Nuolatinės srovės variklis: veikimo principas. Nuolatinės srovės variklis: prietaisas

Pirmiausia sugalvotas 19 amžiuje besisukančio elektros mašina yra nuolatinės srovės variklis. Veikimo principas buvo žinomas nuo praėjusio amžiaus vidurio iki šio laiko DC varikliai (DPT) toliau ištikimai tarnauti asmenį, kuriame juda naudingų mašinų ir mechanizmų įvairovė.

Pirmasis DPT

Pradedant nuo 19-ojo amžiaus 30s jų vystymosi jie dingo per keletą etapų. Faktas yra tai, kad iki praėjusio šimtmečio variklio pabaigoje generatorių tik energijos šaltinis buvo paprastasis elementas. Todėl visi iš pirmųjų elektros varikliai gali būti paleisti tik ant srovės.

Koks buvo pirmas Nuolatinės srovės variklis? Veikimo principas prietaiso ir variklių statomi pirmoje pusėje 19 amžiaus, yra taip. Pagrindinis laukas buvo fiksuotas rinkinys nuolatinių magnetų arba elektromagnetai strypo, neturėjo bendrą uždarą magnetinę grandinę. Salient-polių armatūros suformuota iš kelių atskirų strypelio magnetais bendrąją ašį, kuri buvo varoma pagal atstumiantys ir patrauklios pajėgų į induktoriaus polių. Tipiški jų buvo varikliai W. Ricci (1833) ir B. Jacoby (1834) su mechaniniu komutacinėms į elektromagnetų dabartinį su armatūra, kilnojamojo kontaktų inkaro apvijos grandinė.

Kaip veikia variklis Jacobi

Kokia buvo ši mašina veikimo principas? Variklis Jakob nuolatinės srovės ir jos analogai turi pulsuojančią elektromagnetinį sukimo momentą. Per konvergencijos priešingų polių armatūra ir magnetinio atrakcija jėgos variklio sukimo momentas induktoriaus metu greitai pasiekė maksimumą. Tada, kai polių vieta armatūra priešais induktoriaus, mechaniniu jungikliu poliai ir pertrauka srovė inkaro elektromagnetų. Sukimo momentas sumažėja iki nulio. Dėl armatūros inercijos ir varo mechanizmo tvirtinimo polių iš po induktoriaus polių, šiuo momentu jiems nuo jungiklio srovės tiekiamas priešinga kryptimi, jų poliškumas taip pat anuliuojami ir gravitacijos jėga iki artimiausio stulpo nuo induktoriaus pakeičiama išsijungia jėga. Tokiu būdu, variklis sukasi Jacobi'o kitos einančias smūgių.

Atrodo, žiedinis inkarą

Pasibaigus Armatūra Solenoidai variklio neva dabartinis periodiškai išjungtas branduolys, jie sukurti magnetinio lauko išnyko, o jo energija virsta šilumos nuostolių apvijų. Tokiu būdu, elektromechaninis konversijos nuolatinės srovės elektros energijos šaltinis armatūros (elektrocheminės ląstelių) į mechaninis įvyko jame su pertraukomis. Ką reikėjo buvo uždarytas su nepertraukiamo variklio apvijos srovė, kuri nuolat teka per visą laiką jos veikimą.

Ir toks fuhtufn buvo įkurta 1860 A Pachinotti. Kas skiriasi nuo ankstesniųjų DC variklis? Veikimo variklio ir įrenginio principas Pachinotti po. Kaip inkarai jis naudojamas plieno žiedas su stipinais, fiksuotų ant vertikalaus veleno. Šiuo atveju inkaro neturėjo svarbiausius polius. Jis tapo neyavnopolyusnym.

armatūros ričių vyniojimo buvo žaizdos tarp žiedo stipinų, kurio galai yra sujungti nuosekliai ant inkaro, ir iš prijungimo kiekvienas dviejų ritinių kiekis buvo pagamintas čiaupą, prijungtą prie kolektoriaus plokštelių, išdėstytų išilgai ant variklio veleno apačioje apskritimo, kurių skaičius yra lygus ritinius, skaičių. Visa armatūros buvo baigta savaime ir serijos sujungimo taškai jos ritinius yra prijungtas prie gretimų plokščių kolektorių, kurie slankioja nuo dabartinių tiekimo ritinėlių pora.

Žiedinė inkaras buvo dedamas tarp dviejų fiksuotų Elektromagnetai indukcinės-statoriaus polių, todėl, kad jėgos sukurtą jų linijos žadinimo magnetinis laukas įtrauktas į išorinio cilindrinio paviršiaus variklio inkaro Šiaurės ašigalį sužadinimo pro žiedinį Armatūra, nejudinant į savo skylę viduje, ir išeina pagal Pietų ašigalį.

Kaip veikia variklis Pachinotti

Ką jis turėjo veiksmų principą? Nuolatinės srovės variklis Pachinotti dirbo taip pat kaip šiuolaikinės DPT.

Magnetinis laukas induktorių polių su poliais tai visada buvo tam tikras skaičius laidininkų inkaro apvijos srovė su pastoviu kryptimi, kur pagal įvairias polių armatūros dabartinės kryptimi induktoriaus buvo atvirkštinių. Tai buvo pasiekta, patalpinant esamus atsargų volai, kurios veikia kaip šepečiai, į tarp induktoriaus polių vietą. Todėl Armatūra momentinis srovė tekėjo į ritės per voleliu, kolektoriaus plokštelės, ir su juo čiaupų, kuris taip pat tarp polių vietą surištos, tada tekėjo į priešingas puses kartu dviejų poluobmotkam atšakomis, ir, galiausiai, tekėjo per atšakos, kolektoriaus plokštelės ir voleliu kitoje Międzybiegunowy intervalas. Tai darydama, ritė inkaras pagal induktoriaus polių pasikeitė, tačiau iš srovės tekėjimo krypties nepakito jų.

Iki amperas dėsnis, kiekvienam armatūra ritės su dabartine magnetinio lauko induktoriaus polių, jėga, kuri nustatoma pagal gerai žinomą taisyklę kryptimi dirigentas "paliko ranką." Palyginti su variklio ašies, ši galia sukurti sukimo momentą, o iš visų šių jėgų momentų suma sudaro bendrą laiką DPT, kuri jau po kelių kolektorių plokštės yra beveik pastovus.

DPT ir turi žiedinį armatūros vyniojimo grammovskoy

Kaip dažnai atsitiko mokslo ir technologijų istoriją, išradimas A. Pachinotti nebuvo naudojamas. Buvo pamiršti 10 metų, kol 1870 m jis savarankiškai negali pakartoti Prancūzijos ir Vokietijos išradėjas H. Gramm panašiu dizainu į DC generatorius. Šiose mašinų, sukimosi ašis yra horizontali ir buvo naudojamas anglies šepečiai stumdomas kartu kolektorių plokštės beveik šiuolaikinio dizaino. Iki 70-metų 19 amžiuje grįžtamumą elektros mašinų principas tapo gerai žinomas, ir mašina Gramm naudojamas kaip generatorius ir DC varikliu. Jo veikimo principas jau aprašytas aukščiau.

Nepaisant to, kad žiedo inkaro išradimas buvo svarbus žingsnis DPT, jos likvidavimu (vadinamas grammovskoy) vystymosi turėjo didelę trūkumas. Magnetinis laukas induktoriaus polių yra tik tie, jos laidininkų (vadinamą aktyvus), kurios nustato pagal šias polius išorinio cilindrinio paviršiaus inkaro. Jiems tai lydėjo magnetinio jėga amperais, sukimo momentą, atsižvelgiant į variklio ašį. Tos neaktyvūs laidininkai, kurie vedami per diafragmos žiedą inkaras nedalyvavo dėl momento kūrimą. Jie tik nenaudingas išsklaido energiją šilumos nuostolių pavidalu.

Iš žiedo į inkaro būgno

Spręsti šį trūkumą žiedas inkarai pavyko 1873 pagal garsaus Vokietijos elektros F. Gefner-Alteneku. Kaip tai veikė DC variklis? Veikimo principas su prietaisu, jo induktoriaus statoriaus yra tokia pati kaip variklio su žiedas apvijos. Bet armatūros konstrukcija ir jos likvidavimo pasikeitė.

Gefner-Altenek pažymėti, kad inkaro srovės, tekančios iš nuolatinės šepečiu, į laidininkų grammovskoy apvija sužadinimo prie gretimų stulpų visada priešais, ty jie gali būti įtraukta į esančių išorinėje cilindro formos paviršiumi ritės su plotis (aikštelėje) apvijų lygus poliaus aikštelėje (prie inkaro apskritimo, į vieną polių sužadinimo).

Šiuo atveju, ji tampa nereikalingas apskrito skylę Armatūra, ir jis virsta kieto cilindro (būgno). Ši apvija ir pats inkaras gavo būgną vardą. Vartojimas vario joje su tuo pačiu numeriu veikliųjų laidininkų yra daug mažiau nei grammovskoy vyniojimo.

Inkaro pavara tampa

Mechnaizmų ir Gramm-Gefner Alteneka inkaro paviršiaus buvo sklandžiai, ir jos vyniojimo laidininkai išdėstyti tarp jo ir induktoriaus polių tarpo. Atstumas tarp įgaubto cilindrinio paviršiaus sužadinimo polių ir armatūros cilindro paviršiaus pasiekė kelias milimetrų. Todėl, siekiant sukurti norimą magnetinio lauko stipris turi taikyti sužadinimo ritės su dideliu Magnetovaros jėga (su daug posūkių). Tai labai padidino dydžio ir svorio variklių. Be to, lygaus paviršiaus armatūros ritiniuose buvo sunku nustatyti. Bet kaip tai gali būti? Iš tiesų, dėl veiksmų dirigentu su dabartine Ampero jėga jis turi būti toje erdvėje su aukštos magnetinių laukų kiekis (su magnetinio srauto tankis).

Paaiškėjo, kad tai nėra būtina. Amerikos išradėjas H. Maxim pistoletas parodė, kad jei inkaro atlikti būgno pavara, o grioveliai susiformavo tarp dantų dėti ritės apvijos būgną, tarp polių ir sužadinimo skirtumas gali būti sumažintas iki frakcijų milimetro. Tai įmanoma gerokai sumažinti žadinimo ričių dydį, bet sukimo momentas DPT nėra sumažėjo.

Kadangi tokio DC variklio funkcijų? Veikimo principas pagrįstas tuo, kad dantytų inkaro magnetinio jėga yra taikomas ne laidininkų savo lizdus (magnetinis laukas juos praktiškai nėra), ir pačių dantų. Maitinimo srovės buvimas griovelyje laidininko yra kritinė už šios jėgos atsiradimo.

Kaip atsikratyti sūkurinių srovių

Kitas svarbus patobulinimas išgarsintas išradėjas TA Edison. Ką jis įtrauktas į nuolatinės srovės variklio? Veikimo principas išliko nepakitusi, tačiau medžiaga, iš kurios pagaminti jo inkaro pasikeitė. Vietoj buvusio masinis jis buvo laminuota plonas elektriškai izoliuotos viena nuo kitos plieno lakštų. Tai sumažino sūkurinių srovių (Foucault srautus) į armatūra, padidino variklio efektyvumą dydį.

Veikimo principas DC variklis

Trumpai ji gali būti išdėstyti taip: prijungiant armatūra apvijos sužadinimo variklį prie maitinimo šaltinio jame kyla didelis einamosios vadinamas Napór ir kelis kartus, didesnį už vardinę vertę. Be to, pagal žadinimo polių priešinga kryptimi poliškumo iš Atsižvelgiant į inkaro apvijos toje pačioje priešais laidininkų srovių, kaip parodyta žemiau esančioje schemoje. Pagal taisyklę, "kairė ranka", šie vadovai yra Ampero verčia prieš laikrodžio rodyklę ir vykdo armatūra suktis. Į inkaro apvijos laidininkus indukuotas elektrovaros jėgą (atgal-EML), viena priešais kitą, nukreiptos į tiekimo įtampos šaltinio. Kaip armatūros pagreičio didėja ir atgal-EML jos likvidavimo. Atitinkamai, armatūros srovė yra sumažintas nuo pradžios iki vertės, atitinkančios variklio veikimo punkte apibrėžtas savybes.

Norėdami padidinti sukimosi armatūra greičio, būtina arba padidinti srovę savo rite arba sumažinti nugaros-EMF į jį. Pastarasis gali būti pasiekta mažinant žadinimo magnetinį lauką dydį mažinant einamosios srityje likvidavimo. Šis kontroliuoti DPT greitį metodas yra plačiai paplitęs.

Veikimo principas DC variklis su atskiru sužadinimo

Su lauko apvijos gnybtų (OB) į atskirą maitinimo šaltinį (nepriklausomas OM) įtraukimo galingas DPT paprastai atliekama siekiant padaryti jį patogesnį kontroliuoti sužadinimo srovės dydis (siekiant pakeisti sukimosi greitį). Apie DPT savybių turinčių nepriklausoma OB iš esmės panašiai DPT su OB, sujungtas lygiagrečiai su armatūros vyniojimo.

šuntas DPT

Veikimo principas lygiagrečiai DC variklis lauko srovės yra nustatomas pagal mechaninio charakteristika, t.y. priklausomybė nuo sukimosi apkrovos sukimo momentą jos velenas greičiu. Tokiam variklio greičio svyravimas perėjimo nuo tuščiosios eigos nominalų apkrovos sukimo momento yra nuo 2 iki 10%. Šie mechaninės savybės yra vadinami standi.

Taigi, veiksmų principas DC variklis su šuntas sukelia jos taikymą pavaroms su pastoviu greičiu, kai didelė apkrova svyravimo ribose. Tačiau ji yra plačiai naudojamas reguliuojamoje elektros pavara su kintamu greičiu. Be to, dėl savo greičio reguliavimas gali būti naudojamas kaip armatūra srovės ir lauko srovės pokyčius.

Nuosekliųjų sužadinimas DPT

Veikimo principas DC varikliu serijos sužadinimo kaip lygiagrečiai, tai yra nustatomas pagal mechaninio charakteristika, kuri šiuo atveju yra minkštas, nes variklio greitis labai priklauso nuo apkrovos pokyčius. Kur yra naudingiausias naudoti nuolatinės srovės varikliu? Veikimo principas geležinkelio traukos variklio greičiu, kuris turėtų sumažinti įveikti sudėties pakyla ir grįžti į nominalios pasiūlymą, kai paprasto visiškai atitinka su DPT su OB paeiliui prijungtas prie inkaro apvijos. Todėl didelė dalis elektrinių lokomotyvų pasaulyje su tokiais prietaisais.

Veikimo principas DC variklis su nuoseklaus žadinimo įgyvendinti kaip pulsuojančios srovės traukos varikliai, kurie yra iš esmės tas pats su DPT nuosekliai RH, bet specialiai sukurta bendradarbiaujant su ištaisyta jau laive elektros srovė, turintys didelę pulsacija.