Коммутаторын мотор нь ороомог дахь гүйдлийн унтраалга ба роторын байрлал мэдрэгчийг ижил төхөөрөмж хэлбэрээр хийдэг синхрон цахилгаан машин юм - сойз коллекторын угсралт. Энэ төхөөрөмж олон хэлбэрээр ирдэг.
Сортууд
DC коммутаторын мотор нь ихэвчлэн дараах зүйлсийг агуулдаг:
- ханцуйны холхивч дээрх гурван туйлтай ротор;
- хоёр туйлт байнгын соронзон статор;
- зэс хавтан нь коммутаторын угсралтын багс.
Энэ иж бүрдэл нь өндөр хүч шаарддаггүй хүүхдийн тоглоомонд ихэвчлэн ашиглагддаг хамгийн бага чадлын шийдэлд зориулагдсан. Илүү хүчирхэг хөдөлгүүрүүд нь хэд хэдэн бүтцийн элементүүдийг агуулдаг:
- коллекторын угсралт хэлбэртэй дөрвөн бал чулуу багс;
- гулсмал холхивч дээрх олон туйлт ротор;
- дөрвөн туйлтай байнгын соронзон статор.
Ихэнхдээ ийм төрлийн мотор төхөөрөмжорчин үеийн машинд хөргөх, агааржуулалтын системийн сэнс, угаагч насос, арчигч болон бусад элементүүдийг жолоодоход ашигладаг. Мөн илүү төвөгтэй агрегатууд байдаг.
Хэдэн зуун ваттын цахилгаан моторын хүчин чадал нь цахилгаан соронзоноор хийсэн дөрвөн туйлтай статорыг ашигладаг. Түүний ороомгийг холбохын тулд хэд хэдэн аргын аль нэгийг ашиглаж болно:
- Ротортой цувралаар. Энэ тохиолдолд хамгийн их эргүүлэх хүчийг олж авдаг боловч сул зогсолтын хурд өндөр байдаг тул хөдөлгүүрийг гэмтээх эрсдэл өндөр байдаг.
- Ротортой зэрэгцээ. Энэ тохиолдолд ачааллын өөрчлөлтийн нөхцөлд хурд нь тогтвортой байх боловч хамгийн их эргүүлэх момент мэдэгдэхүйц бага байна.
- Ороомгийн нэг хэсэг цуваа, нэг хэсэг нь зэрэгцээ холбогдсон үед холимог өдөөлт. Энэ тохиолдолд өмнөх сонголтуудын давуу талуудыг хослуулсан болно. Энэ төрлийг машин асаахад ашигладаг.
- Тусдаа тэжээлийн эх үүсвэр ашигладаг бие даасан өдөөлт. Энэ тохиолдолд зэрэгцээ холболттой тохирох шинж чанаруудыг олж авна. Энэ сонголтыг бараг ашигладаггүй.
Коммутаторын мотор нь тодорхой давуу талуудтай: тэдгээрийг үйлдвэрлэх, засах, ажиллуулахад хялбар, ашиглалтын хугацаа нь нэлээд том. Сул талуудын хувьд дараахь зүйлийг ихэвчлэн онцлон тэмдэглэдэг: ийм төхөөрөмжүүдийн үр дүнтэй загвар нь ихэвчлэн өндөр хурдтай, бага эргэлттэй байдаг тул ихэнх хөтөч нь хурдны хайрцгийг суурилуулахыг шаарддаг. Энэхүү мэдэгдэл нь үндэслэлтэй юмУчир нь бага хурдтай ажилладаг цахилгаан машин нь үр ашгийг дутуу үнэлдэг, мөн үүнтэй холбоотой хөргөлтийн асуудалтай байдаг. Сүүлийнх нь тэдэнд зориулсан гоёмсог шийдлийг олоход хэцүү байдаг.
Универсал коммутатор мотор
Энэ хувилбар нь тогтмол гүйдлийн болон хувьсах гүйдлийн аль алинд нь ажиллах чадвартай тогтмол гүйдлийн нэг төрлийн машин юм. Энэхүү төхөөрөмж нь жижиг хэмжээтэй, жин багатай, зардал багатай, хурдыг хянахад хялбар тул зарим төрлийн гэр ахуйн цахилгаан хэрэгсэл, гар багаж хэрэгсэлд өргөн тархсан. Энэ нь ихэвчлэн АНУ болон Европын төмөр замд зүтгүүрийн машин хэлбэрээр олддог. Та цахилгаан моторын төхөөрөмжийг авч үзэж болно.
Дизайн онцлог
Энэ асуудлыг илүү сайн ойлгохын тулд танилцуулсан төхөөрөмжийн үндэс суурийг юу бүрдүүлсэн талаар илүү дэлгэрэнгүй авч үзэх хэрэгтэй. Бүх нийтийн хэлхээний мотор нь гэр ахуйн цахилгаан хангамжийн сүлжээн дэх хувьсах гүйдэлтэй ажиллахад оновчтой, цувралаар холбогдсон өдөөх ороомог бүхий шууд гүйдлийн төхөөрөмж юм. Мотор нь туйлшралаас үл хамааран нэг чиглэлд эргэлддэг. Энэ нь статор ба роторын ороомогуудын цуваа холболт нь тэдгээрийн соронзон туйлыг зэрэг өөрчлөхөд хүргэдэг бөгөөд үүнээс үүдэн үүсэх эргэлт нь нэг чиглэлд чиглэгддэг.
Юунаас бүтсэн бэ?
Хувьсах гүйдлийн хэлхээний мотор нь соронзон гүйдлийг ашигладагбага гистерезис бүхий зөөлөн материал. Эргэдэг урсгалын алдагдлыг багасгахын тулд энэ элементийг тусгаарлагчтай овоолсон хавтангаар хийсэн. Хувьсах гүйдлийн коллекторын машинуудын нэг хэсэг болох нэг фазын хэлхээний гүйдлийг долгионы тэгшитгэх аргыг ашиглахгүйгээр залруулах замаар олж авсан импульсийн гүйдлийн нэгжийг ялгах нь заншилтай байдаг.
Хувьсах гүйдлийн коммутаторын мотор нь ихэвчлэн дараах онцлог шинж чанартай байдаг: бага хурдтай горимд статорын ороомгийн индуктив эсэргүүцэл нь гүйдлийг тодорхой хязгаараас хэтрүүлэхийг зөвшөөрдөггүй, харин моторын хамгийн их эргэлт нь мөн нэрлэсэн 3-5-аар хязгаарлагдана. Механик шинж чанарыг ойролцоогоор тооцоолох нь статорын ороомгийг огтлох замаар хийгддэг - хувьсах гүйдлийг холбоход тусдаа гаралтуудыг ашигладаг.
Нилээд хэцүү ажил бол хүчирхэг хувьсах гүйдлийн коллекторын машиныг солих явдал юм. Хэсэг нь төвийг сахисан хэсгийг өнгөрөх үед ротортой холбогдож байгаа соронзон орон нь чиглэлээ эсрэгээр өөрчилдөг бөгөөд энэ нь тухайн хэсэгт реактив EMF үүсэх шалтгаан болдог. Энэ нь хувьсах гүйдэл дээр ажиллах үед тохиолддог. Хувьсах гүйдлийн коллекторын машинуудад реактив EMF бас явагддаг. Трансформаторын EMF-ийг энд тэмдэглэсэн болно, учир нь ротор нь цаг хугацааны явцад импульс үүсгэдэг статорын соронзон орон дотор байдаг. Коллекторын моторыг жигд эхлүүлэх боломжгүй, учир нь энэ үед машины далайц хамгийн их байх бөгөөд синхрончлолын хурд руу ойртох тусам пропорциональ буурах болно. Цаашидхурдатгал, шинэ өсөлтийг тэмдэглэх болно. Энэ тохиолдолд шилжих асуудлыг шийдэхийн тулд хэд хэдэн дараалсан алхмуудыг санал болгож байна:
- Авцуулах урсгалыг багасгахын тулд нэг эргэлттэй хэсгийг сонгох нь зүйтэй.
- Хэсгийн идэвхтэй эсэргүүцлийг нэмэгдүүлэх шаардлагатай бөгөөд үүний хувьд хамгийн ирээдүйтэй элементүүд нь сайн хөргөлт ажиглагдаж буй коллекторын хавтангийн резисторууд юм.
- Коммутаторыг хамгийн их эсэргүүцэлтэй хамгийн их хатуулагтай сойзоор идэвхтэй нунтаглах ёстой.
- Реактив EMF-ийг цуваа ороомогтой нэмэлт туйл ашиглан нөхөж болох ба трансформаторын EMF-ийн нөхөн олговорт параллель ороомог хэрэглэнэ. Сүүлчийн параметрийн утга нь роторын өнцгийн хурд ба соронзлох гүйдлийн функцээс хамаардаг тул ийм ороомог нь хараахан байхгүй байгаа боол хяналтын системийг ашиглахыг шаарддаг.
- Нийлүүлэлтийн хэлхээний давтамж аль болох бага байх ёстой. Хамгийн алдартай сонголт бол 16 ба 25 Гц.
- UKD-ийн эсрэг өөрчлөлтийг статор эсвэл роторын ороомгийн туйлшралыг солих замаар гүйцэтгэдэг.
Давуу болон сул тал
Харьцуулахдаа дараах нөхцлүүдийг ашиглана: төхөөрөмжүүд нь 220 вольтын хүчдэл, 50 Гц давтамжтай гэр ахуйн цахилгааны сүлжээнд холбогдсон байхад хөдөлгүүрийн хүч ижил байна. Төхөөрөмжийн механик шинж чанарын ялгаа нь сул тал эсвэл давуу тал байж болнохөтөчийн шаардлагаас хамаарна.
Тиймээс хувьсах гүйдлийн хэлхээний мотор: тогтмол гүйдлийн нэгжтэй харьцуулахад давуу тал:
- Сүлжээнд шууд холбогдох бөгөөд нэмэлт бүрэлдэхүүн хэсэг ашиглах шаардлагагүй. Тогтмол гүйдлийн нэгжийн хувьд засвар хийх шаардлагатай.
- Эхлэх гүйдэл хамаагүй бага бөгөөд энэ нь өдөр тутмын амьдралд хэрэглэгддэг төхөөрөмжүүдэд маш чухал юм.
- Хэрэв хяналтын хэлхээ байгаа бол түүний төхөөрөмж нь илүү хялбар байдаг - реостат ба тиристор. Хэрэв электрон эд анги эвдэрсэн бол коллекторын мотор, үнэ нь хүчин чадлаас хамаардаг бөгөөд 1400 рубль ба түүнээс дээш хэлбэлзэлтэй хэвээр байх боловч тэр даруй бүрэн хүчин чадлаараа асна.
Тодорхой сул талууд бас бий:
- Статорын урвуу болон индукцийн улмаас алдагдлын улмаас нийт үр ашиг мэдэгдэхүйц буурдаг.
- Хамгийн их эргүүлэх момент мөн буурсан.
Нэг фазын коллекторын цахилгаан мотор нь асинхронтой харьцуулахад тодорхой давуу талтай:
- авсаархан байдал;
- сүлжээний давтамж, хурдтай холбоогүй;
- мэдэгдэхүйц эхлэх эргэлт;
- автомат горимд хурдны пропорциональ бууралт, өсөлт, түүнчлэн ачаалал нэмэгдэхийн хэрээр эргэлтийн момент нэмэгдэх бөгөөд тэжээлийн хүчдэл өөрчлөгдөөгүй хэвээр байна;
- Хурдны хяналт нь тэжээлийн хүчдэлийг өөрчилснөөр нэлээд өргөн хүрээнд жигд ажиллах боломжтой.
Асинхрон мотортой харьцуулахад сул тал
- ачаалал өөрчлөгдөхөд хурд тогтворгүй болно;
- сойз цуглуулагчийн угсралт нь төхөөрөмжийг тийм ч найдвартай биш болгодог (хамгийн хатуу сойз ашиглах хэрэгцээ нь нөөцийг эрс багасгадаг);
- Хувьсах гүйдлийн сэлгэн залгалт нь коллектор дээр хүчтэй оч үүсгэж, радио хөндлөнгийн оролцоо үүсдэг;
- үйл ажиллагааны явцад дуу чимээ ихтэй;
- олон талт хэсэг нь олон тооны хэсгүүдээр тодорхойлогддог бөгөөд энэ нь хөдөлгүүрийг нэлээд том болгодог.
Орчин үеийн коммутаторын мотор нь механик араа болон ажлын хэсгүүдийн чадавхитай дүйцэхүйц нөөцөөр тодорхойлогддог.
Бусад харьцуулалт
Нэг хүчин чадалтай коллектор ба асинхрон моторыг харьцуулахдаа сүүлчийн давтамжаас үл хамааран өөр шинж чанарыг олж авна. Үүнийг доор дэлгэрэнгүй тайлбарлах болно. Бүх нийтийн коллекторын цахилгаан мотор нь "зөөлөн" шинж чанарыг хэрэгжүүлдэг. Энэ тохиолдолд момент нь босоо амны ачаалалтай шууд пропорциональ байдаг бол эргэлтүүд нь урвуу пропорциональ байна. Нэрлэсэн эргэлт нь ихэвчлэн дээд хэмжээнээс 3-5 дахин бага байдаг. Сул зогсолтын хурдыг хязгаарлах нь зөвхөн хөдөлгүүрийн алдагдлаар тодорхойлогддог бөгөөд хүчирхэг нэгжийг ачаалалгүйгээр асаах үед энэ нь сүйрч болно.
Асинхрон моторын шинж чанар нь "сэнс" юм, өөрөөр хэлбэл нэгж нь нэрлэсэнтэй ойролцоо хурдыг хадгалж, хурдыг бага зэрэг бууруулж эргүүлэх хүчийг аль болох огцом нэмэгдүүлдэг. Хэрэв бид энэ үзүүлэлтийн мэдэгдэхүйц өөрчлөлтийн талаар ярьж байгаа бол хөдөлгүүрийн эргэлт нь зөвхөн нэмэгдэхгүй төдийгүй буурдаг.тэг хүртэл, энэ нь бүрэн зогсоход хүргэдэг. Сул зогсолтын хурд нь тогтмол байхын зэрэгцээ нэрлэсэн хэмжээнээс арай өндөр байна. Нэг фазын асинхрон моторын онцлог шинж чанар нь ердийн нөхцөлд эхлүүлэх эргэлтийг үүсгэдэггүй тул асаахтай холбоотой нэмэлт асуудлууд юм. Нэг фазын статорын соронзон орон цаг хугацааны явцад лугшиж, эсрэг талтай хоёр талбарт хуваагддаг бөгөөд энэ нь бүх төрлийн заль мэхгүйгээр эхлэх боломжгүй болгодог:
- хиймэл фаз үүсгэдэг багтаамж;
- хуваагдсан ховил;
- хиймэл фаз үүсгэх идэвхтэй эсэргүүцэл.
Онолын хувьд фазын эсрэг эргэдэг талбар нь хэт ханасан соронзон систем болон эсрэг талын гүйдлээр ачаалагдсан ороомог дахь алдагдлын улмаас нэг фазын асинхрон нэгжийн хамгийн их үр ашгийг 50-60% хүртэл бууруулдаг. Нэг гол дээр хоёр цахилгаан машин байдаг бол нэг нь моторын горимд, хоёр дахь нь сөрөг горимд ажилладаг. Нэг фазын коллекторын цахилгаан мотор нь тухайн сүлжээн дэх өрсөлдөгчөө мэддэггүй нь харагдаж байна. Энэ бол өндөр нэр хүндтэй байх ёстой зүйл юм.
Цахилгаан моторын механик шинж чанар нь түүнийг ашиглах тодорхой хүрээг хангадаг. Хувьсах гүйдлийн сүлжээний давтамжаар хязгаарлагддаг бага хурд нь ижил төстэй чадлын асинхрон нэгжийг бүх нийтийн коллекторуудтай харьцуулахад жин, хэмжээтэй том болгодог. Гэсэн хэдий ч өндөр давтамжтай инвертерийн цахилгаан хэлхээнд оруулбал харьцуулж болох хэмжээс, жинд хүрч болно. Механик шинж чанарын хатуу байдал хэвээр байнагүйдэл хувиргах алдагдлыг нэмсэн мотор, түүнчлэн давтамжийн өсөлт, соронзон болон индуктив алдагдал нэмэгддэг.
Олон талт угсралтгүй аналогууд
Хувьсах гүйдлийн коммутаторын мотор нь механик шинж чанарын хувьд өөртэй нь хамгийн ойр байдаг аналогтой - хавхлагатай бөгөөд сойз коллекторын угсралтыг роторын байрлал мэдрэгчээр тоноглогдсон инвертерээр сольсон. Дараах системийг энэ нэгжийн цахим аналог болгон ашигладаг: Шулуутгагч, роторын өнцгийн байрлал мэдрэгч бүхий синхрон мотор, инвертертэй хослуулсан. Гэсэн хэдий ч роторт байнгын соронз байгаа нь хэмжээсийг хадгалахын зэрэгцээ хамгийн их эргүүлэх хүчийг бууруулдаг.
Үйл ажиллагааны зарчим
Коллекторын цахилгаан мотор нь төхөөрөмж нь цахилгаан энергийг механик энерги болон эсрэгээр хэрхэн хувиргадгийг харуулдаг. Энэ нь түүнийг генератор болгон ашиглах чадварыг харуулж байна. Коллекторын цахилгаан моторыг илүү нарийвчлан авч үзэх нь зүйтэй бөгөөд диаграм нь түүний чадварыг харуулах болно.
Физикийн хуулиудад соронзон орон дахь дамжуулагчаар цахилгаан гүйдэл дамжуулахад түүнд тодорхой хүч үйлчилнэ гэж тодорхой заасан байдаг. Энэ тохиолдолд баруун гарын дүрэм ажилладаг бөгөөд энэ нь цахилгаан моторын хүчин чадалд шууд нөлөөлдөг. Коммутаторын мотор яг энэ үндсэн зарчмаар ажилладаг.
Физик бидэнд үүнийг үндэс болгон заадагзөв зүйлийг бий болгох нь жижиг дүрэм юм. Энэ нь соронзон орон дээр эргэдэг хүрээ үүсгэх үндэс суурь болсон бөгөөд энэ нь коллекторын цахилгаан моторыг бий болгох боломжийг олгосон юм. Диаграммаас харахад хос дамжуулагчийг соронзон орон дээр байрлуулсан бөгөөд гүйдэл нь эсрэг чиглэлд, улмаар хүч ч мөн адил байна. Тэдний нийлбэр нь шаардлагатай эргүүлэх хүчийг өгдөг. Цахилгаан моторын төхөөрөмж нь илүү төвөгтэй байдаг, учир нь түүнд шаардлагатай бүхэл бүтэн цогцолбор, тухайлбал туйл дээрх гүйдлийн ижил чиглэлийг өгдөг коллектор нэмэгдсэн. Арматур дээр илүү олон ороомог байрлуулах замаар жигд бус хөдөлгөөнийг арилгаж, байнгын соронзыг ороомгоор сольсон нь шууд гүйдлийн хэрэгцээг арилгасан. Энэ нь эргүүлэх хүчийг нэг чиглэл өгөх боломжтой болгосон.
Өөрийнхөө гараар цахилгаан мотор засварлах
Бусад төхөөрөмжийн нэгэн адил энэ төхөөрөмж ямар ч шалтгаанаар доголдож болно. Хэрэв таны зургийг бидний тоймоос харж болох цахилгаан мотор нь шаардлагатай тооны эргэлтийг авч чадахгүй эсвэл босоо ам нь асах үед эргэдэггүй бол гал хамгаалагч нь асгарсан, эвдэрсэн эсэхийг шалгах хэрэгтэй. арматурын цахилгаан хэлхээ, хэрэв төхөөрөмж өөрөө хэт ачаалалтай бол. Ихэнхдээ хэт ачаалал нь хэвийн бус гүйдлийн хэрэглээнд хүргэдэг. Энэ эвдрэлийг арилгахын тулд механик хурдны хайрцаг, тоормосыг сайтар шалгаж, хэт ачааллын шалтгааныг арилгах шаардлагатай.
Цахилгаан моторын хийц нь асахдаа зарцуулдаг.тодорхой хэмжээний гүйдэл. Хэрэв энэ нь нэрлэсэн утгаас их байвал зэрэгцээ болон цуваа ороомгийн холболтын уялдаа холбоог бие биенээсээ, түүнчлэн реостаттай холбоотой эсэхийг шалгах шаардлагатай. Цахилгаан моторын засварыг өөрөө хийхдээ нэлээд тодорхой алдаа гаргадаг. Ялангуяа шунт ороомгийг реостатын цахилгаан эсэргүүцэлтэй цуваа холбож эсвэл цахилгаан сүлжээний нэг шонтой холбож болно.
Ажлын өдөөх ороомгийн холболтын тууштай байдлыг шалгахдаа шунт ороомгийн нэг үзүүрийг зангууны төгсгөлтэй, хоёр дахь нь реостатын нумаас гарч буй цахилгаан дамжуулагчтай холбох замаар гүйцэтгэнэ. Ихэвчлэн энэ цахилгаан дамжуулагчийн хөндлөн огтлол нь бусадтай харьцуулахад арай бага байдаг тул меггергүйгээр илрүүлж болно. Цахилгаан унтраалгыг асаагаад реостатын гулсагчийг дунд байрлал руу шилжүүлсний дараа чөлөөт төгсгөлд тэжээл өгнө. Хяналтын чийдэнгийн тусламжтайгаар бүх дамжуулагч төгсгөлүүдийн дараалсан шалгалтыг гүйцэтгэдэг. Тэдгээрийн аль нэгэнд хүрэхэд дэнлүү асах ёстой, гэхдээ нөгөөгөөр нь асахгүй. Моторыг бүхэлд нь ингэж шалгадаг. Гүйцэтгэсэн ажлын үнэ нь тухайн нэгжийн эвдрэлийн төрлөөс хамаарна.
Төхөөрөмжийг ажиллуулах явцад нэрлэсэн хэмжээнээс бага олон тооны эргэлт гарсан бол үүний гол шалтгаан нь ихэвчлэн бага сүлжээний хүчдэл, төхөөрөмжийн хэт ачаалал, их хэмжээний сэтгэл хөдөлгөм гүйдэл юм. Хэрэв эсрэг шинж чанартай ажиллах боломжгүй бол өдөөх хэлхээг шалгаж, илрүүлсэн бүх согогийг арилгах шаардлагатай.та өдөөх гүйдлийн хэвийн утгыг тохируулж болно. Зарим тохиолдолд моторыг эргүүлэх шаардлагатай байж болно.
Төхөөрөмж ажиллахгүй байгаа шалтгаан нь зэрэгцээ болон цуваа талбайн ороомгийн буруу хосолсон тохиолдолд холболтын зөв дарааллыг сэргээх шаардлагатай. Хэрэв ийм асуудлыг энгийн аргаар арилгах боломжгүй бол цахилгаан моторыг эргүүлэх шаардлагатай болно. Мөн цахилгаан сүлжээн дэх хүчдэлийн хэмжээг шалгах шаардлагатай, учир нь түүний нэрлэсэн утга нэмэгдэхийн хэрээр төхөөрөмжийн эргэлтүүд нэмэгдэж магадгүй юм.
