DC წამყვანი ძრავა. წამყვანი ხდება დაკბილული. DC ძრავების აპლიკაციები

პირდაპირი დენის ძრავა (DCM) არის მექანიზმი, რომელიც გარდაქმნის მასზე მიწოდებულ ელექტრო ენერგიას მექანიკურ ბრუნად. დანაყოფის მოქმედება ეფუძნება ელექტრომაგნიტური ინდუქციის ფენომენს - მაგნიტურ ველში მოთავსებულ გამტარზე მოქმედებს ამპერის ძალა: F = B*I*L, სადაც L არის გამტარის სიგრძე, I არის დენი, რომელიც გადის მასში. დირიჟორი, B არის მაგნიტური ველის ინდუქცია. ეს ძალა წარმოშობს ბრუნვას, რომელიც შეიძლება გამოყენებულ იქნას გარკვეული პრაქტიკული მიზნებისთვის.

DC ძრავებს აქვთ შემდეგი უპირატესობები:

• დიზაინის სიმარტივე და საიმედოობა.
• თითქმის ხაზოვანი რეგულირება და მექანიკური მახასიათებლები, რაც უზრუნველყოფს გამოყენების სიმარტივეს.
• დიდი საწყისი ბრუნვის მომენტი.
• კომპაქტური ზომები (განსაკუთრებით გამოხატულია მუდმივი მაგნიტის ძრავებისთვის).
• ერთი და იგივე მექანიზმის გამოყენების შესაძლებლობა როგორც ძრავის, ასევე გენერატორის რეჟიმში.
• ეფექტურობა სრული დატვირთვისას ჩვეულებრივ 1-2%-ით მეტია ვიდრე ასინქრონული და სინქრონული მანქანების, ხოლო ნაწილობრივი დატვირთვისას უპირატესობა შეიძლება გაიზარდოს 15%-მდე.

ამ მოწყობილობების მთავარი მინუსი არის მათი წარმოების მაღალი ღირებულება. ასევე აღსანიშნავია კომუტატორი-ფუნჯის შეკრების რეგულარული მოვლის აუცილებლობა და მისი ცვეთით გამოწვეული მომსახურების ვადის გარკვეული შეზღუდვა, თუმცა, თანამედროვე მოდელებზე ეს ნაკლოვანებები თითქმის მთლიანად აღმოფხვრილია.

აღსანიშნავია, რომ მექანიკური მახასიათებლები და, შესაბამისად, შესრულების ყველა ინდიკატორი დიდწილად დამოკიდებულია აგზნების გრაგნილის შეერთების დიაგრამაზე. სულ ოთხია:

სურათი 1. AIRE სერიის ასინქრონული ელექტროძრავები სამუშაო კონდენსატორითაგზნების მეთოდები: a - დამოუკიდებელი, b - პარალელური, c - თანმიმდევრული, d - შერეული.

DPT-ის გამოყენების სფეროები

იმისდა მიუხედავად, რომ ელექტრული ქსელების დიდი უმრავლესობა უზრუნველყოფს ალტერნატიულ ძაბვას, DC ელექტროძრავები ძალიან, ძალიან ფართოდ გამოიყენება. ფაქტობრივად, ყველა სამრეწველო დისკი, რომელიც მოითხოვს ზუსტი სიჩქარის კონტროლს, დანერგილია DPT-ის საფუძველზე. გარდა ამისა, მუდმივი მაგნიტის ელექტრო მანქანები, მათი ეფექტურობისა და მაღალი სიმძლავრის სიმკვრივის გამო, ფართოდ გამოიყენება თავდაცვის ინდუსტრიაში.

თუმცა, არ უნდა იფიქროთ, რომ ამ მექანიზმებს პირადად არ შეგხვედრიათ. ზომების მკაცრი შეზღუდვების არარსებობა იწვევს იმ ფაქტს, რომ ჩვენ ხშირად ვერ ვამჩნევთ მათ. მაგალითად, საავტომობილო ინდუსტრიაში გამოიყენება მხოლოდ DC ელექტროძრავები და, სიმძლავრის განსხვავების მიუხედავად, ყველა სატვირთო მანქანაში და სპეციალურ აღჭურვილობაში ისინი იკვებება 24 ვოლტით, ხოლო სამგზავრო მანქანებში მათი სამუშაო ძაბვა 12 ვოლტია. ბატარეიდან ან გენერატორიდან ენერგიის მიღებაზე ისინი პასუხისმგებელნი არიან სავარძლების განლაგებაზე, სარკეების კონტროლზე, ფანჯრების ამაღლება-ჩაწევაზე და სალონში სასურველი ტემპერატურის შენარჩუნებაზე.

თუმცა, DC ელექტროძრავებს შეუძლიათ მანქანების მართვა თავადაც, და ეს არ არის მხოლოდ სათამაშო მგზავრობა 12 ვოლტიანი ბატარეით. იმისათვის, რომ იგრძნოთ რამდენად ძლიერი შეიძლება იყოს ეს მოწყობილობები, საკმარისია იყოთ გამვლელ სამგზავრო მატარებლის მახლობლად, ხოლო სიჩქარის კონტროლის სირბილე და სიზუსტე აშკარად ჩანს ტროლეიბუსების გლუვი აჩქარებით.

ეს ელექტროძრავები ფართოდ გამოიყენება როგორც ელექტროტრანსპორტში (მეტრო, ტროლეიბუსები, ტრამვაი, საგარეუბნო ელექტრო რკინიგზა, ელექტრო ლოკომოტივები), ასევე ამწე მოწყობილობებში (ელექტროამწეები).

DC ძრავების გაშვება გრძელდება წამის წილადებიდან რამდენიმე ათეულ წამამდე. დამახასიათებელია საწყისი თვისებები

თუ ზომები არ იქნა მიღებული, DC ძრავის ჩართვას შეიძლება თან ახლდეს არმატურის დენის მიუღებელი ნახტომი და ლილვზე მკვეთრი რყევა.

ასეთი ნახტომი გამოიწვევს ფუნჯების ქვეშ ნაპერწკალს, რამაც შეიძლება გამოიწვიოს კომუტატორის სწრაფი განადგურება და გააუარესოს აპარატის კომუტაცია.

ამ ფენომენის თავიდან ასაცილებლად, DPT იწყება საწყისი რიოსტატის გამოყენებით Rp (ნახ. 99), რომელიც შეიძლება გამოითვალოს მდგომარეობის მიხედვით.

საწყისი დენის ნახტომი ამ შემთხვევაში დიდხანს არ გრძელდება, რადგან არმატურის ბრუნვისას უკანა EMF, რომელიც გამოჩნდება, ამცირებს არმატურის დენს.

გაშვების შემდეგ, საწყისი რეოსტატი (R p) მთლიანად უნდა მოიხსნას ხელით ან ავტომატურად (R p = 0).

დაბალი სიმძლავრის DC ძრავების გაშვება შესაძლებელია საწყისი რიოსტატის გარეშე, რადგან მათ აქვთ საკმაოდ მაღალი არმატურის წინააღმდეგობა. სხვა ძრავებთან შედარებით, DPT-ებს აქვთ საუკეთესო საწყისი თვისებები. მათ შეუძლიათ განავითარონ გაშვება

მომენტი M p = (2 4)M nom საწყისი დენის დროს I p = (2 2.5)I nom.

ეს უზრუნველყოფს მექანიზმების სწრაფ აჩქარებას, რომელსაც მართავს DC ძრავები.

საწყისი რიოსტატი, დაყოფილია სექციებად, დამზადებულია მავთულის ან ლენტისგან მაღალი წინააღმდეგობის მქონე. მავთულები

ისინი დაკავშირებულია სპილენძის ღილაკთან ან ბრტყელ კონტაქტებთან არმატურის გრაგნილის ერთი მონაკვეთიდან მეორეზე გადასვლის წერტილებზე. რიოსტატის მოძრავი მკლავის სპილენძის ჯაგრისი მოძრაობს კონტაქტების გასწვრივ.

გაშვება ხორციელდება რეოსტატის წინააღმდეგობის თანმიმდევრული შემცირებით, რეოსტატის ბერკეტის ერთი ფიქსირებული კონტაქტიდან მეორეზე გადაადგილებით და სექციების გამორთვით.

ნახ. 99 გვიჩვენებს DPT გაშვების დიაგრამას პარალელური აგზნებით.

+ –

A PA 1 R p

გაშვების საწყის მომენტში უნდა იყოს ჩასმული საწყისი რეოსტატი (R p = max) და რეოსტატი უნდა მოიხსნას აგზნების წრეში (R p = 0).

ეს აუცილებელია გაშვების დროს უდიდესი მაგნიტური ნაკადის შესაქმნელად. საწყისი რევოსტატები განკუთვნილია 4-დან 6 სტარტამდე, ამიტომ აუცილებელია იმის უზრუნველყოფა, რომ დაწყების ბოლოს საწყისი რიოსტატი Rp იყოს.

მთლიანად ამოღებული.

DPT შებრუნება ხორციელდება ბრუნვის მიმართულების შეცვლით. ეს მიიღწევა ან არმატურის დენის მიმართულების შეცვლით, ან ბოძების ნაკადის მიმართულების შეცვლით, ანუ ველის დენის I in-ში. როგორც წესი, DPT შებრუნება ხორციელდება არმატურის გრაგნილების ბოლოების გადართვით.

13.5. DC ძრავების სიჩქარის კონტროლი

DVT-ის ბრუნვის სიჩქარის ფორმულის საფუძველზე

ჩვენ ვიღებთ სამ გზას ბრუნვის სიჩქარის დასარეგულირებლად:

– რეოსტატიკური რეგულირება– ხორციელდება არმატურის წრედის მთლიანი წინააღმდეგობის შეცვლით და საწყისი რიოსტატი; ეს რეგულაცია არაეკონომიურია და გამოიყენება დაბალი სიმძლავრის ძრავებისთვის;

– ბოძების კონტროლი- განხორციელდა ცვლილების გზით პოლუსების მაგნიტური ნაკადი Fაგზნების გრაგნილის წრეში რეოსტატის გამოყენება;

– წამყვანის რეგულირება– ხორციელდება ძრავის არმატურაზე მიწოდებული ძაბვის შეცვლით. ძირითადად გამოიყენება ძრავებისთვის დამოუკიდებელი აგზნებადა მოითხოვს რეგულირებადი ძაბვის სპეციალურ წყაროს, ხოლო საწყისი რიოსტატი არ არის საჭირო, რადგან გაშვება ხორციელდება დაბალი ძაბვის დროს.

ეს უკანასკნელი მეთოდი ფართოდ გამოიყენება ავტომატური მართვის სისტემებში.

14. ელექტროძრავა

14.1. ელექტროძრავის კონცეფცია. მიზანი და ფარგლები

ელექტროძრავა არის მოწყობილობების ერთობლიობა, რომლებიც მართავენ წარმოების მექანიზმებსა და დანადგარებს ელექტროძრავების გამოყენებით.

თანამედროვე ელექტროძრავა არის ელექტრომექანიკური კომპლექსი, რომელიც, გარდა ელექტროძრავებისა და სამუშაო მანქანებისა, მოიცავს მოწყობილობებს ძრავიდან მანქანაზე მოძრაობის გადასაცემად (მაგალითად, გადაცემათა კოლოფი), ელექტროენერგიის გადამყვანებს, აგრეთვე საკონტროლო სისტემებს. უმარტივესი შემთხვევა წარმოდგენილია start-stop მართვის მოწყობილობით და წამყვანის მართვის მოწყობილობით. გარდა ამისა, საკონტროლო მოწყობილობა იცავს ელექტროძრავებს გადახურებისგან და გამორთავს მათ, როდესაც სამუშაო პირობები ნორმალურიდან გადახრილია.

ელექტრული დრაივის პრობლემების გადაჭრა მოდის დაპროექტებული ელექტრული დისკის მუშაობის ანალიზზე, ძრავის ტიპის არჩევისთვის, მისი კონტროლის სისტემის ტექნიკურ-ეკონომიკური შესწავლით, გაშვების რეოსტატების გამოთვლაზე (ასეთის არსებობის შემთხვევაში) და ელექტრული აღჭურვილობის განაცხადის შედგენაზე.

14.2. მექანიკური მახასიათებლები და დატვირთვის დიაგრამები

მოცემული ტექნოლოგიური პროცესის განსახორციელებლად აუცილებელია, რომ ძრავის ბრუნმა გადალახოს წარმოების მექანიზმის წინააღმდეგობის მომენტი გარკვეული ბრუნვის სიჩქარით (M r = M წინააღმდეგობა). ამ მოთხოვნის შესრულება შესაძლებელია მხოლოდ ელექტროძრავის მექანიკური მახასიათებლებისა და სამუშაო მანქანის მექანიკური მახასიათებლების კოორდინირებით.

ძრავის მექანიკური მახასიათებელია მისი ბრუნვის სიჩქარის დამოკიდებულება ლილვის ბრუნზე, ხოლო წარმოების მექანიზმის (სამუშაო მანქანის) მექანიკური მახასიათებელია მისი ბრუნვის სიჩქარის დამოკიდებულება დატვირთვის ბრუნვის სიდიდეზე.

მექანიკური მახასიათებლების ტიპზე დაყრდნობით, შეიძლება შეფასდეს ელექტროძრავის ელექტრომექანიკური თვისებები, ე.

ყველა ელექტროძრავას ნამდვილად არ შეიძლება ვუწოდოთ, რომელსაც შეუძლია პირდაპირი დენით მუშაობა. ვრცელდება კოლექციონერის ტიპზე. მასზეა დაფუძნებული მოწყობილობა და DC ელექტროძრავის მუშაობის პრინციპი. სტატორი შედგება გრაგნილების ნაკრებისგან, თითოეული მუშაობს მხოლოდ ლილვის რკალის შეზღუდულ ნაწილზე. წინააღმდეგ შემთხვევაში, კონცეფციის განხორციელება შეუძლებელია.

კომუტატორის ძრავის მუშაობა

კომუტატორის ძრავები გამოიყენება საყოფაცხოვრებო ტექნიკის მასშტაბით. საშინაო აპლიკაციების 90% მოდის ამ სეგმენტზე. სარეცხი მანქანების ძრავები, მტვერსასრუტები, ელექტრო ხელსაწყოები. გამონაკლისები მოიცავს მაცივრებს, ვენტილატორების, ქარის აფეთქებას და ზოგიერთ გამწოვს. გამოწვეულია უხმობის მოთხოვნებით. ვისაც გაუგია, როგორ მოძრაობს პატარა მანქანა ბატარეაზე, ესმის. ღამით ყოველი შრიალი ისმის. სცადეთ ჩართეთ კუთხის საფქვავი ერთი ან ორი წამით დილის ექვს საათზე - გაიგებთ.

კანონის თანახმად, ღამით ხმის წნევის დონე არ აღემატება 30 დბ. წინააღმდეგ შემთხვევაში, ტექნოლოგია ხელს შეუშლის მშვიდ ძილს. ხმაური გამოწვეულია კომუტატორზე ჯაგრისების ხახუნის გამო; არის თამაში, მოძრავი ნაწილი უფრო მასიურია, აკუსტიკური ეფექტი უფრო შესამჩნევია. კომუტატორის ძრავებს ბევრი მინუსი აქვთ, მაგრამ მათ შეუძლიათ პირდაპირი დენით მუშაობა. ზომების შესამცირებლად, ხვეულების რაოდენობა მცირდება. ბრუნვის მიმართულების ცალსახად დასაზუსტებლად საჭიროა მინიმუმ სამი პოლუსი და ისინი არასოდეს მუშაობენ პარალელურად.

საყოფაცხოვრებო ტექნიკის კომუტატორის ძრავას აქვს როტორის ბოძების დიდი რაოდენობა. ქვემოთ მოცემულია DC-ის გამარტივებული ნახაზი. კომუტატორის ძრავა მუშაობს ანალოგიურ რეჟიმში, არის მეტი სტატორის მაგნიტები, ყველა ელექტრო. ელექტროენერგიის მიწოდება ხდება ალტერნატიული ძაბვით 220 ვოლტი. ჩვენ მივედით მთავარ საიდუმლოებამდე! არავითარი მნიშვნელობა არ აქვს კომუტატორის ძრავას ალტერნატიული თუ პირდაპირი დენით. საშუალო ადამიანის გადმოსახედიდან. არსებობს რამდენიმე მახასიათებელი:

1. როდესაც იკვებება პირდაპირი დენით, ეფექტურობა იზრდება. ელექტროენერგიის შეყვანა პროპორციულად მცირდება, რაც უფრო მეტ ეფექტურობას აღწევს. სტატორის გრაგნილი აღჭურვილია არა ორი, არამედ სამი ტერმინალით. როდესაც იკვებება პირდაპირი დენით, მონაცვლეობის ნაწილი გამოიყენება. ცვლადი მიედინება სტატორის მთელ კოჭში.
2. მუდმივ ველებზე მაგნიტიზაციის შებრუნების ეფექტი ქრება. მკვეთრად ამცირებს DC ძრავის მაგნიტური სქემების ელექტრო ფოლადის გათბობას. ეს აისახება დაბალი მოთხოვნებით როტორისა და სტატორის საყრდენი ბაზის წარმოებისთვის. არ არის საჭირო მაგნიტური ბირთვების გამოყოფა ლაქით იზოლირებულ ფირფიტებად. როგორც ეს შეიძლება იყოს, დავარცხნილი DC ძრავების უმეტესობა ასევე შესაფერისია ალტერნატიული დენით მუშაობისთვის. მაგნიტური ბირთვები შედგება ელექტრო ფოლადის ფირფიტებისგან.
3. არაპირდაპირი უპირატესობა არის უფრო მაღალი სიჩქარის სტაბილურობა. პირდაპირი დენის დროს ბრუნვის სიჩქარის დასარეგულირებლად გამოიყენება ძაბვის ამპლიტუდის ცვლილება ალტერნატიული დენის დროს, ელექტროგადამცემი ხაზის გასწვრივ სინუსოიდის ნაწილი წყდება ტირისტორის გადამრთველის გამოყენებით. ამ უკანასკნელ ვარიანტს იყენებენ სარეცხი მანქანები.
4. ალტერნატიული დენის შეცვლა ხდება გრაგნილების ხელახლა შეერთებით. ჩართვის მიმართულების შეცვლა ერთმანეთთან შედარებით. სარეცხი მანქანაში პროცედურები ხორციელდება სპეციალური რელეებით. DC ძრავებში, სტატორის ბოძს ცვლის რკინის (ნეოდიმი) მაგნიტი. საკმარისია ელექტრომომარაგების პოლარობის შეცვლა საპირისპირო მისაღებად. ოპერაცია შეიძლება შესრულდეს რელეს ან კონტაქტორის გამოყენებით. თუ გრაგნილები იკვებება ელექტროენერგიით, ხელახალი კომუტაცია გამოიყენება ლილვის ბრუნვის მიმართულების შესაცვლელად.

საყოფაცხოვრებო ტექნიკის კომუტატორის ძრავში, სტატორი სერიულად არის დაკავშირებული როტორთან. ლილვზე ენერგიის გადასატანად გამოიყენება დოლის სახით მიმდინარე კოლექტორი, რომელიც იყოფა სექციებად. ელექტროდები იქნება გრაფიტის ჯაგრისები წნევის ზამბარებით. კორპუსზე, სტატორისა და როტორის ტერმინალები შემოიფარგლება, რაც უზრუნველყოფს საპირისპირო ფუნქციის განხორციელების შესაძლებლობას. კონტაქტებს შორის შეიძლება იყოს დამხმარე: ჰოლის სენსორის სამი ტერმინალი (ორი ტაქომეტრი), თერმული დაუკრავის ბოლოები.

ლილვის ბრუნვისას ჯაგრისები თანდათან გადადის შემდეგ მონაკვეთზე და როტორის ბოძი მოძრაობს. სტატორი რჩება იმავე ადგილას. გთხოვთ გაითვალისწინოთ, რომ პოლარობა იცვლება ქსელის ორმაგი სიხშირით (50 ჰც), ურთიერთქმედების ბუნება იგივე რჩება. ისევე როგორც პოლუსები მოგერიება, განსხვავებული პოლუსები იზიდავს. გრაგნილის სპეციალური განაწილებით და კოლექტორთან კომუტაციის საშუალებით უზრუნველყოფილია ბრუნვის სასურველი მიმართულება. ძრავა დამოუკიდებელია მიწოდების ძაბვის ტიპისგან (DC ან AC). წაიკითხეთ ქვემოთ კოლექტორის აღჭურვილობის ზოგიერთი მახასიათებლის შესახებ, რომლებიც უნიკალურია ამ ტიპის მოწყობილობისთვის.

ფუნჯების გადაადგილებისას წარმოიქმნება ნაპერწკალი.

ოპერაციული პრინციპი

ვარისტორებს იყენებენ ნაპერწკლების ჩასაქრობად

EMF-ის სიდიდე იზრდება მიუღებელ ზომებამდე, დაცვის წინააღმდეგობა მცირდება ათობით ათასი ჯერ, ხოლო ჭარბი დენი მოკლე ჩართვა ხდება კორპუსით. ვარისტორები გამოიყენება წყვილებში. ორივე ჯაგრისი დაკავშირებულია კომუტატორის ძრავის კორპუსის მეშვეობით. მტვერსასრუტის შტეფსელებს ხშირად არ აქვთ დამიწების ტერმინალი და წარმატებით არიან აღჭურვილი ვარისტორული დაცვით. ნაპერწკალი დახურულია ფოლადის კორპუსით, მისი დიდი ზომის გამო, არ ხდება მასის გათბობა. სასიკვდილოდ საშიშია კომუტატორის ძრავის ასეთი აღფრთოვანებით დაჭერა ერთი ხელით, მეორეთი კი დამიწებული ლითონის კონსტრუქციების (ხანძრის გაქცევა; წყალი, კანალიზაცია, გაზის მილები; ელვისებური ავტობუსები; ანტენის კაბელის ლენტები).

მოსახსნელი ლოყები სხეულზე

ელექტრული ხელსაწყოს კორპუსი აღჭურვილია მოსახსნელი ლოყებით; ხელს უშლის მოწყობილობის დაშლის საჭიროებას მოვლისთვის. ჯაგრისის ცვეთის ნიშანი ძლიერი ნაპერწკალია. ტექნიკა გაცვეთილია. ახალი ჯაგრისები გახეხვისას ბევრს ანთებს. აცვიათ შემთხვევაში შეინიშნება სიმძლავრის ვარდნა. საბურღი წყვეტს ბურღის ბრუნვას, სარეცხი მანქანის ბარაბანი ჩერდება დატვირთული სამრეცხაოს ნომინალურ წონაზე. ყოველთვის არ არის შესაძლებელი ორიგინალური ჯაგრისების მოპოვება, შეიძლება საჭირო ზომამდე გამკაცრდეს სახეხი ხელსაწყოს გამოყენებით.

ნაპერწკლების სიჩქარე, გაჩერება

ნაპერწკალი და დაყოვნება შეიმჩნევა, როდესაც ბარაბანი ჭუჭყიანია. როტორი ამოღებულია და იწმინდება შესაფერისი პროდუქტით (ალკოჰოლით).

DC ელექტროძრავის დიზაინი არ განსხვავდება ალტერნატიული ძაბვის ქვეშ მომუშავე მოდელებისგან. ზემოაღნიშნული ეხება ნებისმიერი ტიპის აღჭურვილობას.

DC ძრავის მუშაობა

უმარტივესი ძრავის მიმდინარე კოლექტორის ქვეშ ორი განყოფილებაა. კოლექტორის ბარაბანი გადაგვარებულია. თითოეული საკონტაქტო ლამელა (ფირფიტა ლილვზე) იღებს ნახევარი რევოლუციას. ერთი ფუნჯი მიეწოდება დადებითი პოტენციალით, მეორე - უარყოფითი და შესაბამისად იცვლება პოლუსების მაგნიტური ველის მიმართულება. ორი აქტიურია ნებისმიერ დროს (ზემოთ აღწერილ დიზაინში). სტატორი შეიძლება ჩამოყალიბდეს მუდმივი ელექტრული ველით ან ლითონის მაგნიტით. ამ უკანასკნელს იყენებენ საბავშვო მანქანები.

როგორ მუშაობს DC ელექტროძრავა? დავუშვათ, რომ დროის საწყის მომენტში გრაგნილები განლაგებულია, როგორც ნაჩვენებია ფიგურაში. ჩვენს მაგალითში აღარ არის ორი პოლუსი, როგორც ზემოთ განვიხილეთ, არამედ სამი. მინიმალური რაოდენობა DC ელექტროძრავის სტაბილურად დასაწყებად სასურველი მიმართულებით. გრაგნილები უკავშირდება ვარსკვლავის წრეს, თითოეულ წყვილს აქვს ერთი საერთო წერტილი. ველის სიძლიერე ქმნის ორ უარყოფით და ერთ პოზიტიურ პოლუსს. მუდმივი მაგნიტი დგას ისე, როგორც ნაჩვენებია ფიგურაში.

DC ქეისის გამარტივებული ნახაზი

რევოლუციის ყოველი მესამედი ველი გადანაწილებულია ისე, რომ ბოძები იცვლებიან ლამელების მიწოდების ძაბვის ცვლილების შესაბამისად. მეორე დიაგრამაზე ჩვენ ვხედავთ: გრაგნილი რიცხვები გადავიდა, მაგრამ სურათი სივრცეში რჩება. სტაბილურობის გასაღები: ერთი პოლუსი იზიდავს მუდმივ მაგნიტს, მეორე კი მოგერიდება. თუ საჭიროა უკუსვლა, იცვლება ბატარეის (ბატარეის) შეერთების პოლარობა. შედეგი არის ორი დადებითი პოლუსი, ერთი უარყოფითი. ლილვი მოძრაობს საათის ისრის საწინააღმდეგოდ.

ჩვენ გვჯერა, რომ DC ელექტროძრავის მუშაობის პრინციპი ახლა გასაგებია. დავამატოთ, რომ დღესდღეობით გავრცელებულია სარქვლის ტიპის ძრავები. ბევრს უფიქრია სტატორზე ველების მონაცვლეობაზე, როტორი მუდმივი მაგნიტი იქნებოდა. პირველი მიახლოებით, ძრავა არის სარქვლის ტიპი. პირდაპირი დენი მიეწოდება საჭირო სტატორის გრაგნილებს ჩართული ტირისტორების მეშვეობით. შედეგად, იქმნება სასურველი ველის განაწილება.

სქემის უპირატესობები მდგომარეობს იმაში, რომ ამცირებენ წებოვანი ნაწილების რაოდენობას, რაც იწვევს მოვლისა და შეკეთების საჭიროებას. ტირისტორის მართვის განყოფილება საკმაოდ რთულია. შესაძლებელია გადართვის ორგანიზება ლამელების გამოყენებით. ამავდროულად, სტრუქტურა მოემსახურება როგორც უხეში ლილვის პოზიციის სენსორი (პლუს ან მინუს მანძილი ლილვის ღერძის საკონტაქტო ბალიშებს შორის). ინვერტორული ძრავები ახალი არ არის. ფართოდ გამოიყენება კონკრეტულ ინდუსტრიებში. ხელს უწყობს ბრუნვის სიჩქარის ზუსტად შენარჩუნებას. ყოველდღიურ ცხოვრებაში ძნელია სარქვლის ძრავების პოვნა. მსგავსი რამ შეიძლება ნახოთ სარეცხ მანქანაში. საუბარია წყლის გადინების ტუმბოზე (მხოლოდ მაგნიტური როტორი, ალტერნატიული დენი).

DC ელექტროძრავების ტექნიკური მახასიათებლები უკეთესია, ვიდრე ის, როდესაც იკვებება ალტერნატიული დენით. მოწყობილობების კლასი ფართოდ გამოიყენება. უფრო ხშირად, DC ელექტროძრავები გამოიყენება, როდესაც იკვებება სხვადასხვა ტიპის ბატარეებით. როცა არჩევანი არ არის. ელექტროენერგიის სქემის უპირატესობები საშუალებას მისცემს ბატარეებს უფრო დიდხანს გაგრძელდეს.

სტატორისა და როტორის გრაგნილები დაკავშირებულია სერიულად და პარალელურად. ეს უკანასკნელი გამოიყენება ლილვის საწყის მდგომარეობაში ჩატვირთვისას. არსებობს სიჩქარის მკვეთრი ზრდა, რამაც შეიძლება გამოიწვიოს უარყოფითი შედეგები, თუ როტორი ძალიან ადვილად მოძრაობს. მსგავსი დახვეწილობა იყო ნახსენები ძრავების საკუთარი ხელით აშენების თემაში.

იგი შედგება მბრუნავი გამონადენი ელემენტებისაგან, რომლებიც განთავსებულია სტატიკურად დამაგრებულ ჩარჩოზე. ასეთი მოწყობილობები ფართოდ არის მოთხოვნადი ტექნიკურ სფეროებში, სადაც აუცილებელია სიჩქარის რეგულირების დიაპაზონის გაზრდა და დისკის სტაბილური ბრუნვის შენარჩუნება.

დიზაინი

სტრუქტურულად, DC ელექტროძრავა შედგება როტორის (არმატურის), ინდუქტორის, კომუტატორისა და ჯაგრისებისგან. მოდით შევხედოთ რას წარმოადგენს სისტემის თითოეული ელემენტი:

1. როტორი შედგება მრავალი კოჭისგან, რომლებიც დაფარულია გამტარი გრაგნილით. ზოგიერთი 12 ვოლტიანი DC ძრავა შეიცავს 10-მდე ან მეტ კოჭას.
2. ინდუქტორი არის განყოფილების სტაციონარული ნაწილი. შედგება მაგნიტური პოლუსებისა და ჩარჩოსგან.
3. კოლექტორი არის ძრავის ფუნქციური ელემენტი ლილვზე მოთავსებული ცილინდრის სახით. შეიცავს იზოლაციას სპილენძის ფირფიტების სახით, ასევე პროგნოზებს, რომლებიც მოცურების კონტაქტშია ძრავის ჯაგრისებთან.
4. ჯაგრისები არის ფიქსირებული კონტაქტები. შექმნილია როტორისთვის ელექტრო დენის მიწოდებისთვის. ყველაზე ხშირად, DC ელექტროძრავა აღჭურვილია გრაფიტისა და სპილენძ-გრაფიტის ჯაგრისებით. ლილვის ბრუნვა იწვევს ჯაგრისებსა და როტორს შორის კონტაქტების დახურვას და გახსნას, რაც იწვევს ნაპერწკალს.

DC ძრავის მუშაობა

ამ კატეგორიის მექანიზმები შეიცავს სპეციალურ აგზნების გრაგნილს ინდუქტორის ნაწილზე, რომელიც იღებს პირდაპირ დენს, რომელიც შემდგომში გარდაიქმნება მაგნიტურ ველად.

როტორის გრაგნილი ექვემდებარება ელექტროენერგიის ნაკადს. მაგნიტური ველის მხრიდან, ამ სტრუქტურულ ელემენტზე გავლენას ახდენს ამპერის ძალა. შედეგად, წარმოიქმნება ბრუნვის მომენტი, რომელიც ბრუნავს როტორის ნაწილს 90 o-ით. ძრავის მოქმედი ლილვების როტაცია გრძელდება ფუნჯი-კომუტატორის შეკრებაზე კომუტაციის ეფექტის ფორმირების გამო.

როდესაც ელექტრული დენი მიედინება როტორში, რომელიც იმყოფება ინდუქტორის მაგნიტური ველის გავლენის ქვეშ, DC ელექტროძრავები (12 ვოლტი) ქმნიან ბრუნვას, რაც იწვევს ლილვების ბრუნვის დროს ენერგიის წარმოქმნას. მექანიკური ენერგია როტორიდან სისტემის სხვა ელემენტებზე გადადის ქამრის ამძრავის მეშვეობით.

ტიპები

ამჟამად, DC ელექტროძრავების რამდენიმე კატეგორიაა:

• დამოუკიდებელი აგზნებით - გრაგნილი იკვებება დამოუკიდებელი ენერგიის წყაროდან.
• სერიული აგზნებით - არმატურის გრაგნილი სერიულად არის დაკავშირებული აღგზნების გრაგნილთან.
• პარალელური აგზნებით - როტორის გრაგნილი უკავშირდება ელექტრულ წრეს დენის წყაროს პარალელურად.
• შერეული აგზნებით - ძრავა შეიცავს რამდენიმე გრაგნილს: სერიულ და პარალელურად.

DC ძრავის კონტროლი

ძრავა ჩართულია სპეციალური რეოსტატების მუშაობის გამო, რომლებიც ქმნიან აქტიურ წინააღმდეგობას, რომელიც შედის როტორის წრეში. მექანიზმის გლუვი გაშვების უზრუნველსაყოფად, რეოსტატს აქვს საფეხურიანი სტრუქტურა.

რიოსტატის დასაწყებად, მთელი მისი წინააღმდეგობა გამოიყენება. ბრუნვის სიჩქარის მატებასთან ერთად წარმოიქმნება საწინააღმდეგო მოქმედება, რაც აწესებს ლიმიტს საწყისი დენების სიძლიერის ზრდაზე. თანდათანობით, ეტაპობრივად, იზრდება როტორზე მიწოდებული ძაბვა.

DC ელექტროძრავა საშუალებას გაძლევთ დაარეგულიროთ სამუშაო ლილვების ბრუნვის სიჩქარე, რაც შემდეგნაირად ხდება:

1. ნომინალურის ქვემოთ სიჩქარის ინდიკატორი გამოსწორებულია დანაყოფის როტორზე ძაბვის შეცვლით. ამავდროულად, ბრუნვის მომენტი სტაბილური რჩება.
2. რეიტინგის ზემოთ მუშაობის სიჩქარე რეგულირდება დენით, რომელიც გამოჩნდება ველის გრაგნილზე. ბრუნვის მნიშვნელობა მცირდება მუდმივი სიმძლავრის შენარჩუნებისას.
3. როტორის ელემენტი კონტროლდება სპეციალიზებული ტირისტორის გადამყვანების გამოყენებით, რომლებიც არის DC დისკები.

Დადებითი და უარყოფითი მხარეები

DC ელექტროძრავების შედარება ერთეულებთან, რომლებიც მუშაობენ ალტერნატიულ დენზე, აღსანიშნავია მათი გაზრდილი შესრულება და გაზრდილი ეფექტურობა.

ამ კატეგორიის აღჭურვილობა კარგად უმკლავდება გარემო ფაქტორების უარყოფით გავლენას. ამას ხელს უწყობს მთლიანად დახურული საცხოვრებლის არსებობა. DC ელექტროძრავების დიზაინი მოიცავს ლუქებს, რომლებიც ხელს უშლიან ტენიანობის შეღწევას სისტემაში.

საიმედო საიზოლაციო მასალების სახით დაცვა შესაძლებელს ხდის ერთეულების მაქსიმალური რესურსის გამოყენებას. ასეთი აღჭურვილობის გამოყენება დასაშვებია ტემპერატურის პირობებში -50-დან +50 o C-მდე და ჰაერის ფარდობითი ტენიანობით დაახლოებით 98%. მექანიზმი შეიძლება დაიწყოს ხანგრძლივი უმოქმედობის შემდეგ.

DC ელექტროძრავების ნაკლოვანებებს შორის, პირველ ადგილს იკავებს ჯაგრისების საკმაოდ სწრაფი ცვეთა, რაც მოითხოვს შესაბამის ტექნიკურ ხარჯებს. ეს ასევე მოიცავს კოლექტორის უკიდურესად შეზღუდულ მომსახურებას.

მოწყობილობა, რომელიც გარდაქმნის ელექტრო ენერგიას მექანიკურ ენერგიად, შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც ძრავა ან გენერატორი, რადგან პირდაპირი დენის ძრავის დიზაინი და მუშაობის პრინციპი მსგავსია გენერატორის. DPT-ის განსაკუთრებული მახასიათებელია მექანიკური ინვერტორი (გამრთველი). ამ კომუტატორს აქვს მოცურების კონტაქტები ჯაგრისების სახით, რომლებიც განლაგებულია ისე, რომ ისინი ცვლიან არმატურის გრაგნილების (კოჭების) პოლარობას ბრუნვითი მოძრაობის დროს.

DPT-ის მახასიათებლები და დიზაინი

DPT არის მბრუნავი ელექტრო მანქანა, რომელიც იკვებება პირდაპირი დენით. დენის ნაკადის მიმართულებიდან გამომდინარე, განასხვავებენ ძრავას (ელექტროძრავა ელექტრული და მექანიკური სიმძლავრით) და გენერატორს (ელექტრული გენერატორი, რომელსაც მიეწოდება როგორც მექანიკური, ასევე ელექტრო ენერგია). DCT-ების გაშვება შესაძლებელია დატვირთვის ქვეშ და მათი სიჩქარე შეიძლება ადვილად შეიცვალოს. გენერატორის რეჟიმში DPT გარდაქმნის AC ძაბვას, მიწოდებული როტორით, პულსირებულ DC ძაბვაში.

გამოგონების ისტორია

მე-19 საუკუნის პირველ ნახევარში პირველი ვოლტაური უჯრედების შემუშავების საფუძველზე, პირველი ელექტრომექანიკური ენერგიის გადამყვანები იყო პირდაპირი დენის მანქანები. ელექტროძრავის ორიგინალური ფორმა შეიქმნა 1829 წელს, ხოლო 1832 წელს ფრანგმა იპოლიტ პიქსიმ ააგო პირველი გენერატორი. ანტონიო პაჩინოტიმ 1860 წელს შექმნა მუდმივი ელექტროძრავა მრავალკომპონენტიანი კომუტატორით. ფრიდრიხ ფონ ჰეფნერ-ალტენეკმა 1872 წელს შეიმუშავა დრამის წამყვანი, რამაც გახსნა სამრეწველო გამოყენების შესაძლებლობა ფართომასშტაბიანი ინჟინერიის სფეროში.

მომდევნო ათწლეულებში ასეთმა მანქანებმა, სამფაზიანი ალტერნატიული დენის განვითარების გამო, დაკარგეს მნიშვნელობა ფართომასშტაბიან მანქანათმშენებლობაში. სინქრონულმა მანქანებმა და დაბალი ტექნიკური ინდუქციური საავტომობილო სისტემებმა ჩაანაცვლა ისინი ბევრ პროგრამაში.

ძრავის დიზაინი

DCT-ის მუშაობის პრინციპის გასაგებად, ჯერ უნდა შეისწავლოთ მისი დიზაინის მახასიათებლები, რომელთაგან ერთ-ერთი ის არის, რომ მბრუნავი გამტარი წრე დამონტაჟებულია მუდმივი მაგნიტის მაგნიტურ ველში.

ამ სტრუქტურის გამარტივებით, შეგვიძლია ვთქვათ, რომ ძრავა შედგება ორი ძირითადი კომპონენტისგან:

1. მთავარი მაგნიტი (მუდმივი მაგნიტი), რომელიც მიმაგრებულია სტატორზე. მაგნიტური ველი ასევე შეიძლება წარმოიქმნას ელექტრულად. სტატორი შეიცავს ეგრეთ წოდებულ ამაღელვებელ გრაგნილებს (კოჭებს).
2. გამტარი მარყუჟი (გამაგრება) არმატურის ბირთვზე, რომელიც ჩვეულებრივ შედგება ლამინირებული ლითონის ფურცლებისაგან.

ორივე დიზაინს უწოდებენ გარეგნულად აღგზნებულ DC ძრავებს. ელექტროდინამიკური კანონი მიუთითებს, რომ მაგნიტურ ველში გამტარის დენის მატარებელი მარყუჟი წარმოადგენს ძალას [F], რაც დამოკიდებულია დენზე [I] და მაგნიტური ველის სიძლიერეზე [B]. დენის გამტარი გარშემორტყმულია წრიული მაგნიტური ველით. თუ დააკავშირებთ მაგნიტური ველის მაგნიტურ ველს გამტარ მარყუჟის მაგნიტურ ველთან, შეგიძლიათ იპოვოთ ორი ველის სუპერპოზიცია, ისევე როგორც შედეგად მიღებული ძალის ეფექტი.

არმატურის გრაგნილი შედგება კოჭის ორი ნახევრისგან. თუ მუდმივი ძაბვა გამოიყენება არმატურის გრაგნილის ორ ბოლოზე, მოძრავი მუხტის მატარებლები შეიძლება წარმოვიდგინოთ, რომ კოჭის ქვედა ნახევარში შედიან კოჭის ზედა ნახევრიდან.

ყოველი დენის მატარებელი ხვეული ავითარებს საკუთარ მაგნიტურ ველს, ხოლო მუდმივი მაგნიტის მაგნიტური ველი ზედმეტად ედება კოჭის ქვედა ნახევრის მაგნიტურ ველს და კოჭის ზედა ნახევრის ველს. მუდმივი მაგნიტური ველის ხაზები ყოველთვის ერთი და იგივე მიმართულებითაა, ისინი ყოველთვის მიუთითებენ ჩრდილოეთიდან სამხრეთის პოლუსზე. ამის საპირისპიროდ, ხვეულის ორი ნახევრის ველებს საპირისპირო მიმართულებები აქვთ.

ველის მარცხენა მხარეს, ხვეულის ნახევარზე, აგზნების ველისა და ხვეულის ველის ხაზებს ერთი და იგივე მიმართულება აქვთ. ამ ძალის ეფექტის გამო, არმატურის ქვედა და ზედა ბოლოებზე საპირისპირო მიმართულებით იქმნება ბრუნი, რაც იწვევს არმატურის ბრუნვის მოძრაობას.

ანკერი არის ე.წ. I-beam anchor. ამ დიზაინმა მიიღო სახელი მისი ფორმის გამო, რომელიც წააგავს ორ ნაერთს "ც". არმატურის კოჭები დაკავშირებულია კომუტატორის (კოლექტორის) დაფებთან. არმატურის გრაგნილზე დენის მიწოდება ჩვეულებრივ ხდება ნახშირბადის ჯაგრისებით, რომლებიც უზრუნველყოფენ მოცურულ კონტაქტს მბრუნავ კომუტატორთან და ელექტროენერგიით ამარაგებს კოჭებს. ჯაგრისები დამზადებულია თვითშეზეთვადი გრაფიტისგან, ნაწილობრივ შერეული სპილენძის ფხვნილით მცირე ძრავებისთვის.

მუშაობის პრინციპი და გამოყენება

ეს მოწყობილობა არის ელექტრო მანქანა, რომელიც გარდაქმნის ელექტრო ენერგიას მექანიკურ ენერგიად. DC ძრავის მუშაობის პრინციპი არის ის, რომ როდესაც დირიჟორი მოთავსებულია მაგნიტურ ველში, ის განიცდის მექანიკურ ძალას.

მუდმივი მაგნიტი გარდაქმნის ელექტრულ ენერგიას მექანიკურ ენერგიად ორი მაგნიტური ველის ურთიერთქმედების გზით. ერთი ველი იქმნება მუდმივი მაგნიტების შეკრებით, მეორე კი ელექტრული დენით, რომელიც მიედინება ძრავის გრაგნილებში. ეს ორი ველი იწვევს ბრუნვას, რომელიც მიდრეკილია როტორის ბრუნვისკენ. როდესაც როტორი ბრუნავს, გრაგნილებში დენი იცვლება, რაც უზრუნველყოფს უწყვეტი ბრუნვის გამომუშავებას.

კომუტატორი შედგება სპილენძის გამტარ სეგმენტებისგან (ღეროებისგან), რომლებიც წარმოადგენს არმატურის გარშემო განაწილებული მავთულის ცალკეული ხვეულების დასასრულს. მექანიკური გადამრთველის მეორე ნახევარი აღჭურვილია ჯაგრისებით. ეს ჯაგრისები ჩვეულებრივ რჩება სტაციონარული ძრავის კორპუსთან.

როდესაც ელექტრო ენერგია გადის ჯაგრისებსა და ფიტინგებში, იქმნება ბრუნვის ძალა ძრავის ველსა და არმატურას შორის რეაქციის სახით, რაც იწვევს ძრავის არმატურის ბრუნვას. როდესაც არმატურა ბრუნდება, ჯაგრისები გადადიან კომუტატორის მიმდებარე ზოლებზე. ეს მოქმედება გადასცემს ელექტრო ენერგიას მიმდებარე გრაგნილსა და არმატურას.

მაგნიტური ველის მოძრაობა მიიღწევა ძრავის შიგნით კოჭებს შორის დენის გადართვით. ამ მოქმედებას კომუტაცია ეწოდება. ბევრ ძრავას აქვს ჩაშენებული კომუტაცია. ეს ნიშნავს, რომ ძრავის ბრუნვისას, მექანიკური ჯაგრისები ავტომატურად ცვლის კოჭებს როტორზე.

სიჩქარის დაყენება

DPT ადვილად რეგულირდება. სიჩქარე შეიძლება შეიცვალოს შემდეგი ცვლადების გამოყენებით:

ბრუნვის სიჩქარის კონტროლის უმარტივესი მეთოდია წამყვანის ძაბვის კონტროლი. რაც უფრო მაღალია ძაბვა, მით უფრო მაღალი სიჩქარის მიღწევას ცდილობს ძრავა. ბევრ აპლიკაციაში, ძაბვის მარტივმა რეგულირებამ შეიძლება გამოიწვიოს ენერგიის დიდი დანაკარგები საკონტროლო წრეში, ამიტომ პულსის სიგანის მოდულაცია ფართოდ გამოყენებული ტექნიკაა.

პულსის სიგანის მოდულაციის ძირითადი მეთოდით, ოპერაციული სიმძლავრე ჩართულია და გამორთულია დენის მოდულაციისთვის. ჩართვის დრო და "გამორთვის" დრო განსაზღვრავს ძრავის სიჩქარეს.

გარეგნულად აღგზნებული ძრავის კონტროლი ადვილია, რადგან დენებისაგან არმატურის და სტატორის გრაგნილების ცალ-ცალკე კონტროლი შესაძლებელია. აქედან გამომდინარე, ასეთ ძრავებს აქვთ გარკვეული მნიშვნელობა, განსაკუთრებით მაღალდინამიური წამყვანი სისტემების სფეროში, მაგალითად, ჩარხების მართვისთვის ზუსტი სიჩქარისა და ბრუნვის კონტროლით.

თანამედროვე აპლიკაცია

DBT გამოიყენება სხვადასხვა სფეროში.

ეს არის მნიშვნელოვანი ელემენტი სხვადასხვა პროდუქტებში:

1. სათამაშოები;
2. სერვომექანიკური მოწყობილობები;
3. სარქვლის აქტივატორები;
4. რობოტები;
5. საავტომობილო ელექტრონიკა.

მაღალი ხარისხის ყოველდღიური ნივთები (სამზარეულო ტექნიკა) იყენებს სერვო ძრავას, რომელიც ცნობილია როგორც უნივერსალური ძრავა. ეს უნივერსალური ძრავები არის ტიპიური DC ძრავები, რომლებშიც სტაციონარული და მბრუნავი კოჭები არის სერიის მავთულები.