DC motor je motor koji pretvara istosmjernu električnu energiju u mehaničku. Zbog dobrih performansi regulacije brzine, široko se koristi u električnom pogonu. Prema načinu pobude, jednosmjerni motori su podijeljeni u tri vrste: trajni magnet, odvojeno pobuđivanje i samopobuđivanje. Među njima se samo-pobuđivanje dijeli na tri tipa: paralelno pobuđivanje, serijsko pobuđivanje i složeno pobuđivanje.
Kada istosmjerno napajanje napaja armaturni namot kroz četku, donji vodič s N-polom na površini armature može strujati u istom smjeru. Prema pravilu lijeve strane, vodič će primiti okretni moment u smjeru suprotnom od kazaljke na satu; S-pol donji dio površine armature Vodič također teče u istom smjeru, a prema lijevom pravcu, vodič će također biti podvrgnut momentu suprotnom od kazaljke na satu. Na ovaj način, cijeli namot armature, odnosno rotor, rotirat će se u smjeru suprotnom od kazaljke na satu, a ulazna istosmjerna električna energija će se pretvoriti u mehaničku izlaznu energiju na vratilu rotora. Sastoji se od statora i rotora. Stator: baza, glavni magnetni pol, komutirajući pol, četka itd .; Rotor (armatura): jezgro armature, namot armature, komutator, vratilo i ventilator itd.
Osnovna struktura
Podijeljen na dva dijela: stator i rotor. Napomena: Nemojte brkati komutatora sa komutatorom.
Stator uključuje: glavni magnetni pol, okvir, komutacioni stub, uređaj četke itd.
Rotor uključuje: jezgru armature, namotaj armature, komutator, osovinu, ventilator itd.
Sastav rotora
Dio rotora istosmjernog motora sastoji se od jezgre armature, armature, komutatora i drugih uređaja. Komponente u strukturi detaljno su opisane u nastavku.
1. Dio jezgre armature: njegova funkcija je ugrađivanje namota armature za pražnjenje i preusmjeravanje magnetskog fluksa, kako bi se smanjio gubitak vrtložne struje i gubitak histereze u jezgri armature kada motor radi.
2. Armaturni dio: funkcija je generirati elektromagnetski zakretni moment i induciranu elektromotornu silu te izvršiti pretvorbu energije. Namot armature ima mnogo zavojnica ili ravne čelične bakrene žice presvučene staklenim vlaknima ili emajlirane žice.
3. Komutator se naziva i komutator. U istosmjernom motoru njegova je funkcija pretvaranje struje istosmjernog napajanja na četki u komunikacijsku struju u namotu armature, tako da je tendencija elektromagnetskog momenta stabilna. U generatoru pretvara elektromotornu silu namota armature u istosmjernu elektromotornu silu koja se nalazi na kraju četke.
Komutator je izoliran liskunom između cilindara sastavljenih od mnogo komada, a dva kraja svake zavojnice namota armature odvojeno su spojena na dva komutirajuća komada. Funkcija komutatora u istosmjernom generatoru je pretvaranje izmjenične električne topline u namotu armature u istosmjernu elektromotornu silu između četkica. Kroz opterećenje prolazi struja, a istosmjerni generator daje električnu energiju opterećenju. U isto vrijeme, zavojnica armature također mora postojati struja koja prolazi. On stupa u interakciju s magnetskim poljem radi stvaranja elektromagnetskog momenta, a njegova je tendencija suprotna od one generatora. Originalna ideja samo treba potisnuti ovaj okretni moment magnetskog polja da bi se promijenila armatura. Stoga, kada generator daje električnu energiju opterećenju, on emitira mehaničku snagu iz izvorne ideje, dovršavajući funkciju istosmjernog generatora za pretvaranje mehaničke energije u električnu.
klasifikacija
Metoda uzbude
Metoda pobude istosmjernog motora odnosi se na problem kako napajati uzbudni namot i generirati magnetomotornu silu pobude za uspostavljanje glavnog magnetskog polja. Prema različitim metodama pobude, istosmjerni motori se mogu podijeliti u sljedeće tipove:
1. Odvojeno uzbuđeni istosmjerni motor
Ne postoji veza između namotaja polja i namota armature, a istosmjerni motor koji se napaja iz drugih izvora istosmjerne energije na namot polja naziva se motor sa istosmjernim naponom. Istosmjerni motori sa stalnim magnetima također se mogu smatrati zasebno pobuđenim istosmjernim motorima.
2. Isključite uzbuđeni motor istosmjerne struje
Uzbudni namot jednosmjernog motora s pobuđivačkim naponom povezan je paralelno s namotom armature. Kao generator koji se pobuđuje ranžirnim naponom, terminalni napon samog motora napaja namotaj polja; kao ranžirni motor, namotaj polja i armatura dijele isti izvor napajanja, što je isto što i zasebno uzbuđeni jednosmjerni motor u smislu performansi.
3. Serija Uzbuđeni DC motor
Nakon što je namotaj polja serijski pobuđenog istosmjernog motora povezan u seriju s namotom armature, on je povezan na napajanje istosmjernom strujom. Struja pobude ovog istosmjernog motora je struja armature.
4. Jednosmjerni motor jednosmerne pobude
Motori istosmjerne pobude imaju dva namotaja pobude: uzlazno pobuđivanje i serijsko pobuđivanje. Ako je magnetomotorna sila generisana serijskim namotajem u istom smjeru kao i magnetna sila generisana manuelnim namotom, to se naziva pobuda spoja proizvoda. Ako dvije magnetomotivne sile imaju suprotne smjerove, to se naziva diferencijalna pobuda spoja.
Jednosmerni motori sa različitim metodama pobude imaju različite karakteristike. Općenito, glavni načini pobude istosmjernih motora su pobuda ranžiranjem, serijska pobuda i složena pobuda, a glavni načini pobude istosmjernih generatora su odvojena pobuda, pobuda šanta i složena pobuda.
Značajke
(1) Dobre performanse regulacije brzine. Takozvane "performanse regulacije brzine" odnose se na motor pod određenim uvjetima opterećenja, prema potrebama, umjetno mijenjaju brzinu motora. DC motor može postići ujednačenu i glatku regulaciju brzine bez opterećenja pri velikim opterećenjima, a raspon regulacije brzine je širok.
(2) Veliki startni moment. Podešavanje brzine može se izvesti ravnomjerno i ekonomično. Stoga svi strojevi koji se pokreću pod velikim opterećenjima ili zahtijevaju jednoliko podešavanje brzine, poput velikih reverzibilnih valjaonica, dizalica, električnih lokomotiva, tramvaja itd., Koriste istosmjernu struju.
Povlačenje motora.
Ne postoji klasifikacija četkica
1. DC motor bez četkica: DC motor bez četkica je izmjena statora i rotora običnog istosmjernog motora. Njegov rotor je stalni magnet za stvaranje magnetskog toka zračnog jaza: stator je armatura i sastoji se od višefaznih namota. U strukturi je sličan sinkronom motoru sa stalnim magnetom.
Struktura statora istosmjernog motora bez četkica ista je kao i kod običnog sinkronog motora ili asinhronog motora. U gvozdeno jezgro ugradite višefazne namote (trofazne, četvorofazne, petofazne itd.). Namoti se mogu spojiti u zvijezdu ili trokut i spojiti na svaku energetsku cijev pretvarača radi razumne komutacije. Rotor uglavnom koristi rijetke zemljane materijale s visokom koercitivnošću i visokom zaostalošću, poput samarijevog kobalta ili neodimijskog željeznog bora, zbog različitih položaja magnetskih materijala u magnetskim polovima. Može se podijeliti na površinske magnetske stupove, ugrađene magnetske stupove i prstenaste magnetske stupove. Budući da je tijelo motora motor sa stalnim magnetom, uobičajeno je nazivati istosmjerni motor bez četkica istosmjernim motorom bez četkica sa stalnim magnetom.
2. Četkasti istosmjerni motor: Dvije četke (bakrena četka ili ugljična četka) četkanog motora pričvršćene su na stražnji poklopac motora kroz izolacijsko sjedalo, a pozitivni i negativni pol napajanja direktno se uvode u pretvarač rotora, a faza se mijenja. Uređaj povezuje zavojnice na rotoru, a naizmjenični polaritet tri zavojnice stalno se naizmjenično mijenja kako bi se formirala sila s dva magneta fiksirana na kućištu za okretanje. Budući da su pretvarač i rotor fiksirani zajedno, a četka fiksirana zajedno s kućištem (stator), četka i pretvarač nastavljaju se trljati kada se motor okreće, stvarajući veliki otpor i toplinu. Zbog toga je efikasnost četkanog motora niska, a gubici vrlo veliki. Ali ima i prednosti jednostavne proizvodnje i niske cijene.
Promijenite smjer rotacije istosmjernog motora
Postoje dva načina za promjenu smjera rotacije istosmjernog motora:
Jedan je način obrnutog povezivanja armature, odnosno održavanje polariteta napona terminala namotaja polja nepromijenjenim, a motor se mijenja promjenom polariteta napona terminala namota armature;
Druga je obrnuta veza namotaja polja, odnosno zadržavanje polariteta krajnjeg napona namota armature, a motor se može podesiti promjenom polariteta krajnjeg napona namotaja polja. Kada se polaritet napona dva promijeni istovremeno, smjer rotacije motora se ne mijenja.
Odvojeno pobuđeni i shunt-pobuđeni istosmjerni motori općenito usvajaju način povezivanja armature za postizanje rotacije prema naprijed i unatrag. Odvojeno pobuđeni i shunt-pobuđeni istosmjerni motori nisu prikladni za korištenje metode povratnog povezivanja namotaja polja za postizanje rotacije prema naprijed i natrag jer namot polja ima veliki broj zavoja i veliki induktivitet. Kada se namot polja promijeni, u namotu polja će se stvoriti velika inducirana elektromotorna sila. To će oštetiti izolaciju između noža i poljskog namota.
Razlog zašto bi serijski uzbuđeni istosmjerni motor trebao usvojiti metodu obrnutog povezivanja namotaja polja radi ostvarivanja rotacije naprijed i natrag je taj što je napon na oba kraja armature serijski uzbuđenog istosmjernog motora relativno visok, a napon na oba krajevi namota polja su vrlo niski, pa je obrnuto povezivanje jednostavno. Zakon.
Proizvođači istosmjernih motora u Kini. DC motori koriste stalne magnete ili elektromagnete, četke, komutatore i druge komponente. Četke i komutatori kontinuirano napajaju vanjsko istosmjerno napajanje zavojnice rotora i mijenjaju smjer struje u vremenu kako bi se rotoru omogućio nastavak okretanja u istom smjeru.
Princip rada motora i generatora je u osnovi isti, a smjer pretvaranja energije različit. Generator pretvara mehaničku energiju i kinetičku energiju u električnu energiju putem opterećenja (kao što su snaga vode, snaga vjetra). Ako nema opterećenja, iz generatora neće izlaziti struja. Suradnja elektromotora, energetske elektronike i mikrokontrolera formirala je novu disciplinu koja se zove upravljanje motorom. Prije korištenja motora morate znati je li izvor napajanja istosmjerni ili izmjenični. Ako je AC, također morate znati je li trofazni ili jednofazni. Priključivanje pogrešnog izvora napajanja uzrokovat će nepotrebne gubitke i opasnosti. Nakon okretanja motora, ako opterećenje nije spojeno ili je opterećenje lagano, tako da je brzina motora velika, inducirana elektromotorna sila je jača. U ovom trenutku napon na motoru je napon koji daje napajanje umanjeno za inducirani napon, pa je struja oslabljena. Ako je opterećenje motora veliko, a brzina okretanja spora, relativna inducirana elektromotorna sila je manja. Stoga napajanje mora osigurati veću struju (snagu) na izlazu/radu koja odgovara većoj potrebnoj snazi.
Proces proizvodnje DC motora bez četkica ima određene zahtjeve za performanse kontrole brzine. Ukratko, urednik proizvođača istosmjernih motora bez četkica uvodi sljedeća tri aspekta za zahtjeve kontrole brzine sistema za kontrolu brzine:
1. Regulacija brzine, u određenom rasponu velike i niske brzine, brzina se može podešavati u pod-brzini (stepenasto) ili glatko (beskonačno);
2. Stabilna brzina, stabilan rad pri potrebnoj brzini s određenom preciznošću, i bez prekomjernih fluktuacija brzine pod različitim smetnjama kako bi se osigurala kvaliteta proizvoda;
3. Oprema s ubrzanjem/usporavanjem, čestim startovanjem i kočenjem zahtijeva ubrzanje i usporavanje što je brže moguće kako bi se poboljšala produktivnost, a strojevi koji nisu prikladni za drastične promjene brzine zahtijevaju pokretanje i kočenje što je moguće glatkije.
Osim toga, za prva dva zahtjeva, dva indikatora kontrole brzine definirana su kao "raspon kontrole brzine" i "stopa statičke razlike".
Mehanički zahtjev je da istosmjerni motor bez četkica pruža raspon brzina izmjenične struje u omjeru velike i male brzine. Motor ima velike i male brzine pri nazivnom opterećenju. Za strojeve s vrlo malim opterećenjem mogu postići velike i male brzine pri opterećenju.
Stopa statičke razlike: Kada sistem radi s određenom brzinom, odnos odgovarajuće brzine kada se opterećenje istosmjernog motora bez četkica povećava od idealnog praznog hoda do nazivne vrijednosti i idealne brzine praznog hoda naziva se statička stopa razlike .
Statička razlika se koristi za mjerenje stabilnosti brzine sistema za kontrolu brzine pri promjeni opterećenja. To je povezano s tvrdoćom mehaničkih karakteristika. Što je karakteristika tvrđa, manja je statička razlika i veća je stabilnost brzine.
