Elektromotor kolektorja. Univerzalni kolektorski motor

Komutator motorja je sinhroni električni stroj, v katerem sta prehod toka v položajnega senzorja navitja in rotorja tvori kot eno in isto napravo - krtačke kolektorja enoto. Ta naprava je lahko različnih tipov.

Sorte

Elektromotor kolektorja neposredni tok običajno v svoji sestavi vključuje elemente, kot so:

- tripolni rotor na drsnih ležajih;

- bipolarni stator na trajnih magnetih;

- bakrene plošče kot ščetke zbiralnega sklopa.

Ta sklop je značilen za najslabše rešitve, ki se ponavadi uporabljajo v otroških igračah, kjer veliko energije ni potrebno. Struktura močnejših motorjev vključuje še nekaj več konstrukcijskih elementov:

- štiri grafitne ščetke v obliki zbiralne enote;

- rotor z več palicami na kotalnih ležajih;

- stator iz stalnih magnetov s štirimi polovicami.

Najpogosteje se naprava tega tipa električnega motorja uporablja v sodobnih avtomobilih za izvedbo pogona ventilatorja sistema hlajenja in prezračevanja, črpalk podložk, janitorjev in drugih elementov. Obstajajo tudi kompleksnejši agregati.

Elektromotor moči več sto vatov prevzame uporabo štiripolnega statorja, izdelanega iz elektromagnetov. Za povezovanje njegovih navitij lahko uporabite na enega od naslednjih načinov:

- Skladno z rotorjem. V tem primeru se doseže velik največji navor, vendar je zaradi velike proste tekočine velika nevarnost poškodb motorja visoka.

- Vzporedno z rotorjem. V tem primeru vrtljaji ostanejo stabilni v pogojih spreminjanja obremenitve, vendar je največji navor precej manjši.

- Mešano vzbujanje, ko je del navitja priključen v seriji, in del vzporedno. V tem primeru se združijo prednosti prejšnjih možnosti. Ta tip se uporablja za zagon avtomobilov.

- Neodvisno vzbujanje, ki uporablja ločen vir energije. V tem primeru dobimo lastnosti, ki ustrezajo vzporedni povezavi. Ta možnost se uporablja zelo redko.

Elektromotor kolektorja ima določene prednosti: preprosto jih izdelujemo, popravljamo, upravljamo in njihova življenjska doba je dovolj velika. V slabšem položaju se običajno izstopa: učinkovita zasnova takih naprav je ponavadi hitra in nizka vrtilna frekvenca, zato večina pogonov zahteva namestitev zobnikov. Ta izjava je utemeljena, saj je za električno napravo, ki je usmerjena pri nizki hitrosti, značilna majhna učinkovitost, pa tudi s tem povezani problemi hlajenja. Slednje so takšne, da jim je težko najti elegantno rešitev.

Univerzalni kolektorski motor

Ta varianta je neke vrste zbiralni stroj konstantnega toka, ki lahko deluje na konstanten in izmenični tok. Naprava je postala razširjena pri nekaterih vrstah gospodinjskih aparatov in ročnih orodij zaradi svoje majhnosti, nizke teže, poceni in preproste regulacije vrtljajev. Pogosto ga najdemo kot vlečni stroj na železnicah v ZDA in Evropi. Lahko si ogledate napravo elektromotorja.

Značilnosti oblikovanja

Za boljše razumevanje te težave moramo podrobneje pretehtati, kaj je predstavljalo osnovo predstavljene naprave. tip univerzalni Kolektorski motor je naprava, DC, ki ima serijsko povezan polje navijanje optimizirana za AC gospodinjstvo elektroenergetskega omrežja. Motor se vrti v eni smeri ne glede na polarnost. To je posledica dejstva, da serijska povezava navijanje statorja in rotorja povzročata hkratno spremembo njihovih magnetnih polov in zaradi tega je nastal trenutek usmerjen na eno stran.

Od česa?

Zbiralec izmenični tok motor vključuje uporabo statorske konstrukcije mehkega magnetnega materiala, za katerega je značilna majhna histereza. Za zmanjšanje izgub na vrtinčne tokove, ta element je izdelan iz izolirnih plošč. Kot podskupino strojev za zbiralnik AC je običajno izolirati pulzirajoče tokovne agregate, ki jih dobimo z rectifikacijo toka enofaznega vezja brez uporabe pulsacijskega glajenja.

Elektromotor kolektorja izmenični tok najbolj pogosto je značilna ta funkcija: v načinu nizke hitrosti induktivno odpornost Namakanje statorja ne dopušča, da bi se tok presegel določene meje, maksimalni navor motorja pa je omejen na 3-5 nominalne vrednosti. Približevanje mehanskih lastnosti se doseže z uporabo statorskega navitja - ločeni priključki se uporabljajo za povezavo izmeničnega toka.

Precej zapleten problem vključuje zamenjavo zmogljivega zbiralnika AC. V trenutku, ko se preseka skozi nevtralno, magnetno polje, ki je v skladnosti z rotorjem, preusmeri svojo smer, kar povzroči nastanek v reaktivnem delu EMF. To se zgodi, ko delate na AC. Tudi v kolektorskih napravah izmeničnega toka obstaja reaktiven EMF. Transformator EMF je prav tako omenjen tukaj, saj je rotor v magnetnem polju statorja, ki s časom pulsira. Globalni zagon kolektorskega motorja je nemogoč, saj bo v tem trenutku amplituda stroja največja in ko se bo približala hitrosti sinhronizacije, se bo sorazmerno zmanjšala. Ko se bo overklokiral, se bo opazilo novo povečanje. Da bi v tem primeru rešili težavo pri preklapljanju, predlagamo več zaporednih korakov:

- Pri oblikovanju naj bo prednostni enojni odsek, ki bo zmanjšal pretok adhezije.

- Treba je povečati aktivni upor dela, pri čemer so najbolj obetavni elementi upori na zbiralnih ploščah, kjer je dobro ohlajanje.

- Zbiralec je treba aktivno zmleti s ščetkami največje trdote z največjo upornostjo.

- Reaktivni EMF se lahko kompenzira z uporabo dodatnih polov s serijskimi navitji, vzporedne navitja pa se uporabljajo za kompenzacijo transformatorja EMF. Ker je vrednost zadnjega parametra funkcija kotne hitrosti rotorja in magnetizirajočega toka, podobne navitja zahtevajo uporabo podrejenih kontrolnih sistemov, ki še ne obstajajo.

- Pogostost dovodnih tokokrogov mora biti čim nižja. Najbolj priljubljene možnosti so 16 in 25 Hz.

- Obrnitev RCA se izvede s preklopom polaritete navitja statorja ali rotorja.

Prednosti in slabosti

Za primerjavo, naslednji pogoji: Naprave priključene na matične električno omrežje z napetostjo 220 voltov in frekvenco 50 Hz, moč motorja v tem primeru enaka. Razlika v mehanskih značilnostih naprav je morda pomanjkljivost ali prednost, odvisno od tega, katere zahteve veljajo za pogon.

Torej, kolektorski elektromotor izmeničnega toka: prednosti v primerjavi z enosmerno enoto:

- Povezava z omrežjem je izvedena neposredno, brez potrebe po dodatnih komponentah. V primeru enote za enosmerno enoto je potreben popravek.

- Začetni tok je veliko manj, kar je zelo pomembno za naprave, ki se uporabljajo v vsakdanjem življenju.

- S krmilnim krogom je njegova naprava veliko preprostejša - reostat in tiristor. Če se elektronska komponenta izklopi, potem bo kolektorski motor, katerega cena je odvisna od kapacitete in je od 1400 rubljev in več, še naprej delovala, vendar se bo takoj vključila v polni kapaciteti.

Obstajajo nekatere pomanjkljivosti:

- Zaradi izgube obrnitve in induktorja statorja se skupna učinkovitost znatno zmanjša.

- Največji navor je prav tako zmanjšan.

Elektromotorji enofazni kolektor imajo določene prednosti v primerjavi z asinhrono:

- kompaktnost;

- pomanjkanje vezave na omrežno frekvenco in hitrost;

- pomemben začetni navor;

- proporcionalno zmanjšanje in povečanje vrtljajev v avtomatskem načinu, kot tudi povečanje navora z naraščajočo obremenitvijo, medtem ko napajalna napetost ostane nespremenjena;

- je nadzor hitrosti gladek v precej širokem obsegu s spremembo napajalne napetosti.

Slabosti v primerjavi z asinhronim motorjem

- ko se obremenitev spremeni, bodo vrtljaji nestabilni;

- naprava za čiščenje s krtačo naredi napravo ne preveč zanesljiva (potreba po uporabi največjih trdih krtačk bistveno zmanjša vir);

- preklapljanje izmeničnega toka povzroči močno iskrenje na zbiralniku, zato nastanejo radijske motnje;

- visoka stopnja hrupa pri delu;

- Zbiralcu je značilno veliko število delov, zaradi česar je motor precej velik.

Za sodoben kolektorski elektromotor je značilen vir, primerljiv z možnostmi mehanskih prenosov in delovnih teles.

Druge primerjave

Pri primerjavi kolektorjev in asinhronih motorjev iste moči, ne glede na nominalno frekvenco slednje, dobimo drugo karakteristiko. To bo podrobneje opisano spodaj. Univerzalni kolektorski motor ustvari "mehko" značilnost. V tem primeru je trenutek neposredno sorazmeren z obremenitvijo na gredi, obračanja pa so obratno sorazmerne z njo. Nominalni navor je običajno manj kot 3-5 krat večji. Omejitev vrtilne frekvence v prostem teku je značilna izključno z izgubami v motorju in z vključitvijo močne enote brez obremenitve se lahko zruši.

Značilnost asinhronega motorja je "ventilator", to pomeni, da enota ohranja hitrost vrtenja blizu nominalnega, s čimer se čim bolj zmanjša trenutek z rahlim zmanjšanjem hitrosti. Če govorimo o bistveno spremembo v tem kazalniku, navor motorja ni samo raste, ampak pade na nič, kar vodi do popolnega zastoja. Stojala v prostem teku nekoliko presegajo ocenjene, vendar ostanejo stalna. Značilnost indukcijski motor enofazni je dodaten sklop težav, povezanih z začetkom, ker ne razvijejo zagonski moment pri normalnih pogojih. Magnetno polje enofaznega statorja, ki se pulsira s časom, se razdeli na dve polji z nasprotnimi fazami, tako da je začetek brez morebitnih trikov nemogoče:

- ustvarjanje umetne faze;

- razcepljeni utor;

- aktivni upor, ki tvori umetno fazo.

Teoretično polje vrti v nasprotni fazi zmanjšuje maksimalno učinkovitost enofazni indukcijski stroj za 50-60% zaradi izgub v magnetnega sistema in nadnasičena navitja ukrepati števec terenu tokov. Izkazalo se je, da na eni gredi obstajata dva električna vozila, medtem ko ena deluje v načinu vožnje, druga pa v načinu ugovora. Izkazalo se je, da enofazni kolektorji ne poznajo konkurentov v ustreznih omrežjih. Čeprav si zaslužijo tako visoko popularnost.

Mehanske značilnosti elektromotorja zagotavljajo določeno raven uporabe. Nizka hitrost omejena frekvenca AC da asinhroni podobno moč agregatov velike in teže v primerjavi z univerzalnim kolektorja. Vendar lahko, kadar so vključeni v moč inverter vezje z visoko frekvenco doseči primerljive velikosti in teže. Ostaja togosti mehanske lastnosti motorja, ki so jim dodane tokopreobrazovanie izgubo kakor tudi povečano frekvenco, povečana magnetna in induktivne izgube.

Analoge brez zbiralnega vozlišča

Komutator motor ima analogni AC, ki je najbližja poslal v mehanskih lastnostih, - ventil, pri čemer sestav krtačke komutatorja nadomeščena pretvornik opremljen s senzorjem položaja rotorja. Kot elektronski analog te enote se uporablja naslednji sistem: usmernik, sinhroni motor s senzorjem položaja kotnika rotorja, skupaj s pretvornikom. Vendar pa prisotnost trajnih magnetov v rotorju vodi k zmanjšanju največjega navora ob ohranjanju dimenzij.

Načelo delovanja

Naprava kolektorskega motorja prikazuje, kako naprava pretvori električno energijo v mehansko in v nasprotno smer. To kaže na njegovo zmožnost uporabe kot generatorja. Bolj podrobno je treba razmisliti o elektromotorju kolektorja, katerega vezje bo pokazalo svoje zmogljivosti.

Zakoni fizike jasno kažejo, da ko se tok teče skozi prevodnik v magnetnem polju, se na njej izvaja določena sila. V tem primeru deluje pravilo desne roke, ki neposredno vpliva na moč elektromotorja. Elektromotor kolektorja deluje na tem osnovnem principu.

Fizika nas uči, da so osnova za ustvarjanje pravih stvari majhna pravila. To je služilo kot osnova za ustvarjanje okvirja, ki se vrti v magnetnem polju, kar je omogočilo ustvarjanje kolektorskega elektromotorja. Na sliki je prikazano, da je v magnetnem polju nameščen par vodnikov, katerega tok je usmerjen v nasprotnih smereh in s tem tudi sile. Njihova vsota in daje potreben navor. Naprava elektromotorja je veliko bolj zapletena, saj je dodal celo vrsto bistvenih elementov, zlasti, kolektor, ki zagotavlja enako trenutno smer nad poloma. Neenakomerna napredka je bila odpravljena z urejanjem več tuljav na armaturo, in trajni magneti so nadomestili s tuljavo, ki nam dopušča, da bi se izognili potrebi po DC. To je omogočilo en sam vrtilni moment za vrtilni moment.

Popravilo elektromotorjev z lastnimi rokami

Kot katera koli druga naprava, lahko ta enota iz kakršnega koli razloga ne uspe. Če elektromotorja, fotografijo, ki si lahko ogledate v našem pregledu ni lahko pokličete želeno število vrtljajev, ali ko se je začela, ne vrtite ga želite preveriti, ne gorijo, če varovalke, da so v električnem tokokrogu armature brez odmorov, če je naprava sama preobremenjena. Zelo pogosto preobremenitev privede do porabe nenormalnega toka. Za rešitev tega problema je treba skrbno preučiti mehanski menjalnik in zavore, in nato odstranite vzroke zastojev.

Naprava elektromotorja je taka, da ob zagonu porabi določen tok. Če je večja od nazivne vrednosti, je treba preveriti skladnost povezovanja vzporednih in serijskih navitij glede na druge in tudi glede na reostat. Pri popravljanju električnih motorjev sami se najpogosteje pojavljajo določene napake. Zlasti je lahko navoj navoja serijsko povezan z električnim uporom reostata ali povezan z enim polom električnega omrežja.

Konsistenca skladiščnik vezni operacijski navijanja vzbujanje je izdelan s povezovanjem en konec kretnico navijanje vrvi, in drugi - električni prevodnik, ki se razteza od loka reostatom. Običajno je presek tega električnega vodnika nekoliko manjši od ostalih, zato ga je mogoče zaznati brez merilnika. Ko je stikalo za vklop vklopljeno in se drsnik reostata premakne v srednji položaj, se na proste konce pritrdi moč. S kontrolno svetilko se izvede serijski pregled vseh prevodnih koncev. Ko se dotaknete enega od njih, mora svetilka zasvetiti, druga pa ne. Torej se testira celoten elektromotor. Cena dela bo odvisna od vrste napake enote.

Če se med delovanjem opaziti število vrtljajev, ki je nižja od nominalne, so glavni razlogi za to so ponavadi naslednji: majhna omrežne napetosti, preobremenitve naprave, velika razburljivo tok. Če je nefunkcionalen narave vzvratno mora preveriti vzbujanja tokokrog, za odpravo vseh ugotovljenih pomanjkljivosti, potem je mogoče določiti normalne vrednosti dražljaja toka. V nekaterih primerih bo morda treba premakniti motorje.

Če je vzrok za neučinkovitost enote napačna povezava vzporedne in zaporedne navitje vzbujanja, je treba obnoviti pravilen priključek. Če takšnega problema ni mogoče preprosto rešiti na preprost način, bo morda treba previti nazaj motorje. Prav tako je treba preveriti vrednost napetosti v električnem omrežju, saj se lahko število vrtljajev naprave poveča s povečanjem nominalne vrednosti.