Υπάρχουν δύο τύποι Κινητήρες DC βασίζεται στην κατασκευή όπως αυτο-ενθουσιασμένος και ξεχωριστός ενθουσιασμένος. Παρομοίως, αυτο-διεγερμένοι κινητήρες ταξινομούνται σε τρεις τύπους, όπως DC series motor, DC shunt motor, και DC compound motor. Αυτό το άρθρο ασχολείται με μια επισκόπηση του κινητήρα της σειράς και η κύρια λειτουργία αυτού του κινητήρα είναι η μετατροπή της ηλεκτρικής ενέργειας σε μηχανική ενέργεια. Η αρχή λειτουργίας αυτού του κινητήρα εξαρτάται κυρίως από τον ηλεκτρομαγνητικό νόμο, ο οποίος δηλώνει ότι όποτε σχηματίζεται ένα μαγνητικό πεδίο στην περιοχή του αγωγού μεταφοράς ρεύματος και συνεργάζεται με ένα εξωτερικό πεδίο, τότε μπορεί να δημιουργηθεί η περιστρεφόμενη κίνηση. Μόλις ξεκινήσει ο κινητήρας της σειράς, τότε θα δώσει τη μέγιστη ταχύτητα καθώς και τη ροπή αργά με υψηλή ταχύτητα.
Τι είναι το DC Series Motor;
Το DC Series Motor είναι παρόμοιο με οποιονδήποτε άλλο κινητήρα, επειδή η κύρια λειτουργία αυτού του κινητήρα είναι η μετατροπή ηλεκτρική ενέργεια στη μηχανική ενέργεια. Η λειτουργία αυτού του κινητήρα εξαρτάται κυρίως από την ηλεκτρομαγνητική αρχή. Όποτε το μαγνητικό πεδίο σχηματίζεται περίπου, ένας αγωγός μεταφοράς ρεύματος συνεργάζεται με ένα εξωτερικό μαγνητικό πεδίο και στη συνέχεια μπορεί να δημιουργηθεί μια περιστρεφόμενη κίνηση.
Κινητήρας DC Series
Εξαρτήματα που χρησιμοποιούνται στο DC Series Motor
Τα εξαρτήματα αυτού του κινητήρα περιλαμβάνουν κυρίως τον ρότορα ( ο οπλισμός ), μετατροπέας, στάτορας, άξονας, περιελίξεις πεδίου και βούρτσες. Το σταθερό στοιχείο του κινητήρα είναι ο στάτης και είναι κατασκευασμένος με δύο διαφορετικά πόλους ηλεκτρομαγνητικών πόλων. Ο ρότορας περιλαμβάνει τον οπλισμό και τις περιελίξεις στον πυρήνα που συνδέονται με τον μετατροπέα. Η πηγή ισχύος μπορεί να συνδεθεί προς το περιελίξεις οπλισμού σε μια συστοιχία πινέλου που συνδέεται με τον μετατροπέα.
Ο ρότορας περιλαμβάνει έναν κεντρικό άξονα για περιστροφή, και η περιέλιξη πεδίου πρέπει να είναι ικανή να συγκρατεί υψηλό ρεύμα λόγω της μεγαλύτερης ποσότητας ρεύματος σε όλη την περιέλιξη, τόσο μεγαλύτερη θα είναι η ροπή που παράγεται με τον κινητήρα.
Επομένως, η περιέλιξη του κινητήρα μπορεί να κατασκευαστεί με συμπαγές σύρμα μετρητή. Αυτό το καλώδιο δεν επιτρέπει τεράστιο αριθμό στροφών. Η περιέλιξη μπορεί να κατασκευαστεί με συμπαγείς ράβδους χαλκού, διότι βοηθά στην απλή και αποτελεσματική απαγωγή θερμότητας που δημιουργείται ανάλογα από μια μεγάλη ποσότητα ρεύματος κατά την περιέλιξη.
Διάγραμμα κυκλώματος κινητήρα σειράς DC
Σε αυτόν τον κινητήρα, το πεδίο, καθώς και οι περιελίξεις στάτη, συνδέονται σε σειρά μεταξύ τους. Κατά συνέπεια, το οπλισμό και το ρεύμα πεδίου είναι ισοδύναμα.
Τεράστια παροχή ρεύματος κατευθείαν από την παροχή προς τις περιελίξεις πεδίου. Το τεράστιο ρεύμα μπορεί να μεταφερθεί από περιελίξεις πεδίου, επειδή αυτές οι περιελίξεις έχουν λίγες στροφές καθώς και πολύ παχιά. Γενικά, οι ράβδοι χαλκού σχηματίζουν περιελίξεις στάτορα. Αυτές οι χοντρές ράβδοι χαλκού διαλύουν τη θερμότητα που παράγεται από τη μεγάλη ροή ρεύματος πολύ αποτελεσματικά. Σημειώστε ότι οι περιελίξεις πεδίου στάτορα S1-S2 είναι σε σειρά με τον περιστρεφόμενο οπλισμό A1-A2.
Διάγραμμα κυκλώματος κινητήρα σειράς DC
Σε σειρά, παρέχεται ηλεκτρική ισχύς κινητήρα μεταξύ ενός άκρου των περιελίξεων πεδίου σειράς και ενός άκρου του οπλισμού. Όταν εφαρμόζεται τάση, ρέει ρεύμα από παροχή ηλεκτρικού ρεύματος τερματικά μέσω της σειράς περιέλιξης και οπλισμού οπλισμού. Το μεγάλο αγωγοί παρόν στο οπλισμό και οι περιελίξεις πεδίου παρέχουν τη μόνη αντίσταση στη ροή αυτού του ρεύματος. Δεδομένου ότι αυτοί οι αγωγοί είναι τόσο μεγάλοι, η αντίστασή τους είναι πολύ χαμηλή. Αυτό αναγκάζει τον κινητήρα να αντλεί μεγάλο ρεύμα από την παροχή ρεύματος. Όταν το μεγάλο ρεύμα αρχίζει να ρέει μέσα από το πεδίο και τις περιελίξεις οπλισμού, τα πηνία φτάνουν σε κορεσμό που οδηγεί στην παραγωγή του ισχυρότερου δυνατού μαγνητικού πεδίου.
Η αντοχή αυτών των μαγνητικών πεδίων παρέχει στους άξονες οπλισμού τη μεγαλύτερη δυνατή ροπή. Η μεγάλη ροπή αναγκάζει τον οπλισμό να αρχίσει να περιστρέφεται με τη μέγιστη ισχύ και ο οπλισμός αρχίζει να περιστρέφεται.
Έλεγχος ταχύτητας κινητήρα σειράς DC
ο έλεγχος ταχύτητας κινητήρων DC μπορεί να επιτευχθεί χρησιμοποιώντας τις δύο ακόλουθες μεθόδους
- Μέθοδος ελέγχου ροής
- Μέθοδος ελέγχου αντίστασης οπλισμού.
Η πιο συχνά χρησιμοποιούμενη μέθοδος είναι η μέθοδος ελέγχου αντίστασης οπλισμού. Επειδή σε αυτή τη μέθοδο, η ροή που παράγεται από αυτόν τον κινητήρα μπορεί να αλλάξει. Η διαφορά της ροής μπορεί να επιτευχθεί χρησιμοποιώντας τις τρεις μεθόδους όπως εκτροπείς πεδίου, εκτροπέας οπλισμού και έλεγχος πεδίου.
Έλεγχος αντίστασης οπλισμού
Στη μέθοδο ελέγχου αντίστασης οπλισμού, μια μεταβλητή αντίσταση μπορεί άμεσα να συνδεθεί σε σειρά μέσω της τροφοδοσίας. Αυτό μπορεί να μειώσει την τάση που είναι προσβάσιμη σε όλο το οπλισμό και την πτώση ταχύτητας. Με την αλλαγή της τιμής μεταβλητής αντίστασης, μπορεί να επιτευχθεί οποιαδήποτε ταχύτητα κάτω από την κανονική ταχύτητα. Αυτή είναι η πιο γενική μέθοδος που χρησιμοποιείται για τον έλεγχο της ταχύτητας κινητήρα της σειράς DC.
Χαρακτηριστικά ροπής ταχύτητας κινητήρα DC Series
Σε γενικές γραμμές, για αυτόν τον κινητήρα, υπάρχουν 3-χαρακτηριστικές καμπύλες που θεωρούνται σημαντικές όπως η Torque Vs. ρεύμα οπλισμού, Speed Vs. ρεύμα οπλισμού και ταχύτητα Vs. ροπή. Αυτά τα τρία χαρακτηριστικά προσδιορίζονται χρησιμοποιώντας τις ακόλουθες δύο σχέσεις.
Ta ∝ ɸ.Ia
N ∝ Eb / ɸ
Οι παραπάνω δύο εξισώσεις μπορούν να υπολογιστούν στις εξισώσεις του emf καθώς και της ροπής. Για αυτόν τον κινητήρα, το μέγεθος του πίσω emf μπορεί να δοθεί με την παρόμοια εξίσωση e.m.f γεννήτριας DC όπως Eb = Pɸ NZ / 60A. Για έναν μηχανισμό, τα Α, Ρ και Ζ είναι σταθερά, έτσι, N ∝ Eb / ɸ.
ο Εξίσωση ροπής κινητήρα σειράς DC είναι,
Ροπή = Ροή * Ρεύμα οπλισμού
T = Εάν * Ia
Εδώ Εάν = Ia, τότε η εξίσωση θα γίνει
Τ = Ia ^ 2
Η ροπή κινητήρα σειράς DC (T) μπορεί να είναι ανάλογη με το Ia ^ 2 (τετράγωνο του ρεύματος οπλισμού). Σε δοκιμή φορτίου σε κινητήρα σειράς DC, ο κινητήρας θα πρέπει να ενεργοποιηθεί σε κατάσταση φόρτωσης γιατί εάν ο κινητήρας μπορεί να ενεργοποιηθεί χωρίς φορτίο, τότε θα επιτύχει εξαιρετικά υψηλή ταχύτητα.
Πλεονεκτήματα κινητήρα DC Series
ο πλεονεκτήματα του κινητήρα σειράς DC συμπεριλάβετε τα ακόλουθα.
- Τεράστια ροπή εκκίνησης
- Εύκολη συναρμολόγηση και απλός σχεδιασμός
- Η προστασία είναι εύκολη
- Αποδοτική
Μειονεκτήματα κινητήρα DC Series
Τα μειονεκτήματα του κινητήρα σειράς DC περιλαμβάνουν τα ακόλουθα.
- Η ρύθμιση της ταχύτητας του κινητήρα είναι αρκετά κακή. Όταν η ταχύτητα φόρτωσης αυξάνεται, τότε η ταχύτητα του μηχανήματος θα μειώνεται
- Όταν η ταχύτητα αυξάνεται, τότε η ροπή του κινητήρα της σειράς DC θα μειωθεί απότομα.
- Αυτός ο κινητήρας χρειάζεται πάντα το φορτίο πριν θέσει σε λειτουργία τον κινητήρα. Επομένως, αυτοί οι κινητήρες δεν είναι κατάλληλοι για όπου το φορτίο του κινητήρα αφαιρείται εντελώς.
Έτσι, όλα αυτά αφορούν το Κινητήρας σειράς DC , και οι DC Motor Motor Applications περιλαμβάνουν κυρίως, αυτοί οι κινητήρες μπορούν να παράγουν τεράστια δύναμη περιστροφής και ροπή από την ανενεργή του κατάσταση. Αυτό το χαρακτηριστικό θα κάνει τον κινητήρα της σειράς κατάλληλο για φορητό ηλεκτρικό εξοπλισμό, μικροσκοπικές ηλεκτρικές συσκευές, βαρούλκα, ανυψωτικά, κλπ. Αυτοί οι κινητήρες δεν είναι κατάλληλοι, καθώς απαιτείται σταθερή ταχύτητα. Ο κύριος λόγος είναι ότι αυτοί οι κινητήρες αλλάζουν με ένα ασταθές φορτίο. Η αλλαγή της ταχύτητας των κινητήρων της σειράς δεν είναι επίσης μια απλή μέθοδος εφαρμογής. Εδώ είναι μια ερώτηση για εσάς, ποια είναι η κύρια λειτουργία του κινητήρα σειράς DC;
