Prinsip motor elektrik untuk patung-patung

Asas motor elektrik, kedua-dua arus langsung dan arus bolak-balik, adalah berdasarkan daya Ampere. Sekiranya anda tidak menyedari bagaimana ia ternyata, maka tiada apa yang akan menjadi tidak dapat difahami.

Rajah 1

P.S. Sebenarnya ada produk vektor dan pembezaan, tetapi ini adalah butiran, dan kami mempunyai kes yang mudah dan istimewa.

Arah daya ampere ditentukan oleh peraturan tangan kiri.

Rajah.2

Secara mental meletakkan kelapa kiri pada angka atas dan mendapatkan arah daya Ampere. Dia jenis meregangkan bingkai dengan arus dalam kedudukan seperti ditunjukkan dalam Rajah 1. Dan tiada apa yang akan berubah di sini, bingkai seimbang, stabil.

Dan jika bingkai dengan arus diputar berbeza, maka inilah yang akan berlaku:

Rajah.3

Tidak ada keseimbangan di sini, daya Ampere membuka dinding bertentangan supaya bingkai mula berputar. Putaran mekanikal muncul. Ini adalah asas motor elektrik, intipati, maka hanya butirannya.

Seterusnya.

Sekarang apa yang akan bingkai dengan arus dalam Rajah 3 lakukan?. Jika sistem itu sempurna, tanpa geseran, maka jelas akan ada ayunan. Jika geseran hadir, maka ayunan secara beransur-ansur lembap, bingkai dengan keadaan stabil dan menjadi seperti dalam Rajah 1.

Tetapi kita memerlukan putaran yang berterusan dan boleh dicapai dengan dua cara yang berbeza, dan dari sini perbezaan antara DC dan motor elektrik.

Kaedah 1. Tukar arah arus dalam bingkai.

Kaedah ini digunakan dalam motor DC dan keturunannya.

Kami menonton gambar. Biarkan enjin kami menjadi de-energized dan bingkai dengan berorientasikan semasa entah bagaimana secara rawak, seperti ini sebagai contoh:

Rajah 4.1 Rangka kedudukan yang secara rawak

Daya ampere bertindak pada bingkai yang secara rawak dan mula berputar.

Rajah 4.2

Semasa pergerakan, bingkai mencapai sudut 90 °. Momen (momen sepasang daya atau momen rotasi) adalah maksimum.

Rajah 4.3

Dan kini bingkai mencapai kedudukan apabila tiada saat putaran. Dan jika anda tidak mematikan semasa sekarang, daya Ampere akan melambatkan bingkai dan pada akhir separuh putar bingkai akan berhenti dan mula berputar ke arah yang bertentangan. Tetapi kita tidak memerlukannya.

Oleh itu, kita membuat langkah yang sukar dalam Rajah 3 - kita menukar arah semasa dalam bingkai.

Rajah.4.4

Dan selepas melintasi kedudukan ini, bingkai dengan arah arus berubah tidak lagi dipecahkan, tetapi mempercepat lagi.

Rajah.4.5

Dan apabila bingkai mendekati kedudukan keseimbangan seterusnya, kita menukar arus lagi.

Rajah.4.6

Dan bingkai lagi terus mempercepat di mana kita perlu.

Dan sebagainya ternyata putaran tetap. Adakah ia cantik? Nice. Ia hanya perlu mengubah hala tuju dua kali setiap revolusi dan keseluruhan perniagaan.

Dan dia melakukannya, i.e. menyediakan perubahan unit khas - unit pengumpul berus. Pada dasarnya, ia dianjurkan seperti berikut:

Rajah.5

Angka ini jelas dan tanpa penjelasan. Bingkai menggosok pada satu kenalan, kemudian pada yang lain, dan seterusnya perubahan semasa.

Ciri yang sangat penting bagi unit pemungut berus adalah sumbernya yang kecil. Kerana geseran. Sebagai contoh, di sini adalah enjin DPR-52-N1 - masa operasi minima 1000 jam. Pada masa yang sama, hayat perkhidmatan motor tidak berus moden lebih daripada 10,000 jam, dan motor AC (tidak ada juga SHKU) terdapat lebih daripada 40,000 jam.

Skrip Post. Sebagai tambahan kepada motor DC standard (standard, ini bermakna dengan unit pengumpul berus), terdapat juga pembangunannya: motor DC brushless (BDT) dan motor injap.

BDTT berbeza di mana arus ada perubahan secara elektronik (transistor dekat dan terbuka), dan injapnya lebih curam, ia juga berubah semasa, mengawal masa ini. Umumnya, BDTT dengan injap dalam kerumitan adalah setanding dengan pemacu elektrik, kerana mereka mempunyai semua jenis sensor pemutar rotor (sensor Dewan misalnya) dan pengawal elektronik yang kompleks.

Perbezaan antara BDTT dan motor injap dalam bentuk counter-EMF Dalam BDT terdapat trapezoid (perubahan kasar), dan dalam motor injap - sinusoid, cara yang lebih halus.

Dalam Bahasa Inggeris, BDT adalah BLDC, dan motor injap adalah PMSM.

Kaedah 2. Fluks magnet diputar, i.e. medan magnet.

Medan magnet berputar diperoleh menggunakan arus tiga fasa berselang-seli. Terdapat stator.

Rajah.6

Dan terdapat 3 fasa arus bolak balik.

Rajah 7

Di antara mereka, nampaknya 120 darjah, darjah elektrik.

Tiga fasa ini diletakkan di stator dengan cara yang istimewa supaya mereka secara geometri diputar 120 ° kepada satu sama lain.

Rajah 8

Dan apabila kuasa tiga fasa diterapkan, medan magnet yang berputar diperoleh dengan lipat fluks magnet dari tiga gulungan.

Rajah 9

Seterusnya, medan magnet yang berputar "menekan" daya Ampere pada bingkai kami dan ia berputar.

Tetapi ada juga perbezaan, dua cara yang berbeza.

Kaedah 2a. Bingkai ini dikuasakan (motor segerak).

Kami memberikan cara kepada voltan bingkai (malar), bingkai terdedah kepada medan magnet. Ingat ara 1 dari permulaan? Ini adalah bagaimana kerangka menjadi.

Rajah 10 (Rajah 1)

Tetapi medan magnet di sini berputar, dan bukan hanya tergantung. Apa yang akan dilakukan oleh kerangka? Ia juga akan berputar, mengikut medan magnet.

Mereka (bingkai dan medan) berputar pada kekerapan yang sama, atau serentak, jadi motor ini dipanggil motosikal segerak.

Kaedah 2b. Bingkai tidak berkuasa (motor asynchronous).

Caranya adalah bahawa bingkai tidak memberi makan, tidak memberi makan sama sekali. Hanya wayar yang tertutup.

Apabila kita mula memutar medan magnet, menurut undang-undang elektromagnetisme, arus diinduksi dalam bingkai. Daya ampere diperolehi dari medan magnet semasa dan magnet ini. Tetapi daya Ampere akan timbul hanya jika bingkai bergerak relatif terhadap medan magnet (cerita yang terkenal dengan percubaan Ampere dan perjalanannya ke bilik sebelah).

Jadi kerangka akan selalu tertinggal di belakang medan magnet. Dan kemudian, jika atas sebab tertentu dia tiba-tiba menangkapnya, maka ujung dari padang akan hilang, saat ini akan hilang, daya Ampere akan hilang dan semuanya akan hilang sama sekali. Iaitu, dalam motor induksi kerangka sentiasa tertinggal di belakang medan dan kekerapan mereka berbeza, iaitu, mereka berputar secara asynchronously, oleh itu motor dipanggil asynchronous.

Lihat juga topik ini: Bagaimanakah motor asinkron fasa tunggal diatur dan berfungsi?, Jenis penjana elektrik, peranti dan operasi mereka