Komutator motor. Universal komutator motor

Ang kolektor ng motor ay isang sabaysabay electric machine kung saan ang kasalukuyang switch sa pagpulupot at ang rotor sensor posisyon ay ginawa sa anyo ng parehong aparato - ang brush-kolektor pagpupulong. Ang aparatong ito ay maaaring may iba't ibang uri.

Mga Varietyo

Kadalasan ay kinabibilangan ng DC kolektor motor sa komposisyon nito tulad ng:

- Tatlong-polar rotor sa mga sliding bearings;

- isang bipolar stator na may permanenteng magnet;

- Mga plato ng tanso bilang mga brush ng assembly assembly.

Ang set na ito ay pangkaraniwan para sa mga pinaka-mababang kapangyarihan solusyon, karaniwang ginagamit sa mga laruan ng mga bata, kung saan magkano ang kapangyarihan ay hindi kinakailangan. Ang istraktura ng mas makapangyarihang engine ay nagsasama ng ilang higit pang mga elemento sa istraktura:

- apat na brush na grapayt sa anyo ng isang yunit ng kolektor;

- isang rotor na may ilang mga pole sa rolling bearings;

Stator ng permanenteng magneto na may apat na pole.

Kadalasan ang aparato ng de-kuryenteng de-motor ng ganitong uri ay ginagamit sa mga modernong sasakyan para makamit ang isang pagmamaneho ng tagahanga ng sistema ng paglamig at pagpapasok ng sariwang hangin, mga sapatos na pangbabae ng washers, janitors at iba pang mga elemento. Mayroon ding mga mas kumplikadong aggregates.

Ang kapangyarihan ng de-motor na de-motor ng ilang daang watts ay ipinapalagay ang paggamit ng isang apat na polar stator na ginawa ng mga electromagnet. Upang ikonekta ang windings nito ay maaaring gamitin sa isa sa maraming paraan:

- Kasang-ayon sa rotor. Sa kasong ito, ang isang malaking maximum na metalikang kuwintas ay nakuha, gayunpaman, dahil sa malaking bilis ng kawalang-ginagawa, ang panganib ng pinsala sa engine ay mataas.

- Kahanay sa rotor. Sa kasong ito, ang mga rebolusyon ay mananatiling matatag sa ilalim ng mga kondisyon ng iba't ibang pag-load, ngunit ang pinakamataas na metalikang kuwintas ay mas mababa.

- Mixed paggulo, kapag ang bahagi ng paikot-ikot ay konektado sa serye, at isang bahagi sa parallel. Sa kasong ito, pinagsama ang mga merito ng mga nakaraang mga pagpipilian. Ang uri na ito ay ginagamit para sa mga starter ng kotse.

- Independent paggulo, na gumagamit ng isang hiwalay na mapagkukunan ng kapangyarihan. Sa kasong ito, ang mga katangian na naaayon sa parallel connection ay nakuha. Ang pagpipiliang ito ay lubos na ginagamit.

Ang kolektor ng de-kuryenteng motor ay may ilang mga pakinabang: ang mga ito ay simpleng ginawa, repaired, pinatatakbo, at ang kanilang buhay ng serbisyo ay sapat na malaki. Bilang isang kawalan, ang mga sumusunod ay kadalasang tumutukoy: ang mga epektibong disenyo ng naturang mga aparato ay karaniwang may mataas na bilis at mababang metalikang kuwintas, kaya ang karamihan sa mga drive ay nangangailangan ng pag-install ng mga gears. Ang pahayag na ito ay ganap na makatwiran, dahil ang isang de-kuryenteng makina na nakatuon sa isang mababang bilis ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang mababang kahusayan, pati na rin ang kaugnay na mga problema sa paglamig. Ang huli ay tulad na mahirap para sa kanila na makahanap ng eleganteng solusyon.

Universal kolektor motor

Ang variant na ito ay isang uri ng isang kolektor machine ng isang pare-pareho ang kasalukuyang, kaya ng operating sa isang pare-pareho at alternating kasalukuyang. Ang aparato ay naging laganap sa ilang mga uri ng mga kasangkapan sa bahay at mga kagamitan sa kamay dahil sa maliit na sukat, mababang timbang, mababang gastos at madaling regulasyon ng mga rebolusyon. Ito ay madalas na matatagpuan bilang isang traksyon machine sa riles ng US at Europa. Maaari mong isaalang-alang ang aparato ng electric motor.

Mga Tampok ng Disenyo

Para sa isang mas mahusay na pag-unawa sa isyung ito, kailangan nating isaalang-alang nang mas detalyado kung ano ang bumubuo sa batayan ng ipinakita na aparato. Ang uri ng kolektor ng electric motor na unibersal ay isang aparato ng direktang kasalukuyang, na may serye na nakakabit na windings ng paggulo, na na-optimize para sa operasyon sa alternating kasalukuyang ng network ng supply ng kuryente ng sambahayan. Ang motor ay umiikot sa isang direksiyon anuman ang polarity. Ito ay dahil sa ang katunayan na ang serial connection ng stator at rotor windings humahantong sa isang sabay-sabay na pagbabago ng kanilang mga magnetic pole, at dahil sa ito ang nanggagaling sandali ay nakadirekta sa isang gilid.

Ano ang ginawa nito?

Ang alternating kasalukuyang kolektor ng motor ay ipinapalagay ang paggamit ng isang stator ng isang magnetically soft materyal, na kung saan ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang maliit na hysteresis. Upang mabawasan ang mga pagkalugi ng eddy, ang sangkap na ito ay ginawa mula sa insulating plate na tulad ng plate. Bilang isang subset ng AC kolektor machine, kaugalian na ihiwalay ang mga kasalukuyang pinagsasama ng pulsating, na nakuha sa pamamagitan ng pagwawasto sa kasalukuyang ng isang single-phase circuit nang hindi gumagamit ng pulsation smoothing.

Ang AC kolektor motor ay madalas na nailalarawan sa pamamagitan ng tampok na ito: sa low-speed mode, ang inductive resistance ng stator windings ay hindi nagpapahintulot na ang kasalukuyang ay matupok lampas sa ilang mga limitasyon, habang ang maximum na metalikang kuwintas ng motor ay limitado sa 3-5 ng nominal na halaga. Ang approximation ng mechanical na katangian ay nakakamit sa pamamagitan ng paggamit ng stator winding sectioning - magkahiwalay na mga terminal ay ginagamit upang ikonekta ang alternating kasalukuyang.

Ang isang problema sa halip kumplikado ay nagsasangkot sa pagpapalit ng isang makapangyarihang ac kolektor machine. Sa ngayon kapag ang seksyon ay pumasa sa neutral, ang magnetic field sa pagkabit sa rotor ay nagbabago sa direksyon nito sa tapat na direksyon, at ito ang nagiging sanhi ng henerasyon sa reaktibo na seksyon ng EMF. Nangyayari ito kapag nagtatrabaho sa AC. Sa kolektor ng mga makina ng alternating kasalukuyang mayroon ding isang reaktibo EMF. Ang transpormer EMF ay nabanggit din dito, dahil ang rotor ay nasa stator magnetic field, pulsing sa oras. Ang isang makinis na simula ng kolektor motor ay imposible, dahil sa sandaling ito ang amplitude ng machine ay magiging maximum, at bilang diskarte namin ang bilis ng pag-synchronize ito ay bawasan proportionally. Habang nagaganap ang overclocking, mapapansin ang isang bagong pagtaas. Upang malutas ang problema sa paglipat sa kasong ito, ang ilang mga sunud na hakbang ay iminungkahi:

- Sa disenyo, ang isang seksyon ay dapat na ginustong, na magbabawas sa daloy ng pagdirikit.

- Ang aktibong paglaban ng seksyon ay kailangang dagdagan, kung saan ang pinaka-maaasahan na elemento ay ang mga resistors sa mga plate ng kolektor, kung saan may magandang paglamig.

- Ang kolektor ay dapat aktibong lupa na may brushes ng maximum na tigas na may pinakamalaking paglaban.

- Ang reaktibo EMF ay maaaring mabayaran sa pamamagitan ng paggamit ng karagdagang poles na may mga windings ng serye, at ang parallel windings ay angkop para sa kompensasyon ng transpormer EMF. Dahil ang halaga ng huli parameter ay isang function ng angular bilis ng rotor at ang kasalukuyang magnetizing, katulad windings nangangailangan ng paggamit ng pantulong control system, na kung saan ay hindi pa umiiral.

- Ang dalas ng supply circuits ay dapat na mas mababa hangga't maaari. Ang mga pinakasikat na opsyon ay 16 at 25 Hz.

- Ang pagbaliktad ng RCA ay ginagawa sa pamamagitan ng paglipat ng polarity ng stator o rotor windings.

Mga kalamangan at disadvantages

Para sa paghahambing, ang mga sumusunod na kondisyon ay ginagamit: ang mga aparato ay nakakonekta sa isang electrical network ng sambahayan na may boltahe ng 220 volts at isang dalas ng 50 Hz, habang ang kapangyarihan ng engine ay pareho. Ang pagkakaiba sa mga mekanikal na katangian ng mga aparato ay maaaring maging isang kapansanan o kalamangan, depende sa kung aling mga kinakailangan ang ipapataw sa biyahe.

Kaya, ang kolektor ng de-kuryenteng de-motor ng alternating kasalukuyang: mga pakinabang kumpara sa direct current unit:

- Ang koneksyon sa network ay direktang ginawa, nang hindi nangangailangan ng karagdagang mga bahagi. Sa kaso ng pag-aayos ng unit ng DC ay kinakailangan.

- Nagsisimula ang kasalukuyang mas marami, na napakahalaga para sa mga device na ginagamit sa pang-araw-araw na buhay.

- Sa isang kontrol circuit, ang aparato nito ay mas simple - rheostat at thyristor. Kung ang elektronikong bahagi ay lumalabas, pagkatapos ay ang kolektor ng motor, ang presyo na nakasalalay sa kapasidad at mula sa 1400 rubles at higit pa, ay mananatiling pagpapatakbo, ngunit agad na i-on sa buong kapasidad.

Mayroong ilang mga disadvantages:

- Dahil sa mga pagkalugi para sa pagkabaligtad ng stator at inductance, ang pangkalahatang kahusayan ay lubos na nabawasan.

- Ang pinakamataas na metalikang kuwintas ay nabawasan din.

Ang electric motors single-phase collector ay may ilang mga pakinabang sa paghahambing sa asynchronous:

- kakayahang umangkop;

- Wala ng bisa sa network frequency at bilis;

- Makabuluhang panimulang metalikang kuwintas;

- Ang proporsyonal na pagbabawas at pagtaas ng mga revolutions sa awtomatikong mode, pati na rin ang pagtaas ng metalikang kuwintas na may pagtaas ng pagkarga, habang ang boltahe ng suplay ay nananatiling hindi nabago;

- Ang bilis ng control ay maaaring makinis sa isang medyo malawak na hanay sa pamamagitan ng pagbabago ng supply boltahe.

Mga disadvantages kumpara sa isang asynchronous motor

- kapag nagbago ang pag-load, ang mga rebolusyon ay magiging hindi matatag;

- Ang brush-collector yunit ay gumagawa ng aparato na hindi masyadong maaasahan (ang pangangailangan na gamitin ang pinakamataas na hard brush ay makabuluhang binabawasan ang mapagkukunan);

- Ang pagpapalit ng isang alternating kasalukuyang nagiging sanhi ng malakas na sparking sa kolektor, kaya ang pagkagambala ng radyo ay nabuo;

- Mataas na antas ng ingay sa panahon ng operasyon;

- Ang kolektor ay characterized sa pamamagitan ng isang malaking bilang ng mga bahagi, na gumagawa ng engine lubos na napakalaking.

Ang makabagong kolektor ng de-kuryenteng de-motor ay nailalarawan sa pamamagitan ng mapagkukunan na maihahambing sa posibilidad ng mga transmisyon sa makina at nagtatrabaho na mga katawan.

Iba pang mga paghahambing

Kapag ang paghahambing ng kolektor at asynchronous motors ng parehong kapangyarihan, anuman ang nominal dalas ng huli, ang isang iba't ibang mga katangian ay nakuha. Ito ay inilarawan sa mas detalyado sa ibaba. Ang unibersal na kolektor ng motorsiklo realizes isang "malambot" katangian. Sa kasong ito, ang sandali ay direktang proporsyonal sa pagkarga sa baras, samantalang ang mga rebolusyon ay inversely proporsyonal sa ito. Ang nominal na metalikang kuwintas ay karaniwang mas mababa kaysa sa maximum na 3-5 beses. Ang paghihigpit sa bilis ng idle ay eksklusibo sa pamamagitan ng mga pagkalugi sa engine, at sa pagsasama ng isang malakas na yunit na walang load, maaari itong tiklupin.

Ang katangian ng asynchronous motor ay "tagahanga", samakatuwid, ang yunit ay nagpapanatili ng isang bilis ng pag-ikot malapit sa nominal, pagdaragdag ng sandali nang masakit hangga't maaari sa isang bahagyang pagbawas sa bilis. Kung kami ay nagsasalita tungkol sa isang makabuluhang pagbabago sa tagapagpahiwatig na ito, ang engine metalikang kuwintas ay hindi lamang ay hindi tumaas, ngunit bumaba sa zero, na humahantong sa isang kumpletong stop. Ang bilis ng kawalang-ginagawa ay bahagyang lumampas sa mga nai-rate, habang nananatiling pare-pareho. Ang katangian ng isang solong-phase asynchronous motor ay isang karagdagang hanay ng mga problema na nauugnay sa simula, dahil hindi ito bumuo ng isang panimulang metalikang kuwintas sa ilalim ng normal na mga kondisyon. Ang magnetic field ng isang solong-phase stator, pulsating sa oras, hating sa dalawang mga patlang na may kabaligtaran phase, upang ang simula nang walang anumang mga posibleng mga trick ay magiging imposible:

- kapasidad, paglikha ng isang artipisyal na bahagi;

- split groove;

- Aktibong paglaban, na bumubuo ng artipisyal na bahagi.

Sa teorya, ang patlang na umiikot sa antiphase ay binabawasan ang pinakamataas na kahusayan ng isang single-phase na asynchronous na pinagsama sa 50-60% dahil sa pagkalugi sa isang supersaturated magnetic system at windings na puno ng mga kasalukuyang counter na alon. Ito ay lumabas na sa isang baras ay may dalawang electric cars, habang ang isa ay gumagana sa mode ng pagmamaneho, at ang pangalawang - sa mode ng pagsalungat. Ito ay lumiliko out na ang electric motors Ang mga kolektor ng solong-phase ay hindi alam ang mga katunggali sa kani-kanilang mga network. Kaysa sa karapat-dapat sila tulad ng isang mataas na katanyagan.

Ang mekanikal na katangian ng motor na de koryente ay nagbibigay ito ng isang tiyak na saklaw ng paggamit. Ang mga maliit na liko ay limitado sa dalas ng alternating kasalukuyang network na gumagawa ng mga asynchronous na pinagsamang mga katulad na kapasidad na mas malaki sa timbang at sukat kumpara sa mga universal collector na. Gayunpaman, kapag ang inverter ay konektado sa isang circuit ng kapangyarihan na may isang mataas na dalas, posible upang makamit ang katuptasan dimensyon at timbang. Ang lakas ng mga mekanikal na katangian ng de-kuryenteng motor ay nananatili, kung saan ang mga pagkalugi para sa kasalukuyang conversion ay idinagdag, pati na rin ang pagtaas ng dalas, at ang pagtaas ng magnetic at inductive pagkalugi.

Analogs na walang kolektor node

Ang AC kolektor motor ay may isang analog na pinakamalapit sa ito sa mga tuntunin ng makina katangian nito, isang balbula, kung saan ang brush at kolektor kapulungan ay pinalitan ng isang inverter na nilagyan ng isang rotor posisyon sensor. Ang sumusunod na sistema ay ginagamit bilang isang electronic analog ng yunit na ito: rectifier, sabaysabay na motor na may rotor angular posisyon sensor, na sinamahan ng inverter. Gayunpaman, ang pagkakaroon ng permanenteng magneto sa rotor ay humantong sa isang pagbawas sa pinakamataas na metalikang kuwintas habang pinapanatili ang mga sukat.

Prinsipyo ng operasyon

Ang aparato ng kolektor ng motor ay nagpapakita kung paano nag-convert ang aparato ng de-koryenteng enerhiya sa isang makina at sa tapat na direksyon. Ipinapahiwatig nito ang kakayahang gamitin nito bilang isang dyeneretor. Kapaki-pakinabang upang isaalang-alang nang mas detalyado ang kolektor ng de-kuryenteng motor, ang circuit na kung saan ay magpapakita ng mga kakayahan nito.

Ang mga batas ng physics ay malinaw na nagpapahiwatig na kapag ang isang kasalukuyang daloy sa pamamagitan ng isang konduktor sa isang magnetic field, ang isang tiyak na lakas ay exerted sa ito. Sa kasong ito, ang panuntunan ng kanang kamay, na direktang nakakaapekto sa kapangyarihan ng motor na de koryente, ay gumagana. Gumagana ang kolektor ng electric motor sa pangunahing prinsipyong ito.

Itinuturo sa atin ng physics na ang batayan ng paglikha ng mga tamang bagay ay mga maliit na alituntunin. Ito ay nagsisilbing basehan para sa paglikha ng isang frame na umiikot sa isang magnetic field, na kung saan ginawa posible upang lumikha ng isang kolektor electric motor. Ang diagram ay nagpapakita na ang isang pares ng mga conductor ay inilagay sa magnetic field, ang kasalukuyang kung saan ay nakadirekta sa kabaligtaran direksyon, at samakatuwid ang mga pwersa din. Ang kanilang kabuuan at nagbibigay ng kinakailangang metalikang kuwintas. Ang aparato ng electric motor ay mas kumplikado, dahil ito ay naglalaman ng isang buong complex ng mga kinakailangang elemento, sa partikular, isang kolektor na nagbibigay ng parehong kasalukuyang direksyon sa itaas ng mga pole. Ang hindi pantay ng stroke ay naalis sa pamamagitan ng paglalagay ng maraming iba pang mga coils sa anchor, habang ang mga permanenteng magnet ay pinalitan ng mga coil, na nagpapagana upang maiwasan ang pangangailangan na gumamit ng direktang kasalukuyang. Naging posible na magbigay ng isang direksyon sa metalikang kuwintas.

Pag-ayos ng mga motorsiklo sa pamamagitan ng sariling mga kamay

Tulad ng anumang iba pang mga aparato, ang yunit na ito ay maaaring mabigo para sa anumang kadahilanan. Kung ang motor na de koryente, ang larawan kung saan maaari mong makita sa aming pagsusuri, ay hindi maaaring i-dial ang kinakailangang bilang ng mga revolutions, o kapag sinimulan ito, ang baras ay hindi iikot, kinakailangang suriin kung ang mga piyus nito ay sinusunog, walang mga break sa armature electrical circuit, kung ang aparato mismo ay overloaded. Kadalasan ay sobra ang mga resulta sa pagkonsumo ng isang abnormal kasalukuyang. Upang maalis ang kasalanan na ito, kailangan mong maingat na suriin ang mekanikal na transmisyon at preno, at pagkatapos ay alisin ang mga sanhi ng labis na sobra.

Ang aparato ng motor na de koryente ay tulad na sa simula-up ito consumes isang tiyak na kasalukuyang. Kung ito ay mas malaki kaysa sa nominal na halaga, ito ay kinakailangan upang suriin ang pagkakapare-pareho ng koneksyon ng parallel at serye windings na may paggalang sa bawat isa, at din na may paggalang sa rheostat. Kapag nag-aayos ng mga de-kuryenteng motors sa pamamagitan ng sarili, kadalasan ang mga partikular na pagkakamali ay ginawa. Sa partikular, ang paglilipat ng paglilipat ay maaaring konektado sa serye na may mga de-koryenteng pagtutol ng rheostat, o konektado sa isang poste ng kuryenteng network.

Pagkakapare-pareho Checker pagkonekta sa operating paikot-ikot na paggulo ay ginawa sa pamamagitan ng pagkonekta sa isang dulo ng paglilipat paliko-likong lubid, at ang pangalawang - isang konduktor elektrikal na nagmumula sa panloob arc reostat. Karaniwang ang cross-seksyon ng konduktor elektrikal bahagyang mas maliit kaysa sa iba, kaya ito ay maaaring napansin na walang megomiter. Pagkatapos i-on ang kapangyarihan lumipat at reostat shift slider sa gitnang posisyon sa libreng dulo ng pagtanggap ng kapangyarihan. Sa pamamagitan ng paraan ng isang lampara control ay ginawa sunud-sunod ini-scan ng lahat ng kondaktibo mga dulo. Kapag hinawakan mo ang isa sa kanila, ang mga lamp ay dapat sindihan, at ang iba pang mga - walang. Kaya lahat ng sinubok motor. Ang presyo ng mga trabaho tapos ay depende sa uri ng pinsala sa unit.

Kung sa panahon ng operasyon ang bilang ng mga revolutions ay sinusunod, na kung saan ay mas mababa sa nominal, ang pangunahing dahilan para sa ito ay sa pangkalahatan ay ang mga sumusunod: isang maliit na boltahe network, Sobra na aparato, ang isang malaking kapana-panabik na kasalukuyang. Kung may hindi tumatakbong sa kalikasan reverse ay kinakailangan upang suriin ang paggulo electric circuit, upang maalis ang lahat ng napansin defects, pagkatapos ito ay posible na magtatag ng normal na halaga ng kasalukuyang paggulo. Sa ilang mga kaso, maaaring kailangan mong i-rewind electric Motors.

Kapag ang sanhi inoperability unit ay maling banghay parallel at sequential paggulo windings ay kinakailangan upang ibalik ang tamang pagkakasunud-sunod ng koneksyon. Kung ito ay imposible upang alisin tulad ng isang problema sa isang simpleng paraan ay maaaring kinakailangan upang i-rewind electric Motors. Mga kinakailangang halaga na pagsusuri at boltahe sa electrical network, dahil sa ang pagtaas nito nominal indicator bilis ng aparato ay maaaring tumaas.