DC motor

Az oldal jelenlegi verzióját még nem ellenőrizték tapasztalt közreműködők, és jelentősen eltérhet a 2021. július 29-én felülvizsgált verziótól ; az ellenőrzések 4 szerkesztést igényelnek .

Az egyenáramú elektromos motor ( DC ) egy egyenáramú elektromos gép , amely az egyenáramú elektromos energiát mechanikai energiává alakítja.

Történelem

1834 Jacobi, Borisz Szemjonovics villanymotort épített az elektromágnesek közötti vonzás és taszítás elve alapján.
1839 Jacobi, Borisz Szemjonovics csónakot épített egyenáramú villanymotorral.

A DPT kollektor leírása

Ezt a motort önszinkronizálással rendelkező szinkron egyenáramú gépnek is nevezhetjük. A legegyszerűbb motor, amely egy egyenáramú gép , áll egy állandó mágnesből az induktoron ( állórészen ), egy elektromágnesből , melynek pólusai az armatúrán vannak kifejezett pólusokkal (egy kétágú armatúra hangsúlyos pólusokkal és egy tekercseléssel), egy kefe-kollektor szerelvényből két lemez ( lamella ) és két kefe .

A legegyszerűbb motornak két forgórészhelyzete (két „holtpontja”) van, ahonnan az önindítás lehetetlen, és a nyomaték egyenetlen. Az első közelítésben az állórész pólusainak mágneses tere egyenletes (homogén). Ebben az esetben a nyomaték:

M_{s}=s\cdot 2\cdot B\cdot I\cdot L\cdot r\cdot \sin(w\cdot t)

hol van a forgórész tekercsének fordulatszáma, $s$

$B$ - az állórész pólusai mágneses terének indukciója ,

$én$ - áram a rotor tekercsében [A],

$L$ — a tekercs munkarészének hossza [m],

$r$ — távolság a forgórész tengelyétől a forgórész tekercsfordulatának munkarészéig ( sugár ) [m],

$\bűn$ - az állórész észak-déli pólusa és a forgórész azonos iránya közötti szög szinusza [rad],

$w$ — szögsebesség [rad/sec],

$t$ — idő [mp].

A kefék szögszélessége és a kollektor lemezei (lamellák) közötti szögrés miatt az ilyen kialakítású motorban a forgórész tekercsének vannak olyan részei, amelyeket a kefék dinamikusan tartósan rövidre zárnak. A forgórész tekercselés rövidre zárt részeinek száma megegyezik a kefék számával. A forgórész tekercsének ezek a rövidre zárt részei nem vesznek részt a teljes nyomaték létrehozásában.

Az egy kollektoros motorok forgórészének teljes mókuskalitkás része egyenlő:

n\cdot \alpha /(2\cdot \pi )

hol van az ecsetek száma, $n$

$\alpha$ az egyik kefe szögszélessége [radián].

A kefék által rövidre zárt nyomatékrészek figyelembevétele nélkül a hurkok (tekercsek) átlagos nyomatéka fordulatonkénti árammal egyenlő az integrált nyomatékgörbe alatti területtel osztva a periódus hosszával (1 fordulat = ): $s$ $2\pi$

Mkrsr=\left(2\cdot \int \limits _{0}^{\pi }s\cdot 2\cdot B\cdot I\cdot L\cdot r\cdot \sin(w\cdot t) d(w\cdot t)\right)/(2\cdot \pi )=s\cdot 2\cdot B\cdot I\cdot L\cdot r\cdot \left(\int \limits _{0}^{ \pi }\sin(w\cdot t)d(w\cdot t)\right)/\pi

ábrán látható motor . 2 , a következőkből áll:
- egy elektromágnes az állórészen (kétpólusú állórész), kimondott pólusokkal és egy tekercseléssel,
- egy háromfogú, és ennek megfelelően három tekercses forgórész (az ilyen kialakítású forgórész tekercsek bekapcsolhatók egy csillag (ilyen kis teljesítményű gépben a kapcsolási viszonyok lehetővé teszik az ilyen csatlakozást) vagy egy háromszög),
- kefe-kollektor szerelvény három lemezzel (lamellákkal) és két kefével.
Az önindítás a forgórész bármely helyzetéből lehetséges. Kevesebb egyenetlen forgatónyomatéka, mint egy kétfogú rotoros motornak (1. ábra).

Az egyenáramú motorok megfordítható elektromos gépek , azaz bizonyos feltételek mellett egyenáramú generátorként is működhetnek .

A DCT (DC motor) rövidítés nem szerencsés, mivel az "AC motor" névnek ugyanaz a rövidítése - DCT. De mivel az AC motorokat aszinkron (AD) és szinkron (SD) részekre osztják, a DPT rövidítést DC motoroknak nevezik.

Állórész (tekercs)

Kiviteltől függően az egyenáramú motor állórészén állandó mágnesek (mikromotorok) vagy gerjesztő tekercsekkel ellátott elektromágnesek ( mágneses gerjesztő fluxust indukáló tekercsek) találhatók.

A legegyszerűbb esetben az állórésznek két pólusa van, vagyis egy mágnes egy póluspárral. De gyakrabban a DPT-k két póluspárral rendelkeznek. Több is van. Az állórész (induktor) fő pólusain kívül további pólusok is felszerelhetők, amelyek célja a kollektor kommutációjának javítása.

Rotor (horgony)

A rotorfogak minimális száma, amelynél a rotor bármely helyzetéből önindító lehetséges, három. A három kimondottnak tűnő pólus közül valójában egy pólus mindig a kommutációs zónában van, vagyis a forgórésznek van legalább egy póluspárja (valamint az állórésznek, hiszen egyébként a motor működése lehetetlen).

Bármely DCT forgórésze sok tekercsből áll, amelyek közül néhány feszültség alatt van, attól függően, hogy a rotor az állórészhez viszonyított elfordulási szöge mekkora. Nagyszámú (több tíz) tekercs alkalmazása szükséges a nyomaték egyenetlenségének csökkentése, a kapcsolt (kapcsolt) áram csökkentése, valamint a forgórész és az állórész mágneses mezei közötti optimális kölcsönhatás (vagyis a hozza létre a maximális nyomatékot a rotoron).

A forgórész tehetetlenségi nyomatékának kiszámításakor az első közelítésben folytonos homogén hengernek tekinthető, amelynek tehetetlenségi nyomatéka egyenlő:

{\displaystyle J_{a}=(1/2)\cdot m\cdot R^{2))

hol van a henger (rotor) tömege, $m$

a a henger (rotor) sugara. $R$

Gyűjtő

A kollektor ( kefe-kollektor szerelvény ) egyidejűleg két funkciót lát el: a forgórész szöghelyzetének érzékelője és egy csúszóérintkezős áramkapcsoló .

A kollektor minták sokféle változatban kaphatók.

Az összes tekercs kimenetei egy kollektoregységben vannak egyesítve. A kollektor szerelvény általában egy egymástól elkülönített lemezérintkezők (lamellák) gyűrűje, amelyek a forgórész tengelye mentén (tengelye mentén) helyezkednek el. A kollektor szerelvénynek más kialakításai is vannak.

A kefeszerelvény a forgó rotor tekercseinek áramellátásához és a forgórész tekercseinek áramellátásához szükséges. Kefe - rögzített érintkező (általában grafit vagy réz-grafit).

A kefék nagy frekvenciával nyitják és zárják a forgórészkollektor érintkezőlemezeit. Ennek eredményeként a DCT működése során tranziens folyamatok lépnek fel a rotor tekercseiben. Ezek a folyamatok szikrázáshoz vezetnek a kollektoron, ami jelentősen csökkenti az egyenáramú motor megbízhatóságát. A szikraképződés csökkentésére különféle módszereket alkalmaznak, amelyek közül a legfontosabb a további oszlopok felszerelése.

Nagy áramerősség esetén a DCT rotorban erőteljes tranziensek lépnek fel, aminek következtében a szikrák folyamatosan beboríthatják az összes kollektorlemezt, függetlenül a kefék helyzetétől. Ezt a jelenséget kollektorgyűrű-szikrázásnak vagy "kerek tűznek" nevezik. A gyűrűs szikrázás azért veszélyes, mert minden kollektorlemez egyszerre ég ki, és élettartama jelentősen lecsökken. Vizuálisan a gyűrűs szikrázás világító gyűrűként jelenik meg a kollektor közelében. A kollektorgyűrű szikrahatása elfogadhatatlan. A hajtások tervezésekor megfelelő korlátozások vannak beállítva a motor által kifejlesztett maximális nyomatékokra (és ennek következtében a forgórész áramaira).

Hogyan működik

Az egyenáramú motor működési elvét kétféleképpen lehet leírni:

1. mozgatható keret (két zárt végű rúd) árammal az állórész mágneses mezőjében

vagy

2. az állórész és a forgórész mágneses tereinek kölcsönhatása.

Egy keret árammal, az állórész pólusainak egyenletes mágneses mezőjében indukcióval , a keret két rúdján, amelyek hossza , és árammal , az Amper-erő hat , állandó érték, egyenlő: $B$ $L$ $én$ $F$

F=B\cdot I\cdot L

és ellenkező irányba irányítják.

Ezeket az erőket a vállakra a következőképpen fejtik ki: $p$

p=r\cdot \sin(w\cdot t)

, hol a keret sugara;

r

és hozzon létre egy forgatónyomatékot , amely egyenlő: $M_{k}$

M_{k}=F\cdot p=B\cdot I\cdot L\cdot r\cdot \sin(w\cdot t)

Két keretrúd esetén a teljes nyomaték:

M_{k}s=2\cdot M_{k}=2\cdot B\cdot I\cdot L\cdot r\cdot \sin(w\cdot t)

Gyakorlatilag (annak köszönhetően, hogy a kefe szögszélessége ( radiánban ) valamivel kisebb, mint a kollektor lemezei (lamellák) közötti rés szögszélessége, így a tápegység nem zárja rövidre) négy kis részek a nyomatékgörbe alatt, egyenlő: $\alpha$ $\beta$

2\cdot B\cdot I\cdot L\cdot r\cdot \int \limits _{0}^{\delta /2}\sin(w\cdot t)d(w\cdot t)

, hol ,

\delta =\beta -\alpha

ne vegyen részt a teljes nyomaték létrehozásában.

Ha a tekercsben a fordulatok száma egyenlő , a nyomaték egyenlő lesz: $s$

M_{s}=s\cdot 2\cdot B\cdot I\cdot L\cdot r\cdot \sin(w\cdot t)

A legnagyobb nyomaték a keret forgási szögében lesz egyenlő:, azaz 90 ° -os szögben. $\pi/2$

A keret ezen forgási szögénél az árammal az állórész és a forgórész (keret) mágneses mezőinek vektorai merőlegesek egymásra, azaz 90 ° -os szögben. Ha a forgórész (keret) elfordulási szöge 180°, akkor a forgatónyomaték nulla (a nulla kar miatt), de az erők nem nullák, és a forgórész (keret) ilyen helyzete, áramkapcsolás hiányában , nagyon stabil és hasonló a léptetőmotor egy lépcsőjéhez .

A kefék által rövidre zárt nyomatékrészek figyelembevétele nélkül a fordulatonkénti (periódusonkénti) átlagos nyomaték egyenlő az integrált nyomatékgörbe alatti területtel osztva a periódus hosszával : $(2\cdot \pi )$

Mkrsr=\left(2\cdot \int \limits _{0}^{\pi }B\cdot I\cdot L\cdot r\cdot \sin(w\cdot t)d(w\cdot t )\right)/(2\cdot \pi )=B\cdot I\cdot L\cdot r\cdot \left(\int \limits _{0}^{\pi }\sin(w\cdot t)d (w\cdot t)\jobbra)/\pi

Fordulatokkal a tekercsben: $s$

Mkrsr=s\cdot B\cdot I\cdot L\cdot r\cdot \left(\int \limits _{0}^{\pi }\sin(w\cdot t)d(w\cdot t )\right)/\pi

Két képkocka árammal az állórész pólusainak egyenletes mágneses mezőjében

Ha egy második keretet szerelnek fel a gép forgórészére, az elsőhöz képest szögben eltolva , akkor négypólusú rotort kapunk. $\pi/2$

A második képkocka pillanata:

M_{c}=2\cdot B\cdot I\cdot L\cdot r\cdot \sin(\omega t+\pi /2)=2\cdot B\cdot I\cdot L\cdot r\cdot \cos(\omega t)

Mindkét képkocka teljes pillanata:

M_{k}=M_{s}+M_{c}=2\cdot B\cdot I\cdot L\cdot r\cdot (\sin(\omega t)+\cos(\omega t))

Így kiderül, hogy a forgatónyomaték a forgórész forgásszögétől függ, de az egyenetlenség kisebb, mint egy keretnél. Ezenkívül hozzáadódik a rotor bármely helyzetéből történő önindítás. Ebben az esetben a második kerethez egy második kollektorra lesz szükség (kefe-kollektor szerelvény). Mindkét csomópont párhuzamosan csatlakozik, míg a kereten belüli áramkapcsolás időközönként a kereten belüli legkisebb áramerősséggel történik, soros kapcsolat esetén az egyik keretben az áramkapcsolás (áramköri megszakítás) a másikban a maximális áramerősség alatt történik. keret. A gyakorlatban annak a ténynek köszönhetően, hogy a kefe szögszélessége ( radiánban ) valamivel kisebb, mint a kollektorlemezek (lamellák) közötti rés szögszélessége ( radiánban ), a nyomatékgörbe alatti nyolc kis rész egyenlő : $\alpha$ $\beta$

2\cdot B\cdot I\cdot L\cdot r\int \limits _{0}^{\Delta /2}\sin(\omega t)\cdot d(\omega t)

, hol ,

\Delta =\beta -\alpha

ne vegyen részt a teljes nyomaték létrehozásában.

Keret árammal az állórész pólusainak nem egyenletes mágneses mezőjében

Ha az állórész pólusainak mágneses tere nem egyenletes és a törvény szerint változik a keretrudakhoz képest:

B=B_{m}\cdot \sin(\omega \cdot t)

akkor az egyik rúd nyomatéka egyenlő lesz:

M=B_{m}\cdot \sin(\omega \cdot t)\cdot I\cdot L\cdot r\cdot \sin(\omega \cdot t)=B_{m}\cdot I\cdot L\cdot r\cdot (\sin(\omega \cdot t))^{2}

két rúdra:

{\displaystyle M_{s}=2\cdot B_{m}\cdot I\cdot L\cdot r\cdot (\sin(\omega \cdot t))^{2))

tekercskerethez : $s$

{\displaystyle M_{s}s=s\cdot 2\cdot B_{m}\cdot I\cdot L\cdot r\cdot (\sin(\omega \cdot t))^{2))

A nyomatékgörbe alatti négy rész, amelyek egyenlőek:

s\cdot 2\cdot B_{m}\cdot I\cdot L\cdot r\cdot \int \limits _{0}^{\delta /2}(\sin(\omega \cdot t)) ^{2}d(\omega \cdot t).

A kefék által rövidre zárt nyomatékrészek figyelembevétele nélkül a fordulatonkénti (periódusonkénti) átlagos nyomaték egyenlő az integrálgörbe alatti területtel osztva a periódus hosszával : $(2\cdot \pi )$

Mkrsr=2\cdot \int \limits _{0}^{\pi }B_{m}\cdot I\cdot L\cdot r\cdot (\sin(\omega \cdot t))^{2 }d(\omega \cdot t)/(2\cdot \pi )=B_{m}\cdot I\cdot L\cdot r\cdot \int \limits _{0}^{\pi }(\sin( \omega \cdot t))^{2}d(\omega \cdot t)/\pi

Fordulatokkal a tekercsben: $s$

Mkrsr=(s\cdot B_{m}\cdot I\cdot L\cdot r\cdot \int \limits _{0}^{\pi }(\sin(\omega \cdot t))^{ 2}d(\omega \cdot t))/\pi

Két képkocka árammal az állórész pólusainak nem egyenletes mágneses mezőjében

A második (kosinuszos) kerethez:

\sin(w\cdot t+\pi /2)=\cos(w\cdot t)

;

a második (kosinuszos) keret nyomatéka egyenlő lesz:

{\displaystyle M_{c}=2\cdot B_{m}\cdot I\cdot L\cdot r\cdot (\cos(w\cdot t))^{2))

a teljes nyomaték mindkét vázból:

M_{k}=M_{s}+M_{c}=2\cdot B_{m}\cdot I\cdot L\cdot r\cdot ((\sin(w\cdot t))^{2 }+(\cos(w\cdot t))^{2})=2\cdot B_{m}\cdot I\cdot L\cdot r

vagyis állandó és nem függ a forgórész forgásszögétől.

Gyakorlatilag a rés jelenléte miatt nyolc kis rész a nyomatékgörbe alatt egyenlő:

2\cdot B_{m}\cdot I\cdot L\cdot r\cdot \int \limits _{0}^{\delta /2}(\sin(w\cdot t))^{2} d(w\cdot t)

mindegyik ne vegyen részt a nyomaték létrehozásában.

A forgórész tehetetlenségi nyomatékának kiszámításához az első közelítésben egy szilárd, homogén hengernek tekinthető, amelynek tehetetlenségi nyomatéka van:

{\displaystyle J_{a}=(1/2)\cdot m\cdot R^{2))

, ahol a henger (rotor) tömege, a henger (rotor) sugara.

m

R

Mágneses terek kölcsönhatása

A forgórész (árammal ellátott keret) forgatásával kapcsolatos munkát nem egy külső mágneses mező (állórész mező) energiája végzi, hanem egy olyan áramforrás, amely állandó áramot tart fenn a hurokkörben. A forgás során az áramkörbe behatoló mágneses fluxus (keret az árammal) megváltozásával ebben az áramkörben emf lép fel. indukció, ellentétes emf. aktuális forrás. Következésképpen az áramforrásnak a Lenz-Joule hő kibocsátására fordított munkán felül további munkát kell végeznie az emf ellen. indukció. Maga a forgási folyamat az Amper-erő miatt következik be, amely egy mágneses térben elhelyezkedő elektromos árammal rendelkező vezetőre hat. A helyes vélemény az, hogy a forgórész (áramú keret) azért van mozgásban, mert mágneses tere taszítja az állórész mágneses terét.

Az önszabályozás tulajdonsága

Minden egyenáramú motor automatikusan létrehozza a tengely ellenállási nyomatékának megfelelő nyomatékot, miközben a fordulatszám állandó marad [1] .

Tegyük fel, hogy az ellenállási nyomaték nőtt, és nagyobb lett, mint a forgási nyomaték . A mechanika egyenletének megfelelően negatív gyorsulás jelenik meg , és az armatúra sebessége csökkenni kezd. Az armatúra sebességének csökkenésével a back-emf csökken , és az armatúra árama és nyomatéka nő. Amikor a nyomaték egyenlővé válik a megnövekedett ellenállási nyomatékkal, akkor nulla lesz, és új állandó fordulatszám jön létre . ${\displaystyle M_{r))$ ${\displaystyle M_{d))$ $M_{d}-M_{r}=J{\frac {d\Omega }{dt))$ ${\frac {d\Omega }{dt}}<0$ $n={\frac {60\Omega }{2\pi }}$ $E=C_{e}n\Phi$ $I={\frac {UE}{R}}$ $M_{d}=C_{m}\Phi I$ ${\frac {d\Omega }{dt))$ $n2<n1$

Osztályozás

A DCT-ket az állórész mágneses rendszerének típusa szerint osztályozzák:

állandó mágnesekkel (PDM)
elektromágnesekkel:
- tekercsek független bekapcsolásával (független gerjesztés);
- tekercsek soros csatlakoztatásával (soros gerjesztés);
- tekercsek párhuzamos kapcsolásával (párhuzamos gerjesztés);
- tekercsek vegyes bevonásával (vegyes gerjesztés):
  - a soros tekercselés túlsúlyával;
  - a párhuzamos tekercselés túlsúlyával.

Az állórész tekercseinek csatlakozási módja jelentősen befolyásolja az elektromos motor vontatási és elektromos jellemzőit.

Fajták

Kollektor, kefe-kollektoros áramkapcsolóval

Egy kollektorral (kefe-kollektor szerelvény) és tekercsekkel, ahol a forgórész póluspárjainak száma, a forgórész tekercseinek gyűrűvé történő csatlakoztatásával (e szerint a besorolás szerint a 2. ábrán a motor másfél, másfél póluspárral és forgórész tekercseléssel rendelkezik). Van egy nagy, kefék által rövidre zárt, a rotor tekercselés egy része, ami egyenlő: $2\cdot n$ $n$ $2\cdot 1{,}5=3$

k\cdot \alpha /(2\cdot \pi )

, ahol az ecsetek száma, egy kefe szögszélessége (rad), a pi száma (3,14 ...).

k

\alpha

\pi

Két kollektorral (kefe-kollektor csomópontok, kefe nélküliekben - inverterrel két párhuzamos hídon) és két szinuszos és koszinuszos (szinusz-koszinuszos, kétfázisú) tekercseléssel, nem egyenletes (szinusz alakú) mágneses térrel az állórész pólusai. A nyomatékgörbe alatt van egy kis nem működő részük, ami egyenlő:

8\cdot 2\cdot B_{m}\cdot I\cdot L\cdot r\cdot \int \limits _{0}^{\delta /2}(\sin(w\cdot t))^ {2}d(w\cpont t)

, ahol , a a kollektorlemezek (lamellák) közötti rés szögszélessége.

\delta =\beta -\alpha

\beta

Hasonló a kétfázisú kefe nélkülihez.

Három kollektorral és három tekercseléssel (kefe nélküli, inverterrel három párhuzamos hídon, háromfázisú).

Négy kollektorral (kefe-kollektor egységek) és két szinuszos és koszinuszos (szinusz-kosinuszos) tekercseléssel, speciális. A kollektor speciális kialakítása négy kollektorral (egy kollektor egy kefével) lehetővé teszi a nyomaték nem működő részének majdnem nullára csökkentését (ennél a motornál a nyomaték nem működő része az alkatrészek pontosságától függ) és a forgatónyomaték felhasznált részét függetlenítsük a kefe szögszélességétől. Ebben az esetben egy kollektorlemez szögszélessége egyenlő:

\gamma =\pi -\alpha

, ahol az egyik kefe szögszélessége.

\alpha

Négy kollektorral és négy tekercseléssel (kefe nélküliekben - inverterrel négy párhuzamos hídon, négyfázisú).

Nyolc kollektorral (kefe-kollektor egységek). Ebben a motorban már nincsenek keretek, és az áramot kollektorokon keresztül táplálják az egyes rotorrudakhoz.

Satöbbi.

Kefe nélküli, elektronikus áramkapcsolóval

A kefe-kollektor szerelvény elektronikus analógja egy inverter rotorhelyzet-érzékelővel (RPS) ( kapcsolt motor ).

A forgórész egy állandó mágnes, és az állórész tekercseit elektronikus áramkörök - inverterek kapcsolják .

Egy kefe nélküli egyenirányítós (híd) egyenáramú motor helyettesítheti az univerzális kollektoros motort ( UKD ).

Más típusú egyenáramú motorok

Egypólusú villanymotor ( unipoláris generátor )
Univerzális kollektoros motor - egyenárammal és váltakozó árammal is működik. Használják kézi elektromos kéziszerszámokban (elektromos fúrók, elektromos szúrófűrészek , elektromos fűrészek, elektromos gépek stb.), porszívókban, kávédarálókban, turmixgépekben stb.

Menedzsment

A DPT kezelésében használt fő képletek:

Motor fordulatszám:

\omega ={\frac {U-IR}{C\Phi }}

hol van az armatúra tekercsére betáplált feszültség, $U$

$én$ - armatúra tekercsáram,

$R$ - armatúra áramkör ellenállása,

$C$ a konstruktív állandó,

$\Phi$ - a gerjesztő tekercs által létrehozott fluxus.

A független (párhuzamos) gerjesztésű motor által kifejlesztett nyomaték arányos az armatúra (rotor) tekercsében lévő árammal (soros gerjesztésű motoroknál a nyomaték megközelítőleg arányos az áram négyzetével, mivel a fluxus közel arányos a jelenlegi):

$M=C_{m}\Phi I$

A hátsó EMF az armatúra tekercseiben arányos a forgórész forgási szögfrekvenciájával b állandó gerjesztési fluxus mellett Φ:

E=k_{e}\cdot \omega

, ahol a motor EMF-együtthatója, a forgórész szögsebessége.

k_{e}

\omega

A DPT kezelésének általános módjai:

az armatúra tekercsére táplált feszültség változása;
további ellenállás bevezetése az armatúra áramkörben;
áramlás változása (gerjesztés szabályozása).

Mechanikai jellemzők

A frekvencia függése a DCT tengely nyomatékától grafikonként jelenik meg. A vízszintes tengely ( abszcissza ) a forgórész tengelyén lévő nyomaték, a függőleges tengely (ordináta) a forgórész fordulatszáma. A DPT mechanikai jellemzője egy negatív meredekségű egyenes.

A DCT mechanikai jellemzői a rotor tekercseinek bizonyos tápfeszültségére épülnek. A tápfeszültség több értékére vonatkozó jellemzők kialakítása esetén a DCT mechanikai jellemzők családjáról beszélünk.

Szabályozási jellemző

A forgórész fordulatszámának a DCT forgórész tekercseinek tápfeszültségétől való függése grafikonként jelenik meg. A vízszintes tengely (abszcissza) a rotor tekercseinek tápfeszültsége, a függőleges tengely (ordináta) a forgórész fordulatszáma. A DPT szabályozási karakterisztika pozitív meredekségű egyenes vonal.

A DPT vezérlési karakterisztikája egy bizonyos pillanatban épül fel, amelyet a motor fejleszt. A forgórész tengelyén lévő nyomaték több értékének szabályozási jellemzőinek kialakítása esetén a DPT szabályozási jellemzőinek családjáról beszélünk.

Üzemmódok

Motor mód

A motor tengelyének nulláról a fordulatszámra váltási tartományában a gép motorként működik, melynek fordulatszáma a terheléstől függ. [2] $\Omega _{0}={\frac {V_{0}}{K_{E}}}$

Generátor mód

Legyen egy egyenáramú motor feszültség alatt, és ne legyen mechanikus terhelés a tengelyén. Ekkor a forgórészének forgási frekvenciája . Itt az állandó emf. Ha egy külső nyomaték hatására a motor tengelye sebességgel forog , akkor a motorkapcsokon az EMF nagyobb lesz, mint a motorra adott feszültség . Ennek eredményeként az elektromos áram irányt változtat, és az elektromos generátorrá változott villanymotorból áramforrásba áramlik vissza ( elektromos visszanyerés ). Regenerációs elektromos áram , ahol az armatúra ellenállása. A rekuperáció során a villanymotor a tengelyére ható külső erők nyomatékának mechanikai munkáját elektromos energiává alakítja: . Ennek a teljesítménynek egy része a motor fűtése során hővé alakul: . A maradék energia visszatáplálásra kerül a tápegységre: [2] . $V_{{0}}$ $\Omega _{0}={\frac {V_{0}}{K_{E}}}$ $K_{E}$ ${\displaystyle \Omega _{R}>\Omega _{0))$ $V_{R}={K_{E}}\Omega _{R}$ $V_{{0}}$ ${\displaystyle I_{R}={\frac {V_{R}-V_{0}}{R_{A))))$ $R_{a}$ ${\displaystyle P_{R}=V_{R}I_{R}=K_{E}\Omega _{R}I_{R))$ ${\displaystyle P_{L}=R_{A}I_{R}^{2))$ $P_{S}=P_{R}-P_{L}=K_{E}\Omega _{R}I_{R}-R_{A}I_{R}^{2}=V_{0} én_{R}$

Fék üzemmód

A villanymotor fékezési üzemmódjában, amely például az óramutató járásával megegyező irányban irányított nyomatékot hoz létre, nagyobb nyomatékot hoz létre az óramutató járásával ellentétes irányban. Ennek eredményeként a motor forgásiránya megfordul, és a hátsó EMF polaritása megfordul, és megegyezik a rákapcsolt feszültség polaritásával . Áram folyik a motor tekercsén : A motoros üzemmódban működő motor fékezési üzemmódjára váltáshoz módosítsa a rákapcsolt feszültség polaritását. Ennek eredményeként a motor fékező üzemmódba lép, amíg a forgásirány meg nem változik. Fékezési üzemmódban a motornak külső forrásból táplált elektromos energiája és a tengelyére ható külső erők pillanatnyi munkája hővé alakul. [2] $V_{T}$ $V_{{0}}$ ${\displaystyle I_{T}={\frac {|V_{T}|+V_{0}}{R_{A))))$

Alkalmazás

Különböző nehézipari daruk
Hajtás, széles tartományú fordulatszám-szabályozási követelményekkel és nagy indítónyomatékkal (felvonók, hengerek , hengerek ( virágzók , táblák ))
A kotrógépek nyomásának / feszültségének és forgásának hajtómechanizmusa
Dízelmozdonyok , elektromos mozdonyok , motoros hajók , bányászati dömperek , stb. vontató villanymotorjai .
Elektromos indítók autókhoz , traktorokhoz stb. Az autóindítók névleges tápfeszültségének csökkentésére négy kefés egyenáramú motort használnak. Ennek köszönhetően a rotor egyenértékű komplex ellenállása közel négyszeresére csökken. Egy ilyen motor állórészének négy pólusa van (két póluspár). Az autóindítók indítóárama körülbelül 200 amper. A működési mód rövid távú.
A miniatűr kisfeszültségű egyenáramú motorokat széles körben használják különféle eszközökben: játékokban, számítógépekben, irodai berendezésekben, járművekben (például ablaktörlőkben), vezeték nélküli elektromos szerszámokban stb.

Előnyök és hátrányok

Előnyök:

az eszköz és a kezelés egyszerűsége;
a motor szinte lineáris mechanikai és beállítási jellemzői;
könnyen állítható a sebesség;
jó indítási tulajdonságok (nagy indítónyomaték), (a legnagyobb indítónyomaték soros gerjesztésű DCT-hez);
kompaktabb, mint más motorok (ha erős állandó mágneseket használnak az állórészben);
Mivel a DPT-k reverzibilis gépek, lehetővé válik mind motoros, mind generátoros üzemmódban történő használatuk.

Hibák:

magas gyártási költség;
az elektromos motor váltakozó áramú hálózatról történő táplálásához egyenirányító eszközöket kell használni, független gerjesztésű motoroknál pedig gyakran külön az armatúra és a gerjesztő tekercsek számára;
a kollektor-kefe szerelvények megelőző karbantartásának szükségessége;
korlátozott élettartam a kollektor kopása miatt;
A sorozatos gerjesztő motorokat szükségszerűen a tengely terhelésével kell üzemeltetni, hogy elkerüljük a sebesség ellenőrizetlen növekedését és a motor tönkremenetelét (" kifutás ").

Lásd még

Jegyzetek

↑ Gerasimov V. G., Kuznetsov E. V., Nikolaeva O. V. Elektrotechnika és elektronika. Könyv. 2. Elektromágneses eszközök és elektromos gépek. - M.: Energoatomizdat, 1996. - S. 62. - ISBN 5-283-05005-X .
↑ 1 2 3 Kenyo T., Nagamori S. Egyenáramú motorok állandó mágnessel. - M., Energoatomizdat, 1989. - p. 16-19

Linkek

Irodalom

Kenyo T., Nagamori S. Egyenáramú motorok állandó mágnessel. — M .: Energoatomizdat, 1989. — 184 p. — ISBN 5-283-02464-4 .

Motorok

Belső égésű motorok (kivéve a turbinát )

viszonzó

Ciklusok száma	Kétütemű motor Lenoir motor Négyütemű motor Ötütemű motor forgó Hatütemű motor
Hengerelrendezés _	soros motor U-motor boxer motor H-motor V-motor VR motor W motor csillag motor forgó X-motor
Dugattyús típusok	Szabaddugattyús Ellendugattyús motor deltoid Tengelyirányú
Begyújtási módszer	Dízel Kompressziós karburátor Fűtés és kompresszió Izzó karburátor akkumulátoros gyújtás Elektromágnes Ív és gyújtógyertyák

Forgó

Kombinált

hibrid
Hesselmann motor

Légsugár

Főbb típusok

Tömörítetlen	Közvetlen áramlás Lüktető
Turbóhajtómű	Turbóventilátor (kétkörös) Légcsavaros gázturbina Turbópropfan Turbótengely

Módosítások
és hibrid rendszerek

Lásd még: Gázturbinás motorok

rakétamotorok

Kémiai

folyékony	Zártláncú nyitott hurok fázisátmenettel Walther motor
Egyéb	Szilárd tüzelőanyag Üzemanyag hibrid

Nukleáris

Elektromos

Vérplazma
- elektromágneses gyorsító VASIMR
ión
Elektrotermikus
Elektrosztatikus

Egyéb

Külső égésű motorok

Turbinák és mechanizmusok turbinákkal a kompozícióban

A dolgozó test típusa szerint

Gáz	Gázturbinás üzem gázturbinás erőmű Gázturbinás motorok
Gőz	Kombinált ciklusú üzem Kondenzációs turbina
hidraulikus	propeller turbina

Tervezési jellemzők szerint

Axiális (axiális) turbina
centrifugális turbina
- sugárirányú
- átlós
Radiális-axiális turbina (Francis turbina)
Kaplan turbina
Pelton turbina (Pelton turbina)
Turbina Turgo
Daria rotor
Walesi turbina
Turbina Tesla
Segner kereke

Elektromos motorok
Egyenáram Váltakozó áram Többfázisú Három fázis Kétfázisú egyfázisú Egyetemes
Aszinkron	kondenzátor motor
Szinkron	Kefe nélküli (kapcsolt motor) Gyűjtő Reaktív szelep Stepper
Egyéb	Lineáris Hiszterézis Egypólusú Ultrahangos mendocino motor

Biológiai motorok
motoros fehérjék	aktin Dinein Kinesin Miozin Tropomiozin Troponin Flagellin

Lásd még örökmozgó Fogaskerék motor gumi motor