Тогтмол гүйдлийн цахилгаан моторгүй бол орчин үеийн ертөнц ямар байхыг төсөөлөхөд ч бэрх. Орчин үеийн аливаа механизм нь цахилгаан мотороор тоноглогдсон байдаг. Энэ нь өөр зорилготой байж болох ч дүрмээр бол түүний оршихуй нь маш чухал юм. Ойрын ирээдүйд тогтмол гүйдлийн хөдөлгүүрийн үүрэг улам л нэмэгдэх төлөвтэй байна. Өнөөдөр аль хэдийн энэ төхөөрөмжгүйгээр хурдыг тохируулах боломжтой өндөр чанартай, найдвартай, чимээгүй тоног төхөөрөмжийг бий болгох боломжгүй юм. Гэхдээ энэ бол улс орны төдийгүй дэлхийн эдийн засгийн хөгжлийн түлхүүр юм.
Тогтмол гүйдлийн моторын түүхээс
Нэрт эрдэмтэн Фарадей 1821 онд туршилт хийж байхдаа санамсаргүй байдлаар соронз ба гүйдэл дамжуулагчийг олж илрүүлжээ.бие биедээ нөлөөлөх. Ялангуяа байнгын соронз нь энгийн гүйдэл дамжуулагчийн хэлхээг эргүүлэхэд хүргэдэг. Эдгээр туршилтын үр дүнг цаашдын судалгаанд ашигласан.
Аль хэдийн 1833 онд Томас Дэвенпорт жолоодох чадвартай жижиг цахилгаан мотортой загвар галт тэрэг бүтээжээ.
1838 онд Оросын эзэнт гүрэнд 12 хүний суудалтай зорчигчийн завь бүтээгдсэн. Энэхүү цахилгаан моторт завь Нева мөрний дагуу урсгалын эсрэг явахад зөвхөн шинжлэх ухааны нийгэмлэгийн сэтгэл хөдлөлийн жинхэнэ тэсрэлт үүсгэсэн.
Тогтмол гүйдлийн мотор хэрхэн ажилладаг вэ
Хэрэв та сургуулийн физикийн хичээл дээр хийдэг шиг ажлыг өнгөцхөн харвал үүнд ямар ч төвөгтэй зүйл байхгүй мэт санагдаж магадгүй юм. Гэхдээ энэ нь зөвхөн анхны харцаар л харагдаж байна. Үнэн хэрэгтээ цахилгаан жолоодлогын шинжлэх ухаан нь техникийн салбаруудын мөчлөгийн хамгийн хэцүү шинжлэх ухаан юм. Цахилгаан мотор ажиллуулах явцад олон тооны нарийн төвөгтэй физик үзэгдлүүд тохиолддог бөгөөд тэдгээр нь бүрэн ойлгогдоогүй бөгөөд янз бүрийн таамаглал, таамаглалаар тайлбарлагддаг.
Хялбаршуулсан хувилбарт тогтмол гүйдлийн моторын ажиллах зарчмыг дараах байдлаар тодорхойлж болно. Соронзон орон дотор дамжуулагчийг байрлуулж, гүйдэл дамжуулдаг. Түүнээс гадна, хэрэв бид дамжуулагчийн хөндлөн огтлолыг авч үзвэл түүний эргэн тойронд үл үзэгдэх хүч төвлөрсөн тойрог үүсдэг - энэ нь дамжуулагч дахь гүйдлийн улмаас үүсдэг соронзон орон юм. Өмнө дурьдсанчлан эдгээр соронзон орон нь хүний нүдэнд үл үзэгдэх юм. Гэхдээ тэдгээрийг нүдээр харах боломжийг олгодог энгийн заль мэх байдаг. Хамгийн хялбар арга бол утас дамжуулах фанер эсвэл зузаан цаасан дээр нүх гаргах явдал юм. Энэ тохиолдолд нүхний ойролцоох гадаргууг нарийн тархсан соронзон металлын нунтаг нимгэн давхаргаар хучих ёстой (нарийн модны үртэс ашиглаж болно). Хэлхээ хаагдах үед нунтаг хэсгүүд нь соронзон орны хэлбэрээр эгнэнэ.
Үнэн хэрэгтээ тогтмол гүйдлийн моторын ажиллах зарчим нь энэ үзэгдэл дээр суурилдаг. U хэлбэрийн соронзны хойд ба өмнөд туйлуудын хооронд гүйдэл дамжуулах дамжуулагчийг байрлуулсан. Соронзон орны харилцан үйлчлэлийн үр дүнд утас хөдөлгөөнд ордог. Хөдөлгөөний чиглэл нь туйлууд хэрхэн байрлаж байгаагаас шалтгаалдаг бөгөөд үүнийг гимлет дүрэм гэж нэрлэгдэх замаар нарийн тодорхойлж болно.
Амперийн хүч
Гүйдэлтэй дамжуулагчийг байнгын соронзны талбараас гаргах хүчийг Амперын хүч гэж нэрлэдэг - цахилгаан үзэгдлийн алдартай судлаачийн нэрээр. Гүйдлийн нэгжийг мөн түүний нэрээр нэрлэсэн.
Энэ хүчний тоон утгыг олохын тулд авч үзэж буй дамжуулагчийн гүйдлийг түүний урт болон соронзон орны хэмжээгээр (вектор) үржүүлэх шаардлагатай.
Томьёо нь дараах байдлаар харагдах болно:
F=IBL.
Хамгийн энгийн хөдөлгүүрийн загвар
Бүдүүлгээр хэлбэл, хамгийн анхдагч хөдөлгүүрийг бүтээхийн тулд соронзон орон дотор дамжуулагч материал (утас) хүрээг байрлуулж, гүйдэлээр тэжээх хэрэгтэй. Хүрээ нь тодорхой өнцгөөр эргэлдэж зогсох болно. Мэргэжилтнүүдийн хэллэг дээр энэ байр суурьцахилгаан хөтөчийн хэсгийг "үхсэн" гэж нэрлэдэг. Зогсоосон шалтгаан нь соронзон орон нь өөрөөр хэлбэл нөхөн олговортой байдаг. Өөрөөр хэлбэл, үр дүнгийн хүч тэгтэй тэнцүү болоход энэ нь тохиолддог. Тиймээс DC моторт төхөөрөмж нь нэг биш, харин хэд хэдэн хүрээг агуулдаг. Жинхэнэ аж үйлдвэрийн нэгжид (тоног төхөөрөмж дээр суурилуулсан) ийм энгийн хэлхээнүүд маш олон байж болно. Тиймээс нэг фрэйм дээр хүч тэнцвэртэй байх үед нөгөө хүрээ нь түүнийг "тэнэг байдлаас" гаргана.
Өөр өөр чадалтай хөдөлгүүрийн төхөөрөмжийн онцлог
Цахилгаан инженерийн ертөнцөөс хол байгаа хүн ч гэсэн тогтмол соронзон орны эх үүсвэргүй бол тогтмол гүйдлийн цахилгаан моторын тухай асуудал байхгүй гэдгийг шууд ойлгох болно. Төрөл бүрийн төхөөрөмжийг ийм эх сурвалж болгон ашигладаг.
Бага чадлын тогтмол гүйдлийн моторын хувьд (12 вольт ба түүнээс бага) байнгын соронз нь хамгийн тохиромжтой шийдэл юм. Гэхдээ энэ сонголт нь том хүч чадал, хэмжээтэй нэгжид тохиромжгүй: соронз нь хэтэрхий үнэтэй, хүнд байх болно. Тиймээс 220 В ба түүнээс дээш хүчдэлийн тогтмол гүйдлийн хөдөлгүүрийн хувьд индуктор (талбайн ороомог) ашиглах нь илүү тохиромжтой. Индуктор нь соронзон орны эх үүсвэр болохын тулд түүнийг тэжээх ёстой.
Цахилгаан моторын загвар
Ер нь аливаа тогтмол гүйдлийн моторын загварт дараах элементүүд орно.коллектор, статор ба арматур.
Арматур нь моторын ороомгийн холхивчийн элемент болдог. Энэ нь утас тавих зориулалттай периметрийн эргэн тойронд ховилтой цахилгааны зориулалттай нимгэн ган хуудаснаас бүрдэнэ. Энэ тохиолдолд үйлдвэрлэлийн материал нь маш чухал юм. Өмнө дурьдсанчлан цахилгаан ган ашигладаг. Энэ зэрэглэлийн материал нь зохиомлоор ургуулсан том ширхэгтэй, зөөлөн (нүүрстөрөгчийн агууламж багатай) шинж чанартай байдаг. Үүнээс гадна бүх бүтэц нь нимгэн, тусгаарлагдсан хуудаснаас бүрдэнэ. Энэ бүхэн нь шимэгчийн гүйдэл үүсэхийг зөвшөөрөхгүй бөгөөд арматурын хэт халалтаас сэргийлнэ.
Статор нь тогтмол хэсэг юм. Энэ нь өмнө нь хэлэлцсэн соронзны үүргийг гүйцэтгэдэг. Загварын моторын ажиллагааг лабораторид харуулахын тулд зарчмуудыг илүү ойлгомжтой, ойлгомжтой болгохын тулд хоёр туйлтай статорыг ашигладаг. Жинхэнэ үйлдвэрийн моторууд нь олон тооны хос туйлтай төхөөрөмжүүдийг ашигладаг.
Коллектор нь тогтмол гүйдлийн моторын ороомгийн хэлхээнд гүйдэл өгдөг унтраалга (холбогч) юм. Түүний оршихуй нь зайлшгүй шаардлагатай. Үүнгүйгээр хөдөлгүүр жигд биш, огцом ажиллах болно.
Хөдөлгүүрийн төрөл
Технологийн болон үндэсний эдийн засгийн бүх салбарт ашиглагдах, ашиглалтын явцад аюулгүй байдал, найдвартай байдлын бүх шаардлагыг хангасан универсал хөдөлгүүр гэж байхгүй.
Та тогтмол гүйдлийн мотор сонгохдоо маш болгоомжтой байх хэрэгтэй. Засвар нь маш хэцүү бөгөөд үнэтэй байдагзөвхөн зохих мэргэшсэн боловсон хүчин хийж болох процедур. Хөдөлгүүрийн хийц, хүчин чадал нь шаардлага хангахгүй бол засварт их хэмжээний хөрөнгө зарцуулагдана.
Тогтмол гүйдлийн мотор нь унадаг, инвертер, нэг туйлт, бүх нийтийн унадаг тогтмол гүйдлийн мотор гэсэн дөрвөн үндсэн төрөл байдаг. Эдгээр төрөл бүр өөрийн гэсэн эерэг ба сөрөг шинж чанартай байдаг. Тэдгээрийн талаар товч тайлбар өгөх хэрэгтэй.
DC унасан мотор
Энэ төрлийн моторыг хэрэгжүүлэх олон тооны боломжит арга байдаг: нэг коллектор ба тэгш тооны хэлхээ, хэд хэдэн коллектор ба хэд хэдэн ороомгийн хэлхээ, гурван коллектор ба ижил тооны ороомгийн эргэлт, дөрвөн коллектор, хоёр ороомгийн эргэлт, зангуу дээрх дөрвөн коллектор, дөрвөн хэлхээ, эцэст нь - хүрээгүй зангуутай найман коллектор.
Энэ төрлийн хөдөлгүүр нь гүйцэтгэл, үйлдвэрлэлийн харьцангуй энгийн байдлаараа онцлог юм. Ийм учраас үүнийг бүх нийтийн мотор гэж нэрлэх болсон бөгөөд түүний хэрэглээ маш өргөн хүрээтэй: тоглоомын радио удирдлагатай машинаас эхлээд Герман эсвэл Японд үйлдвэрлэсэн маш нарийн төвөгтэй, өндөр технологийн CNC машин хэрэгсэл хүртэл.
Инвертер моторын тухай
Ерөнхийдөө энэ төрлийн хөдөлгүүр нь коллектортой маш төстэй бөгөөд давуу болон сул талуудтай. Ганц ялгаа нь хөөргөх механизмд байдаг: энэ нь илүү их юмтөгс, энэ нь хурдыг хялбархан эргүүлж, роторын хурдыг тохируулах боломжийг олгодог. Иймээс энэ төрлийн тогтмол гүйдлийн моторын гүйцэтгэл нь хэд хэдэн үзүүлэлтээрээ коллекторын мотороос давуу юм.
Гэхдээ ямар нэгэн зүйлд ашиг байгаа бол зарим зүйлд алдагдалтай байх болно. Энэ бол орчлон ертөнцийн маргаангүй хууль юм. Тиймээс энэ тохиолдолд: давуу талыг нэлээд төвөгтэй, дур булаам техникээр хангадаг бөгөөд энэ нь ихэвчлэн бүтэлгүйтдэг. Туршлагатай мэргэжилтнүүдийн үзэж байгаагаар инвертер хэлбэрийн тогтмол гүйдлийн моторыг засах нь нэлээд хэцүү байдаг. Заримдаа туршлагатай цахилгаанчин ч гэсэн системийн доголдлыг оношлох боломжгүй байдаг.
Unipolyar DC моторын онцлог
Ашиглалтын зарчим нь хэвээрээ байх бөгөөд дамжуулагчийн соронзон орны гүйдэл ба соронзтой харилцан үйлчлэлд суурилдаг. Гэхдээ одоогийн дамжуулагч нь утас биш, харин тэнхлэг дээр эргэлддэг диск юм. Гүйдэл нь дараах байдлаар хангагдана: нэг контакт нь металл тэнхлэг дээр хаагддаг, нөгөө нь сойз гэж нэрлэгддэг металл тойргийн ирмэгийг холбодог. Ийм хөдөлгүүр нь нэлээд төвөгтэй дизайнтай тул ихэнхдээ бүтэлгүйтдэг. Гол хэрэглээ нь цахилгаан ба цахилгаан хөтөчийн физикийн чиглэлээр шинжлэх ухааны судалгаа юм.
Универсал коммутаторын моторын онцлог
Зарчмын хувьд энэ төрлийн хөдөлгүүрт шинэ зүйл байдаггүй. Гэхдээ энэ нь маш чухал шинж чанартай байдаг - ажиллах чадвартайтогтмол гүйдлийн сүлжээнээс болон хувьсах гүйдлийн сүлжээнээс. Заримдаа түүний энэ өмч нь тоног төхөөрөмжийг засварлах, шинэчлэхэд ихээхэн хэмжээний мөнгө хэмнэж чаддаг.
Хувьсах гүйдлийн давтамж нь хатуу зохицуулалттай бөгөөд 50 Герц байна. Өөрөөр хэлбэл сөрөг цэнэгтэй бөөмсийн хөдөлгөөний чиглэл секундэд 50 удаа өөрчлөгддөг. Зарим хүмүүс цахилгаан моторын ротор нь секундэд 50 удаа эргэлтийн чиглэлээ (цагийн зүүний дагуу - цагийн зүүний эсрэг) өөрчлөх ёстой гэж андуурдаг. Хэрэв энэ нь үнэн байсан бол хувьсах гүйдлийн цахилгаан моторыг ашиглах нь эргэлзээгүй байх болно. Бодит байдал дээр юу тохиолддог вэ: арматур ба статорын ороомгийн гүйдэл нь хамгийн энгийн конденсаторуудыг ашиглан синхрончлогддог. Тиймээс арматурын хүрээ дээрх гүйдлийн чиглэл өөрчлөгдөхөд түүний статор дээрх чиглэл бас өөрчлөгддөг. Тиймээс ротор нь нэг чиглэлд байнга эргэлддэг.
Харамсалтай нь энэ төрлийн тогтмол гүйдлийн моторын үр ашиг нь инвертер болон нэг туйлт мотортой харьцуулахад хамаагүй бага байдаг. Тиймээс түүний хэрэглээ нь ашиглалтын зардлыг (жишээ нь цэргийн инженерчлэл) харгалзахгүйгээр ямар ч үнээр хамаагүй найдвартай байх шаардлагатай нэлээд нарийхан хэсэгт хязгаарлагддаг.
Эцсийн заалт
Технологи зогсохгүй, өнөөдөр дэлхийн олон шинжлэх ухааны сургуулиуд хоорондоо өрсөлдөж, өндөр үр ашиг, гүйцэтгэлтэй хямд, хэмнэлттэй хөдөлгүүр бүтээхийг эрмэлзэж байна. Тогтмол гүйдлийн цахилгаан моторын хүч жилээс жилд нэмэгдэж байгаа бол тэднийэрчим хүчний хэрэглээ.
Эрдэмтэд ирээдүйг цахилгаан тоног төхөөрөмжөөр тодорхойлж, газрын тосны эрин тун удахгүй дуусна гэж таамаглаж байна.
