κινητήρες συνεχούς ρεύματος
Σχέδιο διάλεξης: 1. Βασικές έννοιες. 2. Ξεκινήστε τον κινητήρα. 3. Κινητήρας παράλληλης διέγερσης. 4. Μοτέρ σειράς. 5. Μικτή διέγερση κινητήρα.
1. Βασικές έννοιες Οι συλλεκτικές μηχανές έχουν την ιδιότητα της αναστρεψιμότητας, δηλ. μπορούν να λειτουργήσουν και σε λειτουργία γεννήτριας και κινητήρα. Επομένως, εάν μια μηχανή συνεχούς ρεύματος είναι συνδεδεμένη με μια πηγή ενέργειας συνεχούς ρεύματος, τότε θα εμφανιστούν ρεύματα στην περιέλιξη πεδίου και στην περιέλιξη του οπλισμού της μηχανής. Η αλληλεπίδραση του ρεύματος του οπλισμού με το πεδίο διέγερσης δημιουργεί μια ηλεκτρομαγνητική ροπή M στον οπλισμό, η οποία δεν φρενάρει, όπως συνέβαινε στη γεννήτρια, αλλά περιστρέφεται.
Υπό την επίδραση της ηλεκτρομαγνητικής ροπής του οπλισμού, το μηχάνημα αρχίζει να περιστρέφεται, δηλ. το μηχάνημα θα λειτουργεί σε λειτουργία κινητήρα, καταναλώνοντας ηλεκτρική ενέργεια από το δίκτυο και μετατρέποντάς το σε μηχανική ενέργεια. Κατά τη λειτουργία του κινητήρα, ο οπλισμός του περιστρέφεται σε μαγνητικό πεδίο. Ένα emf Ea προκαλείται στην περιέλιξη του οπλισμού, η κατεύθυνση του οποίου μπορεί να προσδιοριστεί από τον κανόνα "δεξί χέρι". Από τη φύση του, δεν διαφέρει από το EMF που προκαλείται στην περιέλιξη του οπλισμού της γεννήτριας. Σε έναν κινητήρα, το EMF κατευθύνεται ενάντια στο ρεύμα Ia, και επομένως ονομάζεται αντίθετη ηλεκτροκινητική δύναμη (back-EMF) του οπλισμού (Εικ. 1).
Ρύζι. 1. Η κατεύθυνση του πίσω EMF στην περιέλιξη του οπλισμού του κινητήρα Η φορά περιστροφής του οπλισμού εξαρτάται από τις κατευθύνσεις της μαγνητικής ροής F και το ρεύμα στην περιέλιξη του οπλισμού. Επομένως, αλλάζοντας την κατεύθυνση οποιασδήποτε από τις υποδεικνυόμενες ποσότητες, μπορείτε να αλλάξετε την κατεύθυνση περιστροφής του οπλισμού. Κατά την εναλλαγή των κοινών ακροδεκτών του κυκλώματος, ο διακόπτης δεν αλλάζει την κατεύθυνση περιστροφής του οπλισμού, καθώς αυτό αλλάζει ταυτόχρονα την κατεύθυνση του ρεύματος τόσο στην περιέλιξη του οπλισμού όσο και στην περιέλιξη πεδίου.
2. Εκκίνηση του κινητήρα Όταν ο κινητήρας είναι απευθείας συνδεδεμένος στο δίκτυο, προκύπτει ρεύμα εκκίνησης στην περιέλιξη του οπλισμού του: Ia’ = U/ = Σr. Τυπικά, η αντίσταση Σr είναι μικρή, επομένως το ρεύμα εκκίνησης φτάνει σε απαράδεκτα υψηλές τιμές, 10 έως 20 φορές το ονομαστικό ρεύμα κινητήρα. Ένα τόσο μεγάλο ρεύμα εκκίνησης είναι επικίνδυνο για τον κινητήρα, μπορεί να προκαλέσει κυκλική πυρκαγιά στο αυτοκίνητο· με ένα τέτοιο ρεύμα, αναπτύσσεται μια υπερβολικά μεγάλη ροπή εκκίνησης στον κινητήρα, η οποία έχει επίδραση κραδασμού στα περιστρεφόμενα μέρη του κινητήρα και μπορεί να να τα καταστρέψει μηχανικά.
Ρύζι. 2. Σχέδιο για την ενεργοποίηση του ρεοστάτη εκκίνησης Πριν από την εκκίνηση του κινητήρα, είναι απαραίτητο να τοποθετήσετε τον μοχλό ρεοστάτη P στην επαφή ρελαντί 0 (Εικ. 2). Στη συνέχεια, ο διακόπτης ενεργοποιείται, μετακινώντας το μοχλό στην πρώτη ενδιάμεση επαφή 1 και το κύκλωμα οπλισμού κινητήρα συνδέεται στο δίκτυο μέσω της μεγαλύτερης αντίστασης του ρεοστάτη rп р = r1 + r2 + r3 + r4.
Για την εκκίνηση κινητήρων υψηλότερης ισχύος, δεν συνιστάται η χρήση ρεοστάτη εκκίνησης, καθώς αυτό θα προκαλούσε σημαντικές απώλειες ενέργειας. Επιπλέον, οι ρεοστάτες εκκίνησης θα ήταν ογκώδεις. Επομένως, οι κινητήρες έχουν ισχύ εκκίνησης υψηλής τάσης. Παραδείγματα κινητήρων έλξης ηλεκτρικών ατμομηχανών είναι η εναλλαγή τους από μια σειριακή σύνδεση κατά την εκκίνηση σε μια παράλληλη σύνδεση κατά την κανονική λειτουργία ή η εκκίνηση ενός κινητήρα σε ένα κύκλωμα «γεννήτριας-μοτέρ». εφαρμόζονται με αυτόν τον τρόπο αρχίζουν οι μειώσεις χωρίς ρεοστάτες
3. Κινητήρας παράλληλης διέγερσης Το διάγραμμα κυκλώματος για τη σύνδεση ενός κινητήρα παράλληλης διέγερσης στο δίκτυο φαίνεται στο Σχ. 3, α. Ένα χαρακτηριστικό γνώρισμα αυτού του κινητήρα είναι ότι το ρεύμα στην περιέλιξη πεδίου δεν εξαρτάται από το ρεύμα φορτίου. Ο ρεοστάτης στο κύκλωμα διέγερσης rрг χρησιμεύει για τη ρύθμιση του ρεύματος στην περιέλιξη διέγερσης και της μαγνητικής ροής των κύριων πόλων. Ο κινητήρας καθορίζεται από τα χαρακτηριστικά ελέγχου του, τα οποία νοούνται ως η εξάρτηση της ταχύτητας περιστροφής n, του ρεύματος I, της χρήσιμης ροπής M2, της περιστρεφόμενης ροπής M από την ισχύ στον άξονα του κινητήρα P2 στο U = const και Iв = const (Εικ. 3, β). Ιδιότητες απόδοσης
Ρύζι. 3. Διάγραμμα κινητήρα παράλληλης διέγερσης (α) και τα χαρακτηριστικά απόδοσης του (β) Η μεταβολή των στροφών του κινητήρα κατά τη μετάβαση από το ονομαστικό φορτίο στο ρελαντί, εκφρασμένη ως ποσοστό, ονομάζεται ονομαστική αλλαγή στην ταχύτητα:
είναι μια ευθεία γραμμή.Αν παραμελήσουμε την αντίδραση οπλισμού, τότε (αφού Iв = const) μπορούμε να πάρουμε Ф = const. Στη συνέχεια, το μηχανικό χαρακτηριστικό του κινητήρα παράλληλης διέγερσης είναι ελαφρώς κεκλιμένο προς τον άξονα της τετμημένης (Εικ. 4, α). Όσο μεγαλύτερη είναι η τιμή της αντίστασης που περιλαμβάνεται στο κύκλωμα οπλισμού, τόσο μεγαλύτερη είναι η γωνία κλίσης του μηχανικού χαρακτηριστικού. με μηχανική απουσία πρόσθετης αντίστασης στο κύκλωμα οπλισμού 1). Τα μηχανικά χαρακτηριστικά του κινητήρα που λαμβάνονται με την εισαγωγή πρόσθετης αντίστασης στο κύκλωμα οπλισμού ονομάζονται τεχνητά (άμεσες γραμμές 2 και 3). Το φυσικό χαρακτηριστικό της γραμμής κινητήρα ονομάζεται (ευθεία
Ρύζι. 45.4. Μηχανικά χαρακτηριστικά κινητήρα παράλληλης διέγερσης: α – όταν εισάγεται πρόσθετη αντίσταση στο κύκλωμα οπλισμού. β – όταν αλλάζει η κύρια μαγνητική ροή. c – όταν αλλάζει η τάση στο κύκλωμα του οπλισμού, ο τύπος του μηχανικού χαρακτηριστικού εξαρτάται επίσης από την τιμή της κύριας μαγνητικής ροής F. Έτσι, με αύξηση του F, αυξάνεται η ταχύτητα περιστροφής XX n0 και ταυτόχρονα αυξάνεται το Δn.
4. Κινητήρας διέγερσης σειράς Σε αυτόν τον κινητήρα, η περιέλιξη διέγερσης συνδέεται σε σειρά με το κύκλωμα οπλισμού (Εικ. 5, α), επομένως η μαγνητική ροή Ф σε αυτό εξαρτάται από το ρεύμα φορτίου I = Ia = Iв. Στα απαιτούμενα φορτία, το μαγνητικό σύστημα της μηχανής δεν είναι κορεσμένο και η εξάρτηση της μαγνητικής ροής από το ρεύμα φορτίου είναι ευθέως ανάλογη, δηλ. Ф = kфIa. Σε αυτή την περίπτωση, βρίσκουμε την ηλεκτρομαγνητική ροπή: M = cmkфIaIa = cm’ Ia2.
Ρύζι. 5. Κινητήρας διέγερσης σειράς: α – σχηματικό διάγραμμα. β – χαρακτηριστικά απόδοσης. γ – μηχανικά χαρακτηριστικά, 1 – φυσικό χαρακτηριστικό. 2 – τεχνητό χαρακτηριστικό Η ροπή του κινητήρα όταν το σύστημα είναι ακόρεστο είναι ανάλογη και η ταχύτητα περιστροφής είναι αντιστρόφως ανάλογη με τη μαγνητική τετραγωνική κατάσταση του ρεύματος φορτίου. ρεύμα,
5, β Στο Σχ. Παρουσιάζονται τα χαρακτηριστικά λειτουργίας του M = f(I) και n = f(I) ενός κινητήρα διεγερμένου από σειρά. Σε μεγάλα φορτία, το μαγνητικό σύστημα του κινητήρα γίνεται κορεσμένο. Σε αυτή την περίπτωση, η μαγνητική ροή δύσκολα θα αλλάξει καθώς αυξάνεται το φορτίο και τα χαρακτηριστικά του κινητήρα γίνονται σχεδόν γραμμικά. Το χαρακτηριστικό συχνότητας της διαδοχικής περιστροφής διέγερσης δείχνει ότι οι στροφές του κινητήρα αλλάζουν σημαντικά με τις αλλαγές φορτίου. Αυτό το χαρακτηριστικό ονομάζεται συνήθως μαλακό. κινητήρας
2) παρέχουν n χαρακτηριστικά διέγερσης ενός μηχανικού κινητήρα = f(M) διαδοχικά φαίνονται στο Σχ. 5, γ. Καμπύλες μηχανικών χαρακτηριστικών με απότομη πτώση (σταθερή λειτουργία κινητήρα 1 και τεχνητής διαδοχικής διέγερσης κάτω από οποιοδήποτε μηχανικό φορτίο. Η ιδιότητα αυτών των κινητήρων να αναπτύσσουν μεγάλη ροπή, ανάλογη με το τετράγωνο του ρεύματος φορτίου, είναι σημαντική, ειδικά σε δύσκολες συνθήκες εκκίνησης και υπερφορτίσεις , αφού με μια σταδιακή Καθώς αυξάνεται το φορτίο του κινητήρα, η ισχύς στην είσοδο του αυξάνεται πιο αργά από τη ροπή.
Ρύζι. 6. Ρύθμιση της ταχύτητας των κινητήρων 2) παρέχουν διαδοχικά χαρακτηριστικά διέγερσης της διέγερσης του κινητήρα Μηχανική f(M) = διαδοχική παρουσιάζονται στο Σχ. 5, γ. Απότομη πτώση καμπυλών μηχανικών χαρακτηριστικών (σταθερή λειτουργία φυσικού 1 και τεχνητού κινητήρα διαδοχικής διέγερσης n
Η ταχύτητα περιστροφής των κινητήρων με διέγερση σειράς μπορεί να ρυθμιστεί αλλάζοντας είτε την τάση U είτε τη μαγνητική ροή της περιέλιξης του πεδίου. Στην πρώτη περίπτωση, ο ρεοστάτης ρύθμισης Rрг συνδέεται εν σειρά στο κύκλωμα οπλισμού (Εικ. 6, α). Καθώς η αντίσταση αυτού του ρεοστάτη αυξάνεται, η τάση στην είσοδο του κινητήρα και η ταχύτητα περιστροφής του μειώνονται. Αυτή η μέθοδος ελέγχου χρησιμοποιείται σε κινητήρες χαμηλής ισχύος. Σε αυτή την περίπτωση, η μέθοδος της σημαντικής ισχύος κινητήρα είναι αντιοικονομική λόγω των μεγάλων απωλειών ενέργειας σε Rрг. Επιπλέον, ο ρεοστάτης Rрг, σχεδιασμένος για λειτουργία και ρεύμα, είναι ακριβός. Αυτός ο κινητήρας είναι δυσκίνητος, αποδεικνύεται
Όταν πολλοί κινητήρες του ίδιου τύπου λειτουργούν μαζί, η ταχύτητα περιστροφής ρυθμίζεται αλλάζοντας το μοτίβο μεταγωγής μεταξύ τους (Εικ. 6, β). Έτσι, όταν οι κινητήρες συνδέονται παράλληλα, καθένας από αυτούς βρίσκεται υπό πλήρη τάση δικτύου και όταν δύο κινητήρες συνδέονται σε σειρά, κάθε κινητήρας εκτίθεται στη μισή τάση δικτύου. Με την ταυτόχρονη λειτουργία περισσότερων κινητήρων, είναι δυνατός ένας μεγαλύτερος αριθμός επιλογών μεταγωγής. Αυτή η μέθοδος ελέγχου ταχύτητας χρησιμοποιείται σε ηλεκτρικές ατμομηχανές, όπου είναι εγκατεστημένοι αρκετοί κινητήρες έλξης του ίδιου τύπου. επί
Η αλλαγή της τάσης που παρέχεται στον κινητήρα είναι επίσης δυνατή όταν ο κινητήρας τροφοδοτείται από πηγή συνεχούς ρεύματος με ρυθμιζόμενη τάση (για παράδειγμα, σύμφωνα με ένα κύκλωμα παρόμοιο με το Σχ. 7, α). Όταν η τάση που παρέχεται στον κινητήρα μειώνεται, τα μηχανικά χαρακτηριστικά του μετατοπίζονται προς τα κάτω, πρακτικά χωρίς να αλλάζει η καμπυλότητά του (Εικ. 8). ταχύτητα περιστροφής rрг; Μπορείτε να ρυθμίσετε τον κινητήρα αλλάζοντας τη μαγνητική ροή με τρεις τρόπους: κλείνοντας την περιέλιξη πεδίου της περιέλιξης με έναν ρεοστάτη του οπλισμού πεδίου. παρακάμπτοντας με ρεοστάτη rsh. τομή της περιέλιξης
«Στατικός ηλεκτρισμός» - Η περίσσεια ηλεκτρικής ενέργειας πρέπει να αφαιρεθεί από το σώμα με γείωση. Πανί. Αποτελέσματα γείωσης. Για χιλιάδες χρόνια, οι πρόγονοί μας περπατούσαν στη γη ξυπόλητοι, γειώνοντας τους εαυτούς τους φυσικά. Κανονικοποίηση της πίεσης. Η «υπερβολική» ηλεκτρική ενέργεια μπορεί να οδηγήσει σε σοβαρές δυσλειτουργίες στη λειτουργία οργάνων και συστημάτων.
«Δυνάμεις του σώματος» - Η δύναμη δρα στη σύνδεση και η αντίδραση της σύνδεσης δρα στο σώμα. Κύκλος. Μια επιφάνεια στην οποία μπορεί να παραμεληθεί η τριβή θεωρείται λεία. Η αρχή του D'Alembert. Θεώρημα για την ταχύτητα ενός σημείου σε σύνθετη κίνηση. Η δύναμη είναι ένα ολισθαίνον διάνυσμα. Κυλινδρικός μεντεσέ. Το θεώρημα του Varignon. Θεώρημα για την πρόσθεση ζευγών δυνάμεων. Σκληρή σφράγιση.
«Ιστορία της ηλεκτρικής ενέργειας» - 20ος αιώνας - η εμφάνιση και η ταχεία ανάπτυξη των ηλεκτρονικών, των τεχνολογιών micro/nano/pico. Ιστορία της ανάπτυξης της ηλεκτρικής ενέργειας. 19ος αιώνας - Ο Faraday εισάγει την έννοια των ηλεκτρικών και μαγνητικών πεδίων. XXI αιώνας - η ηλεκτρική ενέργεια έγινε επιτέλους αναπόσπαστο μέρος της ζωής. XXI αιώνας - διακοπές ρεύματος σε οικιακά και βιομηχανικά δίκτυα.
"Ατομικοί πυρήνες" - Διάγραμμα της δομής ενός πυρηνικού σταθμού. Υπερβαρείς πυρήνες (Α > 100). Μεγέθη πυρήνα. Πυρηνικές δυνάμεις. Πυρηνική διάσπαση. Το μαγνητικό πεδίο δημιουργείται από υπεραγώγιμες περιελίξεις. Ν; Ζ διάγραμμα ατομικών πυρήνων. Σκέδαση ενός σωματιδίου στο πεδίο Coulomb ενός πυρήνα. Η εμπειρία του Ράδερφορντ. Μοντέλα ατομικών πυρήνων. Πυρηνική σύνθεση. Μάζα και ενέργεια δέσμευσης του πυρήνα.
«Τι σπουδάζει η φυσική» - Εισαγωγική ομιλία από τον καθηγητή. Εκτόξευση πυραύλων. Τεχνική. Τι μελετά η φυσική; Εκρηξη. Καύση. Η φυσικη. Ο Αριστοτέλης είναι ο μεγαλύτερος στοχαστής της αρχαιότητας. Θερμικά φαινόμενα της φύσης. Μαγνητικά φαινόμενα της φύσης. Ο Αριστοτέλης εισήγαγε την έννοια της «φυσικής» (από την ελληνική λέξη «fusis» - φύση). Εισαγωγή των μαθητών σε ένα νέο σχολικό μάθημα.
"Igor Vasilyevich Kurchatov" - Η μητέρα του ήταν δασκάλα, ο πατέρας του ήταν τοπογράφος γης. Ο πυρηνικός σταθμός Beloyarsk πήρε το όνομά του από τον Kurchatov. Ο I.V. Kurchatov είναι βουλευτής του Ανώτατου Σοβιέτ της ΕΣΣΔ της τρίτης και πέμπτης σύγκλησης. Βιογραφία του Kurchatov I.V., ως εξαιρετικού σοβιετικού φυσικού. Το Ινστιτούτο Ατομικής Ενέργειας, που ιδρύθηκε από τον ίδιο, πήρε το όνομά του από τον Kurchatov το 1960. Ποιος είναι ο I.V. Kurchatov;
Υπάρχουν 19 παρουσιάσεις συνολικά
Ηλεκτροκινητήρας - ηλεκτρική μηχανή
(ηλεκτρομηχανικός μετατροπέας), στον οποίο το ηλεκτρ
η ενέργεια μετατρέπεται σε μηχανική ενέργεια ως παρενέργεια
είναι η απελευθέρωση θερμότητας.
Ηλεκτροκινητήρες
Εναλλασσόμενο ρεύμα
Σύγχρονος
Ασύγχρονη
Συνεχές ρεύμα
Συλλέκτης
Χωρίς ψήκτρες
Παγκόσμιος
(μπορώ να φάω
και οι δύο τύποι
ρεύμα)
αρχή της ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής.
Η ηλεκτρική μηχανή αποτελείται από:
σταθερό μέρος - στάτορας (για ασύγχρονο και σύγχρονο
Μηχανές AC) ή επαγωγέα (για μηχανές
συνεχές ρεύμα)
κινούμενο μέρος - ρότορας (για ασύγχρονο και σύγχρονο
Μηχανές AC) ή άγκυρα (για μηχανές DC
ρεύμα). Συνήθως, ένας ρότορας είναι μια διάταξη μαγνητών σε σχήμα κυλίνδρου,
συχνά σχηματίζεται από πηνία λεπτού σύρματος χαλκού.
Ο κύλινδρος έχει κεντρικό άξονα και ονομάζεται «ρότορας» γιατί
ότι ο άξονας του επιτρέπει να περιστρέφεται εάν ο κινητήρας είναι κατασκευασμένος
Σωστά. Όταν περάσει μέσα από τα πηνία του ρότορα
ηλεκτρικό ρεύμα, ολόκληρος ο ρότορας μαγνητίζεται. Ακριβώς
μπορείτε να δημιουργήσετε έναν ηλεκτρομαγνήτη. 8.2 κινητήρες AC Σύμφωνα με την αρχή της λειτουργίας, οι κινητήρες AC χωρίζονται
για σύγχρονους και ασύγχρονους κινητήρες.
Σύγχρονος ηλεκτροκινητήρας – ηλεκτροκινητήρας
εναλλασσόμενο ρεύμα, ο ρότορας του οποίου περιστρέφεται συγχρόνως
με το μαγνητικό πεδίο της τάσης τροφοδοσίας. Αυτοί οι κινητήρες
συνήθως χρησιμοποιείται σε υψηλές ισχύς (από εκατοντάδες κιλοβάτ
και υψηλότερα).
Ασύγχρονος ηλεκτροκινητήρας - ηλεκτροκινητήρας
εναλλασσόμενο ρεύμα, στο οποίο η ταχύτητα του ρότορα είναι διαφορετική
στη συχνότητα του περιστρεφόμενου μαγνητικού πεδίου που δημιουργείται από την παροχή
ένταση. Αυτοί οι κινητήρες είναι πιο συνηθισμένοι σε
αυτη τη ΣΤΙΓΜΗ. Αρχή λειτουργίας τριφασικού ασύγχρονου ηλεκτροκινητήρα
Όταν συνδέεται στο δίκτυο, μια κυκλική περιστροφή
μαγνητικό πεδίο που διαπερνά μια βραχυκυκλωμένη περιέλιξη
ρότορα και επάγει ρεύμα επαγωγής σε αυτόν. Από εδώ, ακολουθώντας το νόμο
Αμπέρ, ο ρότορας αρχίζει να περιστρέφεται. Ταχύτητα ρότορα
εξαρτάται από τη συχνότητα της τάσης τροφοδοσίας και τον αριθμό των ζευγών
μαγνητικούς πόλους. Διαφορά μεταξύ ταχύτητας
μαγνητικό πεδίο στάτορα και ταχύτητα ρότορα
χαρακτηρίζεται από ολίσθηση. Ο κινητήρας ονομάζεται ασύγχρονος
αφού η συχνότητα περιστροφής του μαγνητικού πεδίου του στάτορα δεν συμπίπτει με
ταχύτητα ρότορα. Ένας σύγχρονος κινητήρας έχει διαφορά
σχέδια ρότορα. Ο ρότορας είναι είτε σταθερός
ένας μαγνήτης, ή ένας ηλεκτρομαγνήτης, ή έχει μέρος ενός σκίουρου
κλωβοί (για εκτόξευση) και μόνιμοι ή ηλεκτρομαγνήτες. ΣΕ
σύγχρονη συχνότητα περιστροφής κινητήρα του μαγνητικού πεδίου του στάτορα και
οι ταχύτητες του ρότορα είναι οι ίδιες. Για να ξεκινήσετε τη χρήση
βοηθητικοί ασύγχρονοι ηλεκτροκινητήρες, ή ένας ρότορας με
βραχυκυκλωμένο τύλιγμα. Τριφασικός ασύγχρονος κινητήρας Να υπολογιστούν τα χαρακτηριστικά ενός ασύγχρονου κινητήρα και
Η έρευνα διαφόρων τρόπων λειτουργίας του είναι βολική στη χρήση
συστήματα υποκατάστασης.
Επιπλέον, ένα πραγματικό ασύγχρονο μηχάνημα με ηλεκτρομαγνητικό
συνδέσεις μεταξύ των περιελίξεων αντικαθίστανται από ένα σχετικά απλό
ηλεκτρικό κύκλωμα, το οποίο καθιστά δυνατή τη σημαντική απλοποίηση
υπολογισμός χαρακτηριστικών.
Λαμβάνοντας υπόψη ότι οι βασικές εξισώσεις ενός ασύγχρονου κινητήρα
παρόμοια με τις ίδιες εξισώσεις μετασχηματιστή,
Το ισοδύναμο κύκλωμα του κινητήρα είναι το ίδιο με αυτό του μετασχηματιστή.
Ισοδύναμο κύκλωμα σχήματος Τ ασύγχρονου κινητήρα Κατά τον υπολογισμό των χαρακτηριστικών ενός ασύγχρονου κινητήρα με
χρησιμοποιώντας ένα ισοδύναμο κύκλωμα, οι παράμετροί του πρέπει να είναι
γνωστός. Το διάγραμμα σε σχήμα Τ αντικατοπτρίζει πλήρως το φυσικό
διεργασίες που συμβαίνουν στον κινητήρα, αλλά είναι δύσκολο να υπολογιστούν
ρεύματα Επομένως, υπάρχει μεγάλη πρακτική εφαρμογή για ανάλυση
Ένα άλλο σχήμα βρίσκει τους τρόπους λειτουργίας των ασύγχρονων μηχανών
αντικατάσταση, στην οποία συνδέεται ο κλάδος μαγνήτισης
απευθείας στην είσοδο του κυκλώματος, όπου τροφοδοτείται η τάση U1.
Αυτό το κύκλωμα ονομάζεται ισοδύναμο κύκλωμα σχήματος L. Σχέδιο σχήματος L
αντικαθιστώντας την ασύγχρονη
κινητήρας και του
απλοποιημένη έκδοση (β) Για διαφορετικούς μηχανισμούς, χρησιμεύει ως ηλεκτρική κίνηση.
ασύγχρονος κινητήρας, ο οποίος είναι απλός και αξιόπιστος. Αυτοί οι κινητήρες
εύκολο στην κατασκευή και φθηνό σε σύγκριση με άλλα
ηλεκτροκινητήρες. Χρησιμοποιούνται ευρέως και στα δύο
βιομηχανία, γεωργία και κατασκευές.
Οι ασύγχρονοι κινητήρες χρησιμοποιούνται σε ηλεκτροκινητήρες
διάφορο κατασκευαστικό εξοπλισμό, σε χώρες ανύψωσης.
Η ικανότητα ενός τέτοιου κινητήρα να λειτουργεί σε διαλείπουσα λειτουργία καθιστά δυνατή τη χρήση του σε
οικοδομικοί γερανοί. Κατά την αποσύνδεση από το δίκτυο, ο κινητήρας δεν το κάνει
Κρυώνει και δεν έχει χρόνο να ζεσταθεί κατά τη λειτουργία. 8.3. Ηλεκτροκινητήρες
συνεχές ρεύμα Μοτέρ μεταγωγέα
Οι μικρότεροι κινητήρες αυτού του τύπου (μονάδες watt)
χρησιμοποιείται κυρίως σε παιδικά παιχνίδια (εργασία
τάση 3–9 βολτ). Πιο ισχυροί κινητήρες (δεκάδες watt)
χρησιμοποιείται σε σύγχρονα αυτοκίνητα (τάση λειτουργίας
12 βολτ): κίνηση ανεμιστήρα για συστήματα ψύξης και
εξαερισμός, υαλοκαθαριστήρες. Οι βουρτσισμένοι κινητήρες μπορούν να μετατραπούν όπως
ηλεκτρική ενέργεια σε μηχανική ενέργεια και αντίστροφα. Από αυτό
έπεται ότι μπορεί να λειτουργήσει ως κινητήρας και ως γεννήτρια.
Ας εξετάσουμε την αρχή λειτουργίας σε έναν ηλεκτροκινητήρα.
Είναι γνωστό από τους νόμους της φυσικής ότι αν μέσω ενός αγωγού,
βρίσκεται σε μαγνητικό πεδίο για να περάσει ένα ρεύμα, τότε θα ξεκινήσει
ενεργούν δύναμη.
Επιπλέον, σύμφωνα με τον κανόνα του δεξιού χεριού. Το μαγνητικό πεδίο κατευθύνεται από
βόρειος πόλος Β προς νότιο Ν, εάν η παλάμη του χεριού είναι στραμμένη προς
πλευρά του βόρειου πόλου και τέσσερα δάχτυλα προς την κατεύθυνση του ρεύματος
στον αγωγό, τότε ο αντίχειρας θα δείξει την κατεύθυνση
που ενεργεί στον αγωγό. Εδώ είναι τα βασικά για το πώς λειτουργεί
κινητήρας μεταγωγέα. Πώς όμως γνωρίζουμε τους μικρούς κανόνες και δημιουργούμε τα σωστά πράγματα. Επί
Σε αυτή τη βάση δημιουργήθηκε ένα πλαίσιο που περιστρέφεται σε μαγνητικό πεδίο.
Για λόγους σαφήνειας, το πλαίσιο εμφανίζεται σε μία στροφή. Όπως και στο παρελθόν
Για παράδειγμα, δύο αγωγοί τοποθετούνται σε ένα μαγνητικό πεδίο, μόνο το ρεύμα μέσα
αυτοί οι αγωγοί κατευθύνονται σε αντίθετες κατευθύνσεις,
άρα οι δυνάμεις είναι ίδιες. Συνολικά, αυτές οι δυνάμεις δίνουν μια ροπή
στιγμή. Αλλά αυτό είναι ακόμα μια θεωρία. Το επόμενο βήμα ήταν η δημιουργία ενός απλού βουρτσισμένου κινητήρα.
Διαφέρει από το πλαίσιο παρουσία συλλέκτη. Παρέχει
την ίδια κατεύθυνση ρεύματος στον βόρειο και νότιο πόλο.
Το μειονέκτημα αυτού του κινητήρα είναι η ανομοιόμορφη περιστροφή και
αδυναμία εργασίας σε εναλλασσόμενη τάση.
Το επόμενο βήμα ήταν να εξαλειφθεί η ανομοιομορφία του εγκεφαλικού επεισοδίου
τοποθετώντας πολλά ακόμη πλαίσια (κουλούρια) στην άγκυρα, και από
η σταθερή τάση αφαιρείται με την αντικατάσταση των μόνιμων μαγνητών
σε πηνία τυλιγμένα στον στύλο του στάτη. Όταν υπάρχει διαρροή
εναλλασσόμενο ρεύμα μέσω των πηνίων, η κατεύθυνση του ρεύματος αλλάζει καθώς
στις περιελίξεις του στάτη και του οπλισμού, επομένως, η ροπή,
τόσο σε σταθερή όσο και σε εναλλασσόμενη τάση θα υπάρχει
κατευθύνεται προς την ίδια κατεύθυνση, όπως απαιτείται να αποδειχθεί. Σχεδιασμός κινητήρα μεταγωγέα Κινητήρας χωρίς ψήκτρες
Οι κινητήρες συνεχούς ρεύματος χωρίς ψήκτρες ονομάζονται επίσης
βαλβίδα Δομικά, ο κινητήρας χωρίς ψήκτρες αποτελείται από
που αποτελείται από έναν ρότορα με μόνιμους μαγνήτες και έναν στάτορα με περιελίξεις. ΣΕ
Σε έναν κινητήρα με μεταγωγέα, αντίθετα, οι περιελίξεις βρίσκονται στον ρότορα.
Για να χρησιμοποιήσετε προεπισκοπήσεις παρουσίασης, δημιουργήστε έναν λογαριασμό Google και συνδεθείτε σε αυτόν: https://accounts.google.com
Λεζάντες διαφάνειας:
ΣΥΛΛΕΚΤΗΣ ΗΛΕΚΤΡΙΚΟΣ ΚΙΝΗΤΗΡΑΣ Αναπτύχθηκε από έναν δάσκαλο τεχνολογίας της υψηλότερης κατηγορίας, Επίτιμο Εργάτη Πρωτοβάθμιας Επαγγελματικής Εκπαίδευσης της Ρωσικής Ομοσπονδίας MBOU "Δευτεροβάθμιο Σχολείο Νο. 7" στην Kaluga Gerasimov Vladislav Alexandrov
Τι κοινό έχουν αυτές οι ηλεκτρικές συσκευές;
ΣΥΛΛΕΚΤΗΣ ΗΛΕΚΤΡΟΚΙΝΗΤΗΡΑΣ
ΙΣΤΟΡΙΑ. Ο πρώτος ηλεκτροκινητήρας με μεταγωγέα σχεδιάστηκε στη Ρωσία από τον Ρώσο επιστήμονα Jacobi Boris Semenovich το 1838. Μέχρι τη δεκαετία του 70 του 19ου αιώνα, ο ηλεκτροκινητήρας είχε ήδη βελτιωθεί τόσο πολύ που έχει διατηρηθεί σε αυτή τη μορφή μέχρι σήμερα.
Μπόρις Σεμένοβιτς Γιακόμπι
Σκοπός: Μετατροπή ηλεκτρικής ενέργειας σε μηχανική. Η μηχανική ενέργεια θέτει σε κίνηση τα λειτουργικά μέρη μηχανών και μηχανισμών.
Αρχή λειτουργίας: Ηλεκτρικό ρεύμα από την πηγή (μπαταρία γαλβανικών στοιχείων) τροφοδοτείται στο τύλιγμα μέσω ειδικών συρόμενων επαφών - βουρτσών. Πρόκειται για δύο ελαστικές μεταλλικές πλάκες που συνδέονται με αγωγούς στους πόλους της πηγής ρεύματος και πιέζονται πάνω στον συλλέκτη. Όταν το ηλεκτρικό ρεύμα ρέει μέσω της περιέλιξης του οπλισμού, ο ρότορας αρχίζει να περιστρέφεται υπό την επίδραση του μαγνήτη.
Γενική δομή του ηλεκτροκινητήρα: 1-ρουλεμάν, 2-πίσω κάλυμμα στάτη, 3-τυλίγματος, 4-οπλισμός, 5-πύρηνος, 6-οπλισμός περιέλιξης, 7-συλλέκτης, 8-μπροστινό κάλυμμα, 9-άξονες, 10-πτερωτή .
Οι μικρότεροι κινητήρες αυτού του τύπου. τριπολικός ρότορας σε απλά ρουλεμάν. μια μονάδα συλλέκτη δύο βουρτσών - πλάκες χαλκού. διπολικός στάτορας κατασκευασμένος από μόνιμους μαγνήτες. Χρησιμοποιούνται κυρίως σε παιδικά παιχνίδια (τάση λειτουργίας 3-9 βολτ).
Οι ισχυροί κινητήρες (δεκάδες watt), κατά κανόνα, έχουν: πολυπολικό ρότορα σε ρουλεμάν κύλισης. Συλλέκτης τεσσάρων βουρτσών γραφίτη. τετραπολικός στάτορας από μόνιμους μαγνήτες. Αυτός είναι ο σχεδιασμός των περισσότερων ηλεκτρικών κινητήρων στα σύγχρονα αυτοκίνητα (τάση λειτουργίας 12 ή 24 Volt): ανεμιστήρες κίνησης συστημάτων ψύξης και εξαερισμού, υαλοκαθαριστήρες, αντλίες πλυντηρίου.
Μοτέρ τροχού μεταγωγέα, 24 βολτ 230 watt.
Κινητήρες με ισχύ εκατοντάδων watt Σε αντίθεση με τους προηγούμενους, περιέχουν έναν τετραπολικό στάτορα κατασκευασμένο από ηλεκτρομαγνήτες. Οι περιελίξεις του στάτορα μπορούν να συνδεθούν με διάφορους τρόπους: σε σειρά με τον ρότορα (τη λεγόμενη διέγερση σειράς), πλεονέκτημα: μεγάλη μέγιστη ροπή, μειονέκτημα: υψηλή ταχύτητα ρελαντί, που μπορεί να βλάψει τον κινητήρα.
παράλληλα με τον ρότορα (παράλληλη διέγερση) πλεονέκτημα: μεγαλύτερη σταθερότητα ταχύτητας όταν αλλάζει το φορτίο, μειονέκτημα: χαμηλότερη μέγιστη ροπή, μερικές από τις περιελίξεις είναι παράλληλες με τον ρότορα, μερικές είναι σε σειρά (μικτή διέγερση) σε κάποιο βαθμό συνδυάζει τα πλεονεκτήματα προηγούμενων τύπων, για παράδειγμα - εκκινητές αυτοκινήτων. χωριστή τροφοδοσία (ανεξάρτητη διέγερση) το χαρακτηριστικό είναι παρόμοιο με την παράλληλη σύνδεση, αλλά συνήθως μπορεί να ρυθμιστεί.
Μοτέρ διακλάδωσης DC
Μοτέρ συνεχούς ρεύματος σε σειρά
Μέθοδοι αλλαγής της ταχύτητας περιστροφής ενός άξονα ηλεκτροκινητήρα Με αλλαγή του μεγέθους του ρεύματος διέγερσης του στάτη. Όσο μεγαλύτερο είναι το ρεύμα στον στάτορα, τόσο μεγαλύτερη είναι η ταχύτητα του άξονα του ηλεκτροκινητήρα.
Πλεονεκτήματα των ηλεκτροκινητήρων. Χωρίς επιβλαβείς εκπομπές κατά τη λειτουργία Δεν απαιτείται συνεχής συντήρηση Μπορεί να εγκατασταθεί οπουδήποτε Εργασία σε συνθήκες κενού Μη χρησιμοποιείτε εύφλεκτες ουσίες (βενζίνη, καύσιμο ντίζελ) Εύκολο στη χρήση
Βλάβες στη λειτουργία ηλεκτροκινητήρα μεταγωγέα Οι συνθήκες λειτουργίας και η διάρκεια ζωής των κινητήρων σε οικιακές μηχανές είναι διαφορετικές. Οι λόγοι της αποτυχίας τους είναι επίσης διαφορετικοί. Έχει διαπιστωθεί ότι το 85-95% των αστοχιών λειτουργίας οφείλονται σε βλάβες στη μόνωση των περιελίξεων, κατανεμημένες ως εξής: 90% βραχυκυκλωμάτων διακοπής και 10% ζημιές και βλάβες μόνωσης στο περίβλημα. Στη συνέχεια έρχεται φθορά των ρουλεμάν, παραμόρφωση του χάλυβα του ρότορα ή του στάτορα και κάμψη του άξονα.
Η διαδικασία επισκευής περιλαμβάνει τις ακόλουθες κύριες λειτουργίες:
Δοκιμές προ-επισκευής Εξωτερικός καθαρισμός βρωμιάς και σκόνης Αποσυναρμολόγηση σε εξαρτήματα και εξαρτήματα Αφαίρεση περιελίξεων Πλύσιμο εξαρτημάτων και εξαρτημάτων Αντιμετώπιση προβλημάτων εξαρτημάτων και εξαρτημάτων Επισκευή και παραγωγή εξαρτημάτων και εξαρτημάτων Συναρμολόγηση του ρότορα Κατασκευή και τοποθέτηση περιελίξεων Εργασίες ξήρανσης και εμποτισμού Μηχανική επεξεργασία του συναρμολογημένου ρότορας και ζυγοστάθμισή του Συναρμολόγηση εξαρτημάτων και εξαρτημάτων Συναρμολόγηση ηλεκτροκινητήρων Δοκιμές μετά την επισκευή Εξωτερικό φινίρισμα
Συνοψίζοντας το μάθημα. Τι είναι ένας ηλεκτροκινητήρας; Ποιες συσκευές χρησιμοποιούν κινητήρες μεταγωγέα; Από ποια μέρη αποτελείται ένας κινητήρας μεταγωγέα; Ποια αρχή βασίζεται στη λειτουργία ενός κινητήρα μεταγωγέα;
Ηλεκτροκινητήρες
- Σκοπός: να μελετήσει τη συσκευή και την αρχή λειτουργίας των ηλεκτρονικών. κινητήρες διαφόρων σχεδίων. εξοικειωθείτε με την αρχή λειτουργίας ενός ασύγχρονου κινητήρα (μονοφασικός)
- Πού χρησιμοποιούνται οι ηλεκτροκινητήρες στην καθημερινή ζωή και στη βιομηχανία;
- Ηλεκτρικό τρυπάνι
- Πλυντήριο
- ηλεκτρική σκούπα
- Ηλεκτρική μηχανή ξυρίσματος
- Ραπτομηχανή
- Ηλεκτρική μεταφορά κ.λπ.
- Ηλεκτρικό τρυπάνι
- Το ηλεκτρικό τρυπάνι χρησιμοποιεί κινητήρα μεταγωγέα.
- Ηλεκτρικός κινητήρας
- Πλυντήριο
- Τα πλυντήρια ρούχων χρησιμοποιούν έναν ασύγχρονο μονοφασικό ηλεκτροκινητήρα.
- ηλεκτρικός κινητήρας
- ηλεκτρική σκούπα
- Οι ηλεκτρικές σκούπες χρησιμοποιούν έναν κινητήρα μεταγωγέα.
- ηλεκτρικός κινητήρας
- ηλεκτρικές μεταφορές
- Για τη μετακίνηση τραμ, τρόλεϊ και ηλεκτρικών τρένων, χρησιμοποιούνται ηλεκτροκινητήρες υψηλής ισχύος.
- Σχεδιασμός κινητήρα μεταγωγέα
- Ο κινητήρας του μεταγωγέα είναι γενικός και μπορεί να λειτουργεί τόσο με συνεχές όσο και με εναλλασσόμενο ρεύμα.
- άγκυρα
- συλλέκτης
- κρεβάτι
- επαγωγέας
- Χαρακτηριστικά της λειτουργίας ενός ηλεκτροκινητήρα μεταγωγέα.
- Αλλάζοντας την τάση στις βούρτσες του κινητήρα, μπορείτε να ρυθμίσετε την ταχύτητα του ρότορα. Λόγω αυτού, ο κινητήρας μεταγωγέα χρησιμοποιείται σε εκείνες τις μηχανές όπου είναι απαραίτητο να αλλάξει η ταχύτητα περιστροφής των μηχανισμών. (ηλεκτρικές συσκευές κουζίνας, ηλεκτρικό τρυπάνι, ηλεκτρικό ξυράφι. στεγνωτήρας μαλλιών; μαγνητόφωνο? ραπτομηχανή; ηλεκτρικά ξυλουργικά εργαλεία κ.λπ., καθώς και ηλεκτρικές μεταφορές)
- βούρτσες
- συλλέκτης
- Περιέλιξη ρότορα
- Πώς λειτουργεί ένας κινητήρας με μεταγωγέα;
- Η αρχή λειτουργίας του κινητήρα βασίζεται στην αλληλεπίδραση
- μαέστρος ( άγκυρες)με ηλεκτρικό ρεύμα και μαγνητικό πεδίο,
- που δημιουργείται από ηλεκτρομαγνήτη (επαγωγέας). Μηχανική δύναμη
- που προκύπτει από μια τέτοια αλληλεπίδραση προκαλεί περιστροφή
- άγκυρα (στροφείο).
- Τέτοιοι κινητήρες χωρίζονται σε:
- Κινητήρες AC, το πλαίσιο και ο πυρήνας των οποίων είναι κατασκευασμένοι από φύλλα ηλεκτρικού χάλυβα.
- Κινητήρες συνεχούς ρεύματος στους οποίους τα ονομαζόμενα μέρη είναι στερεά.
- Η περιέλιξη πεδίου του ηλεκτρομαγνήτη στους κινητήρες AC συνδέεται σε σειρά με την περιέλιξη του οπλισμού, η οποία παρέχει μεγάλη ροπή εκκίνησης.
- Η συσκευή ενός ασύγχρονου ηλεκτροκινητήρα
- Στη συνέχεια, ας δούμε την αρχή λειτουργίας ενός ασύγχρονου κινητήρα.
- στροφείο
- στάτωρ
- Λειτουργία ασύγχρονου κινητήρα
- Η αρχή λειτουργίας ενός ασύγχρονου κινητήρα βασίζεται στην αλληλεπίδραση ενός περιστρεφόμενου μαγνητικού πεδίου με ρεύματα που προκαλούνται από το πεδίο στους αγωγούς ενός βραχυκυκλωμένου ρότορα.
- Ο ρότορας είναι τοποθετημένος σε ρουλεμάν και επομένως κινείται προς την κατεύθυνση του περιστρεφόμενου ρότορα.
- Δομικά, ένας ασύγχρονος κινητήρας αποτελείται από δύο κύρια μέρη:
- - ακίνητο - στάτορας;
- - κινητό - ρότορα.
- Ο στάτορας έχει τρεις περιελίξεις τυλιγμένες υπό γωνία 120°. Ο ρότορας έχει μια περιέλιξη με τη μορφή τροχού σκίουρου.
- Λειτουργία ασύγχρονου κινητήρα
- Οι ασύγχρονοι κινητήρες έχουν τα δικά τους:
- * πλεονεκτήματα - απλός σχεδιασμός, αξιόπιστη λειτουργία και χρήση σε όλους τους τομείς της εθνικής οικονομίας.
- * μειονεκτήματα – αδυναμία λήψης σταθερού αριθμού στροφών (σε σύγκριση με συλλέκτη)?Κατά την εκκίνηση, μεταφέρει μεγάλο ρεύμα και είναι ευαίσθητο στις διακυμάνσεις της τάσης στο δίκτυο.
- Από τον συνολικό αριθμό των ηλεκτροκινητήρων που παράγονται, το 95% είναι ασύγχρονοι.
- Χαρακτηριστικά της λειτουργίας ενός ασύγχρονου ηλεκτροκινητήρα
- Σε αντίθεση με έναν κινητήρα μεταγωγέα, όπου οι ψήκτρες άνθρακα τρίβονται στον μεταγωγέα, σε έναν ασύγχρονο κινητήρα οι περιελίξεις βρίσκονται στον στάτορα, επομένως, χωρίς τρίψιμο εξαρτημάτων, η διάρκεια ζωής ενός ασύγχρονου κινητήρα είναι πολύ μεγαλύτερη από αυτή ενός μεταγωγέα και η εμβέλειά του των εφαρμογών είναι πολύ ευρύτερη. (πλυντήρια, ηλεκτρικές σκούπες, μηχανήματα επεξεργασίας ξύλου και μεταλλουργίας, ανεμιστήρες, αντλίες, συμπιεστές κ.λπ.
- Αγκυρα
- περιελίξεις
- Χρήση τριφασικού κινητήρα στο σπίτι
- Για να χρησιμοποιήσετε έναν τριφασικό κινητήρα στην καθημερινή ζωή, όπου υπάρχει μονοφασική ηλεκτρική καλωδίωση, πρέπει να συνδεθεί ένας πυκνωτής στο κύκλωμα. Το μειονέκτημα αυτής της μεθόδου είναι η χρήση ακριβών πυκνωτών χαρτιού. (για κάθε 100W ισχύος 10 microfarads για τάση 250-450V.
- Σύνδεση ασύγχρονου μονοφασικού κινητήρα στο δίκτυο
- Σε οικιακές μηχανές, χρησιμοποιούνται μονοφασικοί ασύγχρονοι κινητήρες που έχουν δύο περιελίξεις:
- # εργασία; # εκτοξευτής; Οι περιελίξεις βρίσκονται υπό γωνία 90°. Όταν συνδέεται στο δίκτυο, σχηματίζεται ένα περιστρεφόμενο μαγνητικό πεδίο και ο ρότορας του κλωβού σκίουρου αρχίζει να περιστρέφεται, μετά από τον οποίο απενεργοποιείται η περιέλιξη εκκίνησης.
- εκκίνηση της περιέλιξης
- ~ 220V
- Προσδιορίστε τον τύπο του ηλεκτρικού κινητήρα που χρησιμοποιείται σε αυτήν τη οικιακή συσκευή.
- Προσδιορίστε τον τύπο ηλεκτροκινητήρα που χρησιμοποιείται σε βιομηχανικό εξοπλισμό.
