DC modur: yr egwyddor o weithredu. DC modur: y ddyfais

Yn gyntaf oll ddyfeisiwyd yn y 19eg ganrif cylchdroi peiriant trydan yn modur DC. Mae'r egwyddor o weithredu y mae wedi bod yn hysbys ers canol y ganrif ddiwethaf at yr amser presennol moduron DC (DPT) yn parhau i wasanaethu'r ffyddlon person, gosod mewn cynnig amrywiaeth o beiriannau a mecanweithiau defnyddiol.

Y DPT cyntaf

Gan ddechrau o'r 30au y 19eg ganrif yn eu datblygiad eu bod wedi mynd trwy sawl cam. Y ffaith yw bod hyd at ddiwedd y ganrif ddiwethaf injan eiliaduron unig ffynhonnell o bŵer oedd cell galfanig. Felly, gall pob un o'r moduron trydan cyntaf yn unig yn rhedeg ar hyn o bryd yn uniongyrchol.

Beth oedd y modur DC cyntaf? Yr egwyddor sy'n gweithredu y ddyfais a pheiriannau yn cael eu hadeiladu yn ystod hanner cyntaf y 19eg ganrif, fel a ganlyn. Y prif faes oedd set sefydlog o magnetau neu electromagnetau barhaol gwialen, nid oedd gan gylched magnetig caeedig cyffredinol. armature Ymwthiad-polyn ffurfiwyd nifer o magnetau gwialen ar wahân ar echel cyffredin, a oedd yn cael eu gyrru gan y lluoedd gwrthyrru a deniadol i polion y anwythydd. cynrychiolwyr nodweddiadol ohonynt yn peiriannau W. Ricci (1833) a B. Jacoby (1834) meddu ar switshis mecanyddol y presennol yn y electromagnetau â'r armatures cysylltiadau symudol yn y gylched y armature troellog.

Gan fod y peiriant yn rhedeg Jacobi

Beth oedd hyn yn egwyddor peiriant o weithredu? Engine Jacobi cyfredol gyson a'i analogs meddu torque electromagnetig pulsating. Yn ystod y cyfnod o gydgyfeirio polion arall y armature a'r anwythydd gan magnetig torque modur grym atyniad yn gyflym gyrraedd uchafswm. Yna, pan fydd y lleoliad polyn y armature gyferbyn â'r polion y anwythydd, switsh mecanyddol a thorri'r presennol yn y electromagnetau y armature. Torque yn gostwng i sero. Oherwydd y inertia y armature a'r polion angor mecanwaith gyrru allan o dan y polion anwythydd, ar y pwynt hwn ynddynt rhag y newid ar hyn o bryd yn cael ei gyflenwi i'r cyfeiriad arall, mae eu polaredd hefyd wrthdroi, a grym disgyrchiant i polyn agosaf y anwythydd ei ddisodli gan rym repulsive. Felly, mae'r modur yn cylchdroi Jacobi siociau olynol.

Mae'n ymddangos angor fforest gylchol

Wrth wraidd y peiriant solenoids armature Jacobi cyfredol diffodd o bryd i'w gilydd, maent yn creu maes magnetig diflannu, ac mae ei egni yn cael ei drawsnewid yn colli gwres yn y dirwyniadau. Felly, mae'r armature trosi electromechanical ffynhonnell pŵer ar hyn o bryd (cell electrocemegol) i mewn mecanyddol digwydd ynddo yn ysbeidiol. Yr hyn yr oedd ei angen ei gau gyda modur parhaus troellog presennol a fyddai'n llifo yn gyson yn ystod yr holl amser ei weithrediad.

Ac fuhtufn o'r fath gael ei sefydlu yn 1860. A Pachinotti. Yr hyn sy'n wahanol i'w rhagflaenwyr DC modur? Mae'r egwyddor o weithrediad y peiriant a'r ddyfais Pachinotti canlynol. Wrth i angorau defnyddiodd modrwy dur gyda adenydd sefydlog ar siafft fertigol. Yn yr achos hwn, nid oedd gan yr angor polion amlwg. Daeth neyavnopolyusnym.

coil armature dirwyn eu dirwyn rhwng adain o'r cylch, yn dod i ben ohonynt yn cysylltu mewn cyfres ar yr angor, ac o'r pwyntiau cysylltiad bob dau coiliau gwnaed tap cysylltu â platiau casglwr trefnu ar hyd y cylchedd waelod y siafft modur, mae nifer y sy'n hafal i nifer y coiliau. Roedd y armature cyfan ar gau ar ei hun a phwyntiau cyswllt serial o'i coiliau yn cael eu cysylltu â platiau casglwr cyfagos, a oedd yn llithro ar bâr o roleri cyflenwad cyfredol.

Mae'r angor fforest gylchol wedi ei osod rhwng y polion o ddau electromagnetau sefydlog anwythydd-stator, fel bod y llinellau grym a grëwyd ganddynt excitation maes magnetig a gynhwysir yn y wyneb silindrog allanol y armature modur yn y excitation begwn y gogledd pasio drwy'r armature fforest gylchol, heb symud i mewn i'r tu o'i twll, ac yn dod allan o dan de polyn.

Gan fod y peiriant yn rhedeg Pachinotti

Yr hyn yr oedd ganddo egwyddor o weithredu? Gweithiodd DC modur Pachinotti yn yr un ffordd ag y DPT modern.

Mae maes magnetig o bolion anwythydd gyda polareddau hyn bob amser wedi bod yn nifer penodol o arweinwyr y armature troellog gyfredol gyda chyfeiriad cyson, wherein y anwythydd o dan y gwahanol polion y cyfeiriad presennol armatwr wedi cael ei wrthdroi. Cyflawnwyd hyn drwy osod y rholeri cyflenwi presennol, sy'n gweithredu fel brwsys, yn y gofod rhwng y polion y anwythydd. Felly armatwr gyfredol ebrwydd llifo i'r coil drwy'r rholer, y plât casglwr a bondio hynny tapiau, sydd hefyd yn y gofod rhwng y polion, yna llifodd i gyfeiriadau gwahanol ar hyd dwy poluobmotkam-gangen, ac yn olaf yn llifo trwy'r linell gangen, plât casglwr a rholer yn interpolar arall egwyl. Wrth wneud hynny, yr angor coil o dan y polion y anwythydd newid, ond mae'r cyfeiriad y llif cyfredol aros yr un fath ynddynt.

Erbyn Gyfraith Ampere, yn ar gyfer pob arweinydd y coil armature gyda'r cyfredol ym maes magnetig y polyn anwythydd, yn rym sy'n cael ei bennu gan y cyfeiriad y rheol adnabyddus "gadael llaw." Gymharu â'r echelin y peiriant, pŵer hwn i greu torque, a swm y munudau yr holl grymoedd hyn yn rhoi amser gyfan o'r DPT, sydd eisoes o dan nifer o blatiau casglwr bron yn gyson.

DPT a gyda grammovskoy armature troellog fforest gylchol

Fel y digwyddodd yn aml yn hanes gwyddoniaeth a thechnoleg, nid yw'r ddyfais A. Pachinotti cael eu defnyddio. Cafodd ei anghofio am 10 mlynedd hyd nes yn 1870 ei fod yn annibynnol nid ailadrodd y rhwng Ffrainc a'r Almaen dyfeisiwr H. Gramm mewn dyluniad tebyg y generadur DC. Yn y peiriannau hyn, yr echelin y cylchdro yn llorweddol ac wedi cael ei ddefnyddio brwsys carbon llithro ar hyd y platiau casglwr dyluniadau bron yn gyfoes. Erbyn y 70 mlynedd fed y 19eg ganrif yr egwyddor o gwrthdroadwyedd beiriannau trydanol wedi dod yn adnabyddus, ac mae'r peiriant Gramm ddefnyddio fel generadur a DC modur. Mae ei egwyddor gweithredu eisoes yn cael ei ddisgrifio uchod.

Er gwaethaf y ffaith bod y ddyfais y armature cylch yn gam pwysig yn natblygiad DPT, ei dirwyn (grammovskoy elwir) oedd yn anfantais sylweddol. dim ond y maes magnetig y polion anwythydd yw'r rhai o'i ddargludyddion (a elwir gweithredol), a oedd yn gorwedd o dan y polion hyn ar wyneb silindrog allanol y armature. Iddyn nhw roedd yn cyd-fynd yr magnetig rym Ampere, torque mewn perthynas â'r echelin modur. Nid yw'r rhai dargludyddion anweithgar sy'n pasio drwy'r angor cylch agorfa yn cymryd rhan yn y gwaith o bryd greu. Maent yn unig yn ddiwerth afradloni egni ar ffurf gwres a gollir.

O'r cylch i'r drwm angor

Afael â'r diffyg hwn angorau cylch llwyddodd yn 1873 gan yr enwog o'r Almaen trydanol F. Gefner-Alteneku. Sut wnaeth mae'n gweithredu'n DC modur? Yr egwyddor sy'n gweithredu y ddyfais, ei stator anwythydd yr un fath â'r modur gyda'r cylch troellog. Ond mae dyluniad y armature a'i dirwyn newid.

Nododd Gefner-Altenek fod y cyfeiriad y cerrynt sy'n llifo armature o'r brwsh sefydlog, yn ddargludyddion grammovskoy weindio excitation ar bolion gerllaw bob amser gyferbyn, hy gellir eu hymgorffori yn y dirwyniadau lleoli yn y wyneb silindrog allanol y coil gyda lled (traw) hafal i'r cae polyn (cylchedd y armature, i un polyn y excitation).

Yn yr achos hwn, mae'n dod yn ddiangen yn y twll crwn y armature, ac mae'n troi i mewn i silindr solet (drwm). Mae hyn yn droellog ac angor ei hun derbyniodd enw'r drwm. Treuliant o gopr yn 'i ag yr un nifer o ddargludyddion gweithredol yn llawer llai nag yn grammovskoy troellog.

Angor gêr yn dod yn

Mae'r peiriannau a'r Gramm-Gefner wyneb angor Alteneka yn llyfn, ac mae ei arweinwyr troellog trefnu yn y bwlch rhyngddo a polion y anwythydd. Mae'r pellter rhwng arwyneb silindrog ceugrwm y polion excitation a dŵr wyneb amgrwm armature cyrraedd sawl milimetr. Felly, er mwyn creu cryfder maes magnetig a ddymunir ei angen i gymhwyso'r coiliau excitation gyda llu magnetomotive mawr (gyda nifer fawr o droeon). Mae hyn yn cynyddu'n sylweddol maint a phwysau'r peiriannau. Yn ogystal, mae'r arwyneb llyfn y coiliau armatwr roedd yn anodd i drwsio. Ond sut y gall hynny fod? Yn wir, ar gyfer y camau gweithredu ar y dargludydd gyda grym Ampere presennol rhaid iddo fod yn y pwyntiau yn y gofod gyda meysydd magnetig uchel (gyda dwysedd fflwcs magnetig).

Mae'n troi allan nad yw hyn yn angenrheidiol. Dangosodd Americanaidd H. dyfeisiwr Maxim gwn, pe yr angor yn perfformio drwm offer, ac mae'r rhigolau a ffurfiwyd rhwng y dannedd i osod y coil droellog drwm, gall y bwlch rhwng y polion a'r excitation yn cael ei leihau i ffracsiynau o filimedr. Mae'n bosibl i leihau'n sylweddol faint y coiliau excitation, ond nid yw'r DPT torque yn gostwng.

Gan fod y swyddogaethau modur DC o'r fath? Mae'r egwyddor o weithredu yn seiliedig ar y ffaith fod yr angor grym danheddog magnetig yn cael ei gymhwyso nid at y dargludyddion yn ei slotiau (maes magnetig ynddynt yn ymarferol absennol), ac i'r iawn dannedd. Mae presenoldeb bresennol yn y dargludydd yn y rhigol yn hanfodol ar gyfer y digwyddiad o grym hwn.

Sut i gael gwared o cerrynt trolif

gwelliant pwysig arall a wnaed dyfeisiwr enwog TA Edison. Yr hyn y mae'n ei ychwanegu at y modur DC? Yr egwyddor gweithredol wedi aros yr un fath, ond mae'r deunydd o oedd yn gwneud newid ei angor. Yn hytrach na hen enfawr yr oedd yn denau laminedig trydan ynysig oddi wrth ei gilydd gan daflenni dur. Mae hyn yn lleihau maint y cerrynt trolif (cerrynt Foucault) yn y armature, a gynyddodd effeithlonrwydd y peiriant.

Yr egwyddor sy'n gweithredu y modur DC

Yn fyr gellir ei lunio fel a ganlyn: wrth gysylltu â'r armature troellog modur gyffrous i ffynhonnell pŵer ynddi yn codi ar hyn o bryd mawr o'r enw y lifo'n ac yn fwy na sawl gwaith gwerth Goreuon. Ar ben hynny, o dan y polion excitation o gyferbyn gyfeiriad polaredd y cerrynt yn y dargludyddion y armature troellog yn yr un gyferbyn fel y dangosir yn y ffigur isod. Yn ôl y rheol, "llaw chwith", canllawiau hyn yw'r Ampere heddluoedd cyfeiriad gwrthglocwedd ac yn cario y armature i gylchdroi. Yn yr armatwr troellog dargludyddion achosir grym electromotif (cefn-EMF), cyfeirio oppositely at y ffynhonnell foltedd cyflenwi. Wrth i'r armature cynyddu cyflymiad ac yn ôl-EMF yn ei weindio. Yn unol â hynny, mae'r armatwr gyfredol yn cael ei leihau gan y cychwyn i werth sy'n cyfateb i'r nodweddion pwynt gweithredu injan.

Cynyddu cyflymder y cylchdro y armature, mae angen naill ai i gynyddu'r presennol yn ei coil neu leihau ôl-EMF ynddo. Gall yr olaf yn cael ei gyflawni drwy leihau maint y maes magnetig excitation drwy leihau'r cyfredol ym maes troellog. Mae'r dull hwn o reoli cyflymder DPT yn gyffredin.

Yr egwyddor sy'n gweithredu y modur DC gyda excitation ar wahân

Wrth gynnwys dirwyn cae terfynellau (OB) i ffynhonnell pŵer ar wahân (OM annibynnol) DPT pwerus fel arfer yn perfformio i'w gwneud yn fwy cyfleus i reoli maint y excitation ar hyn o bryd (er mwyn newid y cyflymder cylchdro). Ar yr eiddo y DPT gyda OB annibynnol DPT sylweddol debyg gyda ob, sy'n gysylltiedig yn gyfochrog â'r armature troellog.

Shunt DPT

Yr egwyddor sy'n gweithredu o cyfochrog DC maes modur presennol yn cael ei benderfynu gan y nodwedd mecanyddol, h.y. dibyniaeth o gyflymder cylchdro y torque llwyth ar ei siafft. Am y fath beiriant amrywiad cyflymder y newid o segura i'r torque llwyth Goreuon yn dod o 2 i 10%. Gelwir y rhain eiddo mecanyddol yn anhyblyg.

Felly, mae'r egwyddor gweithredu o modur DC gyda siyntio yn achosi ei gais mewn actuators gyda chyflymder cyson pan ystod amrywiad llwyth mawr. Fodd bynnag, fe'i defnyddir yn eang mewn ymgyrch trydan rheoledig gyda cyflymder amrywiol. Ar ben hynny, ar gyfer ei reoleiddio cyflymder yn cael ei ddefnyddio fel y newid o bryd armature a maes ar hyn o bryd.

excitation dilyniannol y DPT

Yr egwyddor sy'n gweithredu y modur DC o gyfres excitation fel cyfochrog, mae'n cael ei benderfynu gan y nodwedd mecanyddol, sydd yn yr achos hwn yn feddal, gan fod cyflymder injan yn amrywio'n fawr gyda newidiadau llwyth. Ble mae mwyaf manteisiol i ddefnyddio modur DC? Mae'r egwyddor gweithredol y cyflymder modur traction rheilffordd a ddylai leihau wrth oresgyn y cynnydd cyfansoddiad a dychwelyd at y cynnig enwol pan fydd y blaen yn llawn yn cyfateb i DPT gyda ddilyniannol OB cysylltu â'r armature troellog. Felly, mae cyfran sylweddol o'r locomotifau trydan yn y byd offer gyda dyfeisiau o'r fath.

Mae'r egwyddor gweithredol o modur DC gyda chyfres excitation gweithredu moduron traction bresennol fel pulsating sydd yn eu hanfod yr un peth gyda DPT RH cyson, ond a gynlluniwyd yn arbennig ar gyfer gweithredu gyda y gywiro eisoes ar fwrdd y cerrynt trydan yn cael crych sylweddol.