Bir DC motor, DC elektrik enerjisini mekanik enerjiye dönüştüren bir motordur. İyi hız düzenleme performansı nedeniyle, elektrikli tahrikte yaygın olarak kullanılmaktadır. Uyarma moduna göre, DC motorlar üç türe ayrılır: kalıcı mıknatıs, ayrı uyarma ve kendi kendine uyarma. Bunlar arasında, kendi kendini uyarma üç türe ayrılır: paralel uyarma, seri uyarma ve bileşik uyarma.
DC güç kaynağı, fırça üzerinden armatür sargısına güç sağladığında, armatür yüzeyindeki N kutuplu alt iletken aynı yönde akım akabilir. Sol el kuralına göre, iletken saat yönünün tersine bir tork alacaktır; Armatür yüzeyinin S kutbu alt kısmı İletken de aynı yönde akar ve sol kurala göre iletken de saat yönünün tersine bir momente maruz kalacaktır. Bu sayede tüm armatür sargısı yani rotor saat yönünün tersine dönecek ve giriş DC elektrik enerjisi rotor mili üzerinde mekanik enerji çıkışına dönüşecektir. Stator ve rotordan oluşur. Stator: taban, ana manyetik kutup, değiştirme kutbu, fırça cihazı, vb.; Rotor (armatür): armatür göbeği, armatür sargısı, komütatör, şaft ve fan vb.
Basit yapı
Stator ve rotor olmak üzere ikiye ayrılır. Not: Komütatör ile komütatörü karıştırmayın.
Stator şunları içerir: ana manyetik kutup, çerçeve, değiştirme kutbu, fırça cihazı vb.
Rotor şunları içerir: armatür göbeği, armatür sarımı, komütatör, şaft, fan vb.
Rotor bileşimi
DC motorun rotor kısmı, bir armatür çekirdeği, bir armatür, bir komütatör ve diğer cihazlardan oluşur. Yapıdaki bileşenler aşağıda ayrıntılı olarak açıklanmaktadır.
1. Armatür çekirdek kısmı: işlevi, motor çalışırken armatür çekirdeğindeki girdap akımı kaybını ve histerezis kaybını azaltmak için boşaltma armatürü sargısını gömmek ve manyetik akıyı tersine çevirmektir.
2. Armatür kısmı: fonksiyon, elektromanyetik tork ve indüklenen elektromotor kuvveti üretmek ve enerji dönüşümünü gerçekleştirmektir. Armatür sargısında birçok bobin veya cam elyaf kaplı yassı çelik bakır tel veya mukavemetli emaye tel bulunur.
3. Komütatöre komütatör de denir. Bir DC motorda, işlevi, fırça üzerindeki DC güç kaynağının akımını armatür sargısındaki iletişim akımına dönüştürmek ve böylece elektromanyetik tork eğiliminin sabit kalmasıdır. Jeneratörde armatür sargısının elektromotor kuvvetini fırça ucundaki DC elektromotor kuvvet çıkışına dönüştürür.
Komütatör, birçok parçadan oluşan silindirler arasında mika ile yalıtılmış olup, armatür sargısının her bir bobininin iki ucu ayrı ayrı iki komütasyon parçasına bağlanmıştır. DC jeneratördeki komütatörün işlevi, armatür sargısındaki alternatif elektrik ısısını fırçalar arasındaki DC elektromotor kuvvetine dönüştürmektir. Yükten geçen akım vardır ve DC jeneratörü yüke elektrik gücü verir. Aynı zamanda armatür bobini de içinden akım geçmesi gerekir. Elektromanyetik tork üretmek için manyetik alanla etkileşime girer ve eğilimi jeneratörünkinin tersidir. Orijinal fikir, armatürü değiştirmek için yalnızca bu manyetik alan torkunu bastırmaya ihtiyaç duyuyor. Bu nedenle, jeneratör yüke elektrik gücü verdiğinde, orijinal fikirden mekanik güç verir ve DC jeneratörünün mekanik enerjiyi elektrik enerjisine dönüştürme işlevini tamamlar.
Sınıflandırma
Uyarma yöntemi
DC motorun uyarma yöntemi, uyarma sargısına nasıl güç sağlanacağı ve ana manyetik alanı oluşturmak için uyarmanın manyetomotor kuvvetinin nasıl oluşturulacağı sorununa atıfta bulunur. Farklı uyarma yöntemlerine göre DC motorlar aşağıdaki tiplere ayrılabilir:
1. Ayrı Heyecanlı DC Motor
Alan sargısı ile armatür sargısı arasında bağlantı yoktur ve alan sargısına diğer DC güç kaynakları tarafından beslenen bir DC motora ayrı uyarmalı DC motor denir. Kalıcı mıknatıslı DC motorlar ayrıca ayrı uyarılmış DC motorlar olarak kabul edilebilir.
2. Şönt Heyecanlı DC Motor
Şönt uyarımlı DC motorun uyarma sargısı, armatür sargısına paralel olarak bağlanır. Şönt uyarımlı bir jeneratör olarak, motordan gelen terminal voltajı alan sargısına güç sağlar; şönt uyarımlı bir motor olarak, alan sargısı ve armatür, performans açısından ayrı olarak uyarılmış bir DC motorla aynı olan aynı güç kaynağını paylaşır.
3. Seri Heyecanlı DC Motor
Seri uyarımlı DC motorun alan sargısı, armatür sargısı ile seri olarak bağlandıktan sonra DC güç kaynağına bağlanır. Bu DC motorun uyarma akımı armatür akımıdır.
4. Bileşik Uyarma DC Motor
Bileşik uyarımlı DC motorların iki uyarma sargısı vardır: şönt uyarma ve seri uyarma. Seri sargının ürettiği manyetomotor kuvvet, şönt sargısının ürettiği manyetomotor kuvvet ile aynı yöndeyse, buna ürün bileşik uyarımı denir. İki manyetomotor kuvvet zıt yönlere sahipse, buna diferansiyel bileşik uyarma denir.
Farklı uyarma yöntemlerine sahip DC motorların farklı özellikleri vardır. Genel olarak, DC motorların ana uyarma modları şönt uyarma, seri uyarma ve bileşik uyarmadır ve DC jeneratörlerinin ana uyarma modları, ayrı uyarma, şönt uyarma ve bileşik uyarmadır.
Özellikler
(1) İyi hız düzenleme performansı. Sözde "hız düzenleme performansı", belirli yük koşulları altında motoru, ihtiyaçlara göre yapay olarak motorun hızını değiştirmeyi ifade eder. DC motor, ağır yük koşullarında düzgün ve pürüzsüz kademesiz hız regülasyonu gerçekleştirebilir ve hız regülasyonu aralığı geniştir.
(2) Büyük başlangıç torku. Hız ayarı eşit ve ekonomik olarak gerçekleştirilebilir. Bu nedenle, büyük tersinir haddehaneler, vinçler, elektrikli lokomotifler, tramvaylar vb. gibi ağır yükler altında çalışan veya tek tip hız ayarı gerektiren tüm makineler DC kullanır.
Motor sürükle.
Fırça sınıflandırması yok
1. Fırçasız DC motor: Fırçasız DC motor, sıradan DC motorun stator ve rotorunun değişimidir. Rotoru, hava boşluklu manyetik akı üretmek için kalıcı bir mıknatıstır: stator bir armatürdür ve çok fazlı sargılardan oluşur. Yapı olarak sabit mıknatıslı senkron motora benzer.
Fırçasız bir DC motorun statorunun yapısı, sıradan bir senkron motorun veya bir endüksiyon motorununkiyle aynıdır. Demir çekirdeğe çok fazlı sargılar (üç fazlı, dört fazlı, beş fazlı vb.) gömün. Sargılar yıldız veya üçgen olarak bağlanabilir ve makul komütasyon için invertörün her bir güç tüpüne bağlanabilir. Rotor, manyetik malzemelerin manyetik kutuplardaki farklı konumlarından dolayı çoğunlukla samaryum kobalt veya neodimiyum demir bor gibi yüksek zorlayıcılığa ve yüksek kalıcılığa sahip nadir toprak malzemeleri kullanır. Yüzey tipi manyetik kutuplara, gömülü manyetik kutuplara ve halka manyetik kutuplara ayrılabilir. Motor gövdesi sabit mıknatıslı bir motor olduğundan, fırçasız DC motora sabit mıknatıslı fırçasız DC motor da denir.
2. Fırçalı DC motor: Fırçalı motorun iki fırçası (bakır fırça veya karbon fırça), yalıtkan bir yuva aracılığıyla motorun arka kapağına sabitlenir ve güç kaynağının pozitif ve negatif kutupları doğrudan invertöre verilir. rotor ve faz değiştirilir. Cihaz, rotor üzerindeki bobinleri birbirine bağlar ve üç bobinin alternatif polaritesi, yuvaya sabitlenmiş iki mıknatısın dönmesi için bir kuvvet oluşturmak için sürekli olarak dönüşümlü olarak değiştirilir. İnverter ve rotor birbirine sabitlendiğinden ve fırça gövde (stator) ile birlikte sabitlendiğinden, motor döndüğünde fırça ve invertör sürtünmeye devam ederek çok fazla direnç ve ısı üretir. Bu nedenle, fırçalı motorun verimi düşüktür ve kayıp çok büyüktür. Ancak aynı zamanda basit üretim ve düşük maliyet avantajlarına sahiptir.
DC motorun dönüş yönünü değiştirin
Bir DC motorun dönüş yönünü değiştirmenin iki yolu vardır:
Biri armatür ters bağlantı yöntemidir, yani alan sargısının terminal voltajı polaritesini değiştirmeden tutar ve armatür sargı terminal voltajının polaritesini değiştirerek motor tersine çevrilir;
İkincisi, alan sargısının ters bağlantısıdır, yani armatür sargısı uç voltajının polaritesini değiştirmeden tutar ve alan sargısı uç voltajının polaritesini değiştirerek motor ayarlanabilir. İkisinin voltaj polaritesi aynı anda değiştiğinde motorun dönüş yönü değişmez.
Ayrı uyarılmış ve şönt uyarımlı DC motorlar, ileri ve geri dönüş elde etmek için genellikle armatür ters bağlantı yöntemini benimser. Ayrı uyarılmış ve şönt uyarılmış DC motorlar, alan sargısının çok sayıda dönüşü ve büyük bir endüktansı olduğu için ileri ve geri dönüş elde etmek için alan sargılı ters bağlantı yöntemini kullanmaya uygun değildir. Alan sargısı tersine çevrildiğinde, alan sargısında büyük bir indüklenen elektromotor kuvveti üretilecektir. Bu, bıçak ve alan sargısı arasındaki yalıtıma zarar verir.
Seri uyarılı DC motorun ileri ve geri dönüşü gerçekleştirmek için alan sargılı ters bağlantı yöntemini benimsemesinin nedeni, seri uyarılı DC motorun armatürünün her iki ucundaki voltajın nispeten yüksek olması ve her ikisindeki voltajın da yüksek olmasıdır. alan sargılarının uçları çok düşüktür, bu nedenle ters bağlantı kolaydır. Kanun.
Çin'de DC Motor üreticileri. DC motorlar, kalıcı mıknatıslar veya elektromıknatıslar, fırçalar, komütatörler ve diğer bileşenleri kullanır. Fırçalar ve komütatörler, rotor bobinine sürekli olarak harici DC güç sağlar ve rotorun aynı yönde dönmeye devam etmesini sağlamak için akımın yönünü zamanında değiştirir.
Bir motor ve bir jeneratörün prensibi temelde aynıdır ve enerji dönüşüm yönü farklıdır. Jeneratör mekanik enerjiyi ve kinetik enerjiyi bir yük (su gücü, rüzgar enerjisi gibi) aracılığıyla elektrik enerjisine dönüştürür. Yük yoksa, jeneratörden akım akmayacaktır. Elektrik motorları, güç elektroniği ve mikro denetleyicilerin işbirliği, motor kontrolü adı verilen yeni bir disiplin oluşturdu. Motoru kullanmadan önce güç kaynağının DC mi yoksa AC mi olduğunu bilmeniz gerekir. AC ise, üç fazlı mı yoksa tek fazlı mı olduğunu da bilmeniz gerekir. Yanlış güç kaynağının bağlanması gereksiz kayıplara ve tehlikelere neden olacaktır. Motor döndürüldükten sonra, yük bağlı değilse veya motor hızının hızlı olması için yük hafifse, indüklenen elektromotor kuvveti daha güçlüdür. Bu sırada, motordaki voltaj, güç kaynağı tarafından sağlanan voltajdan endüklenen voltajın çıkarılmasıyla bulunur, bu nedenle akım zayıflar. Motorun yükü ağırsa ve dönüş hızı yavaşsa, nispi indüklenen elektromotor kuvveti daha küçüktür. Bu nedenle, güç kaynağının, gereken daha büyük güce karşılık gelen çıkış/çalışma için daha büyük bir akım (güç) sağlaması gerekir.
Fırçasız DC motorların üretim süreci, hız kontrol performansı için belirli gereksinimlere sahiptir. Özetlemek gerekirse, fırçasız DC motor üreticilerinin editörü, hız kontrol sisteminin hız kontrol gereksinimleri için aşağıdaki üç yönü tanıtmaktadır:
1. Hız regülasyonu, belirli bir yüksek hız ve düşük hız aralığında, hız alt viteste (kademeli) veya sorunsuz (sonsuz) ayarlanabilir;
2. Ürün kalitesini sağlamak için kararlı hız, belirli bir doğrulukla gerekli hızda kararlı çalışma ve çeşitli parazitler altında aşırı hız dalgalanmaları olmaması;
3. Hızlanma/yavaşlama, sık çalıştırma ve frenleme özelliğine sahip ekipman, verimliliği artırmak için mümkün olduğunca hızlı hızlanma ve yavaşlama gerektirir ve ani hız değişiklikleri için uygun olmayan makineler, mümkün olduğunca yumuşak çalıştırma ve frenleme gerektirir.
Ayrıca ilk iki gereksinim için iki hız kontrol göstergesi "hız kontrol aralığı" ve "statik fark oranı" olarak tanımlanır.
Mekanik gereksinim, fırçasız DC motorun yüksek hızdan düşük hıza bir AC hız aralığı sağlamasıdır. Motor, nominal yükte yüksek ve düşük hıza sahiptir. Çok hafif yüke sahip makineler için yükte yüksek ve düşük hızlara ulaşabilir.
Statik fark oranı: Sistem belirli bir hızda çalışırken, fırçasız DC motor yükü ideal yüksüz değerden nominal değere yükseldiğinde karşılık gelen hızın ve ideal yüksüz hızın oranına statik fark oranı denir. .
Statik fark oranı, yük değiştiğinde hız kontrol sisteminin hız kararlılığını ölçmek için kullanılır. Mekanik özelliklerin sertliği ile ilgilidir. Karakteristik ne kadar sert olursa, statik fark oranı o kadar küçük ve hızın kararlılığı o kadar yüksek olur.
