Mikromotor tak segerak

Biasanya, motor elektrik dibahagikan kepada tiga kumpulan: kuasa besar, sederhana dan rendah. Untuk enjin berkuasa rendah (kita akan memanggil mereka mikromotor), had atas kuasa tidak ditetapkan, biasanya beberapa ratus watt. Micromotors digunakan secara meluas dalam perkakas rumah dan peranti (sekarang setiap keluarga mempunyai beberapa mikromotor - dalam peti sejuk, pembersih vakum, perakam pita, pemain, dll.), Mengukur peralatan, sistem kawalan automatik, teknologi penerbangan dan ruang angkasa, dan lain-lain bidang aktiviti manusia.

Motor DC pertama muncul pada 30-an abad XIX. Satu langkah besar dalam pembangunan motor elektrik dibuat sebagai hasil daripada rekacipta pada tahun 1856 oleh seorang jurutera Jerman Siemens dari transducer dua tangan dan penemuan prinsip dinamoelektrik pada tahun 1866. Pada tahun 1883, Tesla, dan pada tahun 1885, Ferrari secara bebas mencipta motor AC asynchronous. Pada tahun 1884, Siemens mencipta motor komutator dengan arus bergantian dengan penggulungan siri penggulungan. Pada tahun 1887, Hazelwander dan Dolivo-Dobrovolsky mencadangkan reka bentuk rotor jenis sangkar, yang sangat memudahkan reka bentuk enjin. Pada tahun 1890, Chitin dan Leblanc mula menggunakan kapasitor peralihan fasa.

Dalam peralatan elektrik rumah, motor elektrik mula digunakan pada tahun 1887 - pada peminat, pada 1889 - dalam mesin jahit, pada tahun 1895 - dalam latihan, sejak tahun 1901 - dalam pembersih vakum. Walau bagaimanapun, setakat ini, keperluan untuk micromotors telah begitu besar (sehingga enam micromotors digunakan dalam kamera video moden) yang khusus firma dan perusahaan untuk pembangunan dan pengeluaran mereka telah timbul.

Mikroelektrik asynchronous fasa tunggal adalah jenis yang paling biasa, mereka memenuhi keperluan kebanyakan pemacu elektrik peranti dan peralatan, dicirikan oleh tahap kos rendah dan bising, kebolehpercayaan yang tinggi, tidak memerlukan penyelenggaraan dan tidak mengandungi kenalan yang bergerak.

Inklusi. Mikromotor asynchronous boleh dengan satu, dua atau tiga belitan. Motor tunggal berliku tidak mempunyai tork permulaan awal, dan untuk memulakannya, anda perlu menggunakan, sebagai contoh, motor permulaan. Dalam motor dua penggulungan, salah satu daripada belitan yang dipanggil utama, secara langsung dihubungkan dengan bekalan utama (Rajah 1). Untuk membuat momen awal dalam penggulungan tambahan lain, arus mesti dipindahkan dalam fasa berbanding dengan semasa semasa penggulungan utama. Untuk ini, penghalang tambahan dimasukkan dalam siri dengan penggulungan tambahan, yang boleh menjadi aktif, induktif atau kapasitif.

Selalunya, kapasitor dimasukkan ke dalam litar bekalan penggulungan tambahan, sambil mendapatkan sudut fasa optimum arus dalam lilitan sama dengan 90 ° (Rajah 1.6). Kapasitor yang sentiasa dimasukkan ke dalam litar kuasa penggulungan tambahan dipanggil satu kerja. Sekiranya memulakan enjin adalah perlu untuk menyediakan tork permulaan yang lebih tinggi, maka selaras dengan kapasitor yang bekerja S, kapasitor mula Ca dihidupkan untuk masa mula (Rajah 1, c). Selepas enjin mempercepatkan kelajuan putaran, kapasitor bermula dihidupkan menggunakan relay atau suis sentrifugal. Dalam amalan, mereka sering menggunakan versi Rajah 1.6.

Kesan anjakan fasa boleh diperolehi secara artifisial meningkatkan rintangan aktif penggulungan tambahan. Ini dicapai sama ada dengan menghidupkan penghalang tambahan, atau dengan mengeluarkan penggulungan tambahan daripada dawai rintangan tinggi. Oleh kerana pemanasan tambahan penggulungan, yang terakhir dimatikan selepas memulakan enjin.Motor sedemikian lebih murah dan lebih dipercayai daripada kapasitor, walaupun mereka tidak memberikan peralihan fasa arus penggulungan 90 °.

Untuk membalik arah putaran aci motor, penggulungan tambahan hendaklah dimasukkan ke dalam litar kuasa induktor atau induktor, sebagai akibatnya semasa dalam penggulungan utama akan mengatasi arus dalam penggulungan tambahan. Dalam praktiknya, kaedah ini jarang digunakan, kerana peralihan fasa tidak penting kerana sifat induktif rintangan penggulungan tambahan.

Selalunya, kaedah peralihan fasa digunakan antara lilitan utama dan bantu, yang terdiri daripada penutupan bolong tambahan. Penggulungan utama mempunyai sambungan magnetik dengan bantu, supaya apabila penggulungan utama disambungkan kepada bekalan utama, EMF diinduksi dalam bantu dan arus timbul yang melambatkan fasa dari arus penggulungan utama. Pemutar motor mula berputar ke arah dari utama ke penggulungan tambahan.

Tiga tiga fasa motor asynchronous boleh digunakan dalam mod kuasa fasa tunggal. Rajah 2 menunjukkan kemasukan motor tiga penggulungan mengikut skema "bintang" dan "segitiga" dalam mod operasi fasa tunggal (Skim Steinmets). Dua daripada tiga belitan secara langsung disambungkan ke rangkaian bekalan, dan ketiga disambungkan ke voltan bekalan melalui kapasitor permulaan. Untuk mencipta tork permulaan yang diperlukan, sebuah perintang mestilah dihubungkan secara siri dengan kapasitor, rintangan yang bergantung kepada parameter litar motor.

Rajah 2

Penggulungan. Tidak seperti motor tak segerak tiga penggulungan, yang dicirikan oleh susunan ruang simetri dan parameter yang sama dari belitan di stator, di motor dengan bekalan kuasa fasa tunggal, lilitan utama dan tambahan mempunyai parameter yang berbeza. Untuk belitan simetri, bilangan alur bagi setiap tiang dan fasa boleh ditentukan dari ungkapan: q = N / 2pm, di mana N ialah bilangan alur pemegun; m ialah bilangan belitan (fasa); p ialah bilangan tiang. Dalam belitan asimetik, bilangan alur yang diduduki oleh setiap perubahan penggulungan ketara. Oleh itu, lilitan utama dan tambahan mempunyai bilangan lilitan yang berlainan. Satu contoh yang biasa adalah penggulungan 2 / 3-1 / 3 (Rajah 3), di mana 2/3 slot pemegun diduduki oleh utama dan 1/3 adalah penggulungan tambahan.

Rajah 3

Pembinaan. Rajah 4 menunjukkan seksyen rentas motor dengan dua gegelung tertumpu atau gegelung terletak di kutub stator. Setiap penggulungan (utama 1 dan bantu 2) dibentuk oleh dua gegelung yang terletak di kutub bertentangan. Gegelung diletakkan pada tiang dan dimasukkan ke dalam kuk mesin, yang dalam kes ini mempunyai bentuk persegi. Dari sisi jurang udara yang bekerja, gegelung dipegang oleh protrusion khas yang bertindak sebagai kasut tiang 3. Terima kasih kepada mereka, lengkung pengedaran induksi medan magnet dalam jurang udara bekerja mendekati sinusoid. Tanpa protikan ini, bentuk lengkung yang ditentukan adalah hampir segi empat tepat. Sebagai elemen peralihan fasa untuk enjin sedemikian, anda boleh menggunakan kedua-dua kapasitor dan perintang. Anda juga boleh litar pintas penggulungan tambahan. Dalam kes ini, motor ditukar kepada mesin asynchronous dengan tiang berpecah.

Angka 4, 5

Motor tiang pemisah biasanya digunakan kerana kesederhanaan struktur, kebolehpercayaan yang tinggi dan kos rendah. Enjin sedemikian juga mempunyai dua belitan di stator (Rajah 5). Penggulungan utama 3 dibuat dalam bentuk gegelung dan disambungkan langsung ke rangkaian bekalan. Penggulungan bolong 1 adalah litar pintas dan mengandungi satu hingga tiga lilitan setiap tiang. Ia meliputi sebahagian tiang, yang menerangkan nama enjinnya. Penggulungan tambahan diperbuat daripada dawai tembaga bentuk bulat atau rata dengan seksyen salib beberapa milimeter persegi, yang berubah menjadi bentuk yang sama. Kemudian hujung lilitan disambungkan dengan kimpalan.Pemutar enjin dibuat sirkit pendek, dan sirip penyejuk dipasang di hujungnya, yang meningkatkan penghapusan haba dari belitan stator.

Pilihan reka bentuk untuk motor tiang berpecah ditunjukkan dalam Rajah 6 dan 7. Pada dasarnya, penggulungan utama boleh terletak secara simetrik atau asimetrik terhadap pemutar. Rajah 6 menunjukkan reka bentuk motor dengan penggulungan utama asimetrik 5 (1 - pelekap lubang; 2 - pancaran magnet; 3 - penggulungan pintas litar; 4 - pelekap dan penjajaran lubang; 6 - bingkai penggulungan; Enjin sedemikian mempunyai penyebaran fluks magnet yang ketara dalam litar magnet luaran, oleh itu, kecekapannya tidak melebihi 10-15%, dan ia dihasilkan untuk kuasa tidak lebih daripada 5-10 watt.

Dari sudut pandang manufacturability, sebuah motor dengan penggulungan utama yang simetri terletak lebih rumit. Dalam enjin dengan kuasa 10-50 W, stator komposit digunakan (Rajah 7, di mana: 1 - cincin kok, 2 - cincin pendek litar, 3 - tiang, 4 - sangkar tupai sangkar; Oleh kerana tiang motor ditutupi oleh kuk dan belitan terletak di dalam sistem magnetik, fluks penyebaran magnet jauh lebih rendah daripada dalam reka bentuk dalam Rajah 6. Kecekapan enjin 15-25%.

Angka 6, 7

Rajah 8

Untuk menukar kelajuan enjin dengan tiang berpecah, gunakan litar silang tiang (Rajah 8). Di dalamnya, ia agak mudah untuk menukar bilangan pasang tiang penggulungan stator, untuk menukar yang cukup untuk menghidupkan lilitan yang disertakan mengikut lilitan yang dimasukkan. Di dalam motor dengan tiang berpecah, prinsip kawalan kelajuan juga digunakan, yang terdiri daripada menukar gegelung penggulungan dari siri ke selari.

Pryadko A. D.

Baca juga:Motor magnetik Minato: adakah terdapat tenaga magnetik?