EMU - DPT.

Kufunga breki nyumaDC motor uliofanywa kwa kubadilisha polarity ya voltage na sasa katika vilima vya silaha. Wakati mkondo wa silaha unaingiliana na uwanja wa sumaku wa vilima vya shamba, torati ya breki huundwa, ambayo hupungua kasi ya kuzunguka inavyopungua. motor ya umeme. Wakati kasi ya mzunguko inapungua motor ya umeme hadi sifuri, motor ya umeme inapaswa kukatwa kutoka kwenye mtandao, vinginevyo itaanza kugeuka kinyume chake.

Inajumuisha vipengele vya kutokwa vinavyozunguka vilivyowekwa kwenye fremu iliyowekwa tuli. Vifaa vinavyofanana zinahitajika sana katika nyanja za kiufundi ambapo inahitajika kuongeza anuwai ya marekebisho ya kasi na kudumisha mzunguko thabiti wa kiendeshi.

Kubuni

Kimuundo, motor ya umeme ya DC ina rotor (armature), inductor, commutator na brashi. Wacha tuangalie ni nini kila kipengele cha mfumo kinawakilisha:

1. Rotor ina coil nyingi ambazo zimefunikwa na upepo wa conductive. Baadhi ya injini 12 za volt DC zina hadi coil 10 au zaidi.
2. Inductor ni sehemu ya stationary ya kitengo. Inajumuisha miti ya magnetic na sura.
3. Mkusanyaji - kipengele cha kazi injini kwa namna ya silinda iliyowekwa kwenye shimoni. Ina insulation kwa namna ya sahani za shaba, pamoja na makadirio ambayo yanawasiliana na sliding na brashi za magari.
4. Brashi ni waasiliani fasta. Iliyoundwa ili kusambaza sasa umeme kwa rotor. Mara nyingi, motor ya umeme ya DC ina vifaa vya brashi ya grafiti na shaba-graphite. Mzunguko wa shimoni husababisha mawasiliano kati ya brashi na rotor kufungwa na kufungua, ambayo husababisha cheche.

Uendeshaji wa Magari ya DC

Taratibu za kitengo hiki zina upepo maalum wa uchochezi kwenye sehemu ya inductor, ambayo hupokea mkondo wa moja kwa moja, ambao baadaye hubadilishwa kuwa uwanja wa sumaku.

Upepo wa rotor unakabiliwa na mtiririko wa umeme. Kutoka upande wa shamba la magnetic, kipengele hiki cha kimuundo kinaathiriwa na nguvu ya Ampere. Matokeo yake, torque huzalishwa, ambayo huzunguka sehemu ya rotor na 90 o. Mzunguko wa shafts ya uendeshaji wa injini unaendelea kutokana na kuundwa kwa athari ya kubadilisha kwenye mkusanyiko wa brashi-commutator.

Wakati umeme wa sasa unapita kwa rotor, ambayo ni chini ya ushawishi wa uwanja wa magnetic wa inductor, motors za umeme za DC (volts 12) huunda torque, ambayo inaongoza kwa kizazi cha nishati wakati wa mzunguko wa shafts. Nishati ya mitambo hupitishwa kutoka kwa rotor hadi vipengele vingine vya mfumo kupitia gari la ukanda.

Aina

Hivi sasa, kuna aina kadhaa za motors za umeme za DC:

• Kwa msisimko wa kujitegemea - vilima vinaendeshwa kutoka chanzo huru nishati.
• Kwa msisimko wa mfululizo - vilima vya silaha vinaunganishwa katika mfululizo na upepo wa kusisimua.
• Kwa msisimko sambamba - upepo wa rotor unaunganishwa na mzunguko wa umeme kwa sambamba na chanzo cha nguvu.
• Kwa msisimko mchanganyiko - motor ina windings kadhaa: serial na sambamba.

Udhibiti wa Magari ya DC

Injini imeanza kutokana na uendeshaji wa rheostats maalum, ambayo huunda upinzani wa kazi unaojumuishwa katika mzunguko wa rotor. Ili kuhakikisha kuanzia laini ya utaratibu, rheostat ina muundo wa kupitiwa.

Kuanza rheostat, upinzani wake wote hutumiwa. Wakati kasi ya mzunguko inavyoongezeka, kukabiliana hutokea, ambayo inaweka kikomo juu ya ongezeko la nguvu za mikondo ya kuanzia. Hatua kwa hatua, hatua kwa hatua, voltage inayotolewa kwa rotor huongezeka.

Gari ya umeme ya DC hukuruhusu kurekebisha kasi ya kuzunguka kwa shafts zinazofanya kazi, ambayo hufanywa kama ifuatavyo:

1. Kiashiria cha kasi chini ya nominella kinarekebishwa kwa kubadilisha voltage kwenye rotor ya kitengo. Wakati huo huo, torque inabaki thabiti.
2. Kiwango cha operesheni juu ya ile iliyokadiriwa inadhibitiwa na mkondo unaoonekana kwenye vilima vya shamba. Thamani ya torque hupungua wakati wa kudumisha nguvu mara kwa mara.
3. Kipengele cha rotor kinadhibitiwa kwa kutumia waongofu maalumu wa thyristor, ambao ni anatoa za DC.

Faida na hasara

Kulinganisha motors za umeme za DC na vitengo vinavyofanya kazi mkondo wa kubadilisha, inafaa kuzingatia kuongezeka kwa tija na ufanisi ulioongezeka.

Vifaa katika kitengo hiki vinakabiliana vizuri na athari mbaya ya mambo mazingira. Hii inawezeshwa na uwepo wa nyumba iliyofungwa kabisa. Ubunifu wa motors za umeme za DC ni pamoja na mihuri inayozuia kupenya kwa unyevu kwenye mfumo.

Ulinzi kwa namna ya vifaa vya kuhami vya kuaminika hufanya iwezekanavyo kutumia rasilimali ya juu ya vitengo. Inaruhusiwa kutumia vifaa vile chini ya hali ya joto kutoka -50 hadi +50 o C na unyevu wa hewa wa karibu 98%. Utaratibu unaweza kuanza baada ya muda mrefu wa kutofanya kazi.

Miongoni mwa hasara za motors za umeme za DC, nafasi ya kwanza huenda kwa kuvaa haraka kwa vitengo vya brashi, ambayo inahitaji gharama zinazofanana za matengenezo. Hii pia inajumuisha maisha mafupi ya huduma ya mtozaji.

Kuunda flux ya sumaku ili kutoa torque. Inductor lazima ijumuishe ama sumaku za kudumu au msisimko vilima. Inductor inaweza kuwa sehemu ya rotor na stator. Katika injini iliyoonyeshwa kwenye Mtini. 1, mfumo wa uchochezi una sumaku mbili za kudumu na ni sehemu ya stator.

Aina za motors za commutator

Kulingana na muundo wa stator, motor commutator inaweza kuwa ama.

Mchoro wa motor ya kudumu ya sumaku iliyopigwa

Mota ya sasa ya moja kwa moja iliyopigwa brashi (DCM) yenye sumaku za kudumu ndiyo inayojulikana zaidi kati ya DCMCs. Injini hii inajumuisha sumaku za kudumu zinazounda uwanja wa sumaku kwenye stator. Motors za DC zenye sumaku za kudumu (CMDC PM) kwa kawaida hutumiwa katika kazi ambazo hazihitaji nguvu nyingi. Motors za PM DC ni nafuu kuzalisha kuliko motors commutator na windings shamba. Katika kesi hii, torque ya PM DC imepunguzwa na uwanja wa sumaku za kudumu za stator. Sumaku ya kudumu DCDC humenyuka haraka sana kwa mabadiliko ya voltage. Shukrani kwa uwanja wa stator mara kwa mara, ni rahisi kudhibiti kasi ya motor. Hasara ya motor ya sumaku ya kudumu ya DC ni kwamba baada ya muda sumaku hupoteza mali zao za magnetic, na kusababisha kupunguzwa kwa uwanja wa stator na kupunguza utendaji wa magari.

Manufaa:
• uwiano bora wa bei/ubora
• torque ya juu kwa kasi ya chini
• majibu ya haraka kwa mabadiliko ya voltage

Mapungufu:
• sumaku za kudumu kwa muda, na pia chini ya ushawishi joto la juu kupoteza mali zao za magnetic

Injini ya mawasiliano yenye vilima vya shamba

Kulingana na mchoro wa uunganisho wa vilima vya stator, motors za umeme za commutator zilizo na vilima vya shamba zimegawanywa katika motors:

Mzunguko wa uchochezi wa kujitegemea

Mpango msisimko sambamba

Mzunguko wa uchochezi wa mfululizo

Mzunguko wa uchochezi mchanganyiko

Injini kujitegemea Na msisimko sambamba

Katika motors za umeme za msisimko wa kujitegemea, upepo wa shamba haujaunganishwa kwa umeme na upepo (takwimu hapo juu). Kawaida voltage ya uchochezi U OB inatofautiana na voltage katika mzunguko wa silaha U. Ikiwa voltages ni sawa, basi upepo wa msisimko unaunganishwa kwa sambamba na upepo wa silaha. Matumizi ya msisimko wa kujitegemea au sambamba katika gari la magari ya umeme imedhamiriwa na mzunguko wa gari la umeme. Sifa (sifa) za injini hizi ni sawa.

Katika motors za uchochezi zinazofanana, upepo wa shamba (inductor) na mikondo ya silaha hujitegemea, na jumla ya sasa ya motor ni sawa na jumla ya sasa ya upepo wa shamba na sasa ya silaha. Wakati wa operesheni ya kawaida, na kuongezeka kwa voltage ugavi huongeza jumla ya sasa ya magari, ambayo inasababisha kuongezeka kwa mashamba ya stator na rotor. Kadiri jumla ya sasa ya gari inavyoongezeka, kasi pia huongezeka na torque hupungua. Wakati injini imepakiwa Mkondo wa silaha huongezeka, na kusababisha ongezeko la uwanja wa silaha. Kadiri mkondo wa silaha unavyoongezeka, mkondo wa inductor (vilima vya msisimko) hupungua, kama matokeo ambayo uwanja wa inductor hupungua, ambayo husababisha kupungua kwa kasi ya gari na kuongezeka kwa torque.

Manufaa:
• torque karibu mara kwa mara kwa kasi ya chini
• mali nzuri ya kurekebisha
• hakuna upotezaji wa sumaku kwa wakati (kwani hakuna sumaku za kudumu)

Mapungufu:
• ghali zaidi kuliko KDPT PM
• motor huenda nje ya udhibiti ikiwa sasa inductor inashuka hadi sifuri

Injini ya msisimko iliyopigwa kwa brashi ina torque inayopungua kwa kasi ya juu na ya juu, lakini torque isiyobadilika zaidi kwa kasi ya chini. Ya sasa katika inductor na windings armature haitegemei kila mmoja, hivyo jumla ya sasa motor umeme ni sawa na jumla ya inductor na mikondo ya silaha. Matokeo yake aina hii injini ina sifa bora udhibiti wa kasi. Mota ya DC iliyopigwa kwa jeraha kwa kawaida hutumiwa katika programu zinazohitaji nguvu zaidi ya kW 3, hasa katika maombi ya magari na viwanda. Ikilinganishwa na, motor ya uchochezi sambamba haipoteza mali zake za magnetic kwa muda na inaaminika zaidi. Hasara za motor ya uchochezi sambamba ni gharama kubwa zaidi na uwezekano wa motor kwenda nje ya udhibiti ikiwa sasa inductor inashuka hadi sifuri, ambayo inaweza kusababisha kushindwa kwa motor.

Katika motors za umeme za msisimko wa mfululizo, upepo wa msisimko huunganishwa katika mfululizo na upepo wa silaha, na sasa ya msisimko ni sawa na sasa ya silaha (I in = I a), ambayo inatoa motors mali maalum. Katika mizigo midogo, wakati mkondo wa silaha ni chini ya mkondo uliokadiriwa (I a < I nom) na mfumo wa sumaku wa moshi haujajaa (F ~ I a), torati ya sumakuumeme inalingana na mraba wa mkondo wa sasa katika vilima vya silaha:

• ambapo M – , N∙m,
• c M ni mgawo wa mara kwa mara ulioamuliwa na vigezo vya muundo wa injini,
• Ф - mtiririko mkuu wa sumaku, Wb,
• Mimi a - mkondo wa silaha, A.

Mzigo unapoongezeka, mfumo wa sumaku wa motor hujaa na uwiano kati ya sasa I a na Flux ya sumaku inakiukwa. Kwa kueneza kwa kiasi kikubwa, flux ya magnetic Ф kivitendo haizidi kuongezeka kwa Ia. Grafu ya utegemezi M=f(I a) katika sehemu ya awali (wakati mfumo wa sumaku haujajaa) ina sura ya parabola, basi, inapojazwa, inapotoka kutoka kwa parabola na katika eneo. mizigo mizito huenda kwenye mstari ulionyooka.

Muhimu: Haikubaliki kuunganisha motors za msisimko wa mfululizo kwenye mtandao kwa hali ya uvivu (bila mzigo kwenye shimoni) au kwa mzigo chini ya 25% ya mzigo uliokadiriwa, kwani kwa mizigo ya chini mzunguko wa mzunguko wa silaha huongezeka sana, kufikia maadili. ambayo uharibifu wa mitambo ya motor inawezekana, kwa hiyo katika anatoa Kwa motors za kusisimua za mlolongo, haikubaliki kutumia gari la ukanda, ikiwa linavunja, injini huenda kwenye hali ya uvivu. Isipokuwa ni motors za uchochezi za mfululizo na nguvu ya hadi 100-200 W, ambayo inaweza kufanya kazi kwa hali ya uvivu, kwani nguvu zao za upotezaji wa mitambo na sumaku wakati. masafa ya juu mzunguko unalingana na nguvu iliyokadiriwa ya injini.

Uwezo wa motors za kusisimua mfululizo kukuza torque kubwa ya umeme huwapa mali nzuri ya kuanzia.

Mfululizo wa msisimko wa motor motor ina torque ya juu kwa kasi ya chini na inakua kasi kubwa wakati hakuna mzigo. Gari hii ya umeme ni bora kwa vifaa vinavyohitaji kukuza torque ya juu (cranes na winchi), kwani sasa ya stator na rotor huongezeka chini ya mzigo. Tofauti na motors sambamba-msisimko, motor mfululizo-msisimko haina sifa sahihi kudhibiti kasi, na katika kesi mzunguko mfupi msisimko vilima, inaweza kuwa uncontrollable.

Gari ya kusisimua iliyochanganywa ina vilima viwili vya shamba, moja yao imeunganishwa kwa sambamba na vilima vya silaha, na ya pili katika mfululizo. Uwiano kati ya nguvu za magnetizing ya vilima inaweza kuwa tofauti, lakini kwa kawaida moja ya vilima hujenga nguvu kubwa ya magnetizing na upepo huu unaitwa upepo kuu, upepo wa pili unaitwa upepo wa msaidizi. Vilima vya shamba vinaweza kuwashwa kwa njia iliyoratibiwa na ya kukabiliana na sasa, na ipasavyo flux ya sumaku huundwa na jumla au tofauti ya nguvu za sumaku za vilima. Ikiwa vilima vinaunganishwa ipasavyo, basi sifa za kasi za gari kama hizo ziko kati ya sifa za kasi za sambamba na mfululizo wa motors za uchochezi. Uunganisho wa kukabiliana na windings hutumiwa wakati ni muhimu kupata kasi ya mzunguko wa mara kwa mara au ongezeko la kasi ya mzunguko na mzigo unaoongezeka. Kwa hivyo, sifa za utendaji wa motor iliyochanganywa ya uchochezi inakaribia zile za motor ya uchochezi inayofanana au mfululizo, kulingana na ni ipi kati ya vilima vya msisimko ina jukumu kuu.