Mutur DC: il-prinċipju ta 'azzjoni. Mutur DC: il-mezz

L-ewwelnett ivvintata fl-seklu 19 ddur magna elettrika hija mutur DC. Il-prinċipju ta 'operazzjoni ġie magħruf min-nofs tas-seklu li għadda għall-ħin preżenti muturi DC (DPT) tkompli taqdi fedelment il-persuna, jibda jitħaddem varjetà ta' magni u mekkaniżmi utli.

L-ewwel DPT

Tibda mill-30s tas-seklu 19 fl-iżvilupp tagħhom ikunu għaddew diversi stadji. Il-fatt hu li sa l-aħħar tal-magna aħħar seklu alternaturi uniku sors ta 'enerġija kienet ċellola galvanika. Għalhekk, kollha ta 'l-ewwel muturi elettriċi jistgħu jaħdmu biss fuq kurrent dirett.

Liema kienet l-ewwel Mutur DC? Il-prinċipju operattiv ta 'l-apparat u magni qed jinbnew fl-ewwel nofs tas-seklu 19, hija kif ġej. Il-qasam ewlieni kien sett fiss ta 'kalamiti jew elettromanjeti permanenti virga, ma kellux ċirkwit manjetiċi ġenerali magħluq. Armature saljenti-arblu iffurmati diversi kalamiti virga separati fuq assi komuni, li ġew misjuqa mill-forzi repulsive u attraenti għall-poli ta 'l-induttur. rappreżentanti tipiċi minnhom kienu magni W. Ricci (1833) u B. Jacoby (1834) mgħammra bi swiċċijiet mekkaniċi il kurrenti fil-Elettromanjeti mal-armatures kuntatti mobbli fil-ċirkwit ta 'l-Armature istralċ.

Peress li l-magna tkun qed taħdem Jacobi

Liema kien dan prinċipju magna ta 'operazzjoni? Magna Jacobi kurrent kostanti u analogi tagħha jkollhom forza elettromanjetika impulsi. Matul iż-żmien tal-konverġenza tal-poli opposti tal-Armature u l induttur mill-torque manjetika mutur seħħ attrazzjoni malajr laħaq massimu. Imbagħad, meta l-post arblu tal-Armature biswit il-poli ta 'l-induttur, bidla mekkaniku u jkissru l-kurrent fil-Elettromanjeti tas-Armature. Torque jaqa 'għal żero. Minħabba l-inertia tal-Armature u l-mekkaniżmu ankra arbli misjuqa barra mill taħt l-arbli induttur, f'dan il-punt fil minnhom mill-iswiċċ attwali huwa fornut fid-direzzjoni opposta, polarità tagħhom maqluba wkoll, u l-forza tal-gravità sa l-eqreb arblu tal-induttur hija sostitwita minn forza repulsive. Għalhekk, il-mutur idur Jacobi xokkijiet suċċessivi.

Jidher ankra annulari

Fil-qalba tal-magna solenojdi Armature Jacobi attwali perjodikament mitfija, dawn joħolqu kamp manjetiku sparixxew, u l-enerġija tagħha huwa trasformat telf ta 'sħana fil-koljaturi. Għalhekk, il-konverżjoni elettromekkanika sors ta 'enerġija attwali Armature (ċellola elettrokimiku) fis mekkaniku seħħet hemmhekk b'mod intermittenti. Dak li kien meħtieġ kien magħluq mutur kontinwu istralċ attwali li tkun tista 'tasal kontinwament matul il-ħin kollu ta' operazzjoni tagħha.

U dik fuhtufn ġie stabbilit fl-1860 A Pachinotti. X'inhu differenti mill-predeċessuri tiegħu DC mutur? Il-prinċipju ta 'operazzjoni tal-magna u l-apparat Pachinotti wara. Bħala ankri huwa użat ċirku azzar bil imagħżel fissi fuq xaft vertikali. F'dan il-każ, l-ankra ma kellhomx poli ewlenin. Hu sar neyavnopolyusnym.

kolja Armature istralċ ma ngħalqet bejn il imagħżel taċ-ċirku,-truf tagħhom huma konnessi f'serje fuq l-ankra, u mill-punti ta 'konnessjoni ta' kull żewġ coils saru vit konness ma Pjanċi ta 'kolletturi rranġati tul il-ċirkonferenza tal-qiegħ tat-tromba mutur, in-numru ta' liema daqs in-numru ta 'koljaturi. Il Armature kollu ġiet magħluqa fit innifsu u l-punti ta 'konnessjoni tas-serje ta' koljaturi tagħha huma konnessi ma Pjanċi ta 'kolletturi adjaċenti, li jiżżerżqu fuq par ta' rombli provvista kurrenti.

L-ankra annulari ikun tqiegħed bejn il-poli ta 'żewġ Elettromanjeti fissi induttur-stator, sabiex il-linji ta' forza maħluqa minnhom eċċitazzjoni kamp manjetiku inklużi fil-wiċċ ċilindriku ta 'barra tal-Armature mutur fil-eċitazzjoni tramuntana arblu mgħoddi mill-Armature annulari, mingħajr ma jiċċaqlaq fis-intern tal toqba tagħha, u taqa' taħt arblu nofsinhar.

Peress li l-magna tkun qed taħdem Pachinotti

Liema kellu prinċipju ta 'azzjoni? Mutur DC Pachinotti ħadem fl-istess mod bħal DPT moderna.

-Kamp manjetiku ta 'poli induttur b'polaritaijiet din dejjem kienet ċertu numru ta' kondutturi ta 'l-Armature attwali direzzjoni kostanti istralċ, fejn l-induttur taħt il-poli differenti tal-direzzjoni attwali Armature ġie maqlub. Dan inkiseb billi tpoġġi l-rombli provvista kurrenti, li jaġixxu bħala xkupilji, fl-ispazju bejn il-poli ta 'l-induttur. Għalhekk Armature attwali istantanja nixxa għall-kojl permezz tal-romblu, il-pjanċa kollettur u magħqudin miegħu viti, li huwa wkoll fl-ispazju bejn il-poli, allura nixxa f'direzzjonijiet opposti flimkien żewġ fergħat poluobmotkam, u finalment nixxa permezz tal-linja fergħa, pjanċa kollettur u l-roller fl interpolar ieħor intervall. Meta tagħmel dan, l-ankra kolja taħt il-poli ta 'l-induttur jinbidlu, iżda l- direzzjoni tal-fluss attwali baqgħet ma nbidlitx fihom.

Billi Liġi Ampere, il għal kull konduttur tal-kojl Armature mal-kurrent fil-kamp manjetiku tad-arblu induttur, forza li huwa determinat mill-direzzjoni tar-regola magħrufa sew "idejn xellug." Relattiv għall-assi tal-magna, din is-setgħa biex joħolqu torque, u s-somma tal-mumenti ta 'dawn il-forzi kollha tagħti l-ħin totali tal-DPT, li diġà taħt diversi Pjanċi ta' kolletturi hija kważi kostanti.

DPT u ma 'grammovskoy annulari Armature istralċ

Spiss ġara fl-istorja tax-xjenza u t-teknoloġija, l-invenzjoni A. Pachinotti ma kinux użati. Kien minsija għal 10 snin sakemm fl-1870 ma indipendentement ma jirrepetu l-Franko-Ġermaniża inventur H. Gramm fid disinn simili tal-ġeneratur DC. Fil dawn il-magni, l-assi ta 'rotazzjoni huwa orizzontali u ġie użat brushes tal-karbonju li jiżżerżqu tul il-Pjanċi ta' kolletturi disinji kważi kontemporanja. Mill-70 sena th tas-seklu 19 l-prinċipju ta 'riversibbiltà ta' magni elettriċi sar magħruf sew, u l-magna Gramm użat bħala ġeneratur u mutur DC. prinċipju ta 'tħaddim tagħha huwa diġà deskritt hawn fuq.

Minkejja l-fatt li l-invenzjoni tal-Armature ċirku kien pass importanti fl-iżvilupp ta DPT, stralċ (imsejħa grammovskoy) tagħha kellhom żvantaġġ sinifikanti. -Kamp manjetiku tad-arbli induttur huma biss dawk tal kondutturi tagħha (msejjaħ attiv), li jistabbilixxu taħt dawn poli fuq il-wiċċ ċilindriku ta 'barra tal-Armature. Lilhom kien akkumpanjat mill-manjetika forza ta Ampere, torque fir-rigward l-assi bil-mutur. Dawk kondutturi inattivi li jgħaddu mill-ankra ċirku apertura ma pparteċipawx fil-ħolqien tal-mument. Huma inutli biss moħlija enerġija fil-forma ta 'telf tas-sħana.

Mill-ċirku li l-ankra tanbur

Jindirizzaw dan in-nuqqas ankri ring irnexxielu 1873 mill-famużi Ġermaniż elettriku F. Gefner-Alteneku. Kif ma kien servew Mutur DC? Il-prinċipju operattiv ta 'l-apparat, stator induttur tagħha huwa l-istess bħall-mutur bil-ċirku istralċ. Iżda d-disinn tal-Armature u tagħha istralċ mibdula.

Gefner-Altenek rrilevat li d-direzzjoni tal-Armature attwali li jirriżultaw mill-pinzell fiss, f'materjali kondutturi grammovskoy istralċ excitation fil poli jmissu magħha jkunu dejjem oppost, jiġifieri dawn jistgħu jiġu inkorporati fil-koljaturi li jinsabu fil-wiċċ ċilindriku ta 'barra tal-kojl b'wisa (pitch) daqs in-pitch arblu (iċ-ċirkonferenza ta' l-Armature, għall-arblu wieħed mill-eċitazzjoni).

F'dan il-każ, din issir bla bżonn fil-toqba tonda ta 'l-Armature, u jirriżulta fi ċilindru solidu (drum). Dan istralċ u ankra innifsu rċeviet l-isem tat-tanbur. Konsum ta 'ram fiha bl-istess numru ta' kondutturi attivi hija ħafna inqas milli fil grammovskoy istralċ.

tagħmir ankra isir

Il-magni u l Gramm-Gefner Alteneka wiċċ ankra kien lixx, u kondutturi istralċ tagħha rranġat fl-distakk bejn dan u l-poli ta 'l-induttur. Id-distanza bejn il-wiċċ ċilindriku konkavi tal-poli eċċitazzjoni u l-wiċċ konvess Armature laħaq diversi millimetri. Għalhekk, biex toħloq qawwa mixtieqa kamp manjetiku meħtieġa li japplikaw il-Bobini ta 'eċċitazzjoni b'forza magnetomotive kbira (ma' numru kbir ta 'dawriet). Dan żied bil-kbir id-daqs u l-piż tal-magni. Barra minn hekk, il-wiċċ lixx ta 'l-coils Armature kien diffiċli biex jiffissaw. Imma kif jista 'dan jiġi? Tabilħaqq, għall-azzjoni fuq il-konduttur b'forza Ampere kurrent għandu jkun fil-punti fl-ispazju ma 'oqsma manjetiċi għolja (bil-densità tal-fluss manjetiku).

Irriżulta li dan mhux meħtieġ. American H. inventur Maxim pistola wera li jekk l-ankra iwettqu tanbur tagħmir, u l-iskanalaturi iffurmat bejn is-snien biex tqiegħed il-coil istralċ ċilindru, id-differenza bejn l-arbli u l-eċitazzjoni jista 'jitnaqqas għal frazzjonijiet ta' millimetru. Huwa possibbli li jitnaqqsu b'mod sinifikanti l-daqs tal-Bobini ta 'eċċitazzjoni, iżda l-DPT torque ma naqas.

Peress li l-funzjonijiet ta 'dak mutur DC? Il-prinċipju ta 'operazzjoni huwa bbażat fuq il-fatt li l-forza manjetika bis-snien ankra hija applikata mhux għall-kondutturi slots tagħha (kamp manjetiku fihom huwa prattikament assenti), u għall-snien ħafna. Il-preżenza tal-kurrent fil-konduttur fil-kanal huwa kritiku għall-okkorrenza ta 'din il-forza.

Kif jeħles ta 'kurrenti eddy

Titjib ieħor importanti sar famuż inventur AT Edison. Liema hu miżjud mal-Mutur DC? Il prinċipju ta 'tħaddim baqa' ma nbidilx, iżda l-materjal li minnu magħmula ankra tagħha inbidlet. Minflok l-eks massiva kien laminat irqiq elettrikament iżolata minn xulxin permezz folji azzar. Dan naqqas id-daqs tal-kurrenti eddy (kurrenti Foucault) fil-Armature, li żiedu l-effiċjenza tal-magna.

Il-prinċipju operattiv ta 'l-mutur DC

Fil-qosor jista 'jiġi fformulat kif ġej: meta jgħaqqdu l-Armature istralċ mutur eċċitati għal sors ta' enerġija fiha tqum attwali kbira imsejjaħ il-inrush u li taqbeż diversi drabi l-valur nominali. Barra minn hekk, taħt il-poli eċċitazzjoni tal direzzjoni polarità opposta tal-kurrenti fil-kondutturi tal-Armature istralċ fl-istess oppost kif muri fil-figura hawn taħt. Skond ir-regola, "idejn xellug", dawn il-gwidi huma l-Ampere forzi direzzjoni kontra l-arloġġ u jġorr il-Armature li jduru. Fil-Armature istralċ kondutturi indotta forza elettromotiva (back-EMF), diretti oppositely-sors vultaġġ tal-provvista. Peress li l-żidiet aċċelerazzjoni Armature u back-EMF fl-istralċ tagħha. Għaldaqstant, il-Armature attwali huwa mnaqqas mill-bidu mal-valur li jikkorrispondi mal-karatteristiċi punt tħaddim tal-magna.

Biex tiżdied il-veloċità ta 'rotazzjoni tal-Armature, huwa meħtieġ jew li tiżdied l-kurrent f'kojl jew tnaqqas back-EMF fiha. L-aħħar jista 'jinkiseb billi titnaqqas il-kobor tal-kamp manjetiku eċitazzjoni billi tnaqqas l-kurrent fil-qasam istralċ. Dan il-metodu ta 'kontroll tal-veloċità ta' DPT hija mifruxa.

Il-prinċipju operattiv ta 'l-mutur DC b'eċitament separata

Bl-inklużjoni tat-terminali qasam istralċ (OB) għal sors ta 'enerġija separata (OM indipendenti) qawwija DPT normalment mwettqa biex jagħmluha aktar konvenjenti biex jikkontrollaw il-kobor tal-eċitazzjoni attwali (sabiex jibdlu l-veloċità tat-tidwir). Fuq il-proprjetajiet tal-DPT ma OB indipendenti DPT sostanzjalment simili ma OB, konnessi b'mod parallel mal-Armature istralċ.

xant DPT

Il-prinċipju operattiv ta paralleli DC qasam mutur attwali huwa determinat mill-karatteristika mekkanika, jiġifieri dipendenza tal-veloċità ta 'rotazzjoni tat-torque tagħbija fuq xaft tagħha. Għal tali varjazzjoni veloċità tal-magna fit-transizzjoni mill idling għall-torque tat-tagħbija nominali hi 2-10%. Dawn il-proprjetajiet mekkaniċi huma msejħa riġidi.

Għalhekk, il-prinċipju ta 'azzjoni ta' mutur DC bil xant kawżi applikazzjoni tagħha fil attwaturi b'veloċità kostanti meta firxa kbira varjazzjoni ta 'tagħbija. Madankollu, huwa użat ħafna fil-electric drive regolat bil-veloċità varjabbli. Barra minn hekk, għal regolamentazzjoni veloċità tagħha jistgħu jintużaw bħala l-bidla tal-Armature attwali u l-qasam kurrenti.

eċċitazzjoni sekwenzjali tal-DPT

Il-prinċipju operattiv ta 'l-mutur DC tal excitation serje parallella, huwa determinat mill-karatteristika mekkanika, li f'dan il-każ huwa artab, minħabba veloċità tal-magna bil-kbir tvarja ma 'bidliet tagħbija. Fejn hi l-aktar vantaġġuż li jintużaw mutur DC? Il-prinċipju ta 'tħaddim ta' l-veloċità tal-mutur ta 'trazzjoni ferrovjarja li għandha tonqos li tegħleb il jogħla kompożizzjoni u ritorn għall-mozzjoni nominali meta l-pjanura jikkorrispondi bis-sħiħ mal DPT ma sekwenzjali OB konnessi mal-Armature istralċ. Għalhekk, porzjon sinifikanti ta 'lokomotivi elettriċi fid-dinja jkollhom strumenti bħal dawn.

Il prinċipju ta 'tħaddim ta' mutur DC b'eċitament serje jimplimentaw muturi kif impulsi trazzjoni kurrenti li huma essenzjalment l-istess ma DPT RH konsistenti, iżda iddisinjati apposta għall-operazzjoni mal-rettifikat diġà jkunu abbord l-kurrent elettriku li tmewwiġ sostanzjali.