Ano ang isang motor commutator ng DC at paano ito gumagana

Ang mga motor ng kolektor ay karaniwang pangkaraniwan sa pang-araw-araw na buhay at sa paggawa. Ginagamit ang mga ito upang magmaneho ng iba't ibang mga mekanismo, mga tool ng kuryente, sa mga kotse. Bahagi ng katanyagan ay dahil sa simpleng pagsasaayos ng bilis ng rotor, ngunit may ilang mga limitasyon sa kanilang paggamit at, siyempre, mga kawalan. Tingnan natin kung ano ang isang direktang kasalukuyang motor collector (DCMT), kung anong uri ng uri ng mga de-koryenteng motor na ito at kung saan ginagamit ang mga ito.

Kahulugan at aparato

Sa mga direktoryo at encyclopedia na humantong, tulad ng isang kahulugan:

"Ang isang maniningil ay isang de-koryenteng motor kung saan ang sensor ng posisyon ng baras at ang switch ng mga paikot-ikot ay magkatulad na aparato - ang maniningil. "Ang ganitong mga makina ay maaaring gumana alinman sa direktang kasalukuyang o sa direkta at alternatibong kasalukuyang."

Ang isang kolektor ng motor, tulad ng iba pa, ay binubuo ng rotor at stator. Sa kasong ito, ang rotor ay isang angkla. Alalahanin na ang angkla ay bahagi ng electric machine na kumokonsumo sa pangunahing kasalukuyang, at kung saan ang puwersa ng elektromotibo ay naaapektuhan.

Bakit kinakailangan at paano inayos ang kolektor? Ang kolektor ay matatagpuan sa baras (rotor), at isang hanay ng mga pahalang na matatagpuan na mga plato na nakahiwalay sa baras at mula sa bawat isa. Tinatawag silang mga lamellas. Ang mga bends ng mga seksyon ng armature windings ay konektado sa lamellas (maaari mong makita ang KDPT anchor na paikot-ikot na aparato sa grupo ng mga figure sa ibaba), o sa halip, ang pagtatapos ng nakaraan at simula ng susunod na paikot-ikot na seksyon ay konektado sa bawat isa sa kanila.

Ang kasalukuyang ay ibinibigay sa mga paikot-ikot sa pamamagitan ng mga brushes. Ang brushes ay bumubuo ng isang sliding contact at sa panahon ng pag-ikot ng baras ay nakikipag-ugnay sa isa o sa iba pang mga lamella. Kaya, ang mga paikot-ikot na armature ay nakabukas, para dito kinakailangan ang maniningil.

Ang pagpupulong ng brush ay binubuo ng isang bracket na may mga may hawak ng brush, at ang mga grapayt o metallograpite brushes ay naka-install nang direkta sa kanila. Upang matiyak ang mahusay na pakikipag-ugnay, ang mga brushes ay pinindot laban sa kolektor ng mga bukal.

Ang mga permanenteng magneto o electromagnets (patungo sa patlang), na lumikha ng isang stator magnetic field, ay naka-install sa stator. Sa panitikan sa mga de-koryenteng makina, ang mga salitang "magnetic system" o "inductor" ay mas madalas na ginagamit sa halip na salitang "stator". Ang figure sa ibaba ay nagpapakita ng disenyo ng DPT sa iba't ibang mga pag-asa. Ngayon tingnan natin kung paano gumagana ang motor ng commutator ng DC!

Prinsipyo ng pagpapatakbo

Kapag ang kasalukuyang daloy sa armature paikot-ikot, lilitaw ang isang magnetic field, ang direksyon kung saan maaaring matukoy gamit mga patakaran ng gimlet. Ang pare-pareho ang magnetic field ng stator ay nakikipag-ugnay sa larangan ng armature, at nagsisimula itong iikot dahil sa katotohanan na ang mga pole ng parehong pangalan ay nagtatapon, naakit sa mga hindi katulad. Alin ang perpektong isinalarawan ng figure sa ibaba.

Kapag ang brushes ay lumipat sa iba pang mga lamellas, ang kasalukuyang nagsisimula na dumaloy sa kabaligtaran na direksyon (kung isasaalang-alang namin ang halimbawa sa itaas), ang mga magnetic pole ay nagbabago ng mga lugar at inuulit ang proseso.

Sa mga makinang pangongolekta ng kolektor, ang isang disenyo ng dalawang poste ay hindi ginagamit dahil sa hindi pantay na pag-ikot, sa sandali ng paglipat ng direksyon ng kasalukuyang, ang mga puwersa na kumikilos sa armature ay magiging minimal. At kung binuksan mo ang makina, ang baras kung saan tumigil sa posisyon na "transisyonal" - maaaring hindi ito magsimulang paikutin. Samakatuwid, ang kolektor ng isang modernong motor sa DC ay may makabuluhang higit na mga poste at mga seksyon ng mga paikot-ikot na inilatag sa mga grooves ng may linya na core, sa gayon nakakamit ang pinakamainam na kinis ng kilusan at metalikang kuwintas sa baras.

Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng kolektor ng makina sa simpleng wika para sa mga dummies ay isiniwalat sa susunod na video, masidhi naming inirerekumenda na basahin mo ito.

Mga uri ng KDPT at mga scheme ng koneksyon ng windings

Ayon sa paraan ng paggulo, ang mga motor ng kolektor ng DC ay may dalawang uri:

1. Sa permanenteng magnet (low-power motor na may lakas ng sampu-sampung daan-daang watts).
2. Sa mga electromagnets (malakas na makina, halimbawa, sa mga mekanismo ng hoisting at mga tool sa makina).

Kilalanin ang mga uri ng KDTT sa pamamagitan ng paraan ng pagkonekta ng mga paikot-ikot:

• Pagkakasunud-sunod na pagganyak (sa lumang panitikan ng Russia at mula sa mga lumang electrician maaari mong marinig ang pangalang "Serial", mula sa English. Serial). Dito, ang patlang na paikot-ikot ay konektado sa serye na may armature na paikot-ikot. Ang isang mataas na nagsisimula na metalikang kuwintas ay ang kalamangan ng naturang pamamaraan, at ang kawalan nito ay isang pagbagsak sa bilis ng pag-ikot na may pagtaas ng pag-load sa baras (malambot na mekanikal na katangian), at ang katotohanan na ang makina ay naglalakad (walang pigil na pagtaas sa bilis na may kasunod na pinsala sa thrust bearings at armature) kung idle o na may isang pag-load ng baras na mas mababa sa 20-30% ng nominal.
• Parallel (tinatawag ding "shunt"). Alinsunod dito, ang paikot-ikot na patlang ay konektado kahanay sa armature paikot-ikot. Sa mababang bilis sa baras, ang metalikang kuwintas ay mataas at matatag sa isang medyo malawak na hanay ng mga rebolusyon, at sa pagtaas ng mga rebolusyon ay bumababa ito. Ang bentahe ay matatag na mga rebolusyon sa isang malawak na hanay ng pag-load sa baras (limitado sa pamamagitan ng kapangyarihan nito), at ang kawalan ay ang kung ang circuit ay sumisira sa circuit ng paggulo, maaari itong magising.
• Umaasa. Ang mga windings at anchor ng patlang ay pinapagana ng iba't ibang mga mapagkukunan. Ang solusyon na ito ay nagbibigay-daan sa iyo upang mas tumpak na makontrol ang bilis ng baras. Ang mga tampok ng trabaho ay katulad ng DPT na may kahanay na paggulo.
• Magkakahalo. Ang bahagi ng patlang na paikot-ikot ay konektado sa kahanay, at bahagi sa serye na may armature. Pagsamahin ang mga bentahe ng mga serial at kahanay na uri.

Ang graphic na simbolo sa diagram na nakikita mo sa ibaba.

Sa panitikang dayuhan at modernong Ruso, gayundin sa mga diagram, ang isa ay maaaring makahanap ng isa pang representasyon ng UGO para sa KDT, tulad ng ipinakita sa nakaraang figure sa anyo ng isang bilog na may dalawang parisukat, kung saan ang bilog ay kumakatawan sa angkla at dalawang parisukat na kumakatawan sa mga brushes.

Diagram ng koneksyon at baligtad

Ang diagram ng koneksyon ng mga stering at rotor windings ay natutukoy sa panahon ng paggawa, at, depende sa kung saan ginagamit ang isang partikular na motor, kailangan mong pumili ng naaangkop na solusyon. Sa ilang mga operating mode (mode ng pagpepreno, halimbawa), ang mga paikot-ikot na switch circuit ay maaaring magbago o magpakilala ng mga karagdagang elemento.

Kasama sa mga ito ang mga motor na may kolektor na low-power gamit: mga semiconductor key (transistors), toggle switch o button, dalubhasa sa driver ng microcircuits, o paggamit ng mga low-power relay. Ang mga malalakas na makapangyarihang makina ay konektado sa network ng DC sa pamamagitan ng bipolar mga contactor.

Sa ibaba makikita mo ang isang reverse circuit para sa pagkonekta sa isang DC motor sa isang 220V network. Sa pagsasagawa, ang circuit ay magkapareho sa paggawa, ngunit walang magiging diode tulay sa loob nito, dahil ang lahat ng mga linya para sa pagkonekta sa mga naturang motor ay inilatag mula sa mga substation ng traction, kung saan ang alternating kasalukuyang ay naayos.

Ang baligtad ay isinasagawa sa pamamagitan ng pagbabago ng polarity sa paikot-ikot na patlang o sa armature. Imposibleng baguhin ang polarity pareho doon at doon, dahil ang direksyon ng pag-ikot ng baras ay hindi magbabago, tulad ng kaso sa universal motor collector kapag nagpapatakbo sa alternating kasalukuyang.

Upang maayos na simulan ang makina, ang isang aparato sa pag-aayos, halimbawa, isang rheostat, ay ipinakilala sa circuit ng supply ng kuryente ng armature na paikot-ikot o ang armature na paikot-ikot at pagpapasigla ng paggulo (depende sa circuit ng kanilang koneksyon), ngunit ang bilis ng baras ay kinokontrol din sa parehong paraan, ngunit sa halip na isang rheostat, madalas silang gumagamit ng isang hanay ng mga pare-pareho na resistors na konektado gamit ang isang hanay ng mga contact.

Sa mga modernong aplikasyon, ang bilis ng pag-ikot ay binago gamit ang modyul na lapad ng modyul (PWM) at isang semiconductor key, na kung ano mismo ang ginagawa sa isang walang kasamang tool na kapangyarihan (isang distornilyador, halimbawa). Ang kahusayan ng pamamaraang ito ay mas mataas.

Saklaw ng aplikasyon

Ang mga motor ng DC brush ay ginagamit saanman kapwa sa pang-araw-araw na buhay at sa mga pang-industriya na aparato at mekanismo, isaalang-alang natin sandali ang kanilang saklaw:

• Sa mga kotse, ang mga kolektor ng 12V at 24V na DCB ay ginagamit upang magmaneho ng mga blades ng wiper (mga windshield wipers), sa mga window lifters, upang masimulan ang makina (ang isang starter ay isang serye o halo-halong pagganyak DC kolektor ng kolektor) at iba pang mga drive.
• Sa mga mekanismo ng hoisting (cranes, elevators, atbp.) Ay ginagamit ang KDPT, na nagpapatakbo sa isang DC network na may boltahe ng 220V o anumang magagamit na boltahe.
• Sa mga laruan ng mga bata at mga modelo na kinokontrol ng radyo na may kapangyarihan, ginagamit ang KDTT na may tatlong-post na rotor at permanenteng magnet sa stator.
• Sa isang manu-manong tool na walang kuryente - walang iba't ibang mga drills, giling, electric screwdrivers, atbp.

Tandaan na sa isang modernong mamahaling tool ng kuryente, ang mga motor na walang brush ay naka-install, ngunit walang motor na walang motor.

Mga kalamangan at kawalan

Susuriin namin ang mga kalamangan at kahinaan ng isang motor kolektor ng DC. Benepisyo:

1. Ang ratio ng laki sa kapangyarihan (mga sukat ng timbang at sukat).
2. Ang pagiging simple ng pagsasaayos ng mga liko at pagpapatupad ng malambot na pagsisimula.
3. Simula ng metalikang kuwintas.

Ang mga kawalan ng KDPT ay ang mga sumusunod:

1. Worn brushes. Ang mga mataas na naka-load na mga makina na regular na ginagamit ay nangangailangan ng regular na inspeksyon, pagpapalit ng brush at pagpapanatili ng sari-saring pagpupulong.
2. Ang kolektor ay nagsusuot dahil sa pagkiskis ng brush.
3. Posible ang brush sparking, na naglilimita sa paggamit sa mga mapanganib na lugar (pagkatapos ay gamitin ang KDTT explosion-proof execution).
4. Dahil sa patuloy na paglilipat ng mga paikot-ikot, ang ganitong uri ng motor ng DC ay nagpapakilala ng pagkagambala at pagbaluktot sa supply circuit o mains, na humahantong sa mga pagkakamali at mga problema sa pagpapatakbo ng iba pang mga elemento ng circuit (lalo na nauugnay sa mga elektronikong circuit).
5. Sa permanenteng magnetong magneto, ang mga magnetikong pwersa ay nagpapahina (nagpapabagal) sa paglipas ng panahon at bumababa ang kahusayan ng motor.

Kaya sinuri namin kung ano ang isang DC brush motor, kung paano ito idinisenyo at kung ano ang prinsipyo ng operating nito. Kung mayroon kang mga katanungan, tanungin sila sa mga komento sa ilalim ng artikulo!

Mga kaugnay na materyales:

• Ano ang anode at katod
• Paano gumagana ang magnetic starter
• Paano babaan ang boltahe
• Ano ang isang induction motor