มอเตอร์กระแสไฟฟ้ากระแสตรงคืออะไรและทำงานอย่างไร
มอเตอร์สะสมค่อนข้างทั่วไปในชีวิตประจำวันและในการผลิต พวกมันถูกใช้เพื่อขับเคลื่อนกลไกต่าง ๆ เครื่องมือไฟฟ้าในรถยนต์ ส่วนหนึ่งของความนิยมนั้นเกิดจากการปรับความเร็วของโรเตอร์อย่างง่าย ๆ แต่ก็มีข้อ จำกัด ในการใช้งานและแน่นอนข้อเสีย เรามาดูกันว่ามอเตอร์ตัวเก็บประจุกระแสตรง (KDTT) คืออะไร, มอเตอร์ไฟฟ้าชนิดนี้มีความหลากหลายและที่ใช้
ความหมายและอุปกรณ์
ในไดเรกทอรีและสารานุกรมนำไปสู่การกำหนดเช่น:
“ มอเตอร์สะสมเรียกว่ามอเตอร์ไฟฟ้าซึ่งเซ็นเซอร์ตำแหน่งเพลาและสวิตช์ของขดลวดเป็นอุปกรณ์ตัวเดียวกัน - ตัวสะสม "เครื่องยนต์ดังกล่าวสามารถทำงานได้เฉพาะกับกระแสตรงหรือกระแสตรงและกระแสสลับ"
มอเตอร์ที่สะสมเช่นเดียวกับอื่น ๆ ประกอบด้วย โรเตอร์และสเตเตอร์. ในกรณีนี้ใบพัดคือสมอ จำได้ว่าสมอเป็นส่วนหนึ่งของเครื่องใช้ไฟฟ้าที่ใช้กระแสไฟหลักและแรงเคลื่อนไฟฟ้าจะถูกเหนี่ยวนำ
ทำไมมันจำเป็นและวิธีการสะสมจัด? ตัวสะสมตั้งอยู่บนเพลา (โรเตอร์) และเป็นชุดของแผ่นที่อยู่ตามแนวยาวที่แยกได้จากเพลาและจากกันและกัน พวกเขาเรียกว่า lamellas โค้งของส่วนของขดลวดกระดองเชื่อมต่อกับ lamellas (คุณสามารถดู KDPT สมออุปกรณ์ม้วนในกลุ่มของตัวเลขด้านล่าง) หรือค่อนข้างจุดสิ้นสุดของก่อนหน้านี้และจุดเริ่มต้นของส่วนม้วนต่อไปจะเชื่อมต่อกับแต่ละคน
กระแสไฟฟ้าถูกส่งไปยังขดลวดผ่านแปรง แปรงในรูปแบบหน้าสัมผัสแบบเลื่อนและในระหว่างการหมุนของเพลาอยู่ในการติดต่อกับหนึ่งหรืออีกแผ่น ดังนั้นขดลวดของกระดองไฟฟ้าจะถูกเปลี่ยนสำหรับการสะสมนี้เป็นสิ่งจำเป็น
ชุดประกอบแปรงประกอบด้วยตัวยึดที่มีที่วางแปรงและมีการติดตั้งแปรงแบบกราไฟท์หรือเมทัลลิกราไฟต์โดยตรง เพื่อให้แน่ใจว่ามีการสัมผัสที่ดีแปรงจะถูกกดลงบนตัวสะสมโดยสปริง
แม่เหล็กถาวรหรือแม่เหล็กไฟฟ้า (ขดลวดสนาม) ซึ่งสร้างสนามแม่เหล็กสเตเตอร์ติดตั้งอยู่บนสเตเตอร์ ในวรรณคดีเกี่ยวกับเครื่องจักรไฟฟ้าคำว่า "ระบบแม่เหล็ก" หรือ "ตัวเหนี่ยวนำ" มักใช้แทนคำว่า "สเตเตอร์" รูปด้านล่างแสดงการออกแบบของ DPT ในการคาดการณ์ที่แตกต่างกัน ตอนนี้เรามาดูวิธีการทำงานของมอเตอร์สับเปลี่ยน DC!
หลักการทำงาน
เมื่อกระแสไหลผ่านขดลวดอาร์เมเจอร์สนามแม่เหล็กจะปรากฏขึ้นซึ่งสามารถกำหนดทิศทางการใช้งานได้ กฎของสว่าน. สนามแม่เหล็กคงที่ของสเตเตอร์โต้ตอบกับสนามแม่เหล็กและมันเริ่มหมุนเนื่องจากเสาที่มีชื่อเดียวกันขับไล่ดึงดูดให้ต่างไปจากเดิม ซึ่งแสดงให้เห็นอย่างสมบูรณ์แบบโดยรูปด้านล่าง
เมื่อแปรงสลับไปที่ lamellas อื่นกระแสเริ่มไหลในทิศทางตรงกันข้าม (หากเราพิจารณาตัวอย่างข้างต้น) ขั้วแม่เหล็กจะเปลี่ยนสถานที่และกระบวนการเกิดขึ้นซ้ำ
ในเครื่องเก็บแบบทันสมัยการออกแบบสองขั้วไม่ได้ใช้เนื่องจากการหมุนที่ไม่สม่ำเสมอในขณะที่เปลี่ยนทิศทางของกระแสไฟฟ้าแรงที่กระทำต่อเกราะจะน้อยที่สุด และถ้าคุณเปิดเครื่องเพลาที่หยุดอยู่ในตำแหน่ง "หัวต่อ" นี้ - มันอาจไม่เริ่มหมุนเลย ดังนั้นตัวเก็บสะสมของมอเตอร์กระแสตรงจึงมีขั้วและส่วนที่พันมากขึ้นในร่องของแกนที่เรียงกันซึ่งจะทำให้การเคลื่อนไหวราบรื่นและแรงบิดที่เหมาะสมที่สุดบนเพลา
หลักการของการทำงานของเอ็นจิ้นการสะสมเป็นภาษาง่าย ๆ สำหรับหุ่นนั้นจะถูกเปิดเผยในวิดีโอหน้าเราขอแนะนำอย่างยิ่งให้คุณอ่าน
ประเภท KDPT และรูปแบบการเชื่อมต่อของขดลวด
ตามวิธีการกระตุ้นมอเตอร์สะสมกระแสตรงมีสองประเภท:
- ด้วยแม่เหล็กถาวร (มอเตอร์ที่ใช้พลังงานต่ำมีกำลังนับสิบและหลายร้อยวัตต์)
- ด้วยแม่เหล็กไฟฟ้า (เช่นเครื่องจักรที่ทรงพลังเช่นกลไกการยกและเครื่องมือเครื่องจักร)
แยกแยะความแตกต่างของ KDTT เหล่านี้โดยวิธีการเชื่อมต่อขดลวด:
- การกระตุ้นตามลำดับ (ในวรรณคดีรัสเซียเก่าและจากช่างไฟฟ้าเก่าคุณสามารถได้ยินชื่อ "อนุกรม" จากอนุกรมภาษาอังกฤษ) ที่นี่สนามคดเคี้ยวมีการเชื่อมต่อในชุดที่มีกระดอง แรงบิดเริ่มต้นสูงเป็นข้อได้เปรียบของรูปแบบดังกล่าวและข้อเสียคือความเร็วรอบหมุนลดลงเมื่อเพิ่มภาระบนเพลา (คุณสมบัติเชิงกลที่อ่อนนุ่ม) และความจริงที่ว่าเครื่องยนต์กำลังเร่ (เพิ่มความเร็วในการควบคุมด้วยความเสียหายตามมา ด้วยภาระเพลาน้อยกว่า 20-30% ของเล็กน้อย
- Parallel (หรือเรียกอีกอย่างว่า "shunt") ดังนั้นสนามที่คดเคี้ยวจะเชื่อมต่อขนานกับขดลวดของกระดอง ที่ความเร็วต่ำบนเพลาแรงบิดจะสูงและมีความเสถียรในช่วงกว้างของการปฏิวัติและด้วยการเพิ่มขึ้นของการหมุนจะลดลง ข้อได้เปรียบคือการปฏิวัติที่มั่นคงในการโหลดที่หลากหลายบนเพลา (ถูก จำกัด โดยกำลังของมัน) และข้อเสียคือเมื่อเมื่อวงจรแตกในวงจรกระตุ้นก็สามารถไปผิดปกติ
- ขึ้นอยู่กับ ขดลวดสนามและจุดยึดขับเคลื่อนโดยแหล่งที่แตกต่างกัน วิธีนี้ช่วยให้คุณสามารถควบคุมความเร็วของเพลาได้แม่นยำยิ่งขึ้น คุณสมบัติของงานคล้ายกับ DPT พร้อมการกระตุ้นแบบขนาน
- ผสม ส่วนหนึ่งของขดลวดสนามมีการเชื่อมต่อในแบบคู่ขนานและส่วนหนึ่งในชุดที่มีกระดอง รวมข้อดีของประเภทอนุกรมและขนาน
สัญลักษณ์กราฟิกบนแผนภาพที่คุณเห็นด้านล่าง
ในวรรณคดีรัสเซียและต่างประเทศสมัยใหม่เช่นเดียวกับไดอะแกรมเราสามารถหาตัวแทนของ UGO สำหรับ KDT ได้ดังที่แสดงไว้ในรูปก่อนหน้าในรูปแบบของวงกลมที่มีสองสแควร์สซึ่งวงกลมแทนสมอและสองสแควร์เป็นตัวแทนของแปรง
แผนภาพการเชื่อมต่อและย้อนกลับ
แผนภาพการเชื่อมต่อของขดลวดสเตเตอร์และขดลวดโรเตอร์จะถูกกำหนดในระหว่างการผลิตและขึ้นอยู่กับว่าคุณใช้มอเตอร์ชนิดใดเป็นพิเศษคุณต้องเลือกโซลูชันที่เหมาะสม ในบางโหมดการทำงาน (ตัวอย่างเช่นโหมดเบรก) วงจรสลับที่คดเคี้ยวอาจเปลี่ยนแปลงหรือแนะนำองค์ประกอบเพิ่มเติม
ซึ่งรวมถึงมอเตอร์ตัวเก็บพลังงานกระแสตรงที่ใช้พลังงานต่ำโดยใช้: คีย์เซมิคอนดักเตอร์ (ทรานซิสเตอร์) สวิตช์หรือปุ่มสลับวงจรไมโครไดรเวอร์เฉพาะหรือใช้รีเลย์พลังงานต่ำ เครื่องจักรขนาดใหญ่ที่ทรงพลังเชื่อมต่อกับเครือข่าย DC ผ่านไบโพลาร์ คอนแทค.
ด้านล่างคุณจะเห็นวงจรย้อนกลับสำหรับเชื่อมต่อมอเตอร์ DC เข้ากับเครือข่าย 220V ในทางปฏิบัติวงจรจะคล้ายกันในการผลิต แต่จะไม่มีสะพานไดโอดในนั้นเนื่องจากทุกเส้นสำหรับการเชื่อมต่อมอเตอร์ดังกล่าวจะถูกวางจากสถานีฉุดซึ่งกระแสไฟฟ้าสลับจะถูกแก้ไข
ย้อนกลับจะดำเนินการโดยการเปลี่ยนขั้วบนสนามที่คดเคี้ยวหรือบนกระดอง มันเป็นไปไม่ได้ที่จะเปลี่ยนขั้วทั้งที่นั่นและที่นั่นเนื่องจากทิศทางการหมุนของเพลาจะไม่เปลี่ยนเช่นกรณีที่มีมอเตอร์สะสมสากลเมื่อทำงานกับกระแสสลับ
ในการสตาร์ทเครื่องยนต์อย่างราบรื่นอุปกรณ์ปรับตัวอย่างเช่น rheostat ได้ถูกนำเข้าสู่วงจรแหล่งจ่ายไฟของขดลวดอาร์เมเจอร์หรือขดลวดอาร์เมต์และอาร์มาติกคดเคี้ยวและขดลวดกระตุ้น (ขึ้นอยู่กับวงจรของการเชื่อมต่อ) แต่ความเร็วของเพลา ใช้ชุดคอนแทค
ในแอปพลิเคชั่นที่ทันสมัยความเร็วในการหมุนจะเปลี่ยนไปโดยใช้การปรับความกว้างพัลส์ (PWM) และคีย์เซมิคอนดักเตอร์ซึ่งเป็นสิ่งที่ทำในเครื่องมือไฟฟ้าไร้สาย (เช่นไขควง) ประสิทธิภาพของวิธีนี้สูงขึ้นมาก
ขอบเขตการใช้งาน
มอเตอร์กระแสตรงมีการใช้งานทุกที่ทั้งในชีวิตประจำวันและในอุปกรณ์อุตสาหกรรมและกลไกลองพิจารณาขอบเขตของพวกเขาโดยย่อ:
- ในรถยนต์นั้นตัวเก็บ 12V และ 24V DCT นั้นถูกใช้เพื่อขับใบปัดน้ำฝน (ที่ปัดน้ำฝน) ในตัวยกหน้าต่างเพื่อสตาร์ทเครื่องยนต์
- ในกลไกการยก (เครน, ลิฟต์, ฯลฯ ) ใช้ KDTT ซึ่งทำงานจากเครือข่าย DC ที่มีแรงดันไฟฟ้า 220V หรือแรงดันไฟฟ้าอื่น ๆ
- ในของเล่นเด็กและรุ่นที่ควบคุมด้วยวิทยุพลังงานต่ำ KDPT พร้อมใบพัดสามขั้วและแม่เหล็กถาวรบนสเตเตอร์
- ในเครื่องมือไฟฟ้าไร้สายแบบใช้มือ - ความหลากหลายของการฝึกซ้อมเครื่องบดเครื่องไขควงไฟฟ้า ฯลฯ
โปรดทราบว่าในเครื่องมือไฟฟ้าราคาแพงที่ทันสมัยมีการติดตั้งมอเตอร์แบบไร้แปรง แต่เป็นมอเตอร์แบบไร้แปรง
ข้อดีและข้อเสีย
เราจะวิเคราะห์ข้อดีข้อเสียของมอเตอร์สะสม DC ประโยชน์ที่ได้รับ:
- อัตราส่วนของขนาดต่อกำลังไฟ (ตัวบ่งชี้น้ำหนักและขนาด)
- ความเรียบง่ายของการปรับเปลี่ยนและการใช้งานเริ่มต้นอ่อน
- แรงบิดเริ่มต้น
ข้อเสียของ KDPT มีดังนี้:
- แปรงขัด เครื่องยนต์ที่โหลดสูงที่ใช้เป็นประจำต้องมีการตรวจสอบอย่างสม่ำเสมอการเปลี่ยนแปรง
- ตัวสะสมเสื่อมสภาพเนื่องจากแรงเสียดทานจากแปรง
- สามารถเกิดประกายไฟแปรงได้ซึ่ง จำกัด การใช้งานในสถานที่อันตราย (จากนั้นใช้การปฏิบัติการป้องกันการระเบิดของ KDTT)
- เนื่องจากการสลับคงที่ของขดลวดมอเตอร์กระแสตรงชนิดนี้จะแนะนำการรบกวนและการบิดเบือนในวงจรจ่ายไฟหรือสายไฟหลักซึ่งนำไปสู่ความผิดปกติและปัญหาในการทำงานขององค์ประกอบวงจรอื่น ๆ (โดยเฉพาะที่เกี่ยวข้องกับวงจรอิเล็กทรอนิกส์)
- ด้วยแม่เหล็กแม่เหล็กถาวรแรงแม่เหล็กลดลง (ล้างอำนาจแม่เหล็ก) เมื่อเวลาผ่านไปและประสิทธิภาพของมอเตอร์จะลดลง
ดังนั้นเราจึงตรวจสอบว่ามอเตอร์ตัวเก็บกระแสไฟตรงคืออะไรมันถูกออกแบบมาอย่างไรและหลักการทำงานของมันคืออะไร หากคุณมีคำถามให้ถามพวกเขาในความคิดเห็นภายใต้บทความ!
วัสดุที่เกี่ยวข้อง:
กำลังโหลด ...
