Động cơ cổ góp DC là gì và nó hoạt động như thế nào
Động cơ sưu tập là khá phổ biến trong cuộc sống hàng ngày và trong sản xuất. Chúng được sử dụng để lái các cơ chế khác nhau, công cụ điện, trong xe hơi. Một phần của sự phổ biến là do sự điều chỉnh đơn giản của tốc độ cánh quạt, nhưng có một số hạn chế trong việc sử dụng chúng và tất nhiên là những nhược điểm. Chúng ta hãy xem những gì một động cơ thu hiện tại trực tiếp (KDTT), các loại của loại động cơ điện này và nơi chúng được sử dụng.
Định nghĩa và thiết bị
Trong thư mục và dẫn bách khoa toàn thư, một định nghĩa như vậy:
Một động cơ thu gom được gọi là động cơ điện, trong đó cảm biến vị trí trục và công tắc của cuộn dây là cùng một thiết bị - bộ thu. "Những động cơ như vậy chỉ có thể hoạt động với dòng điện một chiều hoặc dòng điện một chiều và xoay chiều.
Một động cơ thu, giống như bất kỳ khác, bao gồm rôto và stato. Trong trường hợp này, rôto là một neo. Hãy nhớ lại rằng neo là một phần của máy điện tiêu thụ dòng điện chính và trong đó lực điện động được cảm ứng.
Tại sao cần thiết và người sưu tầm được sắp xếp như thế nào? Bộ thu được đặt trên trục (rôto) và là một tập hợp các tấm nằm dọc được cách ly với trục và với nhau. Chúng được gọi là lamellas. Các uốn cong của các phần của cuộn dây phần ứng được kết nối với các lamellas (bạn có thể thấy thiết bị cuộn dây neo KDPT trong nhóm các hình bên dưới), hay nói đúng hơn là phần cuối của phần trước và phần đầu của phần cuộn tiếp theo được kết nối với từng phần.
Dòng điện được cung cấp cho các cuộn dây thông qua các bàn chải. Các bàn chải tạo thành một tiếp xúc trượt và trong quá trình quay trục tiếp xúc với một hoặc các lamella khác. Do đó, các cuộn dây của phần ứng được chuyển đổi, đối với điều này, bộ thu là cần thiết.
Bộ bàn chải bao gồm một giá đỡ với giá đỡ bàn chải và bàn chải than chì hoặc metallicographite được lắp đặt trực tiếp trong chúng. Để đảm bảo tiếp xúc tốt, bàn chải được ép vào bộ thu bằng lò xo.
Nam châm vĩnh cửu hoặc nam châm điện được lắp đặt trên stato (cuộn dây trường), tạo ra từ trường của stato. Trong các tài liệu về máy điện, các thuật ngữ hệ thống từ tính, hay bộ cảm ứng trực tiếp, thường được sử dụng thay cho từ Stator Stator. Hình dưới đây cho thấy thiết kế của DPT trong các dự đoán khác nhau. Bây giờ hãy xem cách động cơ máy chỉnh lưu DC hoạt động!
Nguyên lý hoạt động
Khi dòng điện chạy qua cuộn dây phần ứng, từ trường xuất hiện, hướng có thể được xác định bằng cách sử dụng quy tắc gimlet. Từ trường không đổi của stato tương tác với trường của phần ứng và nó bắt đầu quay do thực tế là các cực cùng tên đẩy lùi, thu hút những cái không giống nhau. Điều này được minh họa hoàn hảo bởi hình dưới đây.
Khi bàn chải chuyển sang các lamellas khác, dòng điện bắt đầu chảy theo hướng ngược lại (nếu chúng ta xem xét ví dụ trên), các cực từ thay đổi vị trí và quá trình lặp lại.
Trong các máy thu hiện đại, thiết kế hai cực không được sử dụng do xoay không đều, tại thời điểm chuyển hướng của dòng điện, các lực tác dụng lên phần ứng sẽ tối thiểu. Và nếu bạn bật động cơ, trục của nó dừng ở vị trí "chuyển tiếp" này - nó có thể không bắt đầu quay. Do đó, bộ thu của động cơ DC hiện đại có nhiều cực hơn và các phần của cuộn dây được đặt trong các rãnh của lõi lót, do đó đạt được độ trơn tru tối ưu của chuyển động và mô-men xoắn trên trục.
Nguyên tắc hoạt động của công cụ thu thập bằng ngôn ngữ đơn giản cho người giả được tiết lộ trong video tiếp theo, chúng tôi khuyên bạn nên đọc nó.
Các loại KDPT và sơ đồ kết nối cuộn dây
Theo phương pháp kích thích, động cơ thu DC có hai loại:
- Với nam châm vĩnh cửu (động cơ công suất thấp có công suất hàng chục và hàng trăm watt).
- Với nam châm điện (ví dụ, máy mạnh mẽ, trên cơ chế nâng và máy công cụ).
Phân biệt các loại KDTT bằng phương pháp kết nối các cuộn dây:
- Kích thích tuần tự (trong văn học Nga cũ và từ các thợ điện cũ, bạn có thể nghe tên "Nối tiếp", từ tiếng Anh. Nối tiếp). Ở đây, cuộn dây trường được kết nối nối tiếp với cuộn dây phần ứng. Mô-men xoắn khởi động cao là lợi thế của sơ đồ như vậy, và nhược điểm của nó là giảm tốc độ quay với tải trọng tăng lên trên trục (đặc tính cơ học mềm) và thực tế là động cơ đang bán hàng (tăng tốc độ không kiểm soát được với lực sát thương tiếp theo và vòng bi) với tải trọng trục nhỏ hơn 20-30% danh nghĩa.
- Song song (còn gọi là "shunt"). Theo đó, cuộn dây trường được kết nối song song với cuộn dây phần ứng. Ở tốc độ thấp trên trục, mô-men xoắn cao và ổn định trong phạm vi vòng quay tương đối rộng, và với sự gia tăng số vòng quay, nó sẽ giảm. Ưu điểm là các vòng quay ổn định trên một phạm vi tải trọng rộng trên trục (bị giới hạn bởi công suất của nó), và nhược điểm là nếu mạch bị đứt trong mạch kích thích, nó có thể bị hỏng.
- Phụ thuộc. Cuộn dây trường và neo được cung cấp bởi các nguồn khác nhau. Giải pháp này cho phép bạn kiểm soát chính xác hơn tốc độ trục. Các tính năng của công việc tương tự như DPT với sự kích thích song song.
- Hỗn hợp. Một phần của cuộn dây trường được kết nối song song và một phần nối tiếp với phần ứng. Kết hợp các lợi thế của các loại nối tiếp và song song.
Biểu tượng đồ họa trên sơ đồ bạn nhìn thấy bên dưới.
Trong văn học Nga hiện đại và nước ngoài, cũng như trên sơ đồ, người ta có thể tìm thấy một đại diện khác của UGO cho KDT, như được hiển thị trong hình trước dưới dạng một hình tròn có hai hình vuông, trong đó hình tròn đại diện cho mỏ neo và hai hình vuông đại diện cho bàn chải.
Sơ đồ kết nối và đảo ngược
Sơ đồ kết nối của cuộn dây stato và rôto được xác định trong quá trình sản xuất, và tùy thuộc vào nơi sử dụng một động cơ cụ thể, bạn cần chọn giải pháp thích hợp. Trong một số chế độ vận hành nhất định (chế độ phanh chẳng hạn), các mạch chuyển mạch quanh co có thể được thay đổi hoặc các yếu tố bổ sung được giới thiệu.
Chúng bao gồm các động cơ thu DC công suất thấp sử dụng: công tắc bán dẫn (bóng bán dẫn), công tắc bật tắt hoặc nút, vi mạch điều khiển chuyên dụng hoặc sử dụng rơle công suất thấp. Các máy lớn mạnh mẽ được kết nối với mạng DC thông qua lưỡng cực công tắc tơ.
Dưới đây bạn thấy một mạch đảo ngược để kết nối một động cơ DC với mạng 220v. Trong thực tế, mạch sẽ tương tự trong sản xuất, nhưng sẽ không có cầu diode trong đó, vì tất cả các đường để kết nối các động cơ như vậy được đặt từ các trạm biến áp, trong đó dòng điện xoay chiều được chỉnh lưu.
Việc đảo ngược được thực hiện bằng cách thay đổi cực tính trên cuộn dây trường hoặc trên phần ứng. Không thể thay đổi cực tính cả ở đó và ở đó, vì hướng quay của trục sẽ không thay đổi, như trường hợp với động cơ thu chung khi hoạt động trên dòng điện xoay chiều.
Để khởi động động cơ một cách trơn tru, một thiết bị điều chỉnh, ví dụ, một bộ biến trở, được đưa vào mạch cung cấp điện của cuộn dây phần ứng hoặc cuộn dây phần ứng và cuộn dây kích thích (tùy thuộc vào mạch kết nối của chúng), nhưng tốc độ trục cũng được điều khiển theo cùng một cách, nhưng thay vào đó, chúng thường được điều khiển theo cùng một cách. sử dụng một bộ công tắc tơ.
Trong các ứng dụng hiện đại, tốc độ quay được thay đổi bằng cách sử dụng điều chế độ rộng xung (PWM) và phím bán dẫn, chính xác là những gì được thực hiện trong một công cụ điện không dây (ví dụ như một tuốc nơ vít). Hiệu quả của phương pháp này cao hơn nhiều.
Phạm vi áp dụng
Động cơ chổi than DC được sử dụng ở mọi nơi cả trong cuộc sống hàng ngày và trong các thiết bị và cơ chế công nghiệp, hãy xem xét ngắn gọn phạm vi của chúng:
- Trong xe ô tô, DCB bộ thu 12 V và 24 V được sử dụng để lái lưỡi gạt nước (cần gạt nước), trong bộ nâng cửa sổ, để khởi động động cơ (bộ khởi động là động cơ thu DC kích thích loạt hoặc kích thích hỗn hợp) và các ổ khác.
- Trong các cơ cấu nâng (cần trục, thang máy, v.v.) được sử dụng KDPT, hoạt động trên mạng DC có điện áp 220 V hoặc bất kỳ điện áp có sẵn nào khác.
- Trong đồ chơi trẻ em và các mô hình điều khiển vô tuyến công suất thấp, KDTT với rôto ba cực và nam châm vĩnh cửu trên stato được sử dụng.
- Trong một công cụ điện không dây thủ công - nhiều loại máy khoan, máy mài, tua vít điện, v.v.
Lưu ý rằng trong một công cụ điện đắt tiền hiện đại, động cơ không chổi than được cài đặt, nhưng động cơ không chổi than.
Ưu điểm và nhược điểm
Chúng tôi sẽ phân tích ưu và nhược điểm của động cơ thu DC. Ưu điểm:
- Tỷ lệ kích thước với sức mạnh (chỉ số trọng lượng và kích thước).
- Đơn giản điều chỉnh lượt và thực hiện khởi động mềm.
- Khoảnh khắc bắt đầu.
Những nhược điểm của KDPT như sau:
- Bàn chải bị mòn. Động cơ tải cao thường xuyên được sử dụng đòi hỏi phải kiểm tra thường xuyên, thay thế bàn chải và bảo trì lắp ráp đa tạp.
- Bộ sưu tập bị mòn do ma sát bàn chải.
- Có thể tạo ra tia lửa bàn chải, điều này hạn chế việc sử dụng ở những nơi nguy hiểm (sau đó sử dụng thực thi chống cháy nổ KDTT).
- Do sự chuyển đổi liên tục của cuộn dây, loại động cơ DC này gây nhiễu và biến dạng vào mạch cung cấp hoặc nguồn điện, dẫn đến sự cố và sự cố trong hoạt động của các phần tử mạch khác (đặc biệt có liên quan đến các mạch điện tử).
- Với nam châm vĩnh cửu, lực từ bị suy yếu (khử từ) theo thời gian và hiệu suất của động cơ giảm.
Vì vậy, chúng tôi đã kiểm tra một động cơ thu hiện tại trực tiếp là gì, nó được thiết kế như thế nào và nguyên lý hoạt động của nó là gì. Nếu bạn có câu hỏi, hãy hỏi họ trong các ý kiến dưới bài viết!
Tài liệu liên quan:
Đang tải ...
