Hva er en DC-kommutatormotor og hvordan fungerer den
Samlermotorer er ganske vanlige i hverdagen og i produksjonen. De brukes til å drive forskjellige mekanismer, elektroverktøy, i biler. En del av populariteten skyldes den enkle justeringen av rotorhastigheten, men det er noen begrensninger i bruken av dem og selvfølgelig ulemper. La oss se hva en likestrøms kollektormotor (DCMT) er, hva slags type elektriske motorer er og hvor de brukes.
Definisjon og enhet
I kataloger og leksikon fører en slik definisjon:
“En samler er en elektrisk motor der akselposisjonssensoren og bryteren til viklingene er den samme enheten - samleren. "Slike motorer kan bare fungere på likestrøm eller på likestrøm og vekselstrøm."
En samlermotor, som alle andre, består av rotor og stator. I dette tilfellet er rotoren et anker. Husk at ankeret er den delen av den elektriske maskinen som forbruker hovedstrømmen, og som elektromotorisk kraft induseres i.
Hvorfor trengs det og hvordan arrangeres samleren? Samleren er plassert på akselen (rotoren), og er et sett med langsgående plasserte plater isolert fra skaftet og fra hverandre. De kalles lameller. Bøyene til seksjonene av ankerviklingen er koblet til lamellene (du kan se KDPT-ankerviklingsanordningen i gruppen av figurer nedenfor), eller rettere sagt, slutten av forrige og begynnelsen av neste viklingsdel er koblet til hver av dem.
Strømmen tilføres viklingene gjennom børstene. Børstene danner en glidekontakt og under rotasjon av akselen er de i kontakt med den ene eller den andre lamellen. Dermed byttes viklingen av ankeret, for dette er det behov for samleren.
Børsteenheten består av en brakett med børsteholdere, og grafitt- eller metallografittbørster er installert direkte i dem. For å sikre god kontakt presses børstene mot samleren ved hjelp av fjærer.
Permanente magneter eller elektromagneter (feltvikling) som skaper et statormagnetisk felt, er installert på statoren. I litteraturen om elektriske maskiner blir ofte benevnelsene "magnetisk system" eller "induktor" brukt i stedet for ordet "stator". Figuren nedenfor viser utformingen av DPT i forskjellige anslag. La oss se hvordan DC-kommutatormotoren fungerer!
Prinsipp for drift
Når strømmen strømmer gjennom ankerviklingen, vises et magnetfelt, hvis retning kan bestemmes ved å bruke gimlet regler. Det konstante magnetfeltet til statoren samhandler med ankerfeltet, og det begynner å rotere på grunn av det faktum at polene med samme navn frastøt, tiltrukket av de ulikt. Noe som illustreres perfekt av figuren nedenfor.
Når børstene bytter til andre lameller, begynner strømmen å strømme i motsatt retning (hvis vi vurderer eksemplet ovenfor), de magnetiske polene skifter plass og prosessen gjentar seg.
I moderne kollektormaskiner brukes ikke en to-polet design på grunn av ujevn rotasjon, i øyeblikket når strømmen endres, vil kreftene som virker på ankeret være minimale. Og hvis du slår på motoren, hvis aksel stoppet i denne "overgangs" -posisjonen - kan det hende at den ikke begynner å rotere i det hele tatt. Derfor har oppsamleren til en moderne likestrømsmotor betydelig flere stolper og seksjoner av viklinger lagt i sporene i den forede kjernen, og oppnår dermed optimal glatthet i bevegelse og dreiemoment på akselen.
Prinsippet for betjeningen av samlermotoren på enkelt språk for dummier blir beskrevet i neste video, vi anbefaler på det sterkeste at du leser den.
KDPT-typer og viklingsforbindelser
I samsvar med metoden for eksitasjon er DC-kollektormotorer av to typer:
- Med permanente magneter (laveffektmotorer med effekt på titalls og hundrevis av watt).
- Med elektromagneter (kraftige maskiner, for eksempel på heismekanismer og maskinverktøy).
Skill disse typer KDTT ved å koble til viklingene:
- Sekvensiell eksitasjon (i den gamle russiske litteraturen og fra gamle elektrikere kan du høre navnet "Serial", fra engelsk. Serial). Her er feltviklingen koblet i serie med ankerviklingen. Et høyt startmoment er fordelen med et slikt opplegg, og dets ulempe er et fall i rotasjonshastigheten med økende belastning på akselen (myk mekanisk karakteristikk), og det faktum at motoren går i pedal (ukontrollert økning i hastighet med påfølgende skade på skyvelagrene og ankeren) hvis tomgang eller med en aksellast på under 20-30% av den nominelle.
- Parallell (også kalt "shunt"). Følgelig er feltviklingen koblet parallelt med ankerviklingen. Ved lave hastigheter på akselen er dreiemomentet høyt og stabilt i et relativt bredt omdreiningsområde, og med en økning i omdreiningene synker det. Fordelen er stabile omdreininger over et bredt belastningsområde på akselen (begrenset av kraften), og ulempen er at hvis kretsen går i styrekretsen, kan den gå galt.
- Nazavisimo. Feltviklinger og ankere drives av forskjellige kilder. Denne løsningen lar deg kontrollere akselturtallet mer nøyaktig. Funksjoner ved arbeid ligner DPT med parallell eksitasjon.
- Blandet. En del av feltviklingen er koblet parallelt, og en del i serie med ankeret. Kombiner fordelene med serie- og parallelltyper.
Det grafiske symbolet på diagrammet du ser nedenfor.
I utenlandsk og moderne russisk litteratur, så vel som på diagrammer, kan man finne en annen representasjon av UGO for KDT, slik det ble vist i forrige figur i form av en sirkel med to firkanter, der sirkelen representerer ankeret og to firkanter representerer børstene.
Tilkoblingsskjema og revers
Tilkoblingsskjemaet for statoren og rotorviklingene bestemmes under produksjonen, og avhengig av hvor en bestemt motor brukes, må du velge riktig løsning. I visse driftsmodus (for eksempel bremsemodus) kan svingningskretsene endres eller innføres flere elementer.
De inkluderer likestrøm DC-kollektormotorer som bruker: halvledernøkler (transistorer), vekslebrytere eller knapper, spesialiserte drivermikrokretser, eller ved bruk av laveffektreléer. Store kraftige maskiner er koblet til DC-nettverket via bipolar kontaktorer.
Nedenfor ser du en omvendt krets for å koble en DC-motor til et 220V nettverk. I praksis vil kretsen være lik i produksjonen, men det vil ikke være noen diodebro i den, siden alle linjer for tilkobling av slike motorer er lagt fra trekkstasjoner, hvor vekselstrømmen blir utbedret.
Det motsatte utføres ved å endre polariteten på feltvikling eller på anker. Det er umulig å endre polariteten både der og der, siden rotasjonsretningen til akselen ikke vil endre seg, som tilfellet er med universelle kollektormotorer når du bruker vekselstrøm.
For å starte motoren jevnt, blir en justeringsanordning, for eksempel en reostat, introdusert i strømforsyningskretsen til ankervikling eller ankervikling og eksitasjonsviklingen (avhengig av kretsen for deres tilkobling), men akselhastigheten styres også på samme måte, men i stedet for en reostat bruker de ofte et sett med konstante motstander koblet til ved hjelp av et sett kontaktorer.
I moderne applikasjoner endres rotasjonshastigheten ved hjelp av pulsbreddemodulasjon (PWM) og en halvledernøkkel, som er nøyaktig hva som gjøres i et trådløst elektroverktøy (for eksempel en skrutrekker). Effektiviteten av denne metoden er mye høyere.
Bruksområde
DC-børstemotorer brukes overalt både i hverdagen og i industrielle enheter og mekanismer. La oss kort vurdere omfanget:
- I biler brukes 12V og 24V samler-DCB-er for å drive vindusviskerblader (vindusviskere), i vindusløftere, for å starte motoren (en startmotor er en serie- eller blandet eksitasjons-DC-kollektormotor) og andre drev.
- I heismekanismer (kraner, heiser osv.) Brukes KDPT, som opererer på et likestrømsnettverk med en spenning på 220V eller annen tilgjengelig spenning.
- I barneleker og lavstyrke radiostyrte modeller brukes KDTT med en trepolet rotor og permanente magneter på statoren.
- I et manuelt, trådløst elektroverktøy - en rekke bor, kverner, elektriske skrutrekkere, etc.
Legg merke til at i et moderne kostbart elektroverktøy er børsteløse motorer installert, men børsteløse motorer.
Fordeler og ulemper
La oss analysere fordeler og ulemper ved en likestrømssamlermotor. fordeler:
- Forholdet mellom størrelse og effekt (vekt- og størrelsesindikatorer).
- Enkelhet med justering av svinger og implementering av myk start.
- Start øyeblikk.
Ulempene med KDPT er som følger:
- Slitte børster. Sterkt lastede motorer som brukes regelmessig krever regelmessig inspeksjon, børstebytte og vedlikehold av manifoldenheten.
- Samleren slites ut på grunn av friksjon av børstene.
- Børstegnisting er mulig, noe som begrenser bruken på farlige steder (bruk deretter eksplosjonssikker kjøring av KDTT).
- På grunn av konstant omkobling av viklingene innfører denne typen likestrømsmotor forstyrrelse og forvrengning i forsyningskretsen eller strømnettet, noe som fører til funksjonsfeil og problemer i driften av andre kretselementer (spesielt relevant for elektroniske kretsløp).
- Med permanente magnetmagneter svekkes (demagnetiseres) magnetkreftene over tid, og motorens effektivitet synker.
Så vi undersøkte hva en likestrøms kollektormotor er, hvordan den er designet og hva dens driftsprinsipp er. Hvis du har spørsmål, kan du stille dem i kommentarene under artikkelen!
Relaterte materialer:
Laster inn ...
