مبادئ المحرك الكهربائي للدمى

يعتمد أساس المحرك الكهربائي ، سواء التيار المباشر أو التيار المتردد ، على قوة الأمبير. إذا لم تخنق كيف اتضح ، فلن يكون هناك شيء غير مفهوم على الإطلاق.

الشكل 1

PS في الواقع ، يوجد منتج متجه وفرق ، لكن هذه تفاصيل ، ولدينا حالة خاصة مبسطة.

يتم تحديد اتجاه القوة الأمبير بواسطة قاعدة اليد اليسرى.

Fig.2

عقليا وضع راحة اليد اليسرى على الشكل العلوي والحصول على اتجاه قوى Ampere. انها اكتب تمتد الإطار مع الحالي في هذا الموقف كما هو مبين في الشكل 1. ولا شيء سوف يستدير هنا ، والإطار في توازن ، مستقر.

وإذا تم تدوير الإطار مع التيار بشكل مختلف ، فهذا هو ما سيحدث:

الشكل (3)

لا يوجد توازن هنا بالفعل ، قوة Ampere تكشف عن الجدران المعاكسة بحيث يبدأ الإطار في الدوران. دوران الميكانيكية يبدو. هذا هو أساس المحرك الكهربائي ، والجوهر ، ثم فقط التفاصيل.

التالي.

الآن ماذا سيفعل الإطار بالتيار في الشكل 3؟ إذا كان النظام مثاليًا ، بدون احتكاك ، فمن الواضح أنه ستكون هناك تذبذبات. إذا كان الاحتكاك موجودا ، ثم تبلل التذبذبات تدريجيا ، يستقر الإطار مع التيار ويصبح كما في الشكل 1.

لكننا نحتاج إلى دوران مستمر ويمكن تحقيقه بطريقتين مختلفتين بشكل أساسي ، ومن هنا ينشأ الفرق بين محركات التيار المستمر والمحركات الكهربائية.

الطريقة 1. تغيير اتجاه التيار في الإطار.

تستخدم هذه الطريقة في محركات التيار المستمر وذراتها.

نحن نشاهد الصور دع محركنا يعمل على إلغاء تنشيطه والإطار مع الاتجاه الحالي بطريقة عشوائية بطريقة ما ، مثل هذا على سبيل المثال:

الشكل 4.1 الإطار وضع عشوائي

تعمل قوة الأمبير على إطار موقع عشوائي وتبدأ في الدوران.

الشكل 4.2

أثناء الحركة ، يصل الإطار إلى زاوية 90 درجة. اللحظة (لحظة زوج من القوى أو لحظة الدوران) هي الحد الأقصى.

الشكل 4.3

والآن يصل الإطار إلى موضع عندما لا توجد لحظة دوران. وإذا لم تقم بإيقاف تشغيل التيار الآن ، فإن قوة Ampere ستعمل بالفعل على إبطاء الإطار وفي نهاية نصف دورة الإطار سيتوقف ويبدأ الدوران في الاتجاه المعاكس. لكننا لسنا بحاجة إليها.

لذلك ، فإننا نتخذ خطوة صعبة في الشكل 3 - نغير اتجاه التيار في الإطار.

Fig.4.4

وبعد عبور هذا الموضع ، لم يعد الإطار مع الاتجاه الحالي المتغير مكابحًا ، لكنه يتسارع مرة أخرى.

Fig.4.5

وعندما يقترب الإطار من موقع التوازن التالي ، فإننا نغير التيار مرة أخرى.

Fig.4.6

والإطار مرة أخرى يواصل تسريع ما نحتاج إليه.

وهكذا اتضح دوران مستمر. هل هي جميلة جميل. من الضروري فقط تغيير اتجاه الوقتين الحاليين لكل ثورة وكل الأعمال.

وهو يفعل ذلك ، أي يوفر تغييرا للوحدة الخاصة الحالية - وحدة جامع الفرشاة. من حيث المبدأ ، يتم تنظيمها على النحو التالي:

الرقم 5

هذا الرقم واضح وبدون تفسير. يفرك الإطار على جهة اتصال واحدة ، ثم على جهة أخرى ، وهكذا تتغير التغييرات الحالية.

ميزة هامة للغاية لوحدة جامع الفرشاة هي موردها الصغير. بسبب الاحتكاك. على سبيل المثال ، إليك محرك DPR-52-N1 - الحد الأدنى لوقت التشغيل وهو 1000 ساعة. في نفس الوقت ، تبلغ مدة خدمة المحركات الحديثة بدون فرش أكثر من 10،000 ساعة ، ومحركات AC (لا توجد SHKU هناك) أكثر من 40،000 ساعة.

بوست سيناريو. بالإضافة إلى محرك DC القياسي (قياسي ، وهذا يعني مع وحدة جامع الفرشاة) ، هناك أيضًا تطوره: محرك DC بدون فرشات (BDT) ومحرك صمام.

يختلف BDTT في أن التيار هناك يتغير إلكترونيًا (الترانزستورات قريبة ومفتوحة) ، والصمام أكثر انحدارًا ، كما أنه يغير التيار ، ويتحكم في اللحظة. بشكل عام ، يمكن مقارنة BDTT مع وجود صمام في التعقيد بمحرك كهربائي ، لأنه يحتوي على جميع أنواع مستشعرات وضع الدوار (مستشعرات Hall على سبيل المثال) ووحدة تحكم إلكترونية معقدة.

الفرق بين BDTT ومحرك الصمام في شكل مكافحة EMF. في BDT هناك شبه منحرف (تغيير إجمالي) ، وفي محرك الصمام - وهو جيبية ، وسيلة أكثر سلاسة.

في اللغة الإنجليزية ، BDT هو BLDC ، ومحرك الصمام PMSM.

الطريقة 2. يتم تدوير التدفق المغناطيسي ، أي المجال المغناطيسي.

يتم الحصول على مجال مغناطيسي دوار باستخدام تيار ثلاثي المراحل بالتناوب. هناك إمانويل.

الشكل (6)

وهناك 3 مراحل من التيار المتردد.

الشكل 7

بينهما ، على ما يبدو 120 درجة ، ودرجات الكهربائية.

يتم وضع هذه المراحل الثلاث في الجزء الثابت بطريقة خاصة بحيث يتم تدويرها هندسيا 120 درجة لبعضها البعض.

الشكل 8

وبعد ذلك عند استخدام القدرة ثلاثية الطور ، يتم الحصول على مجال مغناطيسي دوار عن طريق التدفقات المغناطيسية القابلة للطي من اللفات الثلاثة.

الشكل 9

بعد ذلك ، يضغط الحقل المغناطيسي الدوار على قوة Ampere على إطارنا ويدور.

ولكن هناك أيضًا اختلافات بطريقتين مختلفتين.

الطريقة 2 أ. هو مدعوم من الإطار (محرك متزامن).

نعطي وسيلة لجهد الإطار (ثابت) ، يتعرض الإطار للمجال المغناطيسي. تذكر الشكل 1 من البداية؟ هذه هي الطريقة التي يصبح الإطار.

الشكل 10 (الشكل 1)

لكن المجال المغناطيسي هنا يدور ، وليس معلقًا فقط. ماذا سيفعل الإطار؟ سوف تدور أيضا ، بعد المجال المغناطيسي.

هم (الإطار والحقل) يدوران بنفس التردد ، أو بشكل متزامن ، لذلك تسمى هذه المحركات بمحركات متزامنة.

الطريقة 2 ب. لا يعمل الإطار (محرك غير متزامن).

الحيلة هي أن الإطار لا يتغذى ، لا يتغذى على الإطلاق. مجرد سلك مغلق جدا.

عندما نبدأ في تدوير المجال المغناطيسي ، وفقًا لقوانين الكهرومغناطيسية ، يتم إحداث تيار في الإطار. يتم الحصول على قوة الأمبير من هذا المجال الحالي والمغناطيسي. لكن قوة Ampere لن تنشأ إلا إذا تحرك الإطار نسبة إلى المجال المغناطيسي (قصة معروفة بتجارب Ampere ورحلاته إلى الغرفة المجاورة).

لذلك سوف يتخلف الإطار دائمًا عن المجال المغناطيسي. وبعد ذلك ، إذا ما أدركته فجأة لسبب ما ، ستختفي النصيحة من الحقل ، وسيختفي التيار ، وستختفي قوة أمبير وستختفي كل شيء تمامًا. أي أنه في المحرك التعريفي ، يتأخر الإطار دائمًا خلف الحقل وتردده مختلف ، أي أنه يدور بشكل غير متزامن ، وبالتالي يطلق على المحرك اسم غير متزامن.

انظر أيضا في هذا الموضوع: كيف يتم ترتيب المحركات غير المتزامنة أحادية الطور؟, أنواع المولدات الكهربائية والجهاز وتشغيلها