A próbabábu elektromos motorjának alapelvei

Az elektromos motor alapjele, mind az egyenáram, mind a váltakozó áram, az Ampere erőn alapszik. Ha nem elfojtja, hogy kiderüljön, akkor semmi sem lesz érthetetlen.

1. ábra

PS Valójában van egy vektor termék és különbségek, de ezek a részletek, és van egy egyszerűsített, különleges esetünk.

Az amper erő irányát a bal kéz szabálya határozza meg.

2. ábra

Pontosan tedd a bal tenyerét a felső alakra, és kapd meg az Ampere erők irányát. Így húzza meg a keretet úgy, hogy az áram ebben a helyzetben legyen, az 1. ábra szerint. És semmi nem forog itt, a keret kiegyensúlyozott, stabil.

És ha a keretet az árammal eltérően forgatjuk, akkor ez történik:

3. ábra

Itt még nincs egyensúly, az Ampere erő kinyúlik az ellenkező falakat úgy, hogy a keret forogni kezd. Megjelenik a mechanikus forgás. Ez az elektromos motor alapja, a lényeg, csak akkor a részletek.

Következő.

Most mit fog csinálni a 3. ábrán látható keret? Ha a rendszer tökéletes, súrlódás nélkül, akkor nyilvánvalóan rezgések lesznek. Súrlódás esetén az oszcillációk fokozatosan nedvesednek, a keret az árammal stabilizálódik, és az 1. ábrán láthatóvá válik.

De folyamatos forgásra van szükség, és két alapvetően különféle módon érhető el, és innen származik a különbség az egyenáramú és az elektromos motorok között.

1. módszer. Módosítsa az áram irányát a keretben.

Ezt a módszert egyenáramú motorokban és leszármazottaikban használják.

Nézünk a képeket. Hagyjuk motorunkat lekapcsolni, és a keretet az áramerősség felé valamilyen módon véletlenszerűen irányítsuk, mint például ez:

4.1 ábra Véletlenszerűen elrendezett keret

Az amper erő hat egy véletlenszerűen elhelyezkedő keretre, és elkezdi forogni.

4.2. Ábra

Mozgás közben a keret eléri a 90 ° szöget. A pillanat (erőpárok vagy forgási momentumok) maximuma.

4.3. Ábra

És most a keret eléri azt a helyzetet, amikor nincs forgás pillanata. És ha nem kapcsolja ki az áramot, akkor az Ampere erő már lelassítja a keretet, és a félfordulat végén a keret leáll, és elkezdi az ellenkező irányba forogni. De nincs rá szükség.

Ezért trükkös lépést hajtunk végre a 3. ábrán - megváltoztatjuk az áram irányát a keretben.

Fig.4.4

És ezen helyzet átlépése után a keretet a megváltozott jelenlegi irányba már nem fékezik, hanem újra gyorsul.

Fig.4.5

És amikor a keret megközelíti a következő egyensúlyi helyzetet, megváltoztatjuk az áramot.

Fig.4.6

És a keret újra gyorsul, ahol szükségünk van.

És így kiderül, hogy állandó forgás. Gyönyörű? Szépen. Csak meg kell változtatni a forradalom jelenlegi kétszeres irányát és az egész üzletet.

És ő csinálja, azaz megváltoztatja az aktuális speciális egységet - az ecsetgyűjtő egységet. Alapvetően a következőképpen szerveződik:

5. ábra

Az ábra világos és magyarázat nélkül. A keret dörzsöli az egyik érintkezőt, majd a másikot, így megváltozik az áram.

A kefegyűjtő egység nagyon fontos jellemzője a kis erőforrása. Súrlódás miatt. Például itt van a DPR-52-N1 motor - a minimális üzemidő 1000 óra. Ugyanakkor a modern, kefe nélküli motorok élettartama meghaladja a 10 000 órát, a váltakozó áramú motorok (ezekben SHKU sem található) meghaladja a 40 000 órát.

Post Script. A szokásos egyenáramú motoron (ez alapvetően kefegyűjtő egységgel együtt) fejlesztendő: kefe nélküli DC motor (BDTT) és egy szelepmotor.

A BDTT abban különbözik, hogy az ottani áram elektronikusan változik (a tranzisztorok bezáródnak és nyitva vannak), és a szelep még meredekebb is, megváltoztatja az áramot is, a pillanat irányításával. Általában véve egy összetett szeleppel rendelkező BDTT összehasonlítható az elektromos hajtással, mivel mindenféle forgórész-helyzetérzékelővel (például Hall-érzékelőkkel) és összetett elektronikus vezérlővel rendelkezik.

A BDTT és a szelep motorja közötti különbség ellen-EMF formájában A BDT-ben egy trapéz alakú (bruttó változás), a szelepmotorban pedig egy szinuszos, simább eszköz van.

Angolul a BDT BLDC, a szelepmotor PMSM.

2. módszer. A mágneses fluxust elforgatják, azaz mágneses mező.

Forgó mágneses mezőt váltakozó háromfázisú árammal kapunk. Van egy állomás.

6. ábra

És van három váltakozó áramú fázis.

7. ábra

Közöttük látszólag 120 fok, elektromos fok.

Ezt a három fázist speciális módon helyezik az állórészbe úgy, hogy geometriailag egymással szemben 120 ° -kal elforogjanak.

8. ábra

És akkor, amikor háromfázisú energiát alkalmaznak, egy forgó mágneses teret kapnak a három tekercs mágneses fluxusának összehajtásával.

9. ábra

Ezután a forgó mágneses mező „megnyomja” az Ampere erőt a keretünkre, és elforog.

De vannak különbségek, kétféleképpen.

2a. Módszer. A keret hajtott (szinkron motor).

Adunk eszközöket a keret feszültségére (állandó), a keretet a mágneses mezőnek tesszük ki. Emlékszel az 1. ábrára az elejétől? Így válik a keret.

10. ábra (1. ábra)

De a mágneses mező itt forog, és nem csak lóg. Mit fog tenni a keret? A mágneses teret követve el is forog.

Ezek (a keret és a mező) azonos frekvenciával vagy szinkronban forognak, tehát ezeket a motorokat szinkron motoroknak nevezzük.

2b. Módszer. A keret nem működik (aszinkron motor).

A trükk az, hogy a keret nem táplálja, egyáltalán nem táplálja. Csak egy olyan huzal, amely zárt.

Amikor elkezdjük forgatni a mágneses teret, az elektromágnesesség törvényei szerint áramot indukálunk a keretben. Ebből az áramból és a mágneses mezőből amperes erő érhető el. De Ampere erő csak akkor merül fel, ha a keret a mágneses mezőhöz képest mozog (egy jól ismert történet Ampere kísérleteivel és a következő helyiségbe tett utakkal).

Tehát a keret mindig lemarad a mágneses mezőtől. És akkor, ha valamilyen oknál fogva hirtelen utolér vele, akkor a hegy csúcsa eltűnik, az áram eltűnik, az Ampere erő eltűnik, és minden teljesen eltűnik. Vagyis egy indukciós motorban a keret mindig elmarad a mezőtől, és frekvenciájuk eltérő, azaz aszinkronan forognak, ezért a motort aszinkronnak nevezik.

Lásd még ebben a témában: Hogyan vannak elrendezve és működve az egyfázisú aszinkron motorok?, Az elektromos generátorok típusai, működése és működése