ლაბორატორიული სამუშაო ნომერი 9 ელექტროძრავის შესწავლა. საშინაო დავალების შემოწმება. როგორ მუშაობს ელექტროძრავა?

Გამოყენება გადახედვაპრეზენტაციები შექმენით საკუთარი ანგარიში ( ანგარიში) Google და შედით: https://accounts.google.com

სლაიდის წარწერები:

სურათებში განსაზღვრეთ ამპერის ძალის მიმართულება, დირიჟორში დენის მიმართულება, ხაზების მიმართულება. მაგნიტური ველი, მაგნიტის ბოძები. N S F = 0 გავიხსენოთ.

ლაბორატორიული სამუშაო#11 სწავლა ელექტროძრავი პირდაპირი დენი(მოდელზე). სამუშაოს მიზანი: DC ელექტროძრავის მოდელის გაცნობა მისი სტრუქტურით და ფუნქციონირებით. ინსტრუმენტები და მასალები: ელექტროძრავის მოდელი, ლაბორატორიული წყაროკვების ბლოკი, გასაღები, დამაკავშირებელი მავთულები.

Უსაფრთხოების წესები. მაგიდაზე არ უნდა იყოს უცხო ობიექტები. ყურადღება! Ელექტროობა! გამტარების იზოლაცია არ უნდა დაზიანდეს. არ ჩართოთ წრე მასწავლებლის ნებართვის გარეშე. ხელით არ შეეხოთ ელექტროძრავის მბრუნავ ნაწილებს. Გრძელი თმაუნდა მოიხსნას ისე, რომ ისინი არ მოხვდეს ძრავის მბრუნავ ნაწილებში. სამუშაოს დასრულების შემდეგ სამუშაო ადგილიმოაწესრიგეთ, გახსენით წრე და დაშალეთ.

სამუშაოს ბრძანება. 1. განვიხილოთ ელექტროძრავის მოდელი. მიუთითეთ მისი ძირითადი ნაწილები სურათზე 1. 1 2 3 ნახ.1 4 5 1 - ________________________________ 2 - ________________________________ 3 - ________________________________ 4 - ________________________________ 5 - ________________________________

2.შეაგროვეთ ელექტრული წრე, რომელიც შედგება დენის წყაროსგან, ელექტროძრავის მოდელისგან, გასაღებისგან, რომელიც აკავშირებს ყველაფერს სერიულად. დახაზეთ წრედის დიაგრამა.

3. დაატრიალეთ ძრავა. თუ ძრავა არ მუშაობს, იპოვნეთ მიზეზები და აღმოფხვრა ისინი. 4. შეცვალეთ დენის მიმართულება წრედში. დააკვირდით ელექტროძრავის მოძრავი ნაწილის ბრუნვას. 5.გამოიტანე დასკვნა.

ლიტერატურა: 1. ფიზიკა. მე-8 კლასი: სწავლა. ზოგადი განათლებისთვის ინსტიტუტები / A.V. Peryshkin - 4th ed. ფიზიკა. მე-8 კლასი: სწავლა. ზოგადი განათლებისთვის ინსტიტუტები / ნ.ს. პურიშევა, ნ.ე. 3. ლაბორატორიული სამუშაოები და საკონტროლო ამოცანებიფიზიკაში: რვეული მე-8 კლასის მოსწავლეებისთვის - სარატოვი: ლიცეუმი, 2009. 4. რვეული ლაბორატორიული სამუშაოებისთვის. სარაჰმან ი.დ. მუნიციპალური საგანმანათლებლო დაწესებულება ჩრდილოეთ ოსეთი-ალანია, მოზდოკას მე-8 საშუალო სკოლა. 5. ლაბორატორიული სამუშაო სკოლაში და სახლში: მექანიკა / V.F Shilov.-M.: განათლება, 2007. 6. ამოცანების კრებული ფიზიკაში. 7-9 კლასები: სახელმძღვანელო ზოგადი განათლების მოსწავლეებისთვის. ინსტიტუტები / V.I ლუკაშიკი, E.V. ივანოვა.-24 წ.-მ.: განათლება, 2010 წ.

გადახედვა:

ლაბორატორიული სამუშაო No11

(მოდელზე)

სამუშაოს მიზანი

მოწყობილობები და მასალები

პროგრესი.

ლაბორატორიული სამუშაო No11

DC ელექტროძრავის შესწავლა

(მოდელზე)

სამუშაოს მიზანი : გაეცანით DC ელექტროძრავის მოდელს მისი სტრუქტურით და ფუნქციონირებით.

მოწყობილობები და მასალები: ელექტროძრავის მოდელი, ლაბორატორიული კვების წყარო, გასაღები, დამაკავშირებელი მავთულები.

Უსაფრთხოების წესები.

მაგიდაზე არ უნდა იყოს უცხო საგნები. ყურადღება! Ელექტროობა! გამტარების იზოლაცია არ უნდა დაზიანდეს. არ ჩართოთ წრე მასწავლებლის ნებართვის გარეშე. ხელით არ შეეხოთ ელექტროძრავის მბრუნავ ნაწილებს.

ივარჯიშეთ ამოცანები და კითხვები

1.რა ფიზიკურ მოვლენას ეფუძნება ელექტროძრავის მოქმედება?

2.რა უპირატესობა აქვს ელექტროძრავებს თერმულთან შედარებით?

3. სად გამოიყენება DC ელექტროძრავები?

პროგრესი.

1. განვიხილოთ ელექტროძრავის მოდელი. მიუთითეთ მისი ძირითადი ნაწილები სურათზე 1.

2. აკრიფეთ ელექტრული წრე, რომელიც შედგება დენის წყაროსგან, ელექტროძრავის მოდელისგან, გასაღებისაგან, რომელიც აკავშირებს ყველაფერს სერიულად. დახაზეთ წრედის დიაგრამა.

ნახ.1

გამოიტანე დასკვნა.

3. დაატრიალეთ ძრავა. თუ ძრავა არ მუშაობს, იპოვნეთ მიზეზები და აღმოფხვრა ისინი.

4. შეცვალეთ დენის მიმართულება წრედში. დააკვირდით ელექტროძრავის მოძრავი ნაწილის ბრუნვას.

ნახ.1

ნებისმიერი ელექტროძრავა შექმნილია შესასრულებლად მექანიკური მუშაობამასზე გამოყენებული ელექტროენერგიის მოხმარების გამო, რომელიც, როგორც წესი, გარდაიქმნება ბრუნვით მოძრაობად. მიუხედავად იმისა, რომ ტექნოლოგიაში არის მოდელები, რომლებიც დაუყოვნებლივ ქმნიან სამუშაო სხეულის მთარგმნელობით მოძრაობას. მათ ხაზოვან ძრავებს უწოდებენ.

სამრეწველო დანადგარებში ელექტროძრავები მართავენ სხვადასხვა მანქანებსა და მექანიკურ მოწყობილობებს, რომლებიც მონაწილეობენ ტექნოლოგიურ წარმოების პროცესში.

შიგნით საყოფაცხოვრებო ნივთებიელექტროძრავები მუშაობენ სარეცხი მანქანები, მტვერსასრუტები, კომპიუტერები, თმის საშრობი, საბავშვო სათამაშოები, საათები და მრავალი სხვა მოწყობილობა.

ძირითადი ფიზიკური პროცესებიდა მუშაობის პრინციპი

შიგნით მოძრავებზე ელექტრო მუხტები, რომლებსაც ელექტრულ დენს უწოდებენ, ყოველთვის მოქმედებს მექანიკური ძალა, მიდრეკილია მათი მიმართულების გადახრისკენ მაგნიტური ველის ხაზების ორიენტაციის პერპენდიკულარულ სიბრტყეში. Როდესაც ელექტროობაგადის ლითონის გამტარიან მისგან დამზადებული ხვეული, მაშინ ეს ძალა მიდრეკილია გადაადგილდეს/მოტრიალდეს თითოეული დენის გამტარი და მთლიანი გრაგნილი.

ქვემოთ მოცემულ სურათზე ნაჩვენებია ლითონის ჩარჩო, რომლის მეშვეობითაც დენი მიედინება. მასზე გამოყენებული მაგნიტური ველი ქმნის F ძალას ჩარჩოს თითოეული ტოტისთვის, რაც ქმნის ბრუნვის მოძრაობას.

ეს არის ელექტრული და მაგნიტური ენერგიის ურთიერთქმედების თვისება, რომელიც დაფუძნებულია შექმნაზე ელექტრომამოძრავებელი ძალადახურულ დენის მატარებელ წრეში საჭიროა ნებისმიერი ელექტროძრავის მუშაობისთვის. მისი დიზაინი მოიცავს:

გრაგნილი, რომლის მეშვეობითაც ელექტრული დენი მიედინება. იგი მოთავსებულია სპეციალურ წამყვან ბირთვზე და დამაგრებულია ბრუნვის საკისრებში, რათა შემცირდეს ხახუნის ძალების წინააღმდეგობა. ამ სტრუქტურას როტორი ეწოდება;

სტატორი, რომელიც ქმნის მაგნიტურ ველს, რომელიც თავისი ძალის ხაზებით აღწევს როტორის გრაგნილის მოხვევებში გამავალ ელექტრულ მუხტებში;

საცხოვრებელი სტატორის საცხოვრებლად. სპეციალური სამონტაჟო სოკეტები მზადდება კორპუსის შიგნით, რომლის შიგნით დამონტაჟებულია როტორის საკისრების გარე რბოლები.

უმარტივესი ელექტროძრავის გამარტივებული დიზაინი შეიძლება წარმოდგენილი იყოს სურათით შემდეგი ტიპის.

როდესაც როტორი ბრუნავს, იქმნება ბრუნი, რომლის სიმძლავრე დამოკიდებულია მოწყობილობის ზოგად დიზაინზე, გამოყენებული ელექტრო ენერგიის რაოდენობაზე და მის დანაკარგებზე ტრანსფორმაციების დროს.

ძრავის მაქსიმალური ბრუნვის სიმძლავრე ყოველთვის ნაკლებია, ვიდრე მასზე გამოყენებული ელექტრო ენერგია. იგი ხასიათდება ეფექტურობის ფაქტორის სიდიდით.

ელექტროძრავების სახეები

გრაგნილებში გამავალი დენის ტიპის მიხედვით, ისინი იყოფა DC ან DC ძრავებად. ალტერნატიული დენი. ამ ორი ჯგუფიდან თითოეულს აქვს მოდიფიკაციების დიდი რაოდენობა სხვადასხვა ტექნოლოგიური პროცესების გამოყენებით.

DC ძრავები

მათი სტატორის მაგნიტური ველი იქმნება მუდმივად დამონტაჟებული ან სპეციალური ელექტრომაგნიტებით ველის გრაგნილებით. არმატურის გრაგნილი მყარად არის დამონტაჟებული ლილვში, რომელიც ფიქსირდება საკისრებში და შეუძლია თავისუფლად ბრუნოს საკუთარი ღერძის გარშემო.

ასეთი ძრავის ძირითადი სტრუქტურა ნაჩვენებია ფიგურაში.

ფერომაგნიტური მასალებისგან დამზადებულ არმატურის ბირთვზე არის გრაგნილი, რომელიც შედგება ორი სერიით დაკავშირებული ნაწილისგან, რომლებიც ერთ ბოლოზე დაკავშირებულია გამტარ კოლექტორის ფირფიტებთან, ხოლო მეორე ერთმანეთთან დაკავშირებული. ორი გრაფიტის ჯაგრისი განლაგებულია არმატურის დიამეტრულად საპირისპირო ბოლოებზე და დაჭერილია კომუტატორის ფირფიტების საკონტაქტო ბალიშებზე.

დადებითი პოტენციალი გამოიყენება ნიმუშის ქვედა ფუნჯზე მუდმივი წყარომიმდინარე, ხოლო ზევით - უარყოფითი. გრაგნილში გამავალი დენის მიმართულება ნაჩვენებია წერტილოვანი წითელი ისრით.

დენი იწვევს ჩრდილოეთ პოლუსის მაგნიტურ ველს არმატურის ქვედა მარცხენა ნაწილში, ხოლო სამხრეთ პოლუსს ზედა მარჯვენაში (გიმლეტის წესი). ეს იწვევს როტორის ბოძების მოგერიებას მსგავსი სტაციონარული პოლუსებიდან და მიზიდულობას სტატორზე განსხვავებულ ბოძებზე. გამოყენებული ძალის შედეგად ხდება ბრუნვის მოძრაობა, რომლის მიმართულება მითითებულია ყავისფერი ისრით.

არმატურის შემდგომი ბრუნვით, ინერციით, ბოძები გადადიან სხვა კოლექტორის ფირფიტებზე. მათში დენის მიმართულება საპირისპიროდ იცვლება. როტორი აგრძელებს შემდგომ ბრუნვას.

ასეთი კოლექტორის მოწყობილობის მარტივი დიზაინი იწვევს ელექტრო ენერგიის დიდ დანაკარგებს. ასეთი ძრავები მუშაობს მარტივი მოწყობილობებში ან სათამაშოებში ბავშვებისთვის.

წარმოების პროცესში ჩართულ DC ელექტროძრავებს უფრო რთული დიზაინი აქვთ:

გრაგნილი იყოფა არა ორად, არამედ დიდი რაოდენობითნაწილები;

თითოეული გრაგნილი მონაკვეთი დამონტაჟებულია საკუთარ ბოძზე;

კოლექტორის მოწყობილობა დასრულებულია გარკვეული თანხა საკონტაქტო ბალიშებიგრაგნილი მონაკვეთების რაოდენობის მიხედვით.

შედეგად, იქმნება თითოეული ბოძის გლუვი კავშირი მისი საკონტაქტო ფირფიტებით ჯაგრისებთან და დენის წყაროსთან და მცირდება ელექტროენერგიის დანაკარგები.

ასეთი წამყვანის მოწყობილობა ნაჩვენებია სურათზე.

DC ელექტროძრავებისთვის, როტორის ბრუნვის მიმართულება შეიძლება შეიცვალოს. ამისათვის საკმარისია შეცვალოს დენის მოძრაობა გრაგნილში წყაროზე პოლარობის შეცვლით.

AC ძრავები

ისინი განსხვავდებიან წინა დიზაინისგან იმით, რომ ელექტრული დენი, რომელიც მიედინება მათ გრაგნილში, აღწერილია მისი მიმართულების (ნიშნის) პერიოდული შეცვლით. მათი კვებისათვის, ძაბვა მიეწოდება ალტერნატიული ნიშნის გენერატორებიდან.

ასეთი ძრავების სტატორი დამზადებულია მაგნიტური სქემით. იგი დამზადებულია ფერომაგნიტური ფირფიტებისგან ღარებით, რომლებშიც მოთავსებულია გრაგნილი მოხვევები ჩარჩოს (კოჭის) კონფიგურაციით.

სინქრონული ელექტროძრავები

ქვემოთ მოყვანილი სურათი გვიჩვენებს მოქმედების პრინციპი ერთფაზიანი ძრავაალტერნატიული დენიროტორისა და სტატორის ელექტრომაგნიტური ველების სინქრონული ბრუნვით.

სტატორის მაგნიტური წრის ღარებში დიამეტრულად საპირისპირო ბოლოებზე არის გრაგნილი გამტარები, რომლებიც სქემატურად არის ნაჩვენები ჩარჩოს სახით, რომლის მეშვეობითაც მიედინება ალტერნატიული დენი.

განვიხილოთ შემთხვევა მისი ნახევარტალღის დადებითი ნაწილის გავლის შესაბამისი დროის მომენტისთვის.

ჩამონტაჟებული მუდმივი მაგნიტით როტორი თავისუფლად ბრუნავს საყრდენებში, რომელსაც აქვს მკაფიოდ გამოხატული ჩრდილოეთის "N პირი" და სამხრეთის "S პირი" პოლუსი. როდესაც დენის დადებითი ნახევრად ტალღა მიედინება სტატორის გრაგნილში, მასში იქმნება მაგნიტური ველი პოლუსებით "S st" და "N st".

ურთიერთქმედების ძალები წარმოიქმნება როტორისა და სტატორის მაგნიტურ ველებს შორის (როგორც პოლუსები მოგერიება და საპირისპირო პოლუსები იზიდავს), რომლებიც მიდრეკილნი არიან ატრიალებენ ელექტროძრავის არმატურას თვითნებური პოზიციიდან საბოლოო პოზიციამდე, როდესაც საპირისპირო პოლუსები ახლოს არის. რაც შეიძლება ერთმანეთთან შედარებით.

თუ განვიხილავთ იგივე შემთხვევას, მაგრამ იმ მომენტისთვის, როდესაც დენის საპირისპირო - უარყოფითი ნახევარტალღა გადის ჩარჩო გამტარში, მაშინ არმატურის ბრუნვა მოხდება საპირისპირო მიმართულებით.

როტორზე უწყვეტი მოძრაობის გადასაცემად, სტატორში მზადდება არა ერთი გრაგნილი ჩარჩო, არამედ მათი გარკვეული რაოდენობა, იმის გათვალისწინებით, რომ თითოეული მათგანი იკვებება ცალკე დენის წყაროდან.

მოქმედების პრინციპი სამფაზიანი ძრავა AC სინქრონული როტაციაროტორისა და სტატორის ელექტრომაგნიტური ველები ნაჩვენებია შემდეგ სურათზე.

ამ დიზაინში, სამი გრაგნილი A, B და C დამონტაჟებულია სტატორის მაგნიტურ წრეში, რომლებიც გადაადგილებულია 120 გრადუსიანი კუთხით ერთმანეთთან. შერჩეულია გრაგნილი A ყვითელი, B არის მწვანე, ხოლო C არის წითელი. თითოეული გრაგნილი მზადდება იგივე ჩარჩოებით, როგორც წინა შემთხვევაში.

სურათზე, თითოეული შემთხვევისთვის, დენი გადის მხოლოდ ერთ გრაგნილზე წინ ან უკანა მიმართულებით, რაც ნაჩვენებია "+" და "-" ნიშნებით.

როდესაც დადებითი ნახევრად ტალღა გადის A ფაზაში წინსვლის მიმართულებით, როტორის ველის ღერძი იკავებს ჰორიზონტალურ პოზიციას, რადგან სტატორის მაგნიტური პოლუსები იქმნება ამ სიბრტყეში და იზიდავს მოძრავ არმატურას. მოპირდაპირე როტორის ბოძები უახლოვდება სტატორის ბოძებს.

როდესაც დადებითი ნახევრად ტალღა მიჰყვება C ფაზას, არმატურა ბრუნავს 60 გრადუსით საათის ისრის მიმართულებით. მას შემდეგ, რაც დენის მიეწოდება B ფაზას, მოხდება არმატურის მსგავსი როტაცია. დენის ყოველი თანმიმდევრული ნაკადი მომდევნო გრაგნილის შემდეგ ფაზაში მოაბრუნებს როტორს.

თუ 120 გრადუსიანი კუთხით გადაადგილებული ძაბვა გამოიყენება თითოეულ გრაგნილზე სამფაზიანი ქსელი, შემდეგ მათში ცირკულირებს ალტერნატიული დენები, რომლებიც დაატრიალებენ არმატურას და შექმნის მის სინქრონულ ბრუნვას მიწოდებულთან. ელექტრომაგნიტური ველი.

იგივე მექანიკური დიზაინი წარმატებით იქნა გამოყენებული სამფაზიანი სტეპერ ძრავა. მხოლოდ თითოეულ გრაგნილში, კონტროლის დახმარებით, პირდაპირი დენის პულსები მიეწოდება და ამოღებულია ზემოთ აღწერილი ალგორითმის მიხედვით.

მათი დაწყება იწყებს ბრუნვის მოძრაობას და დროის გარკვეულ მომენტში გაჩერება უზრუნველყოფს ლილვის დოზირებულ ბრუნვას და ჩერდება დაპროგრამებული კუთხით გარკვეული ტექნოლოგიური ოპერაციების შესასრულებლად.

ორივე აღწერილ სამფაზიან სისტემაში შესაძლებელია არმატურის ბრუნვის მიმართულების შეცვლა. ამისათვის თქვენ უბრალოდ უნდა შეცვალოთ ფაზის თანმიმდევრობა "A" - "B" - "C" სხვა რამეზე, მაგალითად, "A" - "C" - "B".

როტორის ბრუნვის სიჩქარე რეგულირდება T პერიოდის ხანგრძლივობით. მისი შემცირება იწვევს ბრუნვის აჩქარებას. ფაზაში დენის ამპლიტუდის სიდიდე დამოკიდებულია გრაგნილის შიდა წინააღმდეგობაზე და მასზე გამოყენებული ძაბვის მნიშვნელობაზე. იგი განსაზღვრავს ელექტროძრავის ბრუნვისა და სიმძლავრის რაოდენობას.

ასინქრონული ელექტროძრავები

ამ ძრავის დიზაინებს აქვთ იგივე სტატორის მაგნიტური წრე გრაგნილებით, როგორც ადრე განხილულ ერთფაზიან და სამფაზიან მოდელებში. მათ სახელი მიიღეს არმატურის და სტატორის ელექტრომაგნიტური ველების არასინქრონული ბრუნვის გამო. ეს გაკეთდა როტორის კონფიგურაციის გაუმჯობესებით.

მისი ბირთვი დამზადებულია ელექტრული კლასის ფოლადის ფირფიტებით ღარებით. ისინი აღჭურვილია ალუმინის ან სპილენძის დენის გამტარებით, რომლებიც არმატურის ბოლოებზე იკეტება გამტარი რგოლებით.

როდესაც ძაბვა გამოიყენება სტატორის გრაგნილებზე, შემდეგ როტორის გრაგნილზე ელექტრომამოძრავებელი ძალაწარმოიქმნება ელექტრული დენი და იქმნება არმატურის მაგნიტური ველი. როდესაც ეს ელექტრომაგნიტური ველები ურთიერთქმედებენ, ძრავის ლილვი იწყებს ბრუნვას.

ამ დიზაინით, როტორის მოძრაობა შესაძლებელია მხოლოდ მას შემდეგ, რაც სტატორში წარმოიქმნება მბრუნავი ელექტრომაგნიტური ველი და იგი აგრძელებს მასთან მუშაობის ასინქრონულ რეჟიმში.

ასინქრონული ძრავების გამოყენება უფრო ადვილია დიზაინი. ამიტომ, ისინი უფრო იაფია და ფართოდ გამოიყენება სამრეწველო დანადგარებში და საყოფაცხოვრებო ტექნიკაში.

ხაზოვანი ძრავები

სამრეწველო მექანიზმების მრავალი სამუშაო ნაწილი ახორციელებს ორმხრივ ან მთარგმნელობით მოძრაობას ერთ სიბრტყეში, რაც აუცილებელია ლითონის გადამამუშავებელი მანქანების მუშაობისთვის. სატრანსპორტო საშუალებაწყობის მართვისას ჩაქუჩი უბერავს...

ასეთი სამუშაო სხეულის გადატანა გადაცემათა კოლოფების, ბურთის ხრახნების, ქამრების ამძრავებისა და მსგავსი მექანიკური მოწყობილობების გამოყენებით მბრუნავი ელექტროძრავიდან ართულებს დიზაინს. Თანამედროვე ტექნიკური გადაწყვეტაეს პრობლემა არის ხაზოვანი ელექტროძრავის მუშაობა.

მისი სტატორი და როტორი წაგრძელებულია ზოლების სახით და არ იკეცება რგოლებად, როგორც მბრუნავი ელექტროძრავების.

მოქმედების პრინციპია მბრუნავი როტორისთვის უკუქცევითი წრფივი მოძრაობის გადაცემა სტაციონარული სტატორიდან ელექტრომაგნიტური ენერგიის გადაცემის გამო გარკვეული სიგრძის ღია მაგნიტური წრედით. მის შიგნით, დენის მონაცვლეობით ჩართვით, იქმნება გაშვებული მაგნიტური ველი.

იგი მოქმედებს არმატურის გრაგნილზე კომუტატორით. ასეთ ძრავში წარმოქმნილი ძალები როტორს მოძრაობს მხოლოდ წრფივი მიმართულებით სახელმძღვანელო ელემენტების გასწვრივ.

ხაზოვანი ძრავები შექმნილია პირდაპირი ან ალტერნატიული დენით მუშაობისთვის და შეუძლიათ იმუშაონ სინქრონულ ან ასინქრონულ რეჟიმში.

ხაზოვანი ძრავების უარყოფითი მხარეებია:

ტექნოლოგიის სირთულე;

მაღალი ფასი;

ენერგიის დაბალი დონე.

: გთხოვთ მკაფიოდ დაწეროთ DC ელექტროძრავების დიზაინის შესახებ. მაგალითად, შეგიძლიათ გამოიყენოთ ერთ-ერთი ტიპი. ყოველივე ამის შემდეგ, ერთის მხრივ, მუშაობის პრინციპი ძალიან მარტივია, მაგრამ, მეორეს მხრივ, თუ დაიშლება ერთ-ერთი ელექტროძრავა, მაშინ ბევრი ნაწილია, რომელთა დანიშნულება აშკარა არ არის. და საიტებზე დასაწყისში ძიების შედეგებიმხოლოდ ამ ნაწილების სახელია, in საუკეთესო შემთხვევის სცენარი. ჩემს შვილებთან ერთად ვგეგმავ უბრალო ელექტროძრავის აწყობას, რათა მათ გააზრებაში დაეხმარონტექნოლოგიას და არ ეშინოდათ მისი დაუფლების.

ელექტროძრავის განვითარების პირველი ეტაპი (1821-1832) მჭიდროდ არის დაკავშირებული დემონსტრაციისთვის ფიზიკური მოწყობილობების შექმნასთან. უწყვეტი ტრანსფორმაციაელექტრო ენერგია მექანიკურ ენერგიად.

1821 წელს მ.ფარადეიმ დირიჟორების დენთან და მაგნიტთან ურთიერთქმედების შესწავლისას აჩვენა, რომ ელექტრული დენი იწვევს გამტარის ბრუნვას მაგნიტის გარშემო ან მაგნიტის ბრუნვას გამტარის გარშემო. ფარადეის გამოცდილებამ დაადასტურა ელექტროძრავის აგების ფუნდამენტური შესაძლებლობა.

ელექტროძრავების განვითარების მეორე ეტაპი (1833-1860) ხასიათდებოდა არმატურის ბრუნვითი მოძრაობით კონსტრუქციებით.

თომას დავენპორტმა, ამერიკელმა მჭედელმა და გამომგონებელმა, 1833 წელს დააპროექტა პირველი მბრუნავი DC ელექტროძრავა და შექმნა მატარებლის მოდელი, რომელსაც მართავდა იგი. 1837 წელს მან მიიღო პატენტი ელექტრომაგნიტურ მანქანაზე.

1834 წელს, ბ. 1838 წლის 13 სექტემბერს ნავი, რომელშიც 12 მგზავრი იყო, ნევის გასწვრივ დინების საწინააღმდეგოდ მიცურავდა დაახლოებით 3 კმ/სთ სიჩქარით. ნავი აღჭურვილი იყო ბორბლებით პირებით. ბორბლებს ელექტროძრავა ამოძრავებდა, რომელიც დენს 320 ბატარეიდან იღებდა გალვანური უჯრედები. ეს იყო პირველი შემთხვევა, როდესაც ელექტროძრავა გამოჩნდა გემზე.

ელექტროძრავის სხვადასხვა დიზაინის ტესტებმა მიიყვანა B.S. Jacobi და სხვა მკვლევარები შემდეგ დასკვნამდე:

• ელექტროძრავების გამოყენების გაფართოება პირდაპირ არის დამოკიდებული ელექტროენერგიის ღირებულების შემცირებაზე, ანუ გენერატორის შექმნაზე, რომელიც უფრო ეკონომიურია, ვიდრე გალვანური უჯრედები;


• ელექტროძრავებს უნდა ჰქონდეთ რაც შეიძლება მცირე ზომები, მაღალი სიმძლავრე და მაღალი ეფექტურობა;


• ელექტროძრავების განვითარების ეტაპი ასოცირდება კონსტრუქციების შემუშავებასთან რგოლისებრი არამკვეთრი ბოძის არმატურის და თითქმის მუდმივი ბრუნვის მქონე.

ელექტროძრავების განვითარების მესამე ეტაპი ხასიათდება აღმოჩენით და სამრეწველო გამოყენებათვითაგზნების პრინციპი, რასთან დაკავშირებითაც საბოლოოდ განხორციელდა და ჩამოყალიბდა ელექტრო მანქანის შექცევადობის პრინციპი. ელექტროძრავები იკვებებოდა მეტით იაფი წყაროელექტრო ენერგია - ელექტრომაგნიტური პირდაპირი დენის გენერატორი.

1886 წელს DC ელექტროძრავამ შეიძინა თანამედროვე დიზაინის ძირითადი მახასიათებლები. შემდგომში ის უფრო და უფრო გაუმჯობესდა.

ამჟამად ძნელი წარმოსადგენია კაცობრიობის ცხოვრება ელექტროძრავის გარეშე. გამოიყენება მატარებლებში, ტროლეიბუსებში, ტრამვაში. ქარხნებსა და ქარხნებს აქვთ ძლიერი ელექტრო მანქანები. ელექტრო ხორცსაკეპ მანქანა, კვების პროცესორი, ყავის საფქვავი, მტვერსასრუტი - ეს ყველაფერი გამოიყენება ყოველდღიურ ცხოვრებაში და აღჭურვილია ელექტროძრავებით.

ელექტრული მანქანების აბსოლუტური უმრავლესობა მუშაობს მაგნიტური მოგერიებისა და მიზიდულობის პრინციპით. თუ მაგნიტის ჩრდილოეთ და სამხრეთ პოლუსებს შორის მოათავსებთ მავთულს და მასში დენს გაატარებთ, ის გამოძვრება. Როგორ არის ეს შესაძლებელი? ფაქტია, რომ გამტარში გავლისას, დენი ქმნის წრიულ მაგნიტურ ველს თავის გარშემო მავთულის მთელ სიგრძეზე. ამ ველის მიმართულება განისაზღვრება გიმლეტის (ხრახნიანი) წესით.

როდესაც გამტარის წრიული ველი ურთიერთქმედებს მაგნიტის ერთგვაროვან ველთან, პოლუსებს შორის მაგნიტური ველი სუსტდება ერთ მხარეს და ძლიერდება მეორეზე. ანუ, საშუალო ხდება ელასტიური და შედეგად მიღებული ძალა უბიძგებს მავთულს მაგნიტის ველიდან 90 გრადუსიანი კუთხით მარცხენა წესით განსაზღვრული მიმართულებით (მარჯვენა წესი გამოიყენება გენერატორებისთვის, ხოლო მარცხენა- ხელის წესი განკუთვნილია მხოლოდ ძრავებისთვის). ამ ძალას ეწოდება "ამპერი" და მისი სიდიდე განისაზღვრება ამპერის კანონით F=BxIxL, სადაც B არის ველის მაგნიტური ინდუქციის მნიშვნელობა; I არის დირიჟორში მოცირკულირე დენი; L - მავთულის სიგრძე.

ეს ფენომენი გამოიყენებოდა პირველი ელექტროძრავების მუშაობის ძირითად პრინციპად და იგივე პრინციპი გამოიყენება დღესაც. დაბალი სიმძლავრის DC ძრავები იყენებენ მუდმივ მაგნიტებს მუდმივი მაგნიტური ველის შესაქმნელად. ელექტროძრავებში საშუალო და მაღალი სიმძლავრეერთიანი მაგნიტური ველი იქმნება აგზნების გრაგნილის ან ინდუქტორის გამოყენებით.

მოდით უფრო დეტალურად განვიხილოთ ელექტროენერგიის გამოყენებით მექანიკური მოძრაობის შექმნის პრინციპი. დინამიურ ილუსტრაციაზე ნაჩვენებია მარტივი ელექტროძრავა. ერთგვაროვან მაგნიტურ ველში ვათავსებთ მავთულის ჩარჩოს ვერტიკალურად და გავდივართ მასში დენს. Რა ხდება? ჩარჩო ბრუნავს და მოძრაობს ინერციით გარკვეული დროის განმავლობაში, სანამ არ მიაღწევს ჰორიზონტალური პოზიცია. ეს ნეიტრალური პოზიცია არის მკვდარი ცენტრი - ადგილი, სადაც ველის ეფექტი დენის მატარებელ გამტარზე ნულის ტოლია. იმისათვის, რომ მოძრაობა გაგრძელდეს, თქვენ უნდა დაამატოთ მინიმუმ კიდევ ერთი ჩარჩო და დარწმუნდით, რომ ჩარჩოში დენის მიმართულება ჩართულია. შესაფერისი მომენტი. ტრენინგის ვიდეო გვერდის ბოლოში ნათლად აჩვენებს ამ პროცესს.

თანამედროვე DC ძრავას, ერთი ჩარჩოს ნაცვლად, აქვს არმატურა მრავალი გამტარით, რომელიც ღარებშია ჩადებული, ხოლო მუდმივი ცხენის ძირის მაგნიტის ნაცვლად აქვს სტატორი აგზნების გრაგნილით ორი ან მეტი ბოძებით. ნახატზე ნაჩვენებია ორპოლუსიანი ელექტროძრავის განივი მონაკვეთი. მისი მოქმედების პრინციპი შემდეგია. თუ „ჩვენგან მოშორებით“ მოძრავი დენი (მონიშნული ჯვრით) გადის არმატურის ზედა ნაწილის მავთულხლართებში, ხოლო ქვედა ნაწილში - „ჩვენსკენ“ (წერტილით მონიშნული), მაშინ მარცხნივ. - ხელის წესით, ზედა გამტარები სტატორის მაგნიტური ველიდან მარცხნივ გამოძვრება, ხოლო ლანკერის ქვედა ნახევრების გამტარები მარჯვნივ იმავე პრინციპით. მას შემდეგ, რაც სპილენძის მავთული ჩაყრილია არმატურის ღარებში, მასზე გადადის მთელი დარტყმის ძალა და ის ბრუნავს. შემდგომში ჩანს, რომ როდესაც დირიჟორი დენის მიმართულებით „ჩვენგან შორს“ უხვევს ქვევით და დგას სტატორის მიერ შექმნილი სამხრეთ პოლუსის საპირისპიროდ, ის დაიძაბება. მარცხენა მხარედა დამუხრუჭება მოხდება. ამის თავიდან ასაცილებლად, თქვენ უნდა შეცვალოთ დენის მიმართულება მავთულში ნეიტრალური ხაზის გადაკვეთისთანავე. ეს კეთდება კოლექტორის გამოყენებით - სპეციალური გადამრთველი, არმატურის გრაგნილის შეცვლა ზოგადი სქემაელექტროძრავი.

ამრიგად, არმატურის გრაგნილი გადასცემს ბრუნვას ელექტროძრავის ლილვზე, რაც, თავის მხრივ, მართავს ნებისმიერი აღჭურვილობის სამუშაო მექანიზმებს, როგორიცაა, მაგალითად, ბადის ქსელის მანქანა. მიუხედავად იმისა, რომ ამ შემთხვევაში გამოიყენება AC ინდუქციური ძრავა, მისი მუშაობის ძირითადი პრინციპი იდენტურია DC ძრავის - ის უბიძგებს დენის გამტარ გამტარს მაგნიტური ველიდან. მხოლოდ ასინქრონულ ელექტროძრავას აქვს მბრუნავი მაგნიტური ველი, ხოლო DC ელექტროძრავას აქვს სტატიკური ველი.

სტრუქტურულად, ყველა DC ელექტროძრავა შედგება ინდუქტორისა და არმატურისგან, რომლებიც გამოყოფილია ჰაერის უფსკრულით.

DC ელექტროძრავის ინდუქტორი (სტატორი) გამოიყენება აპარატის სტაციონარული მაგნიტური ველის შესაქმნელად და შედგება ჩარჩოს, მთავარი და დამატებითი ბოძებისგან. ჩარჩო ემსახურება ძირითადი და დამატებითი ბოძების დამაგრებას და წარმოადგენს მანქანის მაგნიტური წრის ელემენტს. მთავარ ბოძებზე არის აგზნების გრაგნილები, რომლებიც შექმნილია აპარატის მაგნიტური ველის შესაქმნელად, დამატებით ბოძებზე არის სპეციალური გრაგნილი, რომელიც ემსახურება გადართვის პირობების გაუმჯობესებას.

DC ელექტროძრავის არმატურა შედგება მაგნიტური სისტემისგან, რომელიც აწყობილია ცალკე ფურცლები, ღარებში ჩასმული სამუშაო გრაგნილი და კოლექტორი, რომელიც ემსახურება სამუშაო გრაგნილზე პირდაპირი დენის მიწოდებას.

კოლექტორი არის ცილინდრი, რომელიც დამონტაჟებულია ძრავის ლილვზე და დამზადებულია ერთმანეთისგან იზოლირებული სპილენძის ფირფიტებით. კომუტატორს აქვს კოკერის ამობურცვები, რომლებზეც შედუღებულია არმატურის გრაგნილი სექციების ბოლოები. დენი ამოღებულია კოლექტორიდან ჯაგრისების გამოყენებით, რომლებიც უზრუნველყოფენ კოლექტორთან მოცურების კონტაქტს. ჯაგრისები ფიქსირდება ფუნჯის დამჭერებში, რომლებიც იჭერენ მათ გარკვეულ მდგომარეობაში და უზრუნველყოფენ ფუნჯის აუცილებელ წნევას კომუტატორის ზედაპირზე. ჯაგრისები და ჯაგრისების დამჭერები დამონტაჟებულია ჯვარედინი სხივზე, რომელიც დაკავშირებულია ელექტროძრავის კორპუსთან.

კოლექტორის ძრავა ძალიან კარგია. ეს ძალიან მარტივი და მოქნილი დასარეგულირებელია. თქვენ შეგიძლიათ გაზარდოთ სიჩქარე, შეამციროთ იგი, მექანიკური მახასიათებლები მკაცრია, ის ინარჩუნებს ბრუნვას დარტყმით. დამოკიდებულება პირდაპირია. ისე, ეს ზღაპარია და არა ძრავა. რომ არა ერთი ბუზი მალამოში მთელი ამ გემრიელობით - კოლექციონერი.

ეს არის რთული, ძვირი და ძალიან არასანდო ერთეული. ის ნაპერწკალს, ქმნის ჩარევას და იკეტება ჯაგრისებიდან გამტარ მტვრით. Და როცა მძიმე ტვირთიმას შეუძლია აანთოს, შექმნას წრიული ცეცხლი და ეს არის ის, რომ ძრავა ხრახნიანია. ის ყველაფერს მჭიდროდ დააკავშირებს.

მაგრამ მაინც რა არის კოლექციონერი? რატომ არის ის საჭირო? ზემოთ ვთქვი, რომ კოლექტორი არის მექანიკური ინვერტორი. მისი ამოცანაა არმატურის ძაბვის წინ და უკან გადართვა, გრაგნილის ნაკადის გამოვლენა.

კოლექციონერი შიგნით ელექტრო მანქანებიმოქმედებს როგორც ალტერნატიული დენის გამსწორებელი პირდაპირ დენში (გენერატორებში) და როლში ავტომატური გადართვადენის მიმართულება მბრუნავი არმატურის გამტარებლებში (ძრავებში).

როდესაც მაგნიტურ ველს გადაკვეთს მხოლოდ ორი გამტარი, რომლებიც ქმნიან ჩარჩოს, კოლექტორი იქნება ერთი რგოლი, რომელიც გაჭრილია ორ ნაწილად, ერთმანეთისგან იზოლირებული. IN ზოგადი შემთხვევათითოეულ ნახევრად რგოლს კოლექტორის ფირფიტა ეწოდება.

ჩარჩოს დასაწყისი და დასასრული თითოეული უკავშირდება საკუთარ კოლექციონერ ფირფიტას. ჯაგრისები განლაგებულია ისე, რომ ერთი მათგანი ყოველთვის დაკავშირებულია გამტართან, რომელიც გადაადგილდება ჩრდილოეთ პოლუსზე, ხოლო მეორე დირიჟორთან, რომელიც მოძრაობს სამხრეთ პოლუსზე.

ბრინჯი. 2. წყალსაცავის გამარტივებული გამოსახულება

ბრინჯი. 3. AC გასწორება კომუტატორის გამოყენებით

მოდით მივცეთ ჩარჩოს ბრუნვის მოძრაობა საათის ისრის მიმართულებით. იმ მომენტში, როდესაც მბრუნავი ჩარჩო იკავებს პოზიციას, რომელიც ნაჩვენებია ნახ. 3, A, უდიდესი დენი იქნება გამოწვეული მის გამტარებში, რადგან გამტარები კვეთენ ძალის მაგნიტურ ხაზებს, მოძრაობენ მათზე პერპენდიკულარულად.

ინდუცირებული დენი დირიჟორიდან B, რომელიც დაკავშირებულია კოლექტორულ ფირფიტაზე 2, მიედინება მე-4 ფუნჯში და გარე წრედში გავლის შემდეგ, ჯაგრისით 3 დაუბრუნდება A დირიჟორს. ამ შემთხვევაში, მარჯვენა ფუნჯი იქნება დადებითი, ხოლო მარცხენა ფუნჯი უარყოფითი.

ჩარჩოს შემდგომი ბრუნვა (პოზიცია B) კვლავ გამოიწვევს დენის ინდუქციას ორივე გამტარში; თუმცა, დირიჟორებში დენის მიმართულება საპირისპირო იქნება, რაც მათ ჰქონდათ A პოზიციაზე. ვინაიდან კოლექტორის ფირფიტები ბრუნავს დირიჟორებთან ერთად, ფუნჯი 4 კვლავ გამოყოფს ელექტრო დენს გარე წრეში, ხოლო ფუნჯის მეშვეობით 3. დენი დაბრუნდება ჩარჩოში.

აქედან გამომდინარეობს, რომ, მიუხედავად თავად მბრუნავ დირიჟორებში დენის მიმართულების ცვლილებისა, კოლექტორის მიერ გაკეთებული გადართვის გამო, გარე წრეში დენის მიმართულება არ შეცვლილა.

შემდეგ მომენტში (პოზიცია D), როდესაც ჩარჩო კვლავ დაიკავებს თავის პოზიციას ნეიტრალურ ხაზზე, კვლავ არ იქნება დენი დირიჟორებში და, შესაბამისად, გარე წრეში.

დროის შემდგომ მომენტებში, განხილული მოძრაობების ციკლი განმეორდება იმავე თანმიმდევრობით. ამრიგად, კოლექტორის წყალობით გარე წრეში ინდუცირებული დენის მიმართულება ყოველთვის იგივე დარჩება და ამავე დროს ჯაგრისების პოლარობა იგივე დარჩება.

ფუნჯის შეკრება აუცილებელია მბრუნავი როტორის ხვეულებისთვის ელექტროენერგიის მიწოდებისთვის და როტორის გრაგნილებში დენის გადართვისთვის. ფუნჯი - ფიქსირებული კონტაქტი (ჩვეულებრივ, გრაფიტი ან სპილენძ-გრაფიტი). ჯაგრისები ერთად მაღალი სიხშირეგახსენით და დახურეთ როტორის კომუტატორის საკონტაქტო ფირფიტები. შედეგად, როდესაც DPT მუშაობს, გარდამავალი პროცესები, როტორის გრაგნილებში. ეს პროცესები იწვევს კოლექტორზე ნაპერწკალს, რაც მნიშვნელოვნად ამცირებს DPT-ის საიმედოობას. ნაპერწკლების შესამცირებლად გამოიყენეთ სხვადასხვა გზები, რომელთაგან მთავარია დამატებითი ბოძების დამონტაჟება. მაღალი დენების დროს, ძლიერი გარდამავალი პროცესები ხდება DMT როტორში, რის შედეგადაც ნაპერწკალი შეიძლება მუდმივად დაფაროს ყველა კომუტატორის ფირფიტა, მიუხედავად ჯაგრისების პოზიციისა. ამ ფენომენს ეწოდება კოლექტორის რგოლის ნაპერწკალი ან "წრიული ცეცხლი". ბეჭდის ნაპერწკალი საშიშია, რადგან ყველა კოლექტორის ფირფიტა ერთდროულად იწვის და მისი მომსახურების ვადა მნიშვნელოვნად მცირდება. ვიზუალურად, რგოლის ნაპერწკალი ჩნდება კოლექტორთან ახლოს მანათობელი რგოლის სახით. კოლექტორის რგოლის ნაპერწკლების ეფექტი მიუღებელია. დისკების დაპროექტებისას დაწესებულია შესაბამისი შეზღუდვები ძრავის მიერ შემუშავებულ მაქსიმალურ ბრუნვებზე (და, შესაბამისად, როტორის დენებზე).

მაგრამ ეს უკვე 21-ე საუკუნეა და იაფი და ძლიერი ნახევარგამტარები ახლა ყოველ ნაბიჯზეა. მაშ, რატომ გვჭირდება მექანიკური ინვერტორი, თუ შეგვიძლია მისი ელექტრონული გაკეთება? მართალია, არ არის საჭირო! ასე რომ, ჩვენ ვიღებთ და ვცვლით კოლექტორს დენის გადამრთველებით, ასევე ვამატებთ როტორის პოზიციის სენსორებს, რათა ვიცოდეთ, რომელ მომენტში გადავცვალოთ გრაგნილები.

და მეტი მოხერხებულობისთვის, ჩვენ ვაბრუნებთ ძრავას შიგნიდან - ბევრად უფრო ადვილია მაგნიტის ან მარტივი აგზნების გრაგნილის როტაცია, ვიდრე არმატურა, რომელსაც აქვს მთელი ეს ნაგავი ბორტზე. როტორი აქ არის ან ძლიერი მუდმივი მაგნიტი ან გრაგნილი, რომელიც იკვებება სრიალის რგოლებით. რომელიც, მიუხედავად იმისა, რომ კოლექციონერს ჰგავს, მასზე გაცილებით საიმედოა.

და რას მივიღებთ? უფლება! ჯაგრისების DC ძრავა, რომელიც ცნობილია BLDC. DPT-ის ყველა ერთი და იგივე მიმზიდველი და მოსახერხებელი მახასიათებელია, მაგრამ ამ საზიზღარი კოლექტორის გარეშე. და არ აურიოთ BLDC-ში სინქრონული ძრავები. ეს არის სრულიად განსხვავებული მანქანები და სხვადასხვა პრინციპებიმოქმედებები და კონტროლი, თუმცა სტრუქტურულად ისინი ძალიან ჰგვანან და იგივე სინქრონიზატორი ადვილად მუშაობს BLDC-ად, მას მხოლოდ სენსორების და კონტროლის სისტემის დამატება შეუძლია. მაგრამ ეს სრულიად განსხვავებული ამბავია. მეტი მის შესახებ.

DC ძრავის თემის გაგრძელებისას უნდა აღინიშნოს, რომ ელექტროძრავის მუშაობის პრინციპი ეფუძნება არმატურის წრეში DC დენის ინვერსიას ისე, რომ არ მოხდეს დამუხრუჭება და როტორის ბრუნვა შენარჩუნდეს მუდმივ რიტმზე. თუ თქვენ შეცვლით დენის მიმართულებას სტატორის ამაღელვებელ გრაგნილში, მაშინ, მარცხენა წესის მიხედვით, შეიცვლება როტორის ბრუნვის მიმართულება. იგივე მოხდება, თუ ჩვენ შევცვლით ფუნჯის კონტაქტების ადგილებს, რომლებიც აწვდიან ენერგიას წყაროდან არმატურის გრაგნილამდე. მაგრამ თუ თქვენ შეცვლით "+" "-" როგორც აქ, ასევე იქ, ლილვის ბრუნვის მიმართულება არ შეიცვლება. ამიტომ, პრინციპში, ალტერნატიული დენი შეიძლება გამოყენებულ იქნას ასეთი ძრავის გასაძლიერებლად, რადგან ინდუქტორსა და არმატურაში დენი ერთდროულად შეიცვლება. პრაქტიკაში, ასეთი მოწყობილობები იშვიათად გამოიყენება.

ვფიქრობ, ბევრმა თქვენგანმა, ვინც ძრავებს აჭიანურებს, შეიძლება შეამჩნია, რომ მათ აქვთ გამოხატული სასტარტო დენი, როდესაც ძრავს შეუძლია ააფეთქოს ამპერმეტრის ნემსი, მაგალითად, ამპერამდე და აჩქარების შემდეგ დენი ეცემა დაახლოებით 200 mA-მდე. .

Რატომ ხდება ეს? ასე მუშაობს back emf. როდესაც ძრავა გაჩერებულია, დენი, რომელიც მასში შეიძლება გაიაროს, დამოკიდებულია მხოლოდ ორ პარამეტრზე - მიწოდების ძაბვაზე და არმატურის გრაგნილის წინააღმდეგობაზე. ასე რომ, ადვილია გაირკვეს მაქსიმალური დენი, რომელიც შეიძლება განავითაროს ძრავამ და რომლისთვისაც უნდა გამოითვალოს წრე. საკმარისია ძრავის გრაგნილის წინააღმდეგობის გაზომვა და მიწოდების ძაბვის გაყოფა ამ მნიშვნელობით. უბრალოდ ომის კანონით. ეს იქნება მაქსიმალური საწყისი დენი.

მაგრამ როდესაც ის აჩქარებს, იწყება სასაცილო რამ: არმატურის გრაგნილი მოძრაობს სტატორის მაგნიტურ ველზე და მასში ინდუცირებულია EMF, როგორც გენერატორში, მაგრამ ის მიმართულია საპირისპიროდ, რომელიც ბრუნავს ძრავას. და შედეგად, არმატურის გავლით დენი მკვეთრად მცირდება, რაც მეტია, მით უფრო მაღალია სიჩქარე.

და თუ ძრავა კიდევ უფრო გამკაცრდა გზაზე, მაშინ უკანა ემფ უფრო მაღალი იქნება, ვიდრე მიწოდება და ძრავა დაიწყებს ენერგიის ამოტუმბვას სისტემაში და გახდება გენერატორი.

რაც შეეხება ელექტრული დიაგრამაძრავის ჩართვის რამდენიმე მათგანია და ისინი ნაჩვენებია ფიგურაში. ზე პარალელური კავშირიგრაგნილები, არმატურის გრაგნილი მზადდება დიდი რაოდენობითთხელი მავთულის მოხვევები. ამ შეერთებით კოლექტორის მიერ ჩართული დენი საგრძნობლად ნაკლები იქნება მაღალი წინააღმდეგობის გამო და ფირფიტები არც ნაპერწკალს და არც ბევრს დაიწვება. Თუ შენ გააკეთებ სერიული კავშირიინდუქტორისა და არმატურის გრაგნილები, მაშინ ინდუქტორის გრაგნილი მზადდება უფრო დიდი დიამეტრის მავთულისგან ნაკლები მობრუნებით, რადგან ყველა არმატურის დენიმირბის სტატორის გრაგნილში. ასეთი მანიპულაციებით მიმდინარე მნიშვნელობების პროპორციული ცვლილებით და ბრუნთა რაოდენობა, მაგნიტირების ძალა რჩება მუდმივი და ხარისხის მახასიათებლებიმოწყობილობები უმჯობესდება.

დღეს DC ძრავები იშვიათად გამოიყენება წარმოებაში. ამ ტიპის ელექტრო მანქანების ნაკლოვანებებს შორის შეიძლება აღინიშნოს ფუნჯი-კოლექტორის შეკრების სწრაფი ცვეთა. უპირატესობები - კარგი მახასიათებლებიდაწყება, სიხშირის და ბრუნვის მიმართულების მარტივი რეგულირება, დიზაინისა და კონტროლის სიმარტივე.

ამჟამად, DC ძრავები დამოუკიდებელი აგზნებატირისტორის კონვერტორებით კონტროლირებული, გამოიყენება სამრეწველო ელექტრო დისკებში. ნომინალურიდან ქვევით სიჩქარის რეგულირება ხორციელდება არმატურაზე ძაბვის შეცვლით, ხოლო ზევით - აგზნების ნაკადის შესუსტებით. სიმძლავრისა და სიჩქარის შეზღუდვები განისაზღვრება გამოყენებული ძრავების თვისებებით და არა ნახევარგამტარული მოწყობილობებით. ტირისტორების დაკავშირება შესაძლებელია სერიულად ან პარალელურად, თუ ისინი საკმარისად მაღალი არ არის. ძაბვის ან დენის კლასი. არმატურის დენი და ბრუნი შემოიფარგლება ძრავის თერმული გადატვირთვის სიმძლავრით.

ელექტროძრავები არის მოწყობილობები, რომლებშიც ელექტრო ენერგიაგადაიქცევა მექანიკურად. მათი მოქმედების პრინციპი ემყარება ელექტრომაგნიტური ინდუქციის ფენომენს.

ამასთან, მაგნიტური ველების ურთიერთქმედება, რაც იწვევს ძრავის როტორის ბრუნვას, მნიშვნელოვნად განსხვავდება მიწოდების ძაბვის ტიპის მიხედვით - ალტერნატიული ან პირდაპირი.

DC ელექტროძრავის მუშაობის პრინციპი ემყარება მუდმივი მაგნიტების მსგავსი პოლუსების მოგერიების ეფექტს და განსხვავებული პოლუსების მიზიდულობას. მისი გამოგონების პრიორიტეტი ეკუთვნის რუს ინჟინერ B.S. Jacobi-ს. DC ძრავის პირველი სამრეწველო მოდელი შეიქმნა 1838 წელს. მას შემდეგ მის დიზაინს ფუნდამენტური ცვლილებები არ განუცდია.

დაბალი სიმძლავრის DC ძრავებში, ერთ-ერთი მაგნიტი ფიზიკურად არსებობს. იგი მიმაგრებულია უშუალოდ მანქანის სხეულზე. მეორე იქმნება არმატურის გრაგნილში მასზე პირდაპირი დენის წყაროს მიერთების შემდეგ. ამ მიზნით გამოიყენება სპეციალური მოწყობილობა- კოლექციონერი-ფუნჯი. თავად კოლექტორი არის გამტარი რგოლი, რომელიც მიმაგრებულია ძრავის ლილვზე. არმატურის გრაგნილის ბოლოები უკავშირდება მას.

ბრუნვის წარმოქმნის მიზნით, ბოძები მუდმივად უნდა შეიცვალოს. მუდმივი მაგნიტიწამყვანები ეს უნდა მოხდეს იმ მომენტში, როდესაც პოლუსი გადაკვეთს ეგრეთ წოდებულ მაგნიტურ ნეიტრალს. სტრუქტურულად, ეს პრობლემა მოგვარებულია კოლექტორის რგოლის დიელექტრიკული ფირფიტებით გამოყოფილ სექტორებად დაყოფით. არმატურის გრაგნილების ბოლოები მათ მონაცვლეობით უკავშირდება.

კოლექტორის ელექტრომომარაგებასთან დასაკავშირებლად გამოიყენება ე.წ. ჯაგრისები - გრაფიტის წნელები მაღალი ელექტრო გამტარობისდა დაბალი მოცურების ხახუნის კოეფიციენტი.

არმატურის გრაგნილები არ არის დაკავშირებული მიწოდების ქსელთან, მაგრამ დაკავშირებულია ქსელთან დაწყებული რეოსტატი. ასეთი ძრავის ჩართვის პროცესი მოიცავს ქსელის მიწოდებას და თანდათანობით ნულამდე შემცირებას. აქტიური წინააღმდეგობაარმატურის ჯაჭვში. ელექტროძრავა ჩართულია შეუფერხებლად და გადატვირთვის გარეშე.

ასინქრონული ძრავების გამოყენების მახასიათებლები ერთფაზიან წრეში

მიუხედავად იმისა, რომ სტატორის მბრუნავი მაგნიტური ველი ყველაზე ადვილად მიიღება სამფაზიანი ძაბვა, მუშაობის პრინციპი ასინქრონული ელექტროძრავასაშუალებას აძლევს მას იმუშაოს ერთფაზიანი, საყოფაცხოვრებო ქსელითუ მათ დიზაინში გარკვეული ცვლილებები განხორციელდება.

ამისათვის სტატორს უნდა ჰქონდეს ორი გრაგნილი, რომელთაგან ერთი არის "საწყისი" გრაგნილი. მასში დენი ფაზაში გადაინაცვლებს 90°-ით წრეში რეაქტიული დატვირთვის ჩართვის გამო. ყველაზე ხშირად ამისთვის

მაგნიტური ველების თითქმის სრული სინქრონიზმი საშუალებას აძლევს ძრავას მოიპოვოს სიჩქარე ლილვზე მნიშვნელოვანი დატვირთვის დროსაც კი, რაც საჭიროა საბურღი, მბრუნავი ჩაქუჩების, მტვერსასრუტების, საფქვავის ან იატაკის გასაპრიალებელი სამუშაოებისთვის.

თუ რეგულირებადი შედის ასეთი ძრავის მიწოდების წრეში, მაშინ მისი ბრუნვის სიხშირე შეიძლება შეუფერხებლად შეიცვალოს. მაგრამ მიმართულება, როდესაც იკვებება ალტერნატიული დენის სქემიდან, ვერასოდეს შეიცვლება.

ასეთ ელექტროძრავებს შეუძლიათ ძალიან მაღალი სიჩქარის განვითარება, კომპაქტური და უფრო დიდი ბრუნვის მომენტი. ამასთან, კომუტატორი-ფუნჯის შეკრების არსებობა ამცირებს მათ მომსახურების ხანგრძლივობას - გრაფიტის ჯაგრისები საკმაოდ სწრაფად ცვდება მაღალი სიჩქარით, განსაკუთრებით იმ შემთხვევაში, თუ კომუტატორს აქვს მექანიკური დაზიანება.

ელექტროძრავებს აქვთ ყველაზე მაღალი ეფექტურობა (80%-ზე მეტი) ადამიანის მიერ შექმნილი ყველა მოწყობილობიდან. მათი გამოგონება მე-19 საუკუნის ბოლოს შეიძლება ჩაითვალოს ხარისხობრივ ნახტომად ცივილიზაციაში, რადგან მათ გარეშე ცხოვრების წარმოდგენა შეუძლებელია. თანამედროვე საზოგადოებადაფუძნებული მაღალი ტექნოლოგია, მაგრამ რაღაც უფრო ეფექტური ჯერ არ არის გამოგონილი.

ელექტროძრავის მუშაობის სინქრონული პრინციპი ვიდეოზე

დავალების პირობა:ლაბორატორიული სამუშაო No10.ელექტრული ძაბვის ძრავის შესწავლა (მოდელზე).

პრობლემა ეხლა
ფიზიკის სახელმძღვანელო, მე-8 კლასი, A.V. Peryshkin, N.A. Rodina
1998 წლისთვის
ონლაინ ფიზიკის სამუშაო წიგნი
მე-8 კლასისთვის
ლაბორატორიული სამუშაოები
- ნომერი
10

DC ელექტროძრავის შესწავლა (მოდელზე).

სამუშაოს მიზანი: გაეცნონ ელექტრო DC ძრავის ძირითად ნაწილებს ამ ძრავის მოდელის გამოყენებით.

ეს, ალბათ, ყველაზე მარტივი ნამუშევარია მე-8 კლასის კურსისთვის. თქვენ უბრალოდ უნდა დააკავშიროთ ძრავის მოდელი მიმდინარე წყაროსთან, ნახოთ როგორ მუშაობს იგი და დაიმახსოვროთ ელექტროძრავის ძირითადი ნაწილების სახელები (არმატურა, ინდუქტორი, ჯაგრისები, ნახევრად რგოლები, გრაგნილი, ლილვი).

მასწავლებლის მიერ შემოთავაზებული ელექტროძრავა შეიძლება იყოს ნახატზე ნაჩვენების მსგავსი, ან შეიძლება ჰქონდეს განსხვავებული გარეგნობა, რადგან სასკოლო ელექტროძრავების მრავალი ვარიანტი არსებობს. ამას ფუნდამენტური მნიშვნელობა არ აქვს, რადგან მასწავლებელი, ალბათ, დეტალურად გეტყვით და გაჩვენებთ, როგორ მოიქცეთ მოდელზე.

მოდით ჩამოვთვალოთ ძირითადი მიზეზები, რის გამოც სწორად დაკავშირებული ელექტროძრავა არ მუშაობს. ღია წრე, ჯაგრისების შეხების ნაკლებობა ნახევარ რგოლებთან, არმატურის გრაგნილის დაზიანება. თუ პირველ ორ შემთხვევაში თქვენ საკმაოდ შეგიძლიათ დამოუკიდებლად გაუმკლავდეთ მას, თუ გრაგნილი გატეხილია, თქვენ უნდა დაუკავშირდეთ მასწავლებელს. ძრავის ჩართვამდე უნდა დარწმუნდეთ, რომ მისი არმატურა თავისუფლად ბრუნავს და არაფერი ერევა, თორემ ჩართვისას ელექტროძრავი გამოსცემს დამახასიათებელ გუგუნს, მაგრამ არ ბრუნავს.

არ იცით როგორ მოაგვაროთ? შეგიძლიათ დამეხმაროთ გამოსავალში? შემოდი და იკითხე.

←ლაბორატორიული სამუშაო No 9. ელექტრომაგნიტის აწყობა და მისი მოქმედების შემოწმება ლაბორატორიული სამუშაო No11. ლინზის გამოყენებით გამოსახულების მიღება.-.