Η αρχή λειτουργίας μιας γεννήτριας DC είναι να μετατρέψει την εναλλασσόμενη ηλεκτροκινητική δύναμη που προκαλείται στο πηνίο οπλισμού σε μια ηλεκτροκινητική δύναμη DC όταν τραβιέται από το άκρο της βούρτσας από τον μετατροπέα και τη δράση αλλαγής της βούρτσας.
Η κατεύθυνση της επαγόμενης ηλεκτροκινητικής δύναμης καθορίζεται σύμφωνα με τον κανόνα του δεξιού χεριού (η μαγνητική γραμμή επαγωγής δείχνει στην παλάμη του χεριού, ο αντίχειρας δείχνει προς την κατεύθυνση της κίνησης του αγωγού και τα άλλα τέσσερα δάχτυλα δείχνουν προς το διεύθυνση της επαγόμενης ηλεκτροκινητικής δύναμης στον αγωγό).
αρχή λειτουργίας
Η κατεύθυνση της δύναμης του αγωγού καθορίζεται από τον αριστερό κανόνα. Αυτό το ζευγάρι ηλεκτρομαγνητικών δυνάμεων σχηματίζει μια στιγμή που δρα στον οπλισμό. Αυτή η στιγμή ονομάζεται ηλεκτρομαγνητική ροπή σε περιστρεφόμενη ηλεκτρική μηχανή. Η κατεύθυνση της ροπής είναι αριστερόστροφα σε μια προσπάθεια να κάνει τον οπλισμό να περιστραφεί αριστερόστροφα. Εάν η ηλεκτρομαγνητική ροπή μπορεί να ξεπεράσει τη ροπή αντίστασης στο οπλισμό (όπως ροπή αντίστασης που προκαλείται από τριβή και άλλες ροπές φορτίου), ο οπλισμός μπορεί να περιστραφεί αριστερόστροφα.
Ένας κινητήρας DC είναι ένας κινητήρας που λειτουργεί με τάση λειτουργίας DC και χρησιμοποιείται ευρέως σε μαγνητόφωνα, βίντεο, DVD player, ηλεκτρικές ξυριστικές μηχανές, στεγνωτήρες μαλλιών, ηλεκτρονικά ρολόγια, παιχνίδια κ.λπ.
Ο ηλεκτρομαγνητικός κινητήρας συνεχούς ρεύματος αποτελείται από πόλους στάτορα, ρότορα (οπλισμός), μεταγωγέα (κοινώς γνωστός ως μεταγωγέας), βούρτσες, περίβλημα, ρουλεμάν κ.λπ. Ο πόλος στάτορα (κύριος πόλος) του ηλεκτρομαγνητικού κινητήρα συνεχούς ρεύματος αποτελείται από πυρήνα σιδήρου και περιέλιξη πεδίου. Σύμφωνα με τις διαφορετικές μεθόδους διέγερσης (που ονομαζόταν διέγερση στο παλιό πρότυπο), μπορεί να χωριστεί σε κινητήρες συνεχούς διέγερσης σε σειρά, κινητήρες συνεχούς ρεύματος με διέγερση με διακλάδωση, κινητήρες συνεχούς ρεύματος με διέγερση ξεχωριστά και κινητήρες συνεχούς διέγερσης από ένωση. Λόγω των διαφορετικών μεθόδων διέγερσης, ο νόμος της μαγνητικής πολικής ροής του στάτορα (που δημιουργείται από το πηνίο διέγερσης του πόλου του στάτορα ενεργοποιείται) είναι επίσης διαφορετικός.
Η περιέλιξη πεδίου και η περιέλιξη του ρότορα του κινητήρα συνεχούς ρεύματος με διέγερση σειράς συνδέονται σε σειρά μέσω της βούρτσας και του μεταγωγέα. Το ρεύμα πεδίου είναι ανάλογο με το ρεύμα του οπλισμού. Η μαγνητική ροή του στάτορα αυξάνεται με την αύξηση του ρεύματος πεδίου και η ροπή είναι παρόμοια με το ηλεκτρικό ρεύμα. Το ρεύμα του οπλισμού είναι ανάλογο με το τετράγωνο του ρεύματος και η ταχύτητα πέφτει γρήγορα καθώς αυξάνεται η ροπή ή το ρεύμα. Η ροπή εκκίνησης μπορεί να φτάσει περισσότερο από 5 φορές την ονομαστική ροπή, η βραχυπρόθεσμη ροπή υπερφόρτωσης μπορεί να φτάσει περισσότερο από 4 φορές την ονομαστική ροπή, ο ρυθμός αλλαγής ταχύτητας είναι μεγάλος και η ταχύτητα χωρίς φορτίο είναι πολύ υψηλή (γενικά δεν επιτρέπεται να λειτουργεί χωρίς φορτίο). Η ρύθμιση της ταχύτητας μπορεί να επιτευχθεί με τη χρήση εξωτερικών αντιστάσεων και περιελίξεων σειράς σε σειρά (ή παράλληλα) ή με παράλληλη εναλλαγή των περιελίξεων σειράς.
Η περιέλιξη διέγερσης του κινητήρα συνεχούς διέγερσης DC συνδέεται παράλληλα με την περιέλιξη του ρότορα, το ρεύμα διέγερσης είναι σχετικά σταθερό, η ροπή εκκίνησης είναι ανάλογη με το ρεύμα οπλισμού και το ρεύμα εκκίνησης είναι περίπου 2.5 φορές το ονομαστικό ρεύμα. Η ταχύτητα μειώνεται ελαφρώς με την αύξηση του ρεύματος και της ροπής, και η βραχυπρόθεσμη ροπή υπερφόρτωσης είναι 1.5 φορές της ονομαστικής ροπής. Ο ρυθμός αλλαγής ταχύτητας είναι μικρός, που κυμαίνεται από 5% έως 15%. Η ταχύτητα μπορεί να ρυθμιστεί αποδυναμώνοντας τη σταθερή ισχύ του μαγνητικού πεδίου.
Ασύγχρονος κινητήρας AC
Οι ασύγχρονοι κινητήρες AC είναι κινητήρες που λειτουργούν με εναλλασσόμενη τάση. Χρησιμοποιούνται ευρέως σε ηλεκτρικούς ανεμιστήρες, ψυγεία, πλυντήρια ρούχων, κλιματιστικά, πιστολάκια μαλλιών, ηλεκτρικές σκούπες, απορροφητήρες σειράς, πλυντήρια πιάτων, ηλεκτρικές ραπτομηχανές, μηχανές επεξεργασίας τροφίμων και άλλες οικιακές συσκευές και διάφορες ηλεκτρικές συσκευές. Εργαλεία, μικρός ηλεκτρομηχανολογικός εξοπλισμός.
Οι ασύγχρονοι κινητήρες εναλλασσόμενου ρεύματος χωρίζονται σε κινητήρες επαγωγής και κινητήρες με μεταγωγέα AC. Οι επαγωγικοί κινητήρες χωρίζονται σε μονοφασικούς ασύγχρονους κινητήρες, κινητήρες AC και DC και κινητήρες απώθησης.
Η ταχύτητα του κινητήρα (ταχύτητα ρότορα) είναι μικρότερη από την ταχύτητα του περιστρεφόμενου μαγνητικού πεδίου, επομένως ονομάζεται ασύγχρονος κινητήρας. Είναι βασικά το ίδιο με έναν επαγωγικό κινητήρα.
Θεμελιώδης:
1. Όταν ένας τριφασικός ασύγχρονος κινητήρας συνδέεται σε τριφασικό τροφοδοτικό εναλλασσόμενου ρεύματος, οι τριφασικές περιελίξεις του στάτορα ρέουν μέσω της τριφασικής μαγνητοκινητικής δύναμης (μαγνητοκινητική δύναμη περιστροφής στάτη) που δημιουργείται από το τριφασικό συμμετρικό ρεύμα και δημιουργούν ένα περιστρεφόμενο μαγνητικό πεδίο.
2. Το περιστρεφόμενο μαγνητικό πεδίο και ο αγωγός του ρότορα έχουν σχετική κίνηση κοπής. Σύμφωνα με την αρχή της ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής, ο αγωγός του ρότορα δημιουργεί μια επαγόμενη ηλεκτροκινητική δύναμη και ένα επαγόμενο ρεύμα.
3. Σύμφωνα με το νόμο της ηλεκτρομαγνητικής δύναμης, ο αγωγός του ρότορα που φέρει ρεύμα υπόκειται σε ηλεκτρομαγνητική δύναμη στο μαγνητικό πεδίο για να σχηματίσει μια ηλεκτρομαγνητική ροπή για να οδηγήσει τον ρότορα να περιστραφεί. Όταν ο άξονας του κινητήρα είναι μηχανικά φορτισμένος, παράγει μηχανική ενέργεια.
Ο ασύγχρονος κινητήρας είναι ένα είδος κινητήρα εναλλασσόμενου ρεύματος και ο λόγος της ταχύτητάς του στο φορτίο προς τη συχνότητα του συνδεδεμένου ηλεκτρικού δικτύου δεν είναι σταθερή σχέση. Αλλάζει επίσης με το μέγεθος του φορτίου. Όσο μεγαλύτερη είναι η ροπή φορτίου, τόσο μικρότερη είναι η ταχύτητα του ρότορα. Οι ασύγχρονοι κινητήρες περιλαμβάνουν κινητήρες επαγωγής, ασύγχρονους κινητήρες διπλής τροφοδοσίας και κινητήρες με μεταγωγέα AC. Οι επαγωγικοί κινητήρες είναι οι πιο ευρέως χρησιμοποιούμενοι. Γενικά, οι επαγωγικοί κινητήρες μπορούν να ονομαστούν ασύγχρονοι κινητήρες χωρίς να προκαλούν παρεξήγηση ή σύγχυση.
Η περιέλιξη διέγερσης του ξεχωριστά διεγερμένου κινητήρα DC συνδέεται με ανεξάρτητη τροφοδοσία διέγερσης και το ρεύμα διέγερσης είναι σχετικά σταθερό και η ροπή εκκίνησης είναι ανάλογη με το ρεύμα οπλισμού. Η αλλαγή ταχύτητας είναι επίσης 5% ~ 15%. Η ταχύτητα μπορεί να αυξηθεί αποδυναμώνοντας το μαγνητικό πεδίο και σταθερή ισχύ ή μειώνοντας την τάση της περιέλιξης του ρότορα για τη μείωση της ταχύτητας.
Εκτός από την περιτύλιξη διακλάδωσης στους πόλους στάτορα του κινητήρα DC με σύνθετη διέγερση, υπάρχουν επίσης περιελίξεις διέγερσης σειράς συνδεδεμένες σε σειρά με τις περιελίξεις ρότορα (ο αριθμός στροφών είναι μικρότερος) Η κατεύθυνση της μαγνητικής ροής που παράγεται από την σειρά περιέλιξης είναι η ίδια με αυτή της κύριας περιέλιξης. Η ροπή εκκίνησης είναι περίπου 4 φορές η ονομαστική ροπή και η βραχυπρόθεσμη ροπή υπερφόρτωσης είναι περίπου 3.5 φορές η ονομαστική ροπή. Ο ρυθμός αλλαγής ταχύτητας είναι 25% ~ 30% (σχετίζεται με σειρά περιέλιξης). Η ταχύτητα μπορεί να ρυθμιστεί αποδυναμώνοντας την ισχύ του μαγνητικού πεδίου.
Το τμήμα του μεταγωγέα του μεταγωγέα είναι κατασκευασμένο από υλικά κραμάτων όπως ασήμι-χαλκός, κάδμιο-χαλκός κ.λπ., και χυτευμένο με πλαστικό υψηλής αντοχής. Οι βούρτσες βρίσκονται σε ολισθαίνουσα επαφή με τον μεταγωγέα για να παρέχουν ρεύμα οπλισμού για τις περιελίξεις του ρότορα. Οι ηλεκτρομαγνητικές βούρτσες κινητήρα συνεχούς ρεύματος χρησιμοποιούν γενικά μεταλλικές βούρτσες γραφίτη ή ηλεκτροχημικές βούρτσες γραφίτη. Ο σιδερένιος πυρήνας του ρότορα είναι κατασκευασμένος από ελασματοποιημένα φύλλα πυριτίου χάλυβα, γενικά 12 σχισμές, με ενσωματωμένα 12 σετ περιελίξεων οπλισμού και κάθε τύλιγμα συνδέεται σε σειρά και στη συνέχεια συνδέεται αντίστοιχα με 12 πλάκες μεταγωγής.
