ძრავები DC შექმნილია პირდაპირი დენის ენერგიის მექანიკურ სამუშაოდ გადაქცევისთვის.

DC ძრავები გაცილებით ნაკლებად გავრცელებულია ვიდრე AC ძრავები. ეს, პირველ რიგში, შედარებით მაღალი ღირებულებით არის განპირობებული, უფრო მეტიც რთული მოწყობილობა, სირთულეები საკვების მიწოდებაში. მაგრამ ყველა ამ მინუსების მიუხედავად, DBT-ს ბევრი უპირატესობა აქვს. მაგალითად, AC ძრავები ძნელია რეგულირებადი, მაგრამ DFC სრულყოფილად რეგულირდება სხვადასხვა გზით. გარდა ამისა, DFC-ებს აქვთ უფრო ხისტი მექანიკური მახასიათებლები და შეუძლიათ უზრუნველყონ მაღალი საწყისი ბრუნვის მომენტი.

DC ელექტროძრავები გამოიყენება როგორც წევის ძრავები, ელექტროტრანსპორტში და როგორც სხვადასხვა აქტივატორები.

DC ძრავების დიზაინი

DC ძრავის დიზაინი მსგავსია AC ძრავის, მაგრამ ჯერ კიდევ არსებობს მნიშვნელოვანი განსხვავებები. ჩარჩო 7-ზე, რომელიც დამზადებულია ფოლადისგან, დამონტაჟებულია აგზნების გრაგნილი ხვეულების სახით 6. მთავარ ბოძებს შორის შეიძლება დამონტაჟდეს დამატებითი ბოძები 5 DFC-ის თვისებების გასაუმჯობესებლად. შიგნით დამონტაჟებულია არმატურა 4, რომელიც შედგება ბირთვისა და კოლექტორისგან 2 და დამონტაჟებულია ძრავის კორპუსში 1 საკისრების გამოყენებით. კომუტატორი მნიშვნელოვანი განსხვავებაა AC ძრავებისგან. იგი დაკავშირებულია ჯაგრისებთან 3, რაც საშუალებას გაძლევთ მიაწოდოთ ან, პირიქით, ამოიღოთ ძაბვა არმატურის წრედიდან გენერატორებში.

ოპერაციული პრინციპი

DPT-ის მუშაობის პრინციპი ემყარება აგზნების გრაგნილისა და არმატურის მაგნიტური ველების ურთიერთქმედებას. თქვენ წარმოიდგინეთ, რომ არმატურის ნაცვლად გვაქვს ჩარჩო, რომლის მეშვეობითაც დენი მიედინება, ხოლო აგზნების გრაგნილის ნაცვლად, მუდმივი მაგნიტი პოლუსებით N და S. როდესაც ჩარჩოში პირდაპირი დენი გადის, მუდმივი მაგნიტის მაგნიტური ველი იწყებს ამოსვლას. იმოქმედეთ მასზე, ანუ ჩარჩო იწყებს ბრუნვას და, რადგან დენის მიმართულება არ იცვლება, ჩარჩოს ბრუნვის მიმართულება იგივე რჩება.

როდესაც ძაბვა გამოიყენება ძრავის ტერმინალებზე, დენი იწყებს დინებას არმატურის გრაგნილში და, როგორც უკვე ვიცით, მანქანის მაგნიტური ველი იწყებს მოქმედებას მასზე, ხოლო არმატურა იწყებს ბრუნვას და რადგან არმატურა ბრუნავს მაგნიტური ველი, EMF იწყებს ფორმირებას. ეს EMF მიმართულია დენის წინააღმდეგ, რის გამოც მას უწოდებენ უკანა EMF. მისი ნახვა შესაძლებელია ფორმულის გამოყენებით

სადაც Ф არის აგზნების მაგნიტური ნაკადი, n არის ბრუნვის სიხშირე და Ce არის მანქანის დიზაინის მომენტი, რომელიც მისთვის მუდმივი რჩება.

ტერმინალებზე ძაბვა აღემატება უკანა EMF-ს არმატურის წრეში ძაბვის ვარდნის მნიშვნელობით.

და თუ ამ გამოსახულებას გავამრავლებთ დენზე, მივიღებთ სიმძლავრის ბალანსის განტოლებას.

DC ელექტრო მანქანა შედგება სტატორის, არმატურის, კომუტატორის, ჯაგრისის დამჭერისა და ტარების ფარებისგან (სურათი 1). სტატორი შედგება ჩარჩოსგან (საბინაო), ძირითადი და დამატებითი ბოძებისგან, რომლებსაც აქვთ საველე გრაგნილები. მანქანის ამ სტაციონარულ ნაწილს ზოგჯერ ინდუქტორს უწოდებენ. მისი მთავარი დანიშნულებაა მაგნიტური ნაკადის შექმნა. ჩარჩო დამზადებულია ფოლადისგან, მასზე დამაგრებულია ძირითადი და დამატებითი ბოძები, აგრეთვე ტარების ფარები. ჩარჩოს ზევით არის რგოლები ტრანსპორტირებისთვის, ქვემოდან კი მანქანის საძირკველზე დასამაგრებელი თათები. აპარატის ძირითადი ბოძები დამზადებულია ელექტრული ფოლადის ფურცლებისგან 0,5-1 მმ სისქით, რათა შემცირდეს პულსაციის შედეგად წარმოქმნილი დანაკარგები. მაგნიტური ველიბოძები საჰაერო უფსკრული ბოძების ქვეშ. ბოძის ბირთვის ფოლადის ფურცლები დაჭერილია და დამაგრებულია მოქლონებით.

სურათი 1 - DC მანქანა:
I - ლილვი; 2 - წინა ტარების ფარი; 3 - კოლექციონერი; 4 - ფუნჯის დამჭერი; 5 - არმატურის ბირთვი გრაგნილით; ბ - მთავარი ბოძის ბირთვი; 7 - ბოძზე coil; 8 - საწოლი; 9 - უკანა ტარების ფარი; 10 - გულშემატკივართა; 11 - თათები; 12 - ტარება

სურათი 2 - DC მანქანის ბოძები:
ა - მთავარი ბოძი; ბ - დამატებითი ბოძი; გ - მთავარი ბოძის გრაგნილი; g - დამატებითი ბოძის გრაგნილი; 1 - ბოძზე ნაჭერი; 2 - ბირთვი
ბოძები განასხვავებენ ბირთვსა და წვერს (სურათი 2). ბირთვზე მოთავსებულია აგზნების გრაგნილი, რომლის მეშვეობითაც დენი გადის და ქმნის მაგნიტურ ნაკადს. აგზნების გრაგნილი დახვეულია ლითონის ჩარჩოზე, რომელიც დაფარულია ელექტრული მუყაოთი (ში დიდი მანქანები), ან მოთავსებულია ელექტრო მუყაოს იზოლირებულ ბირთვზე (პატარა მანქანები). ამისთვის უკეთესი გაგრილებაკოჭა დაყოფილია რამდენიმე ნაწილად, რომელთა შორის დარჩა სავენტილაციო არხები. მთავარ ბოძებს შორის დამონტაჟებულია დამატებითი ბოძები. ისინი ემსახურებიან გადართვის გაუმჯობესებას. მათი გრაგნილები სერიულად არის დაკავშირებული არმატურის წრედთან, ამიტომ გრაგნილების გამტარებს აქვთ დიდი განივი.
DC აპარატის არმატურა შედგება ლილვის, ბირთვის, გრაგნილისა და კომუტატორისგან. არმატურის ბირთვი აწყობილია ელექტრული ფოლადის ბეჭედი ფურცლებიდან 0,5 მმ სისქით და დაჭერილია ორივე მხრიდან წნევის სარეცხი საშუალებების გამოყენებით. რადიალური ვენტილაციის სისტემის მქონე მანქანებში ბირთვის ფურცლები გროვდება ცალკეულ ჩანთებში 6-8 სმ სისქით, რომელთა შორის კეთდება სავენტილაციო არხები ღერძული ვენტილაციის დროს ბირთვში კეთდება ხვრელი, რათა ჰაერი გაიაროს ლილვი. არმატურის გარე ზედაპირზე არის შემოხვეული ღარები.

სურათი 3 - არმატურის გრაგნილის განყოფილების მდებარეობა ბირთვის ჭრილებში
არმატურის გრაგნილი დამზადებულია სპილენძის მავთულისგან მრგვალი ან მართკუთხა მონაკვეთიწინასწარ დამზადებული სექციების სახით (სურათი 3). ისინი მოთავსებულია ღარებში, სადაც ისინი ფრთხილად იზოლირებულია. გრაგნილი მზადდება ორი ფენისგან: თითოეულ ჭრილში მოთავსებულია სხვადასხვა არმატურის ხვეულების ორი მხარე - ერთი მეორის ზემოთ. გრაგნილი ღარებში დამაგრებულია სოლით (ხის, გეტინაქსი ან ტექსტოლიტი), ხოლო შუბლის ნაწილები დამაგრებულია სპეციალური მავთულის სახვევით. ზოგიერთ დიზაინში სოლი არ გამოიყენება და გრაგნილი დამაგრებულია ბაფთით. სახვევი დამზადებულია არამაგნიტური ფოლადის მავთულისგან, რომელიც იჭრება წინასწარ დაჭიმვით. თანამედროვე მანქანები იყენებენ მინის ლენტს წამყვანების დასაბანად.
DC აპარატის კომუტატორი აწყობილია ცივი ნაგლინი სპილენძის სოლი ფორმის ფირფიტებიდან. ფირფიტები ერთმანეთისგან იზოლირებულია კოლექტორის მიკანიტისგან დამზადებული შუასადებებით 0,5 - 1 მმ სისქით. ფირფიტების ქვედა (ვიწრო) კიდეებს აქვს კუდიანი ამონაჭრები, რომლებიც გამოიყენება სპილენძის ფირფიტებისა და მიკანიტის იზოლაციის დასამაგრებლად. კოლექტორები დამაგრებულია წნევის კონუსებით ორი გზით: ერთ-ერთში სამაგრიდან ძალა გადადის მხოლოდ მტრედის კუდის შიდა ზედაპირზე, მეორეში - მტრედის კუდზე და ფირფიტის ბოლოზე.
კოლექტორებს დამაგრების პირველი მეთოდით ეწოდება თაღოვანი, მეორესთან - სოლი. თაღოვანი კოლექციონერები ყველაზე გავრცელებულია.
არმატურის მხარეს მდებარე კომუტატორის ფირფიტებში, თუ მცირე განსხვავებაა კომუტატორისა და არმატურის დიამეტრებში, კეთდება გამონაზარდები, რომლებშიც დაფქვა სლოტები (სლოტები). არმატურის გრაგნილის ბოლოები მოთავსებულია მათში და შედუღებულია თუნუქის სამაგრით. თუ დიამეტრებში დიდი განსხვავებაა, კოლექტორზე შედუღება ხდება სპილენძის ზოლების გამოყენებით, რომლებსაც "მამლები" უწოდებენ.
სწრაფ მანქანებში მაღალი სიმძლავრეცენტრიდანული ძალების გავლენის ქვეშ ფირფიტების ამობურცვის თავიდან ასაცილებლად გამოიყენება გარე იზოლირებული სახვევი რგოლები.
ფუნჯის აპარატი შედგება ტრავერსისგან, ჯაგრისის თითებისგან (ბოლტები), ფუნჯის დამჭერებისგან და ჯაგრისებისგან. ტრავერსი განკუთვნილია მასზე ფუნჯის დამჭერების ჯაგრისის თითების დასამაგრებლად, ელექტრული წრედის შესაქმნელად.
ფუნჯის დამჭერი შედგება დამჭერისგან, რომელშიც მოთავსებულია ფუნჯი, ბერკეტი ფუნჯის კომუტატორზე დასაჭერად და ზამბარისგან. ფუნჯზე წნევაა 0,02 - 0,04 მპა.
ფუნჯის დასაკავშირებლად ელექტრული წრეარის მოქნილი სპილენძის კაბელი.
დაბალი სიმძლავრის მანქანებში გამოიყენება მილისებური ჯაგრისების დამჭერები, რომლებიც დამონტაჟებულია ტარების ფარში. ერთი და იგივე პოლარობის ყველა ჯაგრისის დამჭერი ერთმანეთთან დაკავშირებულია ავტობუსებით, რომლებიც დაკავშირებულია აპარატის ტერმინალებთან.
ფუნჯები (სურათი 4), ფხვნილის შემადგენლობის, დამზადების მეთოდისა და ფიზიკური თვისებების მიხედვით, იყოფა ექვს ძირითად ჯგუფად: ნახშირბად-გრაფიტი, გრაფიტი, ელექტროგრაფიტი, სპილენძ-გრაფიტი, ბრინჯაო-გრაფიტი და ვერცხლი-გრაფიტი.
ელექტრო მანქანის საყრდენი ფარები ემსახურება როგორც ჩარჩოსა და არმატურას შორის დამაკავშირებელი ნაწილები, ასევე არმატურის დამხმარე სტრუქტურა, რომლის ლილვი ბრუნავს ფარებში დამონტაჟებულ საკისრებში.

სურათი 4 – ჯაგრისები:
ა - დაბალი და საშუალო სიმძლავრის მანქანებისთვის; ბ - მაღალი სიმძლავრის მანქანებისთვის; 1 - ფუნჯის კაბელი; 2 - წვერი
არსებობს ჩვეულებრივი და ფლანგიანი ტარების ფარები.
ტარების ფარები მზადდება ფოლადისგან (ნაკლებად ხშირად თუჯის ან ალუმინის შენადნობები) ჩამოსხმის, შედუღების ან შტამპის გზით. ფარის ცენტრში მოძრავი საკისრისთვის კეთდება მოსაწყენი: ბურთი ან როლიკერი. მაღალი სიმძლავრის მანქანებში, ზოგიერთ შემთხვევაში, ჩვეულებრივი საკისრები გამოიყენება.
IN ბოლო წლებში DC ძრავების სტატორი აწყობილია ცალკე ფურცლებიელექტრო ფოლადი. უღელი, ღარები, მთავარი და დამატებითი ბოძები ერთდროულად იჭრება ფურცელში.

6.2. DC ძრავის დიზაინი და მუშაობის პრინციპი. ტექნიკური საშუალებებიავტომატიზაცია და კონტროლი

6.2. DC ძრავის დიზაინი და მუშაობის პრინციპი

როგორც მრავალი ავტომატიზაციის მოწყობილობაში: რადიოელექტრონულ, ოპტიკურ, მექანიკურ, ასევე პორტატულ მოწყობილობებში, რომლებიც აღჭურვილია ავტონომიური წყაროებით. ელექტრო ენერგია, DC ძრავები ფართოდ გამოიყენება. ამ ძრავებს აქვთ ნომერი სარგებელი IE-ს სხვა ტიპებთან შედარებით: მექანიკური მახასიათებლების წრფივობა (DMC), კარგი კონტროლის თვისებები, დიდი საწყისი ბრუნვის მომენტი, მაღალი სიჩქარე, დიდი სიმძლავრის დიაპაზონი. სხვადასხვა სახის DPT და კარგი წონა და ზომები.

მთავარი მინუსიამ ძრავებიდან არის ფუნჯი-კომუტატორის მოწყობილობის არსებობა, რომელიც ზღუდავს სატრანსპორტო საშუალების ექსპლუატაციას და ზრდის სატრანსპორტო საშუალების მოვლა-პატრონობის ღირებულებას, იწვევს დამატებით დანაკარგებს, წარმოადგენს ჩარევის წყაროს და პრაქტიკულად გამორიცხავს მანქანის გამოყენების შესაძლებლობას. ძრავის ძრავა აგრესიულ და ფეთქებადი გარემოში.

6.2.1. DPT დიზაინი

სტრუქტურულად, DPT შედგება სტატორის (ფიქსირებული ნაწილი) და როტორის ან არმატურის (მბრუნავი ნაწილის)გან, რომელიც განთავსებულია სტატორის შიგნით. აპარატის გამარტივებული დიზაინი შეიძლება აიხსნას ნახ. 61-ის გამოყენებით.

სტატორიშედგება ფოლადის ჩარჩო 1-ისგან, რომლის შიდა ზედაპირზე განლაგებულია ძირითადი ბოძები, რომელიც შედგება ბირთვი 2 და ველის ხვეულები 3. ბოძის ბირთვის ქვედა ნაწილში არის ბოძის ნაწილი 4, რომელიც უზრუნველყოფს მაგნიტის სასურველ განაწილებას. ინდუქცია აპარატის ჰაერის უფსკრულიში. ბოლო გვერდებზე ჩარჩოზე მიმაგრებულია საყრდენი ფარები (არ არის ნაჩვენები სურ. 61-ზე), რომელთაგან ერთ-ერთზე დამაგრებულია ფუნჯის დამჭერები ლითონის გრაფიტის ჯაგრისებით 9.

როტორი(წამყვანი) DPT შედგება ბირთვი 5, არმატურის გრაგნილი 6, კოლექტორი 7 და ლილვი 8.

ბირთვი 5 არის ცილინდრი, რომელიც დამზადებულია ელექტრო ფოლადის ბეჭედი ფურცლებით, ძრავის ლილვის ნახვრეტით და ღარებით, რომლებშიც ჩაყრილია არმატურის გრაგნილების გამტარები.

კოლექციონერი 7 – ტრაპეციული განივი კვეთის სპილენძის ფირფიტებისგან დამზადებული ცილინდრი, ერთმანეთისგან და ძრავის ლილვისაგან ელექტრო იზოლირებული.

გრაგნილიმანქანის არმატურა არის დირიჟორების დახურული სისტემა 5-ის ბირთვის ღარებში ჩაყრილი და დამაგრებული. იგი შედგება სექციებისაგან (კოჭები), რომელთა დასკვნები დაკავშირებულია ორ კოლექტორულ ფირფიტასთან. ჩვეულებრივ მიკრომანქანებში სტატორზე ერთი წყვილი ბოძებით, არმატურის გრაგნილი არის მარტივი მარყუჟის გრაგნილი (დიაგრამა სურ. 62), რომლის აგებისას გრაგნილი მონაკვეთების ტერმინალები უკავშირდება ორ მიმდებარე კოლექტორის ფირფიტას და გრაგნილი სექციები და კოლექტორის კოლექტორის ფირფიტების რაოდენობა იგივეა.

გრაგნილი, რომლის დიაგრამა ნაჩვენებია ნახ. შ იმისათვის, რომ სექციების აქტიურ მხარეებში ინდუცირებული EMF დაემატოს, აუცილებელია ერთი მონაკვეთის აქტიური მხარეები განთავსდეს ბირთვის ღარებში, ერთმანეთისგან დაშორებული პოლუსების გაყოფის მანძილზე t. . როტორი ნაჩვენებია ნახ. 6.1, აქვს 8 აქტიური გამტარი, სექციებით ჩამოყალიბებული დირიჟორებით 1 – 5, 2 – 6, 3 – 7 და 4 – 8.

6.2.2. DPT-ის ელექტრომაგნიტური ბრუნვა

პრინციპი მოქმედებები DPT ემყარება არმატურის გრაგნილის გამტარის დენის ურთიერთქმედებას აგზნების მაგნიტურ ველთან, რის შედეგადაც ელექტრომექანიკური ძალა მოქმედებს არმატურის გრაგნილის თითოეულ გამტარზე და ყველა აქტიურ გრაგნილზე მოქმედი ძალების მთლიანობა ქმნის ელექტრომაგნიტურ ბრუნვას. მანქანა. მოდით გვქონდეს მუდმივი მაგნიტის ველში მოთავსებული დენის მატარებელი ჩარჩო. ბრინჯი. 63.

თითოეული დენის გამტარი, რომელიც მოთავსებულია მანქანის მაგნიტურ ველში, ექვემდებარება ელექტრომაგნიტურ ძალას:

სადაც l არის აქტიური გამტარის სიგრძე, B არის ინდუქცია ჰაერის უფსკრულის მოცემულ წერტილში, i არის დენი დირიჟორში. მოდით, ჩარჩოს თითოეული მხარე შეიცავდეს გრაგნილის პარალელური ტოტების რაოდენობას 2ა.შემდეგ, თუ დენი ია მიედინება აპარატის ჯაგრისებში, რომელსაც ეწოდება არმატურის დენი, მაშინ დენი მიედინება არმატურის გრაგნილის თითოეულ გამტარში:

ყველაფერზე მოქმედი ძალების მთლიანობა ნჩარჩოს გამტარები იწვევს აპარატის ელექტრომაგნიტური მომენტის გაჩენას:

.

მიეცით DPT-ს კითხვა 2გვბოძები (უმეტეს შემთხვევაში მიკრომანქანებში 2р = 2, ანუ ბოძების წყვილების რაოდენობა p = 1). მანძილს არმატურის გარშემოწერილობის გარშემო მიმდებარე პოლუსების შუა წერტილებს შორის ეწოდება ბოძების გაყოფა. ტ.აშკარაა რომ

სადაც d არის ჩარჩოს დიამეტრი.

იმიტომ რომ პროდუქტი l*r არის ფართობი, რომელშიც შეაღწევს პოლუსის სასარგებლო მაგნიტური ნაკადი ფ, მაშინ ამ ნაკადის სიდიდე შეიძლება განისაზღვროს როგორც F=V საშუალო *ლ*რ.

ჩანაცვლების შემდეგ ვიღებთ:

ან ,

სადაც ეს არის მანქანის ელექტრომაგნიტური კონსტრუქციული მუდმივი.

ამრიგად, DPT-ის მიერ შემუშავებული ელექტრომაგნიტური ბრუნი პროპორციულია მაგნიტური ნაკადის F-ისა და არმატურის დენის Ii-ის. როტორის (არმატურის) ბრუნვისას უნდა დაკმაყოფილდეს მომენტების თანასწორობის პირობა:

M=M n +M p +M d,

სადაც M n – მომენტი ტვირთამწეობა, M p – დაკარგვის მომენტი და

- დინამიური მომენტი. დინამიური მომენტი ნულის ტოლისტატიკურ პირობებში ნულზე მეტი ძრავის აჩქარებისას და ნაკლები დამუხრუჭებისას.

6.2.3. DPT-ის ელექტრომოძრავი ძალა

როდესაც DMT როტორი ბრუნავს, EMF წარმოიქმნება არმატურის გრაგნილის თითოეულ აქტიურ გამტარში, რომელიც კვეთს პოლუსების მაგნიტური ველის ხაზებს მის ზედაპირზე ნორმალურად. EMF-ის მიმართულება განისაზღვრება მარჯვენა ხელის წესით; ემფ-ის სიდიდე განისაზღვრება გამოსახულებით

სადაც l არის აქტიური გამტარის სიგრძე, B არის ინდუქცია ჰაერის უფსკრულის მოცემულ წერტილში, v არის გამტარის მოძრაობის წრფივი სიჩქარე როტორის ზედაპირის ნორმალური ინდუქციის ხაზებთან მიმართებაში. ამ შემთხვევაში, როდესაც როტორი ბრუნავს, EMF თითოეულ დირიჟორში არის პერიოდული ცვლადი დროში.

აპარატის არმატურის EMF ტოლია გამტარების EMF-ის ალგებრული ჯამის, რომლებიც ქმნიან აპარატის ერთ პარალელურ განშტოებას. ყოველი პარალელური განშტოება არის სერიით დაკავშირებული მონაკვეთების ჯგუფი, რომლებშიც დენს აქვს იგივე მიმართულება. მარტივი მარყუჟის გრაგნილისთვის, პარალელური ტოტების რაოდენობა 2აყოველთვის ტოლია ბოძების რაოდენობაზე 2გვ.

ამრიგად, ორპოლუსიანი მანქანისთვის, ჯაგრისებთან მიმართებაში არმატურის გრაგნილს აქვს ორი პარალელური ტოტი, რომლის დირიჟორებში EMF შესაბამისად არის მიმართული. იმისდა მიუხედავად, რომ როტორის ბრუნვისას უფრო და უფრო მეტი ახალი დირიჟორი წარმოქმნის პარალელურ ტოტებს, დირიჟორებში EMF-ის მიმართულება, ისევე როგორც პარალელური განშტოების მთლიანი EMF ან არმატურის EMF E, უცვლელი რჩება. როტორის ბრუნვის იგივე მიმართულება.

ვინაიდან პარალელური განშტოების აქტიური გამტარების რაოდენობა ძალიან დიდია, მაშინ, მიუხედავად თითოეული დირიჟორის EMF-ის პულსირებული ბუნებისა, მთლიანი EMF (E) თითქმის მუდმივი რჩება როტორის მუდმივი სიჩქარით. ამ შემთხვევაში, შეგიძლიათ გამოიყენოთ საშუალო ინდუქციის მნიშვნელობა Vsr აპარატის ჰაერის უფსკრულიში და იპოვოთ EMF.

მოგეხსენებათ, DC ელექტროძრავა არის მოწყობილობა, რომელსაც თავისი ორი ძირითადი სტრუქტურული ნაწილის დახმარებით შეუძლია ელექტროენერგიის მექანიკურ ენერგიად გადაქცევა. ეს ძირითადი დეტალები მოიცავს:

1. სტატორი - ძრავის სტაციონარული/სტატიკური ნაწილი, რომელიც შეიცავს ველის გრაგნილებს, რომლებსაც მიეწოდება ენერგია;
2. როტორი არის ძრავის მბრუნავი ნაწილი, რომელიც პასუხისმგებელია მექანიკურ ბრუნვაზე.

DC ძრავის დიზაინის ზემოაღნიშნული ძირითადი ნაწილების გარდა, ასევე არის დამხმარე ნაწილები, როგორიცაა:

1. დამჭერი;
2. ბოძები;
3. აგზნების გრაგნილი;
4. არმატურის გრაგნილი;
5. კოლექციონერი;
6. ჯაგრისები

ყველა ეს ნაწილი ერთად ქმნის DC ელექტროძრავის ინტეგრალურ დიზაინს. ახლა მოდით უფრო ახლოს მივხედოთ ელექტროძრავის ძირითად ნაწილებს.

DC ძრავის უღელი, რომელიც ძირითადად დამზადებულია თუჯისგან ან ფოლადისგან, არის ძრავის სტატორის ან სტატიკური ნაწილის განუყოფელი ნაწილი. მისი მთავარი ფუნქციაა შექმნას სპეციალური დამცავი საფარი უფრო დახვეწილი შიდა ნაწილებიძრავა, ასევე არმატურის გრაგნილის მხარდაჭერა. გარდა ამისა, უღელი ემსახურება დამცავი საფარი DC ძრავის მაგნიტური პოლუსებისა და ველის გრაგნილისთვის, რითაც უზრუნველყოფს მთელი ველის სისტემის მხარდაჭერას.

პოლონელები

მუდმივი ძრავის მაგნიტური ბოძები არის საბინაო ნაწილები, რომლებიც მიბმულია სტატორის შიდა კედელზე. მაგნიტური ბოძების დიზაინი ძირითადად შეიცავს მხოლოდ ორ ნაწილს, კერძოდ, ბოძის ბირთვს და ბოძის ნაწილს, რომლებიც უერთდებიან ერთმანეთს ჰიდრავლიკური წნევის გავლენის ქვეშ და მიმაგრებულია სტატორზე.

ვიდეო: DC ძრავის დიზაინი და აწყობა

მიუხედავად ამისა, ეს ორი ნაწილი სხვადასხვა მიზნებს ემსახურება. ბოძის ბირთვს, მაგალითად, აქვს მცირე ჯვარედინი ფართობი და გამოიყენება ბოძის ცალი უღელთან დასამაგრებლად, ხოლო ბოძის ნაჭერი, რომელსაც აქვს შედარებით დიდი განივი ფართობი, გამოიყენება მაგნიტური ნაკადის გასავრცელებლად. ჰაერის უფსკრული სტატორსა და როტორს შორის მაგნიტური დანაკარგის წინააღმდეგობის შესამცირებლად. გარდა ამისა, ბოძს აქვს მრავალი ღარები ველის გრაგნილისთვის, რაც ქმნის ველის მაგნიტურ ნაკადს.

DC ძრავის საველე გრაგნილები მზადდება საველე ხვეულებით (სპილენძის მავთული) დახვეული ბოძის ნაწილების ღარებზე ისე, რომ როდესაც ველის დენი გადის გრაგნილში, საპირისპირო პოლარობა ხდება მიმდებარე ბოძებზე. არსებითად, ველის გრაგნილები მოქმედებს როგორც ერთგვარი ელექტრომაგნიტი, რომელსაც შეუძლია შექმნას აგზნების ნაკადი, რომლის ფარგლებშიც ელექტროძრავის როტორი ბრუნავს და შემდეგ ადვილად და ეფექტურად აჩერებს მას.

არმატურის გრაგნილი

DC ძრავის არმატურის გრაგნილი მიმაგრებულია როტორზე ან მექანიზმის მბრუნავ ნაწილზე და, შედეგად, ექვემდებარება ცვალებად მაგნიტურ ველს მისი ბრუნვის გზაზე, რაც პირდაპირ იწვევს მაგნიტიზაციის დანაკარგებს.

ამ მიზეზით, როტორი დამზადებულია რამდენიმე დაბალი ჰისტერეზის ელექტრული ფოლადის ფირფიტისგან, რათა შემცირდეს მაგნიტური დანაკარგები, როგორიცაა ჰისტერეზის დაკარგვა და მორევის დენის დაკარგვა, შესაბამისად. ლამინირებული ფოლადის ფირფიტები ერთმანეთთან არის დამაგრებული, რათა შეიქმნას ცილინდრული სტრუქტურა არმატურის კორპუსისთვის.

არმატურის კორპუსი შედგება ღარებისგან (ღარებისგან), რომლებიც დამზადებულია იგივე მასალით, როგორც ბირთვი, რომლებზედაც დამაგრებულია არმატურის გრაგნილები და სპილენძის მავთულის რამდენიმე ბრუნი, რომელიც თანაბრად არის განაწილებული არმატურის პერიფერიაზე. ღარულ ღარებს აქვს ფოროვანი სოლი ფორმის სახსრები, რათა თავიდან აიცილონ გამტარის დახრილობა როტორის ბრუნვის დროს გამოსხივებული დიდი ცენტრიდანული ძალის გამო, აგრეთვე მიწოდების დენის და მაგნიტური აგზნების არსებობისას.

DC ძრავის არმატურის გრაგნილების დიზაინის ორი ტიპი არსებობს:

• მარყუჟის გრაგნილი (ზე ამ შემთხვევაშიადაპტერებს შორის (A) პარალელური დენის ბილიკების რაოდენობა ტოლია ბოძების რაოდენობას (P), ანუ A = P.
• ტალღის გრაგნილი (ამ შემთხვევაში, ადაპტერებს შორის (A) პარალელური დენის ბილიკების რაოდენობა ყოველთვის ტოლია 2-ის, მიუხედავად ბოძების რაოდენობისა, ანუ მანქანა შესაბამისად არის შექმნილი).

კოლექციონერი

DC ელექტროძრავის კომუტატორი არის სპილენძის სეგმენტების ცილინდრული სტრუქტურა, რომლებიც გაერთიანებულია, მაგრამ იზოლირებულია მიკათი. თუ ჩვენ ვსაუბრობთ DPT-ის შესახებ, კოლექტორი აქ ძირითადად გამოიყენება, როგორც ქსელიდან დენის გადართვის ან გადაცემის საშუალება ელექტრული ძრავის ჯაგრისების მეშვეობით მბრუნავ სტრუქტურაში დამონტაჟებულ არმატურის გრაგნილებზე.

ჯაგრისები

DC საავტომობილო ჯაგრისები დამზადებულია ნახშირბადის ან გრაფიტის სტრუქტურებისგან, რაც ქმნის მოცურების კონტაქტს ან სლაიდს მბრუნავ კომუტატორზე. ფუნჯები გამოიყენება გადასატანად ელექტრო დენიგარე წრედიდან კოლექტორის მბრუნავ ფორმამდე, სადაც შემდეგ მიდის არმატურის გრაგნილებზე. ელექტროძრავის კომუტატორი და ჯაგრისები გამოიყენება, ზოგადად, ელექტრული ენერგიის გადასატანად სტატიკური ელექტრული წრედან მექანიკურად მბრუნავ ზონაში, ან უბრალოდ როტორზე.

ჩვენი დღევანდელი სტატიის თემაა DC ელექტროძრავის მუშაობის პრინციპი. თუ ეწვიეთ ჩვენს ვებ-გვერდს, მაშინ ალბათ უკვე იცით, რომ გადავწყვიტეთ ამ თემის უფრო სრულყოფილად გაშუქება და ეტაპობრივად განვიხილავთ ყველა ტიპის ელექტროძრავებს და ელექტრო გენერატორებს.

პირდაპირი დენი კაცობრიობისთვის ცნობილია დაახლოებით 200 წლის განმავლობაში, მათ მისი ეფექტურად გამოყენება ცოტა მოგვიანებით ისწავლეს, მაგრამ დღეს ძნელი წარმოსადგენია ადამიანის საქმიანობა, სადაც ენერგია არ გამოიყენება. ევოლუცია მოხდა დაახლოებით იგივე გზით. ელექტროძრავები.

ელექტროტექნიკის სწრაფი განვითარება არ შეჩერებულა ფიზიკაში ამ მიმართულების დაბადებიდან. ელექტროძრავებთან დაკავშირებული პირველი განვითარება იყო მრავალი მეცნიერის ნამუშევარი XIX საუკუნის 20-იან წლებში. იგონებდნენ ყველანაირ ნივთს და ცდილობდნენ აშენებას მექანიკური მანქანები, რომელსაც შეუძლია ელექტრო ენერგიის კინეტიკურ ენერგიად გადაქცევა.

• განსაკუთრებული მნიშვნელობა აქვს მ.ფარადეის კვლევებს, რომელმაც 1821 წელს, როდესაც ატარებდა ექსპერიმენტებს დენის და სხვადასხვა გამტარების ურთიერთქმედების შესახებ, აღმოაჩინა, რომ გამტარს შეუძლია ბრუნოს მაგნიტურ ველში, ისევე როგორც მაგნიტს შეუძლია ბრუნოს გამტარის გარშემო.
• განვითარების მეორე საფეხურს უფრო დიდი დრო დასჭირდა 1830-იანი წლებიდან 1860-იან წლებამდე. ახლა, როდესაც ენერგიის გარდაქმნის ძირითადი პრინციპები ცნობილი იყო ადამიანისთვის, ის ცდილობდა შეექმნა ძრავის ყველაზე ეფექტური დიზაინი მბრუნავი არმატურის საშუალებით.
• 1833 წელს ამერიკელმა გამომგონებელმა და ნახევარ განაკვეთზე მჭედელმა თომას დევენპორტმა შეძლო აეშენებინა პირველი მბრუნავი ძრავა, რომელიც მუშაობდა პირდაპირ დენზე და აეშენებინა მოდელის მატარებელი, რომელიც მას მართავდა. საკუთარ თავზე ელექტრო მანქანამან პატენტი 4 წლის შემდეგ მიიღო.

• 1834 წელს რუს-გერმანელმა ფიზიკოსმა და გამომგონებელმა ბორის სემენოვიჩ იაკობიმ შექმნა მსოფლიოში პირველი პირდაპირი დენის ელექტროძრავა, რომელშიც მან შეძლო დაენერგა ასეთი მანქანების მუშაობის ძირითადი პრინციპი, რომელიც დღემდე გამოიყენება - მუდმივად მბრუნავი. ნაწილი.
• 1838 წელს, 13 სექტემბერს, ნევის გასწვრივ გაუშვა ნამდვილი ნავი, ბორტზე 12 მგზავრით - ასე ჩატარდა ჯაკობის ძრავის საველე გამოცდები. ნავი დინების საწინააღმდეგოდ 3 კმ/სთ სიჩქარით მოძრაობდა. ძრავის ამძრავი გვერდებზე უერთდებოდა ბორბლებს, როგორც იმდროინდელ გემებზე. ელექტრული დენი მიეწოდებოდა ბლოკს ბატარეიდან, რომელიც შეიცავდა 320 გალვანურ უჯრედს.

ტესტების შედეგი იყო ძირითადი პრინციპების ჩამოყალიბების შესაძლებლობა შემდგომი განვითარებაელექტროძრავები:

• ჯერ ერთიცხადი გახდა, რომ მათი გამოყენების სფეროს გაფართოება პირდაპირ დამოკიდებულია ელექტროენერგიის გამომუშავების მეთოდების ღირებულების შემცირებაზე - საჭირო იყო საიმედო და იაფი გენერატორი და არა იმ დროს ძვირადღირებული გალვანური ბატარეები.
• მეორეც, საჭირო იყო საკმაოდ კომპაქტური ძრავების შექმნა, რომლებსაც, თუმცა, მაღალი ეფექტურობა ექნებოდათ.
• და მესამე– აშკარა იყო ძრავების უპირატესობა მბრუნავი არაპოლუსიანი არმატებით, მუდმივი მბრუნავი ბრუნვით.

შემდეგ მოდის ელექტროძრავების განვითარების მესამე ეტაპი, რომელიც აღინიშნება ელექტრული დენის ძრავის თვითაგზნების ფენომენის აღმოჩენით, რის შემდეგაც ჩამოყალიბდა ასეთი მანქანების შექცევადობის პრინციპი, ანუ ძრავა შეიძლება იყოს გენერატორი და პირიქით. ახლა, ძრავის გასაძლიერებლად, მათ დაიწყეს იაფი დენის გენერატორების გამოყენება, რაც, პრინციპში, დღესაც კეთდება.

საინტერესოა იცოდე! ნებისმიერი ელექტრო ქსელიდაკავშირებულია ელექტროსადგურთან, რომელიც აწარმოებს დენს. თავად სადგური, ფაქტობრივად, არის კომპლექტი ყველაზე ძლიერი გენერატორები, ამოქმედდა სხვადასხვა გზით: მდინარის დინება, ქარის ენერგია, ბირთვული რეაქციები და ა.შ. გამონაკლისი არის, ალბათ, ფოტოცელი მზის ენერგიაზე მომუშავე, მაგრამ ეს არის კიდევ ერთი, ძვირფასო ამბავი, რომელსაც ჯერ არ ჰპოვა საკმარისი გავრცელება.

ელექტროძრავამ თავისი თანამედროვე დიზაინი ჯერ კიდევ 1886 წელს შეიძინა, რის შემდეგაც მასში მხოლოდ ცვლილებები და გაუმჯობესება განხორციელდა.

მუშაობის ძირითადი პრინციპები

ნებისმიერი ელექტროძრავა ეფუძნება მაგნიტური მიზიდულობისა და მოგერიების პრინციპს. როგორც ექსპერიმენტი, შეგიძლიათ ჩაატაროთ ეს მარტივი ექსპერიმენტი.

• მაგნიტური ველის შიგნით უნდა განთავსდეს გამტარი, რომლითაც უნდა გაიაროს ელექტრული დენი.
• ამისთვის ყველაზე მოსახერხებელია ცხენის ფორმის მაგნიტის გამოყენება, ხოლო ბოლოებში ბატარეასთან დაკავშირებული სპილენძის მავთული გამოდგება გამტარად.
• ექსპერიმენტის შედეგად დაინახავთ, რომ მავთული გამოიძვრება მუდმივი მაგნიტის მოქმედების არედან. რატომ ხდება ეს?
• ფაქტია, რომ დირიჟორზე დენი გადის, ამ უკანასკნელის გარშემო იქმნება ელექტრომაგნიტური ველი, რომელიც არსებულთან ურთიერთქმედებს მუდმივი მაგნიტიდან. ამ ურთიერთქმედების შედეგად ჩვენ ვხედავთ გამტარის მექანიკურ მოძრაობას.
• უფრო დეტალურად, ასე გამოიყურება. როდესაც გამტარის წრიული ველი ურთიერთქმედებს მაგნიტის მუდმივთან, მაგნიტური ველის სიძლიერე ერთ მხარეს იზრდება, მეორეზე კი მცირდება, რის გამოც მავთული გამოიდევნება მაგნიტის მოქმედების არედან. კუთხე 90 გრადუსი.

• მიმართულება, რომლითაც დირიჟორი უბიძგებს, შეიძლება განისაზღვროს მარცხენა წესით, რომელიც ეხება მხოლოდ ელექტროძრავებს. წესი ასეთია - მარცხენა ხელიუნდა მოთავსდეს მაგნიტურ ველში ისე, რომ მისი ძალის ხაზები შევიდეს მას ხელისგულიდან და 4 თითი მიმართული იყოს მოძრაობის მიმართულებით. დადებითი მუხტები, შემდეგ დააყენეთ ცერა თითიაჩვენებს გამტარზე მოქმედი მამოძრავებელი ძალის მიმართულებას.

ესენი მარტივი პრინციპები DC ძრავები დღესაც გამოიყენება. თუმცა, თანამედროვე ერთეულებში, მუდმივი მაგნიტების ნაცვლად, გამოიყენება ელექტრო მაგნიტები და იცვლება ჩარჩოები რთული სისტემებიგრაგნილები

ძრავის სტრუქტურა

მოდით ახლა უფრო დეტალურად განვიხილოთ, თუ როგორ მუშაობს DC ძრავა, რა ნაწილებს შეიცავს და როგორ ურთიერთქმედებენ ისინი ერთმანეთთან.

თეორიის გაგრძელება

თქვენ შეგიძლიათ მარტივად ააწყოთ მარტივი DC ძრავა საკუთარი ხელით. ინსტრუქციები შემდეგია: საკმარისია მართკუთხა ჩარჩოს აშენება დირიჟორისგან, რომელსაც შეუძლია ცენტრალური ღერძის გარშემო ბრუნვა.

• ჩარჩო მოთავსებულია მაგნიტურ ველში, რის შემდეგაც მუდმივი ძაბვა, იგივე ბატარეიდან.
• ასე რომ, როგორც კი დენი იწყებს ჩარჩოში გადინებას, ის იწყებს მოძრაობას მანამ, სანამ არ აიღებს ჰორიზონტალური პოზიცია, რომელსაც ეწოდება ნეიტრალური ან "მკვდარი", როდესაც ველის ეფექტი დირიჟორზე ნულის ტოლია.
• თეორიულად, ჩარჩო უნდა გაჩერდეს, მაგრამ ეს არ მოხდება, რადგან ის ინერციით გაივლის "მკვდარ" წერტილს, რაც ნიშნავს ელექტრომამოძრავებელი ძალებიკვლავ დაიწყებს ზრდას. მაგრამ იმის გამო, რომ დენი ახლა მიედინება საპირისპირო მიმართულებით მაგნიტურ ველთან შედარებით, შეინიშნება ძლიერი დამუხრუჭების ეფექტი, რაც შეუდარებელია ნორმალური ოპერაციაძრავა.
• იმისათვის, რომ პროცესი ნორმალურად წარიმართოს, აუცილებელია ისეთი დიზაინის მიწოდება, რომლითაც ჩარჩო ელექტროენერგიის მიწოდებას უკავშირდება, რომელშიც დენი გადის მომენტში. ნულოვანი წერტილიბოძები შეიცვლება, რაც ნიშნავს, რომ მაგნიტურ ველთან შედარებით, დენი მიედინება იმავე მიმართულებით.

ასეთი მოწყობილობა იყენებს კოლექტორს, რომელიც შედგება იზოლირებული ფირფიტებისგან, მაგრამ ამაზე ცოტა მოგვიანებით ვისაუბროთ.

როგორც ალტერნატივა, შეგიძლიათ გააკეთოთ ჩარჩო, როგორც ზემოთ მოცემულ ფოტოში. მისი განსხვავება ისაა, რომ დენი მიედინება იმავე მიმართულებით ჩარჩოს ორი კონტურის გასწვრივ, რაც შესაძლებელს ხდის კომუტატორის მოშორებას, მაგრამ ასეთი ელექტროძრავა უკიდურესად არაეფექტურია მუდმივად მოქმედი დამუხრუჭების ძალების გამო.

როტორის როტაციის მიღების შემდეგ, თქვენ შეგიძლიათ მიამაგროთ მასზე დისკი და მისცეთ დატვირთვა ძრავის სიმძლავრის შესადარებლად, რითაც მიიღებთ სამუშაო მოდელს.

DC ელექტროძრავის სტრუქტურა

ასე რომ, მოდით გადავიდეთ ძრავების სტრუქტურაზე:

• სტატორი ან ინდუქტორი– ძრავის სტაციონარული ნაწილი, რომელიც წარმოადგენს მუდმივ ელექტრომაგნიტურ ველს. სტატორი შედგება თხელი ფურცლისგან დამზადებული ბირთვისგან (ნაწილი აწყობილია გარკვეული პროფილის ფირფიტებისგან სწორი ზომა) და გრაგნილები.

• გრაგნილი ჯდება ბირთვის ღარებშიგარკვეული გზით, ქმნიან ძირითად და დამატებით მაგნიტურ პოლუსებს, ბუნებრივია, ქსელთან მიერთებისას.
• ველის გრაგნილი მდებარეობს მთავარ ბოძებზე, ხოლო დამატებითზე ის ემსახურება კომუტაციის გაუმჯობესებას - ზრდის ძრავის ეფექტურობას და მის ეფექტურობას.

• ძრავის როტორი, რომელიც აქ არის წამყვანი, ასევე აქვს მსგავსი სტრუქტურა, მაგრამ რაც განასხვავებს მას, უპირველეს ყოვლისა, არის ის, რომ ეს ძრავის ერთეული მოძრავია. სწორედ ეს ცვლის მბრუნავ ჩარჩოს ზემოთ განხილული მაგალითებიდან.
• არმატურის გრაგნილი ტრიალებსიზოლირებულია ერთმანეთისგან და დაკავშირებულია კოლექტორის საკონტაქტო ფირფიტებთან, რომლის მეშვეობითაც ხდება ელექტროენერგიის მიწოდება.
• როტორის ყველა ნაწილი ფიქსირდება ლითონის ლილვზე, რომელიც არის ძრავის ბრუნვის ცენტრალური ღერძი. მას უკავშირდება დისკი, რომელიც გადასცემს ბრუნვას გარე მექანიზმებზე.

• კოლექციონერი(ლილზე დამაგრებული ზოლიანი ცილინდრი) ელექტრომომარაგებასთან დაკავშირებულია ჯაგრისების საშუალებით, რომლებიც ყველაზე ხშირად გრაფიტისგან მზადდება. ზოგადად, კომუტატორის სტრუქტურა ისეთია, რომ საკონტაქტო ფირფიტები ასევე იზოლირებულია, რაც შესაძლებელს ხდის ეფექტურად შეცვალოს დენის მიმართულება წრეში, რათა თავიდან იქნას აცილებული ძრავის დამუხრუჭება.
• თავად ფუნჯებიაქვს მოცურების შეხება კომუტატორის ფირფიტებთან და იკავებს ერთ პოზიციას ჯაგრისების დამჭერებით. ზამბარები ხელს უწყობს მუდმივი კონტაქტის დაძაბულობის შენარჩუნებას (და ჩვენ ვიცით, რომ ჯაგრისები ცვდება და თხელდება).

• ჯაგრისები დაკავშირებულია სპილენძის მავთულებით დენის წყაროსთან. მერე იწყება გარე წრეელექტრომომარაგება და კონტროლი, რაზეც ცოტა მოგვიანებით ვისაუბრებთ.

• ლილვზე კომუტატორის შემდეგ არის მოძრავი საკისარი, რაც უზრუნველყოფს გლუვ ბრუნვას. თავზე მას იცავს სპეციალური პოლიმერული რგოლი, რომელიც იცავს მას მტვრისგან.

რჩევა! ერთ-ერთი ხშირი ავარიებიელექტრული ძრავები, არის საკისრები გაუმართავი. თუ დროულად არ შეცვლით ამ მცირე სტრუქტურულ ელემენტს, შეგიძლიათ მარტივად დაწვათ მთელი ძრავა.

• თან უკანა მხარეგრაგნილები, იმავე ლილვზე, განლაგებულია იმპულარი, ჰაერის ნაკადი, საიდანაც ეფექტურად აგრილებს ძრავას.
• წამყვანი ჩვეულებრივ მიმაგრებულია იმპულს უკან, განსხვავდება პარამეტრებით, დამოკიდებულია განყოფილების დანიშნულებაზე, რომელშიც დამონტაჟებულია DC ძრავა.

ძირითადად, სულ ესაა. როგორც ხედავთ, დიზაინი საკმაოდ მარტივია და, რაც მთავარია, ძალიან ეფექტური.

კომუტატორის ძრავების მახასიათებლები

ზოგადად, კომუტატორის ძრავა ნამდვილად არის კარგი მოწყობილობა. ასეთი დანაყოფები ადვილად რეგულირდება. სიჩქარის აწევა ან შემცირება პრობლემა არ არის. ადვილია მკაფიო ბრუნვის ან ხისტი მექანიკური მახასიათებლის მიცემა.

თუმცა, მიუხედავად რაოდენობისა უდაო უპირატესობები, ძრავას აქვს გაზრდილი აწყობის სირთულე AC ძრავებთან შედარებით, რომლებსაც აქვთ თვითაღგზნებადი როტორი ან სხვა ჯაგრისები, ასევე დაბალი საიმედოობა. და მთელი პრობლემა სწორედ ამ კოლექციონერშია.

• ეს ერთეული საკმაოდ ძვირია და მისი შეკეთების ღირებულება ზოგჯერ შედარებულია ახალ ნაწილთან, თუ საერთოდ შესაძლებელია რესტავრაცია.
• ექსპლუატაციის დროს ის იკეტება გამტარ მტვრით, რამაც დროთა განმავლობაში შეიძლება გამოიწვიოს მთელი ძრავის უკმარისობა.
• კოლექციონერი ნაპერწკლებს, ქმნის ჩარევას და როდის მაღალი დატვირთვამას შეუძლია აანთოს კიდეც და შექმნას წრიული ცეცხლი. ამ შემთხვევაში მას მოკლედ შეუერთდება რკალი, რომელიც შეუთავსებელია ძრავის სიცოცხლესთან.

ზემოთ უკვე ვთქვით, რომ მისი ამოცანაა შეცვალოს დენის მიმართულება გრაგნილის მოხვევებში და ახლა გვინდა უფრო დეტალურად განვიხილოთ ეს კითხვა.

• ასე რომ, არსებითად, ეს ნაწილიროტორი ემსახურება როგორც დენის გამსწორებელს, ანუ ალტერნატიული დენი ხდება მუდმივი მასში გავლისას, რაც მართალია გენერატორებისთვის, ან ცვლის დენის მიმართულებას, როდესაც საქმე ძრავებს ეხება.
• მაგნიტურ ველში მბრუნავი ჩარჩოს შემთხვევაში, ზემოთ განხილული მაგალითის შემთხვევაში, საჭირო იყო კოლექტორი, რომელიც შედგება ორი იზოლირებული ნახევარრგოლისგან.
• ჩარჩოს ბოლოები დაკავშირებულია სხვადასხვა ნახევარრგოლებთან, რაც ხელს უშლის მიკროსქემის მოკლე ჩართვას.
• როგორც გვახსოვს, კომუტატორი შეხებაშია ფუნჯებთან, რომლებიც ისეა დაყენებული, რომ ერთდროულად არ ეხებოდეს ერთმანეთს და იცვლის ნახევარ რგოლებს, როცა ჩარჩო ნულოვან წერტილს გადის.

ყველაფერი ძალიან მარტივია, მაგრამ ასეთ ძრავებსა და გენერატორებს არ აქვთ ნორმალური სიმძლავრე მათი დიზაინის გამო. შედეგად, მათ დაიწყეს არმატურის დამზადება მრავალი მობრუნებით, რათა აქტიური გამტარები ყოველთვის იყვნენ მაქსიმალურად ახლოს მაგნიტის პოლუსებთან, რადგან კანონის გახსენება ელექტრომაგნიტური ინდუქციაცხადი ხდება, რომ ეს პოზიცია ყველაზე ეფექტურია.

მას შემდეგ, რაც ბრუნთა რაოდენობა იზრდება, ეს ნიშნავს, რომ კოლექტორი უნდა დაიყოს უფრო დიდი რაოდენობანაწილები, რაც რეალურად არის ამ ელემენტის წარმოების სირთულისა და მაღალი ღირებულების მიზეზი.

გახეხილი ძრავის ალტერნატივა

ნახევარგამტარების ეპოქა დიდი ხანია მეფობდა ელექტრონიკაში, რაც შესაძლებელს ხდის საიმედო და კომპაქტური მიკროსქემების წარმოებას. მაშ, რატომ ვიყენებთ ჯერ კიდევ დავარცხნილ ძრავებს? მაგრამ მართლა?

• ინჟინრებმაც ეს საკითხი შეუმჩნეველი არ დატოვეს. შედეგად, კოლექტორი შეიცვალა დენის გადამრთველებით და ჩანაწერის დიზაინს დაემატა დამატებითი სენსორები არსებული მდგომარეობაროტორი ისე, რომ სისტემა ავტომატურად განსაზღვრავს გრაგნილის გადართვის მომენტს.
• როგორც გვახსოვს, არ აქვს მნიშვნელობა მაგნიტი მოძრაობს გამტართან შედარებით, თუ პირიქით ხდება. ამრიგად, სტატორი ხდება არმატურა და როტორი მდებარეობს მუდმივი მაგნიტიან უბრალო გრაგნილი, რომელიც დაკავშირებულია დენის რგოლებით, რაც ბევრად უფრო ადვილია სტრუქტურის შიგნით ბრუნვა.

• სრიალის რგოლების სტრუქტურა გარკვეულწილად მოგვაგონებს კომუტატორს, მაგრამ ისინი ბევრად უფრო საიმედო და ადვილია წარმოებაში წარმოების პირობებში.

ბოლოს აღმოჩნდა ახალი ტიპისძრავა, კერძოდ, უჯაგრის DC ძრავა, რომელიც ცნობილია როგორც BLDC. მოწყობილობას აქვს ისეთივე უპირატესობები, როგორც კომუტატორის ძრავას, მაგრამ ჩვენ ვიშორებთ შემაწუხებელ კომუტატორს.

თუმცა, ასეთი ძრავები გამოიყენება მხოლოდ ძვირადღირებულ მოწყობილობებში, ხოლო მარტივი ტექნიკამაგალითად, წვენსაწურის ან იგივე ჩაქუჩის საბურღი უფრო ეკონომიური იქნება, თუ მათზე დააინსტალირებთ კომუტატორის ძრავის კლასიკურ მოდელებს.

DC ძრავის კონტროლი

ასე რომ, როგორც უკვე გესმით, DC ძრავის მუშაობის ძირითადი პრინციპი არის დენის მიმართულების შებრუნება არმატურის წრეში, წინააღმდეგ შემთხვევაში მოხდება დამუხრუჭება, რაც გამოიწვევს ძრავის გაჩერებას. ამრიგად, ძრავა ბრუნავს ერთი მიმართულებით, მაგრამ ეს რეჟიმი ერთადერთი არ არის და ძრავა შეიძლება საპირისპირო მიმართულებით ბრუნავდეს.

ამისათვის საკმარისია შეცვალოთ დენის მიმართულება ამაღელვებელ გრაგნილში, ან შეცვალოთ ჯაგრისები, რომლებითაც ენერგია მიეწოდება როტორის გრაგნილს.

რჩევა! თუ ამ ორივე მანიპულაციას ერთდროულად გააკეთებთ, მაშინ არაფერი დაემართება ძრავას და ის გააგრძელებს ბრუნვას იმავე მიმართულებით, როგორც ადრე.

თუმცა, ეს არ არის ყველა ის პუნქტი, რომელიც უნდა დარეგულირდეს ასეთ ძრავში. როდესაც საჭიროა მკაფიოდ გააკონტროლოთ ასეთი ერთეულის სიჩქარე, ან მოაწყოთ სპეციალური რეჟიმისიჩქარის კონტროლი, გარდა გადამრთველის და კონცენტრატორებისა, უფრო რთული ელემენტები შედის საკონტროლო წრეში.

• გასათვალისწინებელია შემდეგი უარყოფითი მხარეები: კომუტატორის ძრავები: დაბალი ბრუნვის სიჩქარე ძრავის დაბალ სიჩქარეზე, რის გამოც მოწყობილობები საჭიროებენ გადაცემათა კოლოფს, რაც ზრდის დიზაინის ღირებულებას და სირთულეს; ძლიერი ჩარევის გენერაცია; კარგად, და კოლექტორის დაბალი საიმედოობა, რომლის შესახებაც ზემოთ დავწერეთ.
• მხედველობაში მიიღება ისიც, რომ მიმდინარე მოხმარება და ლილვის ბრუნვის სიჩქარე ასევე დამოკიდებულია ლილვის მექანიკურ დატვირთვაზე.
• ასე რომ, მთავარი პარამეტრი, რომელიც განსაზღვრავს ლილვის ბრუნვის სიჩქარეს, არის გრაგნილზე მიწოდებული ძაბვა, ამიტომ, ლოგიკის მიხედვით, ამ პარამეტრის გასაკონტროლებლად გამოიყენება მოწყობილობები, რომლებიც არეგულირებენ გამომავალ ძაბვას.

• ასეთი მოწყობილობები არის რეგულირებადი ძაბვის სტაბილიზატორები. დღეს უფრო მიზანშეწონილია გამოიყენოთ იაფი კომპენსაციის ინტეგრალური სტაბილიზატორები, როგორიცაა LM საკონტროლო წრე ასეთი მოწყობილობით ნაჩვენებია ზემოთ მოცემულ დიაგრამაზე.

• სქემა საკმაოდ პრიმიტიულია, მაგრამ საკმაოდ მარტივი და რაც მთავარია ეფექტური და იაფი ჩანს. ჩვენ ვხედავთ, რომ გამომავალი ძაბვის შეზღუდვა რეგულირდება დამატებითი რეზისტორით, რომელიც მითითებულია როგორც Rlim, რომლის წინააღმდეგობის გაანგარიშება მოცემულია სპეციფიკაციაში. უნდა გვესმოდეს, რომ ეს აუარესებს მთელი მიკროსქემის მუშაობას, როგორც სტაბილიზატორი.
• ჩვენ ვხედავთ, რომ წარმოდგენილია სქემის ორი ვარიანტი, რომელი იქნება უკეთესი? ვარიანტი "a" აწარმოებს ხაზოვან მახასიათებელს მოსახერხებელი რეგულირებისთვის, რაც მას ძალიან პოპულარულს ხდის.
• ვარიანტი "ბ", პირიქით, აქვს არაწრფივი მახასიათებელი. ფაქტობრივი განსხვავება შესამჩნევი იქნება წარუმატებლობისას ცვლადი რეზისტორი: პირველ შემთხვევაში ვიღებთ მაქსიმალური სიჩქარეროტაცია, ხოლო მეორეში - პირიქით, მინიმალური.

ჩვენ არ ჩავუღრმავდებით ჯუნგლებში, რადგან ჩვენი სტატია ძირითადად საინფორმაციო მიზნებისთვისაა. ჩვენ განვიხილეთ DC ძრავების მუშაობის პრინციპები და ეს უკვე რაღაცაა. თუ კითხვა გაინტერესებთ, აუცილებლად უყურეთ შემდეგ ვიდეოს. და ამით ჩვენ გემშვიდობებით! საუკეთესო სურვილებით!