डीसी मोटर: कार्य को सिद्धान्त। डीसी मोटर: उपकरण

बिजुली मिसिन घुमाउँदा पनि 19 औं शताब्दीमा आविष्कार सबै को पहिलो एक डीसी मोटर छ। सञ्चालनको सिद्धान्त यो गति मा सेट उपयोगी मिसिन र तंत्र को एक किसिम, वर्तमान समय डीसी मोटर्स (डीपीटी) विश्वासी भई व्यक्ति सेवा जारी राख्न गत शताब्दीको बीचमा देखि ज्ञात गरिएको छ।

पहिलो डीपीटी

तिनीहरूले धेरै चरणमा मार्फत गएका छन् तिनीहरूको विकास मा 19 औं शताब्दीको 30 सेकेन्ड देखि सुरु गर्दै। तथ्यलाई गत शताब्दीको इन्जिन को अन्त सम्म छ Alternators शक्ति मात्र स्रोत एक galvanic सेल थियो। त्यसैले, पहिलो बिजुली मोटर्स को सबै मात्र प्रत्यक्ष वर्तमान मा चल्न सक्छ।

पहिलो डीसी मोटर के थियो? उपकरण र इन्जिन को सञ्चालन सिद्धान्त, को 19 औं शताब्दीको पहिलो आधा मा निर्मित भइरहेका छन् निम्नानुसार छ। मुख्य क्षेत्र एक सामान्य बन्द चुम्बकीय सर्किट छैन, स्थायी चुम्बक वा electromagnets रड को एक स्थिर सेट थियो। Salient-पोल कवच प्रारंभ को डंडे गर्न घृणित र आकर्षक सेना द्वारा संचालित थिए जो एक साधारण अक्ष, मा धेरै अलग रड चुम्बक गठन। ती विशिष्ट प्रतिनिधिहरूको इन्जिन डब्ल्यू Ricci (1833) र बी JACOBY (1834) सुसज्जित घुमावदार को कवच को क्षेत्रीय मा armatures चल्ने सम्पर्क संग electromagnets मा हालको यांत्रिक स्विच थिए।

इन्जिन रूपमा Jacobi चलिरहेको छ

सञ्चालनको यो मिसिन सिद्धान्त के थियो? इन्जिन Jacobi स्थिर वर्तमान र यसको analogs धड्कने विद्युत टोक अधिकार। को कवच र चुम्बकीय आकर्षण शक्ति मोटर टोक द्वारा प्रारंभ को विपरीत डंडे को convergence को समयमा चाँडै अधिकतम पुग्यो। त्यसपछि, प्रारंभ, एक यांत्रिक स्विच को डंडे विपरीत भएको कवच को पोल स्थान र कवच को electromagnets मा हालको तोड्न। टोक शून्य खस्छ। कारण स्विच वर्तमान तिनीहरूलाई यो बिन्दु मा कवच को inertia र प्रारंभ डंडे अन्तर्गत देखि संचालित संयन्त्र एङ्कर डंडे बाहिर, आफ्नो ध्रुवीयता पनि उल्टाउन, विपरीत दिशा मा आपूर्ति छ, र प्रारंभ को निकटतम पोल गर्न गुरुत्वाकर्षण को शक्ति एक घृणित शक्ति द्वारा बदलिएको छ। तसर्थ, मोटर Jacobi क्रमिक झटके rotates।

यो कुंडलाकार एङ्कर देखिन्छ

को कवच solenoids इन्जिन Jacobi वर्तमान समय समयमा बन्द को कोर मा, तिनीहरूले एक चुम्बकीय क्षेत्र गायब सिर्जना गर्नुहोस्, र यसको ऊर्जा windings मा गर्मी घाटा परिवर्तन गरिएको छ। यसरी, therein intermittently को विद्युत रूपान्तरण वर्तमान शक्ति स्रोत कवच (विद्युत सेल) यांत्रिक मा भयो। यसको सञ्चालनको सम्पूर्ण समय समयमा निरन्तर प्रवाह हुनेछ जो निरन्तर मोटर वर्तमान घुमावदार के आवश्यक थियो बन्द भएको थियो।

र यस्तो fuhtufn 1860. एक Pachinotti मा स्थापित भएको थियो। यसको predecessors डीसी मोटर फरक के छ? इन्जिन र उपकरण को सञ्चालनको सिद्धान्त Pachinotti निम्न। एन्कर्सका रूपमा उहाँले ठाडो सापट अडिएको spokes एक इस्पात घन्टी प्रयोग। यस मामला मा, एङ्कर salient डंडे छैन। उहाँले neyavnopolyusnym भयो।

कवच तार लङ्गर मा श्रृंखला जडित छन् अन्त्य जो को घन्टी को spokes बीच घाउ थिए घुमावदार, र हरेक दुई coils को जडान अंक मोटर शाफ्ट को तल को मंडल साथ प्रबन्ध कलेक्टर प्लेट जोडिएको ट्याप थिए, संख्या, जो को coils को संख्या बराबर छ। सम्पूर्ण कवच नै मा बन्द भएको थियो र यसको coils को सिरियल जडान अंक आसन्न कलेक्टर प्लेट, जो वर्तमान आपूर्ति रोलर्स को एक जोडी मा घुमाउन जडान भएका छन्।

को कुंडलाकार एङ्कर यसको प्वाल को भित्री मा सार्ने बिना सिर्जना शक्ति को लाइनहरु excitation भनेर चुम्बकीय क्षेत्र कुंडलाकार कवच मार्फत पारित उत्तरी ध्रुव excitation मा मोटर कवच को बाहिरी सिलिण्डर सतह समावेश, दुई तय electromagnets प्रारंभ-स्टेटर को ध्रुवों को बीच राखिएको छ, र बाहिर अन्तर्गत आउँछ दक्षिण ध्रुव।

इन्जिन रूपमा Pachinotti चलिरहेको छ

उहाँले कार्य को एक सिद्धान्त के थियो? डीसी मोटर Pachinotti आधुनिक डीपीटी जस्तै तरिकामा काम गरे।

polarities संग प्रारंभ डंडे को चुम्बकीय क्षेत्र यस सधैं wherein को कवच वर्तमान निर्देशन विभिन्न डंडे अन्तर्गत प्रारंभ उल्टाउन गरिएको छ कवच स्थिर निर्देशन संग वर्तमान घुमावदार, को कंडक्टर को एक निश्चित संख्या छ। यो प्रारंभ को ध्रुवों को बीच अन्तरिक्ष मा, हालको आपूर्ति रोलर्स, जो ब्रश रूपमा कार्य राख्दै हासिल गरेको थियो। त्यसैले तात्कालिक वर्तमान रोलर, को कलेक्टर प्लेट मार्फत तार गर्न बग्ने र ध्रुवों को बीच अन्तरिक्ष मा पनि छ जो नल, अतिरिक्त बंधुआ कवच, त्यसपछि दुई poluobmotkam-शाखा साथ विपरीत दिशामा बग्ने, र अन्तमा अर्को interpolar शाखा लाइन, एक कलेक्टर प्लेट र रोलर बग्ने अन्तराल। त्यसो मा, प्रारंभ को डंडे अन्तर्गत तार एङ्कर परिवर्तन, तर वर्तमान प्रवाह को निर्देशन तिनीहरूलाई मा अपरिवर्तित रह्यो।

द्वारा Ampere व्यवस्था, प्रारंभ पोल, को चिरपरिचित नियम निर्देशन निर्धारण गरिन्छ जो एक शक्ति को चुम्बकीय क्षेत्रमा हालको संग कवच तार को प्रत्येक सञ्चालकको लागि "हात बायाँ।" इन्जिन को अक्ष सापेक्षित, टोक सिर्जना गर्न यो शक्ति, र यी सबै सेना को क्षण योगफल पहिले देखि नै छ जो धेरै कलेक्टर प्लेट अन्तर्गत लगभग स्थिर छ डीपीटी, कुल समय दिन्छ।

डीपीटी र एक कुंडलाकार कवच घुमावदार grammovskoy संग

अक्सर विज्ञान र प्रविधिको इतिहासमा भयो रूप मा, आविष्कार ए Pachinotti प्रयोग गरेका थिए। 1870 मा यो स्वतन्त्र यस्तै डिजाइन मा Franco-जर्मन आविष्कारक एच Gramm दोहोरिदैन सम्म यो 10 वर्ष को लागि भूल थियो डीसी बिजुली को। यी मिसिन मा, परिक्रमा को अक्ष तेर्सो छ र कलेक्टर प्लेट लगभग समकालीन डिजाइन साथ स्लाइड कार्बन ब्रश प्रयोग गरिएको छ। को 19 औं शताब्दीको 70 औं वर्ष द्वारा विद्युत मिसिन को reversibility सिद्धान्त राम्ररी थाह छ, र मिसिन Gramm प्रयोग बिजुली र डीसी मोटर रूपमा। यसको सञ्चालन सिद्धान्त पहिले नै माथि वर्णन गरिएको छ।

को घन्टी कवच को आविष्कार डीपीटी, यसको घुमावदार (भनिन्छ grammovskoy) को विकास मा एक महत्वपूर्ण चरण थियो भन्ने तथ्यलाई बावजुद एक महत्वपूर्ण drawback थियो। प्रारंभ डंडे को चुम्बकीय क्षेत्र मात्र कवच को बाहिरी सिलिण्डर सतह यी डंडे अन्तर्गत राख्नु जो आफ्नो कंडक्टर ती (सक्रिय termed), हुन्। तिनीहरूलाई यो चुम्बकीय सँगसँगै थियो Ampere, जबरजस्ती मोटर अक्ष आदर एक टोक। को अन्तर घन्टी एङ्कर पास ती निष्क्रिय कंडक्टर क्षण सिर्जना भाग थिएन। तिनीहरूले मात्र बेकारी गर्मी हानि को रूप मा ऊर्जा dissipated।

लङ्गर ड्रम गर्न घन्टी बाट

यो shortcoming घन्टी एन्कर्सका प्रसिद्ध जर्मन विद्युत एफ Gefner-Alteneku द्वारा 1873 मा सफल ठेगाना। यो डीसी मोटर कसरी functioned गर्नुभयो? उपकरणको सञ्चालन सिद्धान्त, यसको प्रारंभ स्टेटर को घन्टी घुमावदार संग मोटर जस्तै हो। तर कवच को डिजाइन र यसको परिवर्तन घुमावदार।

Gefner-Altenek औंल्याए को कवच वर्तमान स्थिर ब्रश देखि, कंडक्टर मा बगिरहेको निर्देशन आसन्न डंडे मा excitation घुमावदार grammovskoy कि सधैं विपरीत हो, अर्थात् तिनीहरूले (को excitation को एक पोल गर्न, कवच को मंडल) एक चौडाई (पिच) संग तार को बाहिरी सिलिण्डर सतह मा स्थित को windings को पोल पिच बराबर मा शामिल गर्न सकिन्छ।

यस मामला मा, यो कवच को परिपत्र प्वाल अनावश्यक हुन्छ, र यो एक ठोस सिलेंडर (ड्रम) मा उत्तेजित गर्दछ। यो घुमावदार र एङ्कर नै ड्रम को नाम पाए। सक्रिय कंडक्टर को नै नम्बर यसलाई मा तामा को खपत घुमावदार grammovskoy भन्दा धेरै कम छ।

एङ्कर गियर हुन्छ

मेशिनहरू र Gramm-Gefner Alteneka एङ्कर सतह चिल्लो थियो, र यसको घुमावदार कंडक्टर यो र प्रारंभ को ध्रुवों को बीच अंतर मा प्रबन्ध मिलाए। को excitation डंडे को concave सिलिण्डर सतह र कवच convex सतह बीच दूरी धेरै मिलिमिटरमा पुग्यो। त्यसैले, एक इच्छित चुम्बकीय क्षेत्र बल एक ठूलो magnetomotive शक्ति (पालैपालो एक ठूलो संख्या संग) संग excitation coils लागू गर्न आवश्यक सिर्जना गर्न। यो निकै को इन्जिन को आकार र वजन वृद्धि। साथै, कवच coils को चिल्लो सतह यसलाई समाधान गर्न गाह्रो थियो। तर कसरी हुन सक्छ? साँच्चै, हालको Ampere शक्ति यसलाई उच्च चुम्बकीय फिल्ड संग ठाउँ मा अंक हुनुपर्छ संग सञ्चालकको मा कार्य को लागि (एक चुम्बकीय प्रवाह घनत्व संग)।

यो आवश्यक छैन कि बाहिर गरियो। अमेरिकी आविष्कारक एच मैक्सिम बन्दूक लङ्गर गियर ड्रम प्रदर्शन भने, र दाँत बीच गठन भएको grooves को तार घुमावदार ड्रम राख्न, डंडे र excitation बीच अंतर एक मिलिमिटर को अंश कम गर्न सकिन्छ भन्ने देखाए। यो एकदम को excitation coils को आकार कम गर्न सम्भव छ, तर टोक डीपीटी घट्यो छैन।

यस्तो डीसी मोटर को कार्य रूपमा? सञ्चालनको सिद्धान्तलाई toothed एङ्कर चुम्बकीय शक्ति र धेरै दाँत आफ्नो स्लट मा कंडक्टर लागू (चुम्बकीय क्षेत्र तिनीहरूलाई मा व्यावहारिक अनुपस्थित छ) छ भन्ने तथ्यलाई आधारित छ। को नाली मा सञ्चालकको मा वर्तमान उपस्थिति यो शक्ति को घटना को लागि महत्वपूर्ण छ।

कसरी एडी धाराहरु को छुटकारा प्राप्त गर्न

अर्को महत्त्वपूर्ण सुधार प्रसिद्ध आविष्कारक TA एडीसन गरे। उहाँले डीसी मोटर के थपियो? सञ्चालन सिद्धान्त अपरिवर्तित बाँकी छ, तर जो देखि सामाग्री यसको एङ्कर परिवर्तन गरे। पूर्व विशाल सट्टा उहाँले एक शैल पातलो बिजुली इस्पात पानाहरू द्वारा दोश्रो देखि पृथक थियो। यो इन्जिन को दक्षता वृद्धि जो एडी धाराहरु (Foucault धाराहरु) को कवच मा, को परिमाण कम।

डीसी मोटर को सञ्चालन सिद्धान्त

एक शक्ति स्रोत गर्न उत्साहित मोटर घुमावदार को कवच जडान गर्दा therein को inrush भनिन्छ र धेरै पटक मूल्याङ्कन मूल्य अधिक ठूलो वर्तमान खडा: छोटकरीमा यसलाई रूपमा निम्नानुसार formulated हुन सक्छ। यसबाहेक, एउटै विपरीत मा घुमावदार को कवच को कंडक्टर मा धाराहरु को विपरीत ध्रुवीयता निर्देशन को excitation डंडे अन्तर्गत तलको आंकडा देखाइएको छ। अनुसार शासन, "हात बायाँ", यी गाइड को Ampere एक घडीको दिशा जानुहुन्न र घुमाउने गर्न कवच वहन छन्। को कवच मा कंडक्टर गराइएको घुमावदार electromotive शक्ति (फिर्ता-EMF), आपूर्ति भोल्टेज स्रोतमा oppositely निर्देशित। यसको घुमावदार मा कवच प्रवेग बढ्छ र फिर्ता-EMF रूपमा। तदनुसार, यो कवच वर्तमान इन्जिन अपरेटिङ बिन्दु विशेषताहरु अनुरूप मान गर्न सुरु देखि कम छ।

को कवच को परिक्रमा गति वृद्धि गर्न, यो त यसको तार मा हालको वृद्धि वा मा कम फिर्ता-EMF गर्न आवश्यक छ। उत्तरार्द्ध घुमावदार क्षेत्रमा हालको कम गरेर excitation चुम्बकीय क्षेत्र को परिमाण घट्दै द्वारा हासिल गर्न सकिन्छ। डीपीटी को गति नियन्त्रणमा यो विधि व्यापक छ।

अलग excitation संग डीसी मोटर को सञ्चालन सिद्धान्त

क्षेत्र घुमावदार टर्मिनलहरु (ओब) एक छुट्टै शक्ति स्रोत (स्वतन्त्र ओम) गर्न को समावेश संग शक्तिशाली डीपीटी सामान्यतया यो थप सुविधाजनक (को परिक्रमणहुनेकिसिमकोगती परिवर्तन गर्न) को excitation वर्तमान को परिमाण नियन्त्रण गर्न गर्न प्रदर्शन। ओब संग स्वतन्त्र ओब पर्याप्त समान डीपीटी, को कवच घुमावदार संग समानान्तर जडित संग डीपीटी को गुण मा।

अलग धकेलना डीपीटी

समानान्तर डीसी मोटर क्षेत्र वर्तमान को सञ्चालन सिद्धान्त यांत्रिक विशेषता, अर्थात् निर्धारण गरिन्छ यसको सापट मा लोड टोक को परिक्रमा गति को निर्भरता। को दर्जा दिइएको लोड टोक गर्न निस्क्रियगर्दै देखि संक्रमण मा यस्तो इन्जिन गति विभिन्नता लागि 2 देखि 10% छ। यी यांत्रिक गुण कठोर भनिन्छ।

यसरी, अलग धकेलना एक डीसी मोटर को कार्य सिद्धान्त स्थिर गति जब एक ठूलो लोड विभिन्नता दायराभित्र actuators यसको आवेदन गराउँछ। तर, यो व्यापक एक नियमन बिजुली ड्राइव चर गति संग प्रयोग गरिएको छ। यसबाहेक, यसको गति विनियमन लागि कवच वर्तमान र क्षेत्र वर्तमान को परिवर्तन रूपमा प्रयोग गर्न सकिन्छ।

को डीपीटी को क्रमिक excitation

समानान्तर रूपमा श्रृंखला excitation को डीसी मोटर को सञ्चालन सिद्धान्त, यो मामला मा नरम छ जो यांत्रिक विशेषता, निर्धारण गरिन्छ, किनभने इन्जिन गति निकै लोड परिवर्तन भिन्न हुन्छ। जहाँ एक डीसी मोटर प्रयोग गर्न सबैभन्दा लाभप्रद छ? को संरचना वृद्धि विजयी मा कम र सादा पूर्णतया घुमावदार को कवच जोडिएको ओब क्रमिक संग डीपीटी संग पत्राचार गर्दा नाममात्र गति फर्कन गर्नुपर्छ जो रेलवे कर्षण मोटर गति को सञ्चालन सिद्धान्त। तसर्थ, संसारमा बिजुली इन्जिनहरु को एक महत्वपूर्ण भाग यस्तो उपकरणहरू संग सुसज्जित।

श्रृंखला excitation एक डीसी मोटर को सञ्चालन सिद्धान्त रूपमा धड्कने वर्तमान कर्षण मोटर्स अनिवार्य डीपीटी लगातार आरएच संग नै हो जो लागू, तर विशेष अपरेसन बोर्ड मा पहिले नै सुधार विद्युत वर्तमान एक पर्याप्त लहर भइरहेको संग लागि डिजाइन।