Mga prinsipyo ng electric motor para sa mga dummies

Ang batayan ng electric motor, parehong direktang kasalukuyang at alternating kasalukuyang, ay batay sa puwersa ng Ampere. Kung hindi ka mas malalim kung paano ito lumiliko, kung gayon walang kailanman maiintindihan.

Fig. 1

P.S. Sa katunayan, mayroong isang produkto ng vector at mga pagkakaiba-iba, ngunit ang mga ito ay mga detalye, at mayroon kaming isang pinasimple, espesyal na kaso.

Ang direksyon ng ampere na puwersa ay tinutukoy ng patakaran ng kaliwang kamay.

Fig.2

Isipin na ilagay ang kaliwang palad sa itaas na pigura at makuha ang direksyon ng mga puwersa ng Ampere. Type niya ang kahabaan ng frame kasama ang kasalukuyang nasa posisyon na tulad ng ipinapakita sa Fig. 1. At walang babaligid dito, ang balanse ay nasa balanse, matatag.

At kung ang frame na may kasalukuyang ay naiikot nang iba, kung gayon ito ang mangyayari:

Fig.3

Wala nang balanse dito, ang puwersa ng Ampere ay nagbubukas sa kabaligtaran na mga pader upang ang frame ay nagsisimula na paikutin. Lumilitaw ang pag-ikot ng mekanikal. Ito ang batayan ng motor na de koryente, ang mismong kakanyahan, pagkatapos lamang ang mga detalye.

Susunod.

Ngayon ano ang gagawin ng frame na may kasalukuyang sa Fig. 3? Kung ang sistema ay perpekto, nang walang alitan, pagkatapos ay malinaw na magkakaroon ng mga oscillation. Kung ang pagkikiskisan ay naroroon, kung gayon ang mga pag-oscillation ay unti-unting mamasa, ang frame na may kasalukuyang nagpapatatag at nagiging tulad ng sa Fig.

Ngunit kailangan namin ng patuloy na pag-ikot at maaari itong makamit sa dalawang magkakaibang mga paraan, at mula dito ang pagkakaiba ay lumitaw sa pagitan ng DC at electric motor.

Pamamaraan 1. Baguhin ang direksyon ng kasalukuyang nasa frame.

Ang pamamaraang ito ay ginagamit sa DC motor at mga inapo nito.

Pinapanood namin ang mga larawan. Hayaan ang aming engine na maging energized at ang frame na may kasalukuyang oriented kahit papaano nang sapalaran, tulad nito halimbawa:

Larawan 4.1 Random na nakaposisyon ng frame

Ang puwersa ng ampere ay kumikilos sa isang random na matatagpuan na frame at nagsisimula itong iikot.

Larawan 4.2

Sa panahon ng paggalaw, ang frame ay umabot sa isang anggulo ng 90 °. Ang sandali (sandali ng isang pares ng mga puwersa o rotational moment) ay maximum.

Larawan 4.3

At ngayon ang frame ay umabot sa isang posisyon kung walang sandali ng pag-ikot. At kung hindi mo patayin ang kasalukuyang ngayon, mapapabagal ng puwersa ng Ampere ang frame at sa pagtatapos ng kalahating pag-ikot ng frame ay titigil at magsimulang mag-ikot sa kabaligtaran na direksyon. Ngunit hindi natin ito kailangan.

Samakatuwid, gumawa kami ng isang nakakalito na paglipat sa Fig. 3 - binabago namin ang direksyon ng kasalukuyang nasa frame.

Fig.4.4

At pagkatapos ng pagtawid sa posisyon na ito, ang frame na may nagbago na kasalukuyang direksyon ay hindi na nasimulan, ngunit bumilis muli.

Fig.4.5

At kung papalapit ang frame sa susunod na posisyon ng balanse, binago namin muli ang kasalukuyang.

Fig.4.6

At ang frame muli ay patuloy na mapabilis kung saan kailangan namin.

At sa gayon ito ay lumiliko ng isang palaging pag-ikot. Maganda ba ito? Masarap. Kinakailangan lamang na baguhin ang direksyon ng kasalukuyang dalawang beses bawat rebolusyon at ang buong negosyo.

At ginagawa niya ito, i.e. nagbibigay ng pagbabago ng kasalukuyang espesyal na yunit - yunit ng brush-kolektor. Sa prinsipyo, ito ay inayos ayon sa mga sumusunod:

Fig.5

Ang figure ay malinaw at walang paliwanag. Ang frame ay rubs sa isang contact, pagkatapos sa isa pa, at sa gayon ang mga kasalukuyang pagbabago.

Ang isang napakahalagang tampok ng yunit ng brush-kolektor ay ang maliit na mapagkukunan nito. Dahil sa alitan. Halimbawa, narito ang DPR-52-N1 engine - ang minimum na oras ng pagpapatakbo ng 1000 oras. Kasabay nito, ang buhay ng serbisyo ng modernong walang brush na motor ay higit sa 10,000 oras, at ang mga AC motor (mayroon ding SHKU) mayroong higit sa 40,000 na oras.

Mag-post ng Script. Bilang karagdagan sa pamantayang DC motor (standard, nangangahulugan ito sa isang yunit ng kolektor ng brush), mayroon ding pag-unlad nito: isang walang brush na motor DC (BDTT) at isang balbula motor.

Ang BDTT ay naiiba na ang kasalukuyang may mga nagbabago nang elektroniko (malapit at nakabukas ang mga transistor), at ang balbula ay kahit matarik, binabago din nito ang kasalukuyang, pagkontrol sa sandali. Sa pangkalahatan, ang isang BDTT na may balbula sa pagiging kumplikado ay maihahambing sa isang de-koryenteng drive, sapagkat mayroon itong lahat ng mga uri ng mga sensor ng posisyon ng rotor (Hall sensors halimbawa) at isang kumplikadong elektronikong controller.

Ang pagkakaiba sa pagitan ng BDTT at ang balbula motor sa anyo ng counter-EMF. Sa BDT mayroong isang trapezoid (isang mabago na pagbabago), at sa isang valve motor - isang sinusoid, isang maayos na paraan.

Sa English, ang BDT ay BLDC, at ang valve motor ay PMSM.

Pamamaraan 2. Ang magnetic flux ay pinaikot, i.e. magnetic field.

Ang isang umiikot na magnetic field ay nakuha gamit ang isang alternating three-phase kasalukuyang. Mayroong isang stator.

Fig.6

At mayroong 3 phase ng alternating kasalukuyang.

Larawan 7

Sa pagitan ng mga ito, tila 120 degree, mga de-koryenteng degree.

Ang tatlong phase na ito ay inilalagay sa stator sa isang espesyal na paraan upang ang mga ito ay geometrically rotated 120 ° sa bawat isa.

Larawan 8

At pagkatapos ay kapag inilapat ang lakas ng three-phase, ang isang umiikot na magnetic field ay nakuha sa pamamagitan ng pagtitiklop ng magnetic flux mula sa tatlong paikot-ikot.

Fig. 9

Susunod, ang umiikot na magnetikong patlang ay "pinipilit" ang lakas ng Ampere sa aming frame at ito ay umiikot.

Ngunit mayroon ding mga pagkakaiba-iba, dalawang magkakaibang paraan.

Pamamaraan 2a. Ang frame ay pinapagana (magkasabay na motor).

Nagbibigay kami ng paraan sa boltahe ng frame (palagiang), ang frame ay nakalantad sa magnetic field. Tandaan ang fig 1 mula sa simula? Ito ay kung paano naging ang frame.

Fig. 10 (Larawan 1)

Ngunit ang magnetic field dito ay umiikot, at hindi lamang nakabitin. Ano ang gagawin ng frame? Paikutin din ito, kasunod ng magnetic field.

Sila (ang frame at ang patlang) ay umiikot sa parehong dalas, o magkasabay, kaya't ang mga motor na ito ay tinatawag na mga kasabay na motor.

Pamamaraan 2b. Ang frame ay hindi pinapagana (hindi naka-sinkronikong motor).

Ang nanlilinlang ay ang frame ay hindi nagpapakain, ay hindi lahat feed. Isang wire lang kaya sarado.

Kapag sinimulan natin na paikutin ang magnetic field, ayon sa mga batas ng electromagnetism, ang isang kasalukuyang ay sapilitan sa frame. Ang lakas ng ampere ay nakuha mula sa kasalukuyang at magnetikong larangan. Ngunit ang puwersa ni Ampere ay lilitaw lamang kung ang frame ay gumagalaw na nauugnay sa magnetic field (isang kilalang kwento sa mga eksperimento ni Ampere at ang kanyang mga paglalakbay sa susunod na silid).

Kaya ang frame ay palaging mawawala sa likod ng magnetic field. At pagkatapos, kung sa ilang kadahilanan ay bigla siyang sumalo sa kanya, kung gayon ang tip mula sa bukid ay mawawala, ang kasalukuyang mawawala, mawawala ang puwersa ng Ampere at lahat ay mawawala nang buo. Iyon ay, sa isang induction motor ang frame ay palaging lags sa likuran ng patlang at ang kanilang dalas ay nangangahulugang magkakaiba, iyon ay, sila ay umiikot nang hindi sinasadya, samakatuwid ang motor ay tinatawag na asynchronous.

Tingnan din sa paksang ito: Paano nakaayos at gumagana ang single-phase asynchronous motor?, Mga uri ng mga electric generator, aparato at kanilang operasyon