Sa ngayon ay imposibleng isipin ang sibilisasyon ng tao at high-tech na lipunan na walang kuryente. Ang isa sa mga pangunahing aparato na tinitiyak ang pagpapatakbo ng mga de-koryenteng kasangkapan ay ang makina. Nahanap ng makinang ito ang pinakamalawak na pamamahagi: mula sa industriya (mga tagahanga, pandurog, compressor) hanggang sa paggamit sa bahay (mga washing machine, drills, atbp.). Ngunit ano ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng isang de-koryenteng motor?
Destination
Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng de-koryenteng motor at ang mga pangunahing layunin nito ay upang ilipat ang mekanikal na enerhiya na kinakailangan para sa pagganap ng mga teknolohikal na proseso sa mga gumaganang katawan. Ang makina mismo ang bumubuo nito dahil sa kuryenteng natupok mula sa network. Sa mahalagang pagsasalita, ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng isang de-koryenteng motor ay upang i-convert ang elektrikal na enerhiya sa mekanikal na enerhiya. Ang dami ng mekanikal na enerhiyang nalilikha nito sa isang yunit ng oras ay tinatawag na kapangyarihan.
Mga Pagtinginengine
Depende sa mga katangian ng supply network, dalawang pangunahing uri ng motor ang maaaring makilala: sa direkta at sa alternating current. Ang pinakakaraniwang DC machine ay mga motor na may serye, independiyente at halo-halong paggulo. Ang mga halimbawa ng AC motors ay synchronous at asynchronous machine. Sa kabila ng maliwanag na pagkakaiba-iba, ang aparato at prinsipyo ng pagpapatakbo ng isang de-koryenteng motor para sa anumang layunin ay batay sa pakikipag-ugnayan ng isang konduktor sa kasalukuyang at isang magnetic field, o isang permanenteng magnet (ferromagnetic object) na may isang magnetic field.
Kasalukuyang loop - isang prototype ng engine
Ang pangunahing punto sa bagay tulad ng prinsipyo ng pagpapatakbo ng isang de-koryenteng motor ay maaaring tawaging hitsura ng metalikang kuwintas. Ang hindi pangkaraniwang bagay na ito ay maaaring isaalang-alang gamit ang halimbawa ng isang frame na may kasalukuyang, na binubuo ng dalawang konduktor at isang magnet. Ang kasalukuyang ay ibinibigay sa mga konduktor sa pamamagitan ng mga contact ring, na naayos sa axis ng umiikot na frame. Alinsunod sa sikat na panuntunan sa kaliwang kamay, ang mga puwersa ay kikilos sa frame, na lilikha ng metalikang kuwintas tungkol sa axis. Ito ay iikot nang pakaliwa sa ilalim ng pagkilos ng kabuuang puwersang ito. Ito ay kilala na ang sandaling ito ng pag-ikot ay direktang proporsyonal sa magnetic induction (B), kasalukuyang lakas (I), frame area (S) at depende sa anggulo sa pagitan ng mga linya ng field at ang axis ng huli. Gayunpaman, sa ilalim ng pagkilos ng isang sandali na nagbabago sa direksyon nito, ang frame ay mag-a-oscillate. Ano ang maaaring gawin upang lumikha ng isang permanentengdireksyon? Mayroong dalawang opsyon dito:
- baguhin ang direksyon ng electric current sa frame at ang posisyon ng mga conductor na may kaugnayan sa mga pole ng magnet;
- palitan ang direksyon ng mismong field, habang umiikot ang frame sa parehong direksyon.
Ang unang opsyon ay ginagamit para sa mga DC motor. At ang pangalawa ay ang prinsipyo ng AC motor.
Pagbabago ng direksyon ng kasalukuyang kamag-anak sa magnet
Upang mabago ang direksyon ng paggalaw ng mga naka-charge na particle sa conductor ng frame na may kasalukuyang, kailangan mo ng device na magtatakda ng direksyong ito depende sa lokasyon ng mga conductor. Ang disenyo na ito ay ipinatupad sa pamamagitan ng paggamit ng mga sliding contact, na nagsisilbing supply ng kasalukuyang sa loop. Kapag pinalitan ng isang singsing ang dalawa, kapag ang frame ay umiikot sa kalahating pagliko, ang direksyon ng kasalukuyang ay baligtad, at pinapanatili ito ng metalikang kuwintas. Mahalagang tandaan na ang isang singsing ay binuo mula sa dalawang halves, na nakahiwalay sa isa't isa.
DC machine design
Ang halimbawa sa itaas ay ang prinsipyo ng paggana ng isang DC motor. Ang tunay na makina, siyempre, ay may mas kumplikadong disenyo, kung saan dose-dosenang mga frame ang ginagamit upang mabuo ang armature winding. Ang mga conductor ng winding na ito ay inilalagay sa mga espesyal na grooves sa isang cylindrical ferromagnetic core. Ang mga dulo ng windings ay konektado sa insulated rings na bumubuo ng isang kolektor. Ang winding, commutator at core ay isang armature na umiikot sa mga bearings sa katawan ng motor mismo. Ang excitation magnetic field ay nilikha ng mga pole ng permanenteng magnet, na matatagpuan sa pabahay. Ang paikot-ikot ay konektado sa mga mains, at maaari itong i-on nang nakapag-iisa sa armature circuit o sa serye. Sa unang kaso, ang de-koryenteng motor ay magkakaroon ng independiyenteng paggulo, sa pangalawa - sunud-sunod. Mayroon ding pinaghalong disenyo ng excitation, kapag dalawang uri ng winding connection ang ginamit nang sabay-sabay.
Synchronous machine
Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng isang kasabay na motor ay upang lumikha ng umiikot na magnetic field. Pagkatapos ay kailangan mong ilagay sa patlang na ito ang mga conductor na naka-streamline na may pare-parehong kasalukuyang sa direksyon. Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng isang kasabay na motor, na naging napakalawak sa industriya, ay batay sa halimbawa sa itaas na may isang loop na may kasalukuyang. Ang umiikot na patlang na nilikha ng magnet ay nabuo gamit ang isang sistema ng windings na konektado sa mains. Karaniwang ginagamit ang mga three-phase windings, gayunpaman, ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng isang single-phase AC motor ay hindi mag-iiba mula sa isang three-phase one, maliban marahil sa bilang ng mga phase mismo, na hindi makabuluhan kapag isinasaalang-alang ang mga tampok ng disenyo. Ang mga paikot-ikot ay inilalagay sa mga puwang ng stator na may ilang pagbabago sa paligid ng circumference. Ginagawa ito upang lumikha ng umiikot na magnetic field sa nabuong air gap.
Synchronism
Ang isang napakahalagang punto ay ang sabaysabay na pagpapatakbo ng de-koryenteng motorang konstruksiyon sa itaas. Kapag ang magnetic field ay nakikipag-ugnayan sa kasalukuyang sa rotor winding, ang proseso ng pag-ikot ng motor mismo ay nabuo, na magiging kasabay na may paggalang sa pag-ikot ng magnetic field na nabuo sa stator. Pananatilihin ang synchronism hanggang sa maabot ang pinakamataas na torque, na sanhi ng paglaban. Kung tataas ang pag-load, maaaring ma-out of sync ang makina.
Induction motor
Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng isang asynchronous na de-koryenteng motor ay ang pagkakaroon ng umiikot na magnetic field at mga saradong frame (mga contour) sa rotor - ang umiikot na bahagi. Ang magnetic field ay nabuo sa parehong paraan tulad ng sa isang kasabay na motor - sa tulong ng mga windings na matatagpuan sa mga grooves ng stator, na konektado sa isang alternating boltahe network. Ang rotor windings ay binubuo ng isang dosenang closed loop-frames at karaniwang may dalawang uri ng execution: phase at short-circuited. Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng AC motor sa parehong mga bersyon ay pareho, tanging ang mga pagbabago sa disenyo. Sa kaso ng isang rotor ng squirrel-cage (kilala rin bilang isang squirrel cage), ang paikot-ikot ay ibinubuhos ng tinunaw na aluminyo sa mga puwang. Sa paggawa ng phase winding, ang mga dulo ng bawat phase ay inilalabas gamit ang mga sliding contact ring, dahil ito ay magpapahintulot sa mga karagdagang resistors na maisama sa circuit, na kinakailangan upang makontrol ang bilis ng engine.
Traction machine
Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng traction motor ay katulad ng sa isang DC motor. Mula sa supply network, ang kasalukuyang ay ibinibigay sa isang step-up transpormer. Dagdag paang three-phase alternating current ay ipinapadala sa mga espesyal na substation ng traksyon. May rectifier. Kino-convert nito ang AC sa DC. Ayon sa scheme, ito ay isinasagawa sa isa sa mga polarities nito sa mga wire ng contact, ang pangalawa - direkta sa mga riles. Dapat tandaan na maraming mga mekanismo ng traksyon ang gumagana sa isang dalas na naiiba sa itinatag na pang-industriya (50 Hz). Samakatuwid, ang isang frequency converter ay ginagamit para sa isang de-koryenteng motor, ang prinsipyo ng pagpapatakbo nito ay upang i-convert ang mga frequency at kontrolin ang katangiang ito.
Sa nakataas na pantograph, ibinibigay ang boltahe sa mga silid kung saan matatagpuan ang mga panimulang rheostat at contactor. Sa tulong ng mga controllers, ang mga rheostat ay konektado sa mga traksyon na motor, na matatagpuan sa mga axle ng bogies. Mula sa kanila, ang kasalukuyang dumadaloy sa mga gulong patungo sa mga riles, at pagkatapos ay babalik sa traction substation, kaya nakumpleto ang electrical circuit.
