Nothing found for Www Liveinternet Ru Click
Не найдено

Электродвигатели постоянного тока

Опубликовано: 03.12.2016

видео электродвигатели постоянного тока

Как работает двигатель постоянного тока.

«УПРАВЛЕНИЕ Движком» «Запуск»

Исторически 1-ый электродвигатель работал конкретно на неизменном токе, потому что во времена его изобретения в 1834 году Борисом Якоби единственным источником тока были гальванические батареи.

Механизм работы электродвигателя неизменного тока прост: в простом случае он имеет по одной паре полюсов на статоре и роторе, при всем этом направление тока в обмотке ротора два раза за оборот меняется с помощью специального устройства – коллектора, представляющего из себя набор пластинок, соответственный числу роторных обмоток.

При вращении ротора разные участки обмотки поочередно соединяются через щетки с наружным источником неизменного тока. Потому что электродвигатель с двухполюсным ротором имеет две мертвые точки, где пуск без наружного импульса неосуществим (полюса ротора находятся точно напротив полюсов статора, и равнодействующая сил отталкивания равна нулю), на практике употребляются только многополюсные роторы. Не считая того, повышение числа полюсов наращивает равномерность вращения ротора.

Подключение обмотки якоря может быть разным:

Независящее. езависимое.

Обмотка ротора не имеет прямого соединения со статором, такое подключение употребляется в схемах с регулировкой оборотов.

Сериесное.

Обмотка якоря включена поочередно со статором. При увеличении нагрузки на сериесный электродвигатель его обороты резко падают (но растет вращающий момент), при уменьшении нагрузки вероятен разнос. По этой причине сериесное возбуждение не употребляется там, где вероятен холостой ход электродвигателя. Традиционный пример сериесного мотора – авто электростартер.

Шунтовое.

Якорь подключается параллельно статору. При перегрузке вращающий момент на роторе не меняется, при отсутствии нагрузки не появляется разнос.

Смешанное.

Якорь имеет две обмотки, присоединенных поочередно статору и наряду с ним. По своим электромеханическим чертам компаундные электромоторы находятся меж сериесными и шунтовыми – они способны подымать вращающий момент при увеличении нагрузки и совместно с тем не склонны к разносу на холостом ходу.

Компаундное возбуждение нередко употребляется в электроинструменте, где нужно и ограничение наибольших оборотов, и устойчивость к росту нагрузок.

Зависимо от обоюдного направления магнитных потоков обеих обмоток различают прямое и оборотное компаундное включение: при оборотном включении и правильном конструировании ротора может быть поддержание размеренных оборотов при изменении нагрузки, но такая схема склонна к повторяющимся колебаниям частоты вращения.

Магнитное поле статора является неизменным, потому статор может производиться из массивных магнитов, не имея обмотки. Благодаря этому понижаются издержки меди на создание электродвигателя и миниатюризируется его цена.

Сфера внедрения электродвигателей неизменного тока – это сначала устройства и системы с батарейным питанием: от микромоторов карманных плейеров до массивных авто электростартеров, тяговые движки легких электромобилей и электрокаров, аккумуляторный электроинструмент.

При всех собственных плюсах (простота устройства, высочайший КПД, легкость реверса) электродвигатели постоянного тока имеют ряд суровых недочетов: При вращении ротора в питающей цепи появляются импульсные помехи в момент перехода ламелей коллектора мимо щеток, к которым добавляются радиопомехи из-за искрения на коллекторе. Сам коллектор и токопроводящие щетки безизбежно изнашиваются. Неравномерный износ ламелей коллектора и изолятора меж ними может приводить к нарушению контакта щеток и коллектора, понижению мощности и обгоранию ламелей. В ряде всевозможных случаев искрение щеток усиливается так, что появляется так называемое «кольцевое пламя» - сплошная область ионизированного воздуха, окружающая коллектор с разрушительными последствиями. Для противодействия этому в большинстве случаев употребляется принудительная вентиляция области коллектора, выносящая ионизированный воздух наружу.

УПРАВЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ Неизменного ТОКА

Более тривиальный метод управления оборотами электродвигателя неизменного тока – это изменение тока в его обмотках и, как следует, магнитного потока. Вначале в цепь питания ротора врубался мощнейший реостат, но этот метод управления имел очевидные недочеты:

Сложность автоматического поддержания оборотов.

Движок реостата приводился или вручную, или присоединялся к центробежному регулятору. В любом случае резкое повышение нагрузки не могло быть стремительно скомпенсировано.

Высочайшие утраты мощности.

На массивных электродвигателях реостат существенно грелся, снижая КПД двигательной установки и требуя введения дополнительного остывания.

Применение линейного стабилизатора для управления электродвигателем – это, на самом деле, подмена механического реостата электрическим: изменяя мощность, рассеиваемую линейным стабилизатором, изменяют ток в обмотках электродвигателя.

Главное преимущество таковой схемы – возможность сотворения устройств для поддержания оборотов с высочайшей скоростью реакции. Как понятно, при вращении коллектора появляются броски тока в момент подключения очередной секции обмотки ротора.

Частота этих импульсов строго пропорциональна оборотам мотора, что обширно употребляется в устройствах правления коллекторными движками. К примеру, авто доводчик стеклоподъемников автоматом отключает питание мотора, перестав фиксировать пульсацию тока в цепи питания стеклоподъемника (обнаружение момента остановки электродвигателя).

Улучшение силовой электроники и а именно создание ключей с низким своим падением напряжения в открытом состоянии (IGBT, MOSFET) позволило сделать системы электрического управления широтно-импульсной модуляцией. Сущность широтно-импульсной модуляции (сокращенно ШИМ) состоит в изменении продолжительности импульсов тока при сохранении их неизменной частоты.

Таковой способ регулировки имеет существенно больший КПД, потому что отсутствует элемент, на котором рассеивается излишняя мощность, как это было бы в случае использования реостата либо линейного стабилизатора напряжения.

Основной неувязкой схем с широтно-импульсной является индуктивность обмоток электродвигателя. Она делает неосуществимым мгновенное нарастание и падение тока, искажая форму прямоугольного сигнала, подаваемого на электродвигатель. В свою очередь, при неверном проектировании силового каскада ШИМ-контроллера это способно привести к перегреву силовых ключей и резкому падению КПД.

В начало Запуск ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ Неизменного ТОКА

В момент включения электродвигателя неизменного тока в питающую сеть появляется значимый бросок тока, потому что пусковой ток электродвигателя в пару раз (при мощностях, измеряемых кв – до 20) превосходит номинальный. По этой причине прямой запуск электродвигателей употребляется только при маленьких мощностях.

Всераспространенный метод понижения нагрузки на сеть при пуске электродвигателей высочайшей мощности – это реостатный пуск. В этом случае в момент включения мотора цепь ротора питается через мощнейший резистор либо набор резисторов, по мере набора оборотов закорачиваемых особыми контакторами. Осциллограмма тока якоря при всем этом становится близкой к пилообразной, а амплитуда пульсаций находится в зависимости от числа ступеней пускового реостата.

В тех случаях, когда нагрузка на электродвигатель находится в определенном данном спектре, реостатный запуск делается в автоматическом режиме при помощи реле времени. Эта схема употребляется на ряде электропоездов, но всераспространены и ручные контроллеры, управляемые машинистами.

Недочет реостатного запуска – огромные утраты на нагрев реостатов, из-за чего они обязаны иметь высшую мощность и в ряде всевозможных случаев искусственное остывание.

Этого лишен пуск изменением питающего напряжения, используемый в тех случаях, когда может быть управление источником тока, к примеру, в электро трансмиссиях неизменного тока: в момент запуска приводящий генератор движок работает на малых оборотах, плавненько набирая их по мере разгона.

Также могут применяться управляемые выпрямители, но этот метод более применим для электродвигателей низкой мощности.

В начало


Обзор, вскрытие и расчленение миниатюрного электродвигателя постоянного тока от детской игрушки


Электродвигатель ГСК-1500 27В постоянного тока 1,5кВт

rss