Թույլատրեք DC շարժիչի հիմունքները. Աշխատանքային սկզբունքի բացատրություն

Էլեկտրական շարժիչների տեխնոլոգիայի հիմնարար սկզբունքները հասկանալը կարևոր է ինժեներների, տեխնիկների և էլեկտրական համակարգերով աշխատող բոլոր անձանց համար: Դադարակի տեսակի տրամակայված հոսանքի (brush dc) շարժիչը արդյունաբերական կիրառություններում օգտագործվող ամենահիմնարար և տարածված շարժիչների դիզայններից է, որը առաջարկում է պարզություն, հուսալիություն և ճշգրիտ կառավարման հատկանիշներ: Այս շարժիչները հզորացրել են անթիվ սարքեր՝ սկսած փոքր կենցաղային սարքերից մինչև խոշոր արդյունաբերական սարքավորումներ, ինչը դրանք դարձնում է ժամանակակից ինժեներական անփոխարինելի բաղադրիչ: Նրանց պարզ կառուցվածքը և կանխատեսելի աշխատանքային հատկանիշները դարձրել են դրանք անփոփոխ արագության կառավարում և բարձր սկսած պտտման մոմենտ պահանջող կիրառությունների համար նախընտրելի ընտրություն:

Հիմնարար բաղադրիչներ և կառուցվածք

Ստատորի հավաքակազմը և մագնիսական դաշտի ստեղծում

Ստատորը կազմում է դադարած հաստատության արտաքին կառուցվածքը և կարևոր դեր է խաղում շարժիչի աշխատանքի համար անհրաժեշտ մագնիսական դաշտի ստեղծման գործում: Մշտական մագնիսներով ապահովված դասական հոսանքի շարժիչներում ստատորը կազմված է մշտական մագնիսներից, որոնք դասավորված են այնպես, որ ստեղծեն համազանգված մագնիսական դաշտ օդային միջակայքում: Այս մագնիսները սովորաբար պատրաստված են ֆերիտից, նեոդիմից կամ սամարիում-կոբալտից՝ յուրաքանչյուրը տալով տարբեր մագնիսական ուժ և ջերմաստիճանային հատկություններ: Մագնիսական դաշտի ուժն ու համազանգվածությունը ուղղակիորեն ազդում են շարժիչի պտտման մոմենտի արտադրության և արդյունավետության վրա:

Վնասված դաշտի մաքուր հարվածի հարցման շարժիչների համար ստատորը պարունակում է էլեկտրամագնիսներ, որոնք ստեղծված են պողպատե բևեռային մասերի շուրջը փաթաթված պղնձե փաթանոցներով: Այս դաշտային փաթանոցները կարող են միացվել հաջորդաբար, զուգահեռ կամ որպես առանձին գրգռման շղթա, որոնցից յուրաքանչյուրը տալիս է հստակ կատարման բնութագրեր: Պողպատե բևեռային մասերը կենտրոնացնում և ուղղություն են տալիս մագնիսական հոսքին՝ ապահովելով օպտիմալ փոխազդեցություն ռոտորային հանգույցի հետ: Ստատորի և ռոտորի միջև գտնվող օդային միջակայքը հատուկ նախագծված է՝ նվազագույնի հասցնելով մագնիսական դիմադրությունը՝ կանխելով մեխանիկական շփումը շահագործման ընթացքում:

Ռոտորի կառուցվածք և արմատուրի փաթանոցներ

Ռոտորը, որը նաև կոչվում է արմատուր, բաղկացած է շերտավոր պողպատե սերդից՝ պղնձե հաղորդիչներով, որոնք տեղադրված են նրա շրջագծի ընթացքում առկա խցիկներում: Այս շերտավորումները նվազեցնում են փոխադարձ հոսանքների կորուստները, որոնք հակառակ դեպքում կառաջացնեին ջերմություն և կնվազեցնեին արդյունավետությունը: Արմատուրի գալարումները ճշգրիտ կերպով են դասավորված որոշակի ձևանմուշով՝ հարթ պտտման մոմենտի արտադրությունն ապահովելու և պտտման մոմենտի տատանումները նվազագույնի հասցնելու համար: Հաղորդիչների քանակը, դրանց դասավորությունը և կոմուտատորի կառուցվածքը համատեղ աշխատում են՝ օպտիմալացնելով շարժիչի աշխատանքը կոնկրետ կիրառությունների համար:

Ժամանակակից մետաղակոթու տրամափողային շարժիչների ռոտորները ներառում են առաջադեմ նյութեր և արտադրության տեխնիկական մեթոդներ՝ արդյունավետությունն ու տևողականությունը բարելավելու համար: Բարձրորակ պղինձը ապահովում է ցածր դիմադրության կորուստներ, իսկ ճշգրիտ հավասարակշռումը նվազեցնում է թրթռոցը և երկարացնում է իրանի կյանքը: Ռոտորի իներցիայի մոմենտը ազդում է շարժիչի արագացման հատկանիշների վրա, դա դարձնելով կարևոր համար կիրառությունների համար, որտեղ պահանջվում են արագ արագության փոփոխություններ կամ ճշգրիտ դիրքի կառավարում:

Շահագործման սկզբունքներ և էլեկտրամագնիսական տեսություն

Էլեկտրամագնիսական ուժի ստեղծում

Գործումը մատակարար dc մոտոր հիմնված է հիմնարար սկզբունքի վրա, ըստ որի մագնիսական դաշտում գտնվող հոսանք տարանցող հաղորդիչը կրում է ուժ, որը ուղղահայաց է հոսանքի ուղղությանը և մագնիսական դաշտի ուժագծերին: Այս ուժը, որը նկարագրվում է Ֆլեմինգի ձախ ձեռքի կանոնով, ստեղծում է պտտման շարժում, որն ապահովում է շարժիչի առանցքի պտույտը: Այս ուժի մեծությունը կախված է հոսանքի ուժից, մագնիսական դաշտի լարվածությունից և հաղորդչի այն հատվածի երկարությունից, որն ընկած է մագնիսական դաշտում:

Երբ հաստատուն հոսանք անցնում է արմատուրի հաղորդիչներով, որոնք տեղադրված են ստատորի մագնիսական դաշտում, յուրաքանչյուր հաղորդիչ ենթարկվում է ուժի, որը համատեղ ստեղծում է պտտման մոմենտ ռոտորի առանցքի շուրջ։ Պտտման ուղղությունը կախված է հոսանքի ուղղությունից և մագնիսական դաշտի բևեռականությունից, ինչը հնարավորություն է տալիս հեշտությամբ փոխել այն՝ փոխելով կա՛մ արմատուրի հոսանքի, կա՛մ դաշտի հոսանքի ուղղությունը։ Այս էլեկտրամագնիսական փոխազդեցությունը էլեկտրական էներգիան փոխարկում է մեխանիկական էներգիայի՝ ցուցաբերելով նշանակալի արդյունավետություն, եթե ճիշտ է նախագծված և պահպանվում է։

Կոմուտացիայի գործընթաց և հոսանքի անջատում

Կոմուտացիայի գործընթացը, հավանաբար, դաշտային հաղորդալարերում հաստատուն կերպով փոխելով հոսանքի ուղղությունը՝ թույլ է տալիս շարժիչի անընդհատ պտույտը և հետևաբար կարևորագույն ասպեկտն է դաշտային հաղորդալարերով DC շարժիչի աշխատանքում: Երբ ռոտորը պտտվում է, ածխածին մետղկերը շարունակում է էլեկտրական կոնտակտը կոմուտատորի պղնձե սեգմենտների հետ, որը իր հերթին մեխանիկական անջատիչ է, և հակադարձնում է հոսանքի ուղղությունը հաղորդալարերում, երբ դրանք շարժվում են մագնիսական բևեռների միջև: Այս անջատումը պետք է տեղի ունենա ճիշտ պահին՝ ապահովելու համար հավասարաչափ մոմենտի արտադրում:

Կոմուտացիայի ընթացքում հաղորդիչում հոսանքը պետք է փոխի ուղղություն, երբ այն շարժվում է մեկ մագնիսական բևեռից մյուսը: Այս հոսանքի ուղղության փոփոխությունը ստեղծում է էլեկտրամագնիսական էֆեկտներ, որոնք կարող են առաջացնել կապտում, լարման ցատկեր և խցանի կյանքի կրճատում, եթե դրանք ճիշտ ձևով չեն կառավարվում: Առաջադեմ դաշտային հոսանքի շարժիչների կոնստրուկցիաները ներառում են միջակայքեր կամ հատուկ պտույտներ՝ այս վնասակար էֆեկտները չեզոքացնելու համար, որոնք ապահովում են հուսալի աշխատանք նույնիսկ բարդ պայմաններում: Կոմուտացիայի որակը ուղղակիորեն ազդում է շարժիչի արդյունավետության, էլեկտրամագնիսական միջամտության և ընդհանուր հուսալիության վրա:

Գործատուրքի բնութագրեր և կառավարման մեթոդներ

Մոմենտի և արագության հարաբերակցություններ

Լծակի ուժի արտադրությունը սեղմված տրանզիտորներով շարժիչներում հետևում է կանխատեսելի մաթեմատիկական հարաբերակցությունների, որոնք դրանք դարձնում են իդեալական կիրառման համար՝ ճշգրիտ կառավարման պահանջով: Շարժիչի լծակի ուժը ուղիղ համեմատական է արմատուրի հոսանքին, ինչը թույլ է տալիս հիանալի լծակի ուժի կառավարում հոսանքի կարգավորման միջոցով: Արագության-լծակի ուժի բնութագրական առանձնահատկությունը սովորաբար ցույց է տալիս արագության նվազում աճող բեռի դեպքում, ապահովելով բնական բեռի կարգավորում, որը շատ կիրառություններ օգտակար են համարում: Այս ներքին արագության կարգավորումը օգնում է պահպանել կայուն աշխատանք փոփոխվող բեռի պայմաններում:

Թույլատրված հաստոցի շարժիչներում արագության կառավարումը կարող է իրականացվել տարբեր եղանակներով, ներառյալ արմատուրի լարման կառավարում, դաշտի թուլացում և իմպուլսային լայնության մոդուլացիա: Արմատուրի լարման կառավարումը ապահովում է հարթ արագության փոփոխություն զրոյից մինչև հիմնական արագություն՝ պահպանելով լիարժեք պտտման մոմենտի հնարավորությունը: Դաշտի թուլացումը թույլ է տալիս աշխատանք հիմնական արագությունից բարձր՝ նվազեցնելով մագնիսական դաշտի ուժն ու սահմանափակելով հասանելի պտտման մոմենտը: Ժամանակակից էլեկտրոնային կառավարիչները հաճախ համատեղում են այս մեթոդները՝ ապահովելով օպտիմալ աշխատանք ամբողջ շահագործման տիրույթում:

Շահագործման արդյունավետություն և հզորության կորուստներ

Թույլատրեք հասկանալ տարբեր կորուստների մեխանիզմները դաշտային հաղորդալարերում, որոնք ներառում են պարույրաձև և փոխադարձ հոսանքների կորուստներ, որոնք աճում են հաճախականության և մագնիսական հոսքի խտության հետ։ Մեխանիկական կորուստները՝ սայթաքող մասերի և դաշտային մասերի շփման պատճառով, սովորաբար փոքր են, սակայն մեծ արագության դեպքում դառնում են նշանակալի։

Լծակի և կոմուտատորի կորուստները ներկայացնում են լծակավոր հաստատուն հոսանքի շարժիչների արդյունավետության եզակի առանձնահատկություն, քանի որ սահող կոնտակտը ստեղծում է ինչպես էլեկտրական դիմադրություն, այնպես էլ մեխանիկական շփում: Լծակի լարման անկումը, սովորաբար ընդհանուր 1-3 վոլտ, ներկայացնում է համեմատաբար հաստատուն կորուստ, որը ավելի կարևոր է դառնում ցածր լարման կիրառումներում: Լծակի ճիշտ ընտրությունը, կոմուտատորի սպասարկումը և շահագործման պայմանների վերահսկումը կարևոր ազդեցություն են ունենում այս կորուստների վրա և շարժիչի ընդհանուր հուսալիության վրա: Ընդհանրացված լծակային նյութերը և զսպանակների կոնստրուկցիաները օգնում են նվազագույնի հասցնել այս կորուստները՝ երկարաձգելով շահագործման կյանքը:

Կիրառություններ և ընտրման չափանիշներ

Համագործակցական և comerstrial կիրառումներ

Լցակոթով տրիգերները լայն կիրառություն ունեն այն դեպքերում, երբ անհրաժեշտ է պարզ արագության կառավարում, բարձր սկսական մոմենտ կամ ճշգրիտ դիրքավորում: Արդյունաբերական կիրառությունների շարքին են դասվում փոխադրիչները, փաթեթավորման սարքավորումները, տպագրական սարքերը և նյութերի տեղափոխման համակարգերը, որտեղ կարևոր է փոփոխական արագությամբ աշխատանքը: Ցածր արագությունների դեպքում բարձր մոմենտ ապահովելու հնարավորությունը լցակոթով տրիգերներին դարձնում է հատկապես հարմար անմիջական վարման համար, որտեղ այլապես անհրաժեշտ կլիներ արագության կրճատում:

Ավտոմոբիլային կիրառություններում լցակոթով տրիգերները օգտագործվում են ապակու մաքրիչներում, էլեկտրական պատուհաններում, նստատեղերի դիրքի կարգավորման համակարգերում և սառեցման օդափոխիչներում, որտեղ գնահատվում է նրանց փոքր չափսը և հուսալի աշխատանքը: Փոքր լցակոթով տրիգերները հանրամատ են սպառողական էլեկտրոնիկայում՝ սկսած համակարգչային օդափոխիչներից մինչև էլեկտրական ատամնապատվածներ: Բարդ էլեկտրոնային կառավարիչների առանց ակտիվացնելու մատակարարման աղբյուրից անմիջականորեն աշխատելու հնարավորությունը դրանք դարձնում է իդեալական մոբայլ կիրառությունների համար, որտեղ պարզությունն ու ցածր արժեքը առաջնահերթություն են:

Ընտրման պարամետրեր և նախագծման համար հաշվի առնվող գործոններ

ԲՀՌ-ով շարժիչի ճիշտ ընտրությունը պահանջում է զգոնորեն հաշվի առնել բազմաթիվ կատարողականի պարամետրեր՝ ներառյալ մոմենտի պահանջները, արագության սահմանները, շահագործման ռեժիմը և շրջակա միջավայրի պայմանները: Անընդհատ մոմենտի հաշվարկային արժեքը պետք է համապատասխանի կիրառման ստացիոնար պահանջներին, իսկ մաքսիմալ մոմենտի հաշվարկային արժեքը՝ պետք է կարողանա հաղորդանցել մեկնարկային և արագացման պահանջները: Արագության պահանջները որոշում են, թե արդյոք ստանդարտ շարժիչի կառուցվածքը բավարար է, թե անհրաժեշտ է հատուկ բարձր արագության կառուցվածք:

Շրջակա միջավայրի գործոնները զգալիորեն ազդում են դադարի տարբերակի ընտրության և կառուցման վրա: Ջերմաստիճանի չափազանցությունները ազդում են դադարի կյանքի, մագնիսական հատկությունների և պտույտի մեկուսացման վրա, ինչը պահանջում է նյութերի խիստ ընտրություն և ջերմային կառավարում: Խոնավությունը, աղտոտվածությունը և թրթռոցի մակարդակները բոլորը ազդում են հուսալիության և սպասարկման պահանջների վրա: Վտանգավոր միջավայրերում կիրառությունները կարող են պահանջել հատուկ կոնստրուկցիաներ, պայթյունավտանգ կառուցում կամ այլընտրանքային շարժիչների տեխնոլոգիաներ: Սպասարկման սպասվող ընդմիջումները և սպասարկման հասանելիությունը նույնպես ազդում են ընտրության գործընթացի վրա:

Պահպանություն և խնդիրների լուծում

Կանխարգելիչ սպասարկման ընթադարձքներ

Կանոնավոր սպասարկումը կենսական նշանակություն ունի դաշտային հարմարանքներով DC շարժիչների հուսալի աշխատանքը և ծառայողական կյանքը երկարաձգելու համար: Ամենաշատը ուշադրություն պահանջվում է կոմուտատորի և հարմարանքների հանգույցին, քանի որ դրանք ենթարկվում են մաշման և աղտոտման, ինչը կարող է ազդել կատարողականի վրա: Պարբերաբար պետք է ստուգվի հարմարանքների հավասարաչափ մաշումը, զսպանակների ճիշտ լարվածությունը և կոմուտատորի մակերևույթի վիճակը: Հարմարանքները պետք է փոխարինվեն մինչև չա excessive մաշումը հանգեցնի վատ հպման կամ թույլ տա հարմարանքների պահակներին հպվել կոմուտատորի մակերևույթին:

Փողոցների սպասարկումը ներառում է արտադրողի սպեցիֆիկացիաներին համապատասխան կանոնավոր հողանկարում և վերահսկում՝ ավելցուկ ձայնի, թրթռոցի կամ ջերմաստիճանի բարձրացման նկատմամբ, որոնք կարող են նշանակել մոտալուտ անսարքություն: Շարժիչի կողպածը պետք է մաքուր պահվի և ազատ լինի աղտոտող մասերից, որոնք կարող են խփել օդափոխման բացվածքները կամ ստեղծել աղտոտման ճանապարհներ: Էլեկտրական միացումները պահանջում են պարբերական ստուգում՝ ամրության, կոռոզիայի կամ վերատաքացման նշանների նկատմամբ, որոնք կարող են հանգեցնել կատարողականի անկման կամ անսարքության:

Տարածված խնդիրներ և ախտորոշման մեթոդներ

Բռնակների վրա չափազանց մեծ կապույտները ցույց են տալիս կոմուտացման խնդիրներ, որոնք կարող են առաջանալ մաշված բռնակների, աղտոտված կոմուտատորի մակերեսի կամ սխալ բռնակի կարգավորման հետևանքով: Բարձր դիմադրության միացումները, չափից ավելի բեռնվածությունը կամ սխալ լարումը նույնպես կարող են առաջացնել կապույտների աճ և շարժիչի կյանքի կրճատում: Ախտորոշման ընթադարձումը պետք է ներառի տեսողական ստուգում, էլեկտրական չափումներ և թրթռոցի վերլուծություն՝ խնդիրները նախքան անսարքությունները նույնացնելու համար:

Շարժիչի այրումը կարող է առաջանալ չափից ավելի բեռնվածության, փակված օդափոխության, ուղղորդիչների խնդիրների կամ կորուստները մեծացնող էլեկտրական անսարքությունների պատճառով: Գործարկման ընթացքում ջերմաստիճանի հսկումը օգնում է նույնացնել անսովոր պայմանները, իսկ հոսանքի չափումները կարող են ցույց տալ մեխանիկական չափից ավելի բեռնվածություն կամ էլեկտրական խնդիրներ: Անսովոր ձայները կամ թրթռոցները հաճախ ցույց են տալիս մեխանիկական խնդիրներ, ինչպիսիք են ուղղորդիչների մաշվածությունը, առանցքի անհամապատասխանությունը կամ անհավասարակշռված ռոտորները, որոնք պահանջում են անմիջական միջամտություն՝ հետագա վնասվածքները կանխելու համար:

Հաճախ տրամադրվող հարցեր

Ո՞րն է խողովակներով DC շարժիչների և խողովակներ չունեցող DC շարժիչների հիմնական տարբերությունը

Հիմնական տարբերությունը կомմուտացիայի մեթոդում է, որն օգտագործվում է շարժիչի պտույտներում հոսանքը փոխելու համար: Խողովակներով DC շարժիչները օգտագործում են մեխանիկական կոմուտացիա՝ ածխածին խողովակներով և բաժանված կոմուտատորով, իսկ խողովակներ չունեցող DC շարժիչները՝ էլեկտրոնային անջատիչներ՝ կիսահաղորդչային սարքերով, որոնք կառավարվում են դիրքի սենսորների միջոցով: Այս հիմնարար տարբերությունը ազդում է սպասարկման պահանջների, արդյունավետության, էլեկտրամագնիսային միջամտության և կառավարման բարդության վրա, որտեղ յուրաքանչյուր տեսակն ունի հստակ առավելություններ կոնկրետ կիրառությունների համար:

Որքա՞ն է սովորաբար տևում խողովակների կյանքը խողովակներով DC շարժիչում

Լծակի կյանքի տևողությունը զգալիորեն տարբերվում է՝ կախված շահագործման պայմաններից, շարժիչի կառուցվածքից և կիրառման պահանջներից, սովորաբար տատանվում է հարյուրավորից մինչև հազարավոր աշխատանքային ժամեր։ Լծակի կյանքի տևողության վրա ազդող գործոններից են հոսանքի խտությունը, կոմուտատորի մակերևույթի վիճակը, շահագործման ջերմաստիճանը, խոնավությունը և թրթռոցի մակարդակը։ Բարձր հոսանքով, բարձր ջերմաստիճաններում կամ աղտոտված միջավայրերում աշխատող շարժիչների դեպքում լծակի կյանքի տևողությունը կրճատվում է, իսկ մաքուր, վերահսկվող միջավայրերում և չափավոր нагрузкով աշխատող շարժիչների դեպքում այն կարող է զգալիորեն երկար լինել:

Կարո՞ղ են լծակային տրանսպորտային միջոցների շարժիչները արագությունը կարգավորել առանց պտտման մոմենտը կորցնելու

Դաշտային լծակի լիցքի վերահսկման մեթոդներ օգտագործելիս դաշտային հոսանքի շարժիչները կարող են պահպանել լրիվ պտտման մոմենտի հնարավորությունը ամբողջ արագության վերահսկման տիրույթում: Լիցքի վրա տեղադրված լարումը փոփոխելով՝ պահելով լրիվ դաշտի ուժ, շարժիչը կարող է աշխատել զրոյից մինչև հիմնական արագություն՝ հասանելի պահելով հաստատուն պտտման մոմենտ: Հիմնական արագությունից վեր, դաշտի թուլացման տեխնիկան կարող է ընդլայնել արագության տիրույթը, սակայն հասանելի պտտման մոմենտը նվազում է համեմատաբար մագնիսական դաշտի ուժի նվազման հետ:

Ինչն է պատճառ դառնում դաշտային հոսանքի շարժիչների էլեկտրամագնիսական միջամտություն ստեղծելու համար

Էլեկտրամագնիսական խանգարումները դաշտային հաղորդափոխիչներով DC շարժիչներում հիմնականում առաջանում են կոմուտացման գործընթացի ընթացքում, երբ արագ հոսանքի անջատումը ստեղծում է լարման ցատկեր և բարձր հաճախադրույթ էլեկտրական աղմուկ: Դաշտային հաղորդափոխիչի և կոմուտատորի սեգմենտների միջև մեխանիկական կոնտակտը առաջացնում է աղմուկ, որն առաջացնում է լայնաշերտ էլեկտրամագնիսական արտանետումներ: Կոմուտացման վատ պրոցեսը, որն առաջանում է մաշված դաշտային հաղորդափոխիչների, աղտոտված կոմուտատորի մակերեսների կամ սխալ տայմինգի պատճառով, խորացնում է այս էֆեկտները, ինչը շատ կարևոր է էլեկտրամագնիսական խանգարումները զգայուն կիրառումներում նվազագույնի հասցնելու համար ճիշտ սպասարկումն ու կոնստրուկցիան: