Manekenų elektros variklio principai

Elektros variklio, tiek nuolatinės, tiek kintamosios srovės, pagrindas yra Ampere jėga. Jei nesmerksite, kaip tai paaiškėja, niekas niekada nebus nesuprantamas.

1 pav

P.S. Iš tikrųjų yra vektorinis produktas ir diferencialai, tačiau tai yra detalės, ir mes turime supaprastintą specialų atvejį.

Amperinės jėgos kryptis nustatoma pagal kairiosios rankos taisyklę.

2 pav

Protingai uždėkite kairįjį delną ant viršutinės figūros ir gaukite „Ampere“ jėgų kryptį. Jos tipas ištempia rėmą su srove toje padėtyje, kaip parodyta 1 pav. Ir niekas čia nepasisuks, rėmas yra pusiausvyroje, stabilus.

Ir jei rėmas su srove pasukamas kitaip, tai nutiks:

3 pav

Čia jau nėra pusiausvyros, „Ampere“ jėga išskleidžia priešingas sienas taip, kad rėmas pradeda suktis. Pasirodo mechaninis sukimasis. Tai yra elektros variklio pagrindas, pati esmė, tada tik detalės.

Kitas.

Ką veiks rėmas su srove 3 pav.? Jei sistema yra tobula, be trinties, akivaizdu, kad bus virpesių. Jei yra trintis, virpesiai palaipsniui silpnėja, rėmas su srove stabilizuojasi ir tampa toks, kaip 1 pav.

Bet mums reikia nuolatinio sukimosi ir tai galima pasiekti dviem iš esmės skirtingais būdais, ir čia atsiranda skirtumas tarp nuolatinės srovės ir elektros variklių.

1 būdas. Pakeiskite srovės kryptį kadre.

Šis metodas naudojamas nuolatinės srovės varikliuose ir jų palikuoniuose.

Mes žiūrime nuotraukas. Leiskite mūsų varikliui išjungti energiją, o rėmas su srove orientuotas kažkaip atsitiktinai, pavyzdžiui:

4.1 pav. Atsitiktinai išdėstytas rėmas

Ampero jėga veikia atsitiktinai išdėstytą rėmą ir jis pradeda suktis.

4.2 pav

Judėjimo metu rėmas pasiekia 90 ° kampą. Didžiausias momentas (jėgų poros momentas arba sukimosi momentas).

4.3 pav

Dabar rėmas pasiekia tokią padėtį, kai nėra sukimosi momento. O jei neišjungsite srovės dabar, „Ampere“ jėga jau sulėtins rėmą, o pasibaigus pusei posūkio, rėmas sustos ir pradės suktis priešinga kryptimi. Bet mums to nereikia.

Todėl mes atlikome keblų žingsnį 3 pav. - keičiame srovės kryptį rėmelyje.

4 pav

O pervažiavus šią padėtį, rėmas su pakeista dabartine kryptimi nebe stabdomas, o vėl įsibėgėja.

4.5 pav

Kai rėmas artėja prie kitos pusiausvyros padėties, mes vėl keičiame srovę.

4 pav

Ir kadras vėl greitėja ten, kur mums reikia.

Ir taip paaiškėja nuolatinis sukimasis. Ar tai gražu? Malonu. Reikia tik pakeisti dabartinio dviejų kartų per revoliuciją ir viso verslo kryptį.

Ir jis tai daro, t.y. suteikia galimybę pakeisti esamą specialųjį bloką - šepečių surinkimo bloką. Iš esmės jis organizuojamas taip:

5 pav

Paveikslas aiškus ir be paaiškinimų. Rėmas trinasi ant vieno kontakto, po to ant kito, taigi keičiasi srovė.

Labai svarbi šepečių rinktuvo bloko savybė yra jo nedideli ištekliai. Dėl trinties. Pvz., Čia yra DPR-52-N1 variklis - minimali darbo trukmė - 1000 valandų. Tuo pačiu metu šiuolaikinių variklių be šepetėlių tarnavimo laikas yra daugiau nei 10 000 valandų, o kintamosios srovės varikliams (taip pat nėra SHKU) yra daugiau nei 40 000 valandų.

Skelbti scenarijų. Be standartinio nuolatinės srovės variklio (standartinis, tai reiškia, su šepečių surinkimo bloku), taip pat yra jo tobulinimas: be šepetėlių skirtas DC variklis (BDT) ir vožtuvo variklis.

BDTT skiriasi tuo, kad ten esanti srovė keičiasi elektroniniu būdu (tranzistoriai uždaromi ir atidaromi), o vožtuvas yra dar staigesnis, jis taip pat keičia srovę, kontroliuodamas momentą. Apskritai, BDTT, kurių vožtuvas yra sudėtingas, yra palyginami su elektrine pavara, nes jie turi visų rūšių rotoriaus padėties jutiklius (pavyzdžiui, „Hall“ jutiklius) ir sudėtingą elektroninį valdiklį.

Skirtumas tarp BDTT ir vožtuvo variklio kaip priešpriešinis EMF. BDT yra trapecijos formos (bendras pokytis), o vožtuvo variklyje - sinusoidas, lygesnė priemonė.

Anglų kalba BDT yra BLDC, o vožtuvo variklis - PMSM.

2 būdas. Magnetinis srautas sukamas, t. magnetinis laukas.

Sukamasis magnetinis laukas gaunamas naudojant kintamą trifazę srovę. Yra statorius.

6 pav

Ir yra 3 kintamos srovės fazės.

7 pav

Tarp jų, matyt, 120 laipsnių, elektros laipsniai.

Šios trys fazės įstatoriuje dedamos specialiu būdu, kad jos būtų geometriškai pasuktos 120 ° kampu viena kitos atžvilgiu.

8 pav

Tada, kai įjungiama trifazė galia, sukamasis magnetinis laukas gaunamas sulankstant magnetinius srautus iš trijų apvijų.

9 pav

Tada besisukantis magnetinis laukas „paspaudžia“ stiprintuvo „Ampere“ jėgą ant mūsų rėmo ir jis sukasi.

Tačiau taip pat yra skirtumų, dviejų skirtingų būdų.

2a metodas. Rėmas maitinamas (sinchroninis variklis).

Rėmo įtampai (konstanta) mes suteikiame reikšmes, rėmas veikiamas magnetinio lauko. Prisimeni 1 paveikslą iš pradžių? Taip tampa rėmas.

10 pav. (1 pav.)

Bet magnetinis laukas čia sukasi, o ne tik kabo. Ką veiks rėmas? Jis taip pat suksis, stebėdamas magnetinį lauką.

Jie (rėmas ir laukas) sukasi tuo pačiu dažniu arba sinchroniškai, todėl šie varikliai vadinami sinchroniniais varikliais.

2b metodas. Rėmas nėra maitinamas (asinchroninis variklis).

Triukas yra tas, kad rėmas nemaitina, visai nemaitina. Tiesiog viela taip uždaryta.

Kai pradedame suktis magnetinį lauką, pagal elektromagnetizmo dėsnius, kadre atsiranda srovė. Ampero jėga gaunama iš šios srovės ir magnetinio lauko. Bet Ampere jėga atsiras tik tuo atveju, jei rėmas judės magnetinio lauko atžvilgiu (gerai žinoma istorija su Ampere'o eksperimentais ir jo kelionėmis į kitą kambarį).

Taigi rėmas visada atsiliks nuo magnetinio lauko. Ir tada, jei dėl kokių nors priežasčių ji staiga pasivijo jį, tada išnyks antgalis iš lauko, išnyks srovė, dings „Ampere“ jėga ir viskas išnyks. Tai yra, indukciniame variklyje rėmas visada atsilieka nuo lauko, o jų dažnis reiškia skirtingas, tai yra, jie sukasi asinchroniškai, todėl variklis vadinamas asinchroniniu.

Taip pat žiūrėkite šia tema: Kaip išdėstyti ir veikia vienfaziai asinchroniniai varikliai?, Elektros generatorių tipai, įtaisai ir jų veikimas