Шта је једносмерни комутатор и како ради
Колекторски мотори су прилично уобичајени у свакодневном животу и производњи. Користе се за погон разних механизама, електричних алата, у аутомобилима. Део популарности заслужује једноставно подешавање брзине ротора, али постоје одређена ограничења у њиховој употреби и, наравно, недостаци. Погледајмо шта је мотор са сакупљањем једносмерне струје (КДТТ), које су сорте овог типа електромотора и где се користе.
Дефиниција и уређај
У именицима и енциклопедијама води се таква дефиниција:
„Колекторски мотор назива се електромотор, у којем су сензор положаја осовине и прекидач намотаја исти уређај - колектор. „Такви мотори могу радити или само на истосмјерну или на истосмјерну и измјеничну струју.“
Мотор колектора, као и било који други, састоји се од ротор и статор. У овом случају ротор је сидро. Подсетимо се да је сидро део електричне машине која троши главну струју и у којој се индукује електромоторна сила.
Зашто је то потребно и како је уређен сакупљач? Колектор се налази на осовини (ротору) и представља низ уздужно смештених плоча изолираних од вратила и једна од друге. Називају се ламелама. Завоји одсека арматурних намотаја повезани су на ламеле (можете видети уређај за намотавање сидра КДПТ у групи доњих слика), тачније, крај претходног и почетак следећег одсека за наматање повезани су на сваки од њих.
Струја се преко четкица доводи до намотаја. Четке формирају клизни контакт и за време окретања осовине су у контакту са једном или другом ламелом. Тако се намоти арматуре пребацују, за то је потребан колектор.
Склоп четкица се састоји од носача са држачима четкица, а у њих су директно уграђене графитне или металографитске четке. Да би се обезбедио добар контакт, четке се опругама притискају на колектор.
На статор се уграђују трајни магнети или електромагнети (намотавање поља), који стварају магнетно поље статора. У литератури о електричним машинама, термини „магнетни систем“ или „индуктор“ се чешће користе уместо речи „статор“. На слици испод приказан је дизајн ДПТ-а у различитим пројекцијама. Сада да видимо како функционира ДЦ комутатор!
Принцип рада
Када струја тече кроз намот арматуре, настаје магнетно поље, чији се смер може одредити помоћу гимлет правила. Стално магнетно поље статора делује у интеракцији са пољем арматуре и почиње да се окреће због чињенице да се истоимени стубови одбијају, привлачећи их за разлику од њих. Што је савршено илустровано на слици испод.
Када четкице пређу на друге ламеле, струја почиње да тече у супротном смеру (ако узмемо у обзир горњи пример), магнетни полови мењају места и процес се понавља.
У савременим колекционарским машинама не користи се двополни дизајн због неравномерне ротације, у моменту пребацивања смера струје силе које делују на арматуру биће минималне. А ако укључите мотор, чија се осовина зауставила у овом "прелазном" положају - можда се уопште неће почети окретати. Стога, сакупљач модерног истосмјерног мотора има значајно више полова и пресјека намотаја положених у уторе обложеног језгра, чиме се постиже оптимална глаткоћа кретања и закретног момента на осовини.
Принцип рада мотора сакупљача на једноставном језику за лутке откривен је у следећем видеу, топло препоручујемо да га прочитате.
КДПТ шеме и шеме намотаја намотаја
Према методи побуђења, једносмерни колекторски мотори су две врсте:
- Са сталним магнетима (мотори мале снаге са десетинама и стотинама вата).
- Помоћу електромагнета (моћне машине, на пример, на подизним механизмима и алатним машинама).
Разликовати ове типове КДТТ методом спајања намотаја:
- Секвенцијално узбуђење (у старој руској литератури и од старих електричара можете чути назив „Сериал“, од енгл. Сериал). Овде је теренско намотавање серијски повезано са арматурним намотом. Велики стартни обртни момент предност је такве схеме, а њен недостатак је пад броја обртаја са повећаним оптерећењем осовине (мекане механичке карактеристике), и чињеница да се мотор ручи (неконтролисано повећање брзине са накнадним оштећењима потисних лежајева и арматуре) у празном ходу или са оптерећењем осовине мањом од 20-30% називног.
- Паралелна (која се назива и "шант"). Сходно томе, теренски намот је повезан паралелно са намотом арматуре. При малим брзинама на осовини, обртни момент је висок и стабилан у релативно широком распону обртаја, а са порастом обртаја се смањује. Предност су стабилни обртаји у широком распону оптерећења осовине (ограничени његовом снагом), а недостатак је што ако се прекине круг у побудном кругу, може поћи по злу.
- Зависни. Намота и сидра се напајају из различитих извора. Ово решење вам омогућава тачнију контролу брзине осовине. Карактеристике рада су сличне ДПТ-у са паралелним побуђењима.
- Мешовито. Дио теренског намотаја је паралелно повезан, а дио у низу са арматуром. Комбинујте предности серијског и паралелног типа.
Графички симбол на дијаграму који видите доле.
У страној и модерној руској литератури, као и на дијаграмима, може се наћи још један приказ УГО за КДТ, као што је приказано на претходној слици у облику круга са два квадрата, где круг представља сидро, а два квадрата четке.
Дијаграм везе и обрнуто
Дијаграм повезивања намотаја статора и ротора одређује се током производње и, овисно о томе гдје се користи одређени мотор, морате одабрати одговарајуће рјешење. У одређеним режимима рада (на пример, начин кочења), склопови за укључивање намотаја могу се променити или увести додатни елементи.
Укључују моторе са истосмјерним истосмјерним мотором користећи: полуводичке кључеве (транзисторе), преклопнике или типке, специјализиране микро-склопове возача или користећи релеје мале снаге. Велике моћне машине повезане су биполарно на ДЦ мрежу контактори.
Испод видите обрнути круг за повезивање истосмјерног мотора на 220В мрежу. У пракси ће круг бити сличан у производњи, али у њему неће бити диодног моста, јер су све линије за повезивање таквих мотора положене из вучних подстаница, где се исправља променљива струја.
Обрнутост се врши променом поларитета на теренском навијању или на арматури. Немогуће је променити поларитет тамо и тамо, јер се смер окретања осовине неће променити, као што је случај са универзалним моторима на колекторима када раде на променљиву струју.
Да би се мотор несметано покренуо, у круг напајања арматурног намотаја или намота арматуре и побудног намотаја (у зависности од круга њиховог повезивања) уводи се уређај за подешавање, на пример, реостат, али се брзина осовине такође контролише на исти начин, али уместо реостата често користе скуп сталних отпорника употребом скупа контактора.
У модерним применама, брзина ротације се мења помоћу модулације ширине импулса (ПВМ) и полуводичког кључа, што се тачно ради у бежичном електричном алату (на пример, одвијачем). Ефикасност ове методе је много већа.
Обим примене
ДЦ мотори са четкицама се користе свуда у свакодневном животу и у индустријским уређајима и механизмима, размотримо укратко њихов опсег:
- У аутомобилима се 12В и 24В ДЦТ колектори користе за покретање метлица брисача (брисача), у подизачима прозора, за покретање мотора (стартер је једносмерни колекторски мотор серије или мешовитог узбуђења) и друге погоне.
- У подизним механизмима (дизалице, дизала итд.) Користе се КДТТ који раде из једносмерне мреже са напоном од 220В или било којим другим расположивим напоном.
- У дечјим играчкама и радио-контролираним моделима мале снаге користе се КДПТ са трополним ротором и сталним магнетима на статору.
- У ручном бежичном електричном алату - разне бушилице, брусилице, електрични одвијачи итд.
Имајте на уму да су у модерном скупоцјеном електричном алату уграђени мотори без четкица, али без четкица.
Предности и недостаци
Анализираћемо предности и недостатке једносмерног колектора. Предности:
- Однос величине и снаге (индикатори тежине и величине).
- Једноставност подешавања окрета и имплементација софт старт-а.
- Почетни тренутак.
Недостаци КДПТ-а су следећи:
- Ношене четке. Јако оптерећени мотори који се редовно користе захтевају редовне прегледе, замену четкица и одржавање склопа разводника.
- Колектор се истроши због трења четке.
- Искривање четком је могуће, што ограничава употребу на опасним местима (тада користите КДТТ заштиту од експлозије).
- Због сталног пребацивања намота, овај тип једносмерног мотора уноси сметње и дисторзије у доводни круг или мрежу, што доводи до кварова и проблема у раду осталих елемената круга (посебно релевантних за електронске склопове).
- Са магнетима са трајним магнетима, магнетске силе слабе (размагнетизују) током времена и ефикасност мотора опада.
Стога смо испитали шта је једносмерни четкни мотор, како је дизајниран и који је његов принцип рада. Ако имате питања, поставите их у коментарима испод чланка!
Сродни материјали:
Учитавање ...
