AEB електрически

7.1. РАБОТА И СТРОИТЕЛСТВО

Две фиксирани полюси N и S произвеждат магнитен поток. В пространството между полюсите на желязното ядро ​​се поставя в цилиндър (Фиг. 7.1.1).

На външната повърхност на цилиндъра се поставя кръг меден проводник ABCD, изолирани от сърцевината. Неговите краища са свързани с два пръстена, които са насложени върху четката 1 и 2. четки Зл свързан товар.
Ако сърцевината се върти с честота п в посоката, показана на фигурата, ABCD на рулони, при въртене, ще преминават линиите на магнитното поле в краищата на EMF ще бъде индуциран. И ако бобината свързан с натоварване Зл, потокът и ток. посоката на тока се определя от правилото "на дясната ръка." Фигурата показва, че посоката на тока ще бъде от точки А и Б към г от до стр. Съответно, външната верига настоящите потоци от една четка за четката 2. четката 1, което се определя по ток в външната верига, означена (+) и четката 2, чрез които настоящите връща към машината обозначени (-). Чрез завъртане проводниците на рулони 180 ° аб и CD са обърнати, знакът на потенциала на четките 1 и 2 и да се промени в обратна посока на тока във външния кръг.
По този начин, синусоидален променлив ток (Фиг. 7.1.2) потоци във външния кръг.

Необходимо е да се прилага на колектора в устройството (фиг. 7.1.3) за отстраняване променлив ток.

В най-простия случай, двете половинки пръстени и са запоени завършва ABCD завои. Semirings изолирано една от друга и от вала. При завъртане в бобината ABCD все още променлив EMF, но при всяка четка ще EMF на само един знак: горната четка винаги ще има (+) и дъното - винаги (-).
Крива ток в външна верига ще има и друга форма (фиг. 7.1.4).

Графиката показва, че долната половина вълна заменя върха. Ако приложите повече от един кръг, и двата края и ги прилага към колекторните пластини, който сега е 4, кривата на поправеното ток ще бъдат различни.
Ако има няколко намотки отстранени крива напрежение ще бъде гладка (Фиг. 7.1.5).

DC машина е структурно състои от неподвижна част - и ротационното статора - ротор. Статорът има конструкция, към която са фиксирани магнитни полюси с намотки (Фиг. 7.1.6) на вътрешната повърхност.

Роторни машини често се наричат ​​котва. Той се състои от вал, цилиндричен дорник, намотката и колектора (фиг. 7.1.7).

Магнитните полюси и ядрото на котвата са изготвени от отделните ламарина електрически. Листа хартия са покрити или изолирани с лак за намаляване на загубите на хистерезис и вихрови токове. печалба колектор на медни плочи, които имат сложна форма (фиг. 7.1.8). Плаките са изолирани един от друг чрез специална топлоустойчива уплътнение. съществува Същата тази изолация между колектора и вала на двигателя. Набор от колекторните плочи, образуващи цилиндър колектор.

Към външната повърхност на колекторните съседни настоящите събиране четки, които са изработени от пресован въглерод на прах и мед.
Четка поставя в метална клетка и се притиска към комутатора от пружини (Фиг. 7.1.9).

7.2. Начин на управление на DC машина

Какво ме възбужда - понятие, свързано със създаването на главния магнитното поле на машината. В машини с електромагнитно поле възбуждане се генерира от основните полски намотки. Има структури, в които вълнение, генерирани от постоянните магнити, разположени върху статора.
Има четири стратегии за включване на статорните намотки на независима, паралелен, сериен и смесен възбуждане (Фигура 7.2.1.).

Снимки по точка б, в и г на фиг. 7.2.1, наречен самостоятелно схеми. Процесът на самовъзбуждане се дължи на остатъчното намагнитване на стълба и рамката. При въртене на котвата в този случай, малки по размер, магнитно поле (Фост = 0.02 0.03 FD) индуцира EMF - EOST.
Тъй възбуждане намотка е свързан към котвата чрез четки, токът ще тече в него. Този ток ще се увеличи и магнитните полюси на огнището ще увеличат едн на котвата. Най-EMF отново увеличи ток на възбуждане и магнитния поток ще се увеличи до пълен намагнитване на машината.

7.3. Арматура навиване Машини за постоянен ток

За да работите с DC машината изисква две намотки; поле за навиване и арматура ликвидация. Първо, както е известно, тя служи да се създаде машина главния магнитен поток и втори енергия преобразуване се случва.
Арматурата намотка е затворена система от проводници, предвидени в жлебовете.
Елемент е арматура намотка секцията, която може да бъде едно - или много от бобина. Секцията се състои от активната страна и намотката завърши. Когато котвата върти във всяка от активните страни индуцирани електродвижеща сила, чиято големина е равна на:

т.е. това зависи от магнитната индукция HRV поле проводник с дължина L и V. на скоростта в реално машина, дали генератор или двигател, в индуцирана EMF с участието на всички проводници на котвата ликвидация.
Стойността на общата ЕВФ:

където п - скоростта на въртене на котвата (ротор) / мин;
F - магнитните полюси поток;
Ge - постоянен коефициент, в зависимост от броя на навивките в секцията.
Арматура ликвидация може да се прехвърли и вълна. Loop намотка, ако тя представлява брутна база, е както следва (фиг 7.3.1.):

Разстоянието между активните страни на една секция, наречена първата стъпка ликвидация - y1. Разстоянието между началото на втората част и първият край се нарича втората стъпка на навиване - y2. Разстоянието между, в горната част на секцията, следвайки един след друг, стъпка нарича Получената - у. намотка стъпки определят от броя на канали.
Разстоянието между колекторните пластини, които са запоени началото и края на принадлежащи към един участък, наречен етап на колектора - СС. контур бобина 1. Етап YK = YK на определя от броя на колекторните пластини.
Разширена вълна намотка е както следва: (Фигура 7.3.2.).

Формата на роторната намотка е различен от контура и следователно ще различни секции за свързване.
Въпреки това, роторната намотка стъпки са общи с определението на цикъла.
Стъпка през колектора е много по-голямо от единица (р >> 1).

7.4. EMF или електромагнитни моменти генератор
DC

Както вече бе отбелязано, едн индуцира в намотката на въртящата генератора арматура поток пропорционално на магнитно поле и честотата на въртене:

Магнитния поток в генератора, както е известно, създава възбуждане ток Ic.
Ако завъртане котва в п постоянна честота и непрекъснато измерване на изходния едн E след това можем да се конструира крива Е = F (Ic) (Фиг. 7.4.1).

Тази връзка се нарича характеристика на празен ход. Тя е изградена на режима, когато генераторът е без външно натоварване, т.е. Тя празен ход.
Ако товарът свързан към генератор, напрежението на клемите му е по-малко от Е за спадане на напрежението в арматура веригата:

Където: U - напрежението на изводите;
E - режим едн хх.
ИЯ - тока на котвата;
RYA - съпротивлението на котвената верига.
спад на напрежението в котвата верига е обикновено по-малко от 2-8% генератор едн.
Намаляването на напрежението на изхода на генератора е свързан с магнитни машини котви поле размагнитване, както и спад на напрежението в намотката на двигателя.
Във всеки DC машина е взаимодействие между тока на котвата и магнитния поток ИЯ F. В резултат, всеки проводник на котвата намотка на електромагнитните сила действа:

където В - магнитна индукция,
ИЯ - токът в котвата, ликвидация,
L - дължина на котвата.
Посоката на тази сила се определя от правилото на лявата страна.
Тук можем да замени средната стойност на магнитната индукция и HRV ток във всеки проводник на котвата намотка I = ИЯ / 2 а.
получаваме

Електромагнитна въртящ момент, действащ върху котвата на машината, когато броят на намотки N:

където - е постоянна за дадена машина;
г - диаметър на котвата;
р - броят на полюсните двойки;
N - брой проводници на котвата намотка;
и - броят на двойки успоредни клонове.
Когато устройството е в режим генератор, електромагнитния момент действа срещу въртене на котвата, т.е. спирачка.
За да карате мотора генератор е необходима енергия, която трябва да покрие всички загуби в генератора:

където F - полезен генератор на електрическа енергия;
D OC - загуби в арматурата ликвидация;
D PB - загуби в възбуждане ликвидация;
D RM - загуба на намагнитване на машината;
D RMEH - механични загуби, свързани с триене на въртящите се части.

Ефективността на генератора определя от съотношението:

Модерна DC ефективност генератори е 90-92%.

7.5. постояннотокови двигатели

В съответствие с принципа на обратимостта на DC машината може да работи и като генератор и като мотор. EMF уравнение за двигателя е направена въз основа на закон, на 2-ри Кирхоф, като се има предвид посоката на ЕМП:

Токът в арматура веригата:

Съгласно формулата F = Ce Ea скорост п е дадено от:

Ние замени стойността на E от уравнение U = E - ИЯ RYA. получаваме:

т.е. оборотите на двигателя е пряко пропорционална на приложеното напрежение и обратно пропорционална на областта на магнитния поток.
От тази формула може да се види, че е възможно пътя на контрол на скоростта на двигателя DC на:
1. Чрез промяна мрежа напрежение U. Useti регулиране на приложеното напрежение може да се променя скоростта.
2. включване в съпротивлението на разширение котвената верига (R '= I + RDOB RYA). Чрез промяна RDOB на съпротива. промяна на честотата на въртене.
3. Чрез промяна на магнитния поток на ФА машини с постоянни магнити не е в регулация. Машини с електромагнити позволяват да се регулира F на потока чрез промяна на тока на възбуждане IB.
Фиг. 7.5.1. Това показва превключване верига в моторно мрежа DC.

Според закона за електромагнитната индукция, при преминаване през котвата намотка ток е неговото взаимодействие с магнитното поле проводници полюсите. Всяка намотка проводник ще действа електромагнитна сила Rem = HRV LI, пропорционална на полюсите на магнитната индукция B, дължината L на проводника и текущата I, протичащи през проводника.
Посоката на тази сила се определя от правилото на дясната ръка.
Без да се повтаря аргументите, представени за генератора DC, пишем израза за въртящ момент:

където CM - фактор на пропорционалност.
Въртящият момент от двигатели с независимо и паралелно възбуждане с увеличаване на натоварването може да се повиши или понижи, тъй като с увеличаване на консумацията на ток I и размагнитване полюсите намалява магнитния поток F.

Серия мотор са различни от посочените по-горе характеристики на двигателите.
От диаграмата на фиг. В 7.2.1, се вижда, че магнитният поток, генериран в възбуждане на машината намотка последователно с котвата ликвидация. Следователно, IB = ИЯ и изразяване на въртящия момент ще бъде:

Последната формула показва, че по-голям е натоварването на двигателя, толкова по-голям въртящ момент. Това прави мотора с поредица възбуждане незаменим за електротранспорт (трамвай, тролей и т.н.).
Обръщане или промяна на посоката на въртене на двигатели за постоянен ток може да бъде промяна в текущата полярност, или в котвата, ликвидация или прекратяване на възбуждане.

7.6. ротационен усилвател

Най-добре е конвенционален усилвател DC генератор с отделни възбуждане. Печалбата се определя от текущото съотношение на машината, преминаващ през котвата навиване на ток на възбуждане:

Тази печалба изпълнение е от порядъка на 15-30.
Засилване на способността на генератора може да бъде увеличена чрез използване на каскада от генератори превключване схема. В този случай, на изхода от първия генератор на втората възбуждаща намотка е свързан, както и на изхода от втория генератор ще надхвърли силата на първия вход на 1000 пъти или повече.
Cascade схема което рядко се използва заради тромавата и скъпа.
Най-често я използват така наречените електромашинни усилватели (ECU). Elek-на ECU изолационен схема, показана на фиг. 7.6.1.

Структурно електромашинни усилвател е колектор DC машина с отделни възбуждане, като два комплекта от четки (надлъжни 1-1, така и напречно 2-2).
Токът протича през възбуждане намотка Ic Fd създава надлъжната магнитен поток насочена по оста на машината поле. Когато котвата се върти върху напречните четки 2-2 "се появява EMF Е2 = С п Fd Тъй като те са накъсо, котвата намотка появява голям ток I2. Този ток в котвата намотка създава силна напречна магнитно поле на реакцията на котвата ~ р. неподвижно в пространството и насочена по оста на четката 2-2. Под влияние на магнитния поток в котвата намотка ~ р Ме-напред четки 1-1 "се появява едн Е1 = С п ~ р >> Е2. тъй като ~ р >> Fd. Когато сте свързани с четките 1-1 "товар RL верига протича ток Ия надвишава Ic ток от десетки хиляди пъти. Ротари усилвател се използва за автоматично управление на големи двигатели.

7.7. Единична Anchor Крак КОНВЕРТОРИ

За превръщане на AC DC да е известно, че се използват токоизправители. Превръщане на DC-AC преобразувател може да се реализира електрическа машина. Каскадата на две машини: (асинхронен променливотоков и DC генератор) е напълно решаване на този проблем.
Но има ситуации, когато е необходимо да се превърне ниско напрежение DC към DC пренапрежение. Това се прави с една единствена комбинация машина, състояща се от двигател и динамо с обща магнитна система. От страната е ниско напрежение електрически мотор, както и за високо напрежение - генератор DC с отделен възбуждане.
В същите арматура слотовете конвертор положи отделни намотки за ниско и високо напрежение. Краищата на намотките са свързани към съответния колектора (фиг. 7.7.1) на намотката на високо напрежение има значително по-голям брой проводници в ниско напрежение намотка.
Единична Anchor Крак преобразуватели са широко използвани в авиационните инженерство, както и в общи индустриални приложения, където основният източник на постоянен ток е батерия.
Единична Anchor Leg DC преобразуватели в трифазен променлив е различна от тази, която се счита за високо напрежение намотка се състои от

три секции, които са изместени един от друг от 120 °. Заключения секционни намотки са запоени към трите контактни пръстени и четки чрез ток събиране променлив ток се предава на потребителя.

7.8. DC Тачо

Тахогенератор нарича ниска мощност електрически машини, работещи в генераторен режим и за преобразуване на честотата на въртене в електрически сигнал.
Тахогенератори DC на принципа на действие и конструктивен дизайн са електрически комутатор, машина.
Тахогенератор изход характеристика е в зависимост от стойността на напрежението на клемите на котвата Uya честота на въртене п с постоянно възбуждане магнитен поток F и постоянно съпротивление Rload
Фиг. 7.8.1 илюстрира продукцията характеристика при различни тахогенератор Rload.

7.9. Микромоторни се използва в техническия творчеството на децата

Разнообразие от детски техническо творчество на продукти, не позволява фокусиране върху специфични решения.
Структурната състава на всяко движещо се тяло е почти винаги част от двигателя. Това е, че превръща електрическата енергия в механично движение.
система Движение модел зависи преди всичко от източника на захранване.
Ако моделът работи самостоятелно, а след това, разбира се, за нейните нужди и автономно-ти захранване. Това обикновено е електрохимична батерия или акумулатор.
При избора на електрическата верига е необходимо само да се споразумеят за напрежение на електродвигателя към електрическата мрежа.
нормални мрежово напрежение от 220 V се използва в стационарни инсталации, 127 V. прилагат стъпка надолу трансформатори и токоизправители понякога AC до DC за понижаване на напрежението до безопасно ниво.
Такива устройства не могат да бъдат включени в дизайна на продукта и се допълват.
Следващата таблица. 7.9.1 спецификация е най-използваните в техническите работни двигателите.