Jednofázový motor s výkonom 2.2 kW v automobilových vozidlách Južnej Afriky
Výkon jednosmerného motora úzko súvisí s jeho režimom budenia. Vo všeobecnosti existujú štyri režimy budenia jednosmerného motora: jednosmerný samostatne budený motor, jednosmerný paralelne budený motor, jednosmerný sériový excitovaný motor a jednosmerný zložený motor budený. Osvojte si vlastnosti štyroch metód:
1. Jednosmerný motor s oddeleným budením:
Budiace vinutie nemá elektrické spojenie s kotvou a budiaci obvod je napájaný iným jednosmerným zdrojom. Preto budiaci prúd nie je ovplyvnený napätím na svorke kotvy alebo prúdom kotvy.
2. DC bočníkový motor:
Napätie na oboch koncoch bočníkového vinutia je napätie na oboch koncoch kotvy, ale budiace vinutie je navinuté tenkými drôtikmi s veľkým počtom závitov, preto má veľký odpor, čím je budiaci prúd, ktorý ním prechádza, malý. .
3. Jednosmerný sériový motor:
Budiace vinutie je zapojené do série s kotvou, takže magnetické pole v motore sa výrazne mení so zmenou prúdu kotvy. Aby nevznikli veľké straty a úbytky napätia v budiacom vinutí, čím menší odpor budiaceho vinutia, tým lepšie. Preto je jednosmerný sériový budiaci motor zvyčajne navinutý hrubšími drôtmi s menším počtom závitov.
4. Jednosmerný zložený budiaci motor:
Magnetický tok motora je generovaný budiacim prúdom v dvoch vinutiach.
Pravidlo ľavej ruky] pravidlo ľavej ruky sa tiež nazýva „pravidlo motora“. Je pravidlom určiť smer sily vodiča pod napätím vo vonkajšom magnetickom poli. Metóda spočíva v natiahnutí ľavej ruky tak, aby palec bol kolmý na ostatné štyri prsty a v rovnakej rovine ako dlaň. Predstavte si, že vložíte ľavú ruku do magnetického poľa tak, aby magnetická siločiara vstúpila do dlane vertikálne a ostatné štyri prsty ukazovali na smer prúdu. V tomto čase je smer, na ktorý ukazuje váš palec, smer sily magnetického poľa na prúd. Pravidlo pravej ruky je známe aj ako „pravidlo generátora“. Pravidlo na určenie smeru indukovaného prúdu vo vodiči, keď sa pohybuje v magnetickom poli. Natiahnite kamennú ruku tak, aby palec bol kolmý na ostatné štyri prsty a bol v rovnakej rovine ako dlaň. Predpokladajme, že vložíte pravú ruku do magnetického poľa, necháte magnetickú siločiaru vstúpiť zvisle z dlane vašej ruky a palec ukážete smerom k smeru pohybu vodiča. V tomto čase je smer označený ďalšími štyrmi prstami smerom indukovaného prúdu.
Pravidlo pravej ruky
pravidlo pravej ruky
Pre krížový súčin vektora definujeme
A × B = C
Všimnite si, že poradie a a B nemožno obrátiť
Nech smer vektora a sleduje chrbát ruky a vektor b smer štyroch prstov, potom smer vektora C je smer palcov nahor (kolmý na rovinu tvorenú a a b)
Toto je pravidlo pravej ruky.
Pravú ruku držte rovnú tak, aby palec bol kolmý na ostatné štyri prsty a bol v rovine s dlaňou. Vložte pravú ruku do magnetického poľa. Ak magnetická siločiara vertikálne vstupuje do dlane (ak je magnetická indukčná čiara priama, je ekvivalentná dlani otočenej k pólu N), palec ukazuje na smer pohybu vodiča a smer označený štyrmi prsty je smer indukovaného prúdu vo vodiči.
V elektromagnetike pravidlo pravej ruky posudzuje hlavne smer nezávislý od sily.
Ak to súvisí so silou, všetko závisí od pravidla ľavej ruky.
Teda pravidlo ľavej ruky pre silu a pravidlo pravej ruky pre ostatných.
Prúdový prvok i1d ι Vzdialenosť páru γ Ďalší prúdový prvok i2D 12 ι Pôsobiaca sila DF12 je:
μ 0 I1I2d ι dva × (d ι jeden × γ 12)
df12 = ── ───────────
4π γ stodvadsaťtri
Kde d ι 1、d ι 2 je smer prúdu; γ 12 je od i1d ι Bod do i2D ι Radiálny vektor z. Amperov zákon možno rozdeliť na dve časti. Jedným je ID aktuálneho prvku ι (tj i1d vyššie) ι ） zostať γ (tj vyššie) γ 12) Magnetické pole generované pri
μ 0 Id ι × γ
dB = ── ─────
4π γ tri
Toto je zákon bi SA LA. Druhým je aktuálny prvok IDL (tj i2D vyššie) ι 2) Sila DF prijatá v magnetickom poli B (tj DF12 vyššie) je:
df = Id ι × B
Jednofázový motor s výkonom 2.2 kW v automobilových vozidlách Južnej Afriky
（1） Dobrý výkon regulácie rýchlosti. Takzvaný „výkon regulácie otáčok“ znamená, že otáčky motora sa pri určitej záťaži umelo menia podľa potreby. Jednosmerný motor môže realizovať rovnomernú a plynulú reguláciu rýchlosti pri veľkom zaťažení a rozsah regulácie rýchlosti je široký.
（2） Veľký rozbehový moment. Reguláciu rýchlosti je možné realizovať rovnomerne a hospodárne. Preto sú všetky stroje, ktoré sa spúšťajú pri veľkom zaťažení alebo vyžadujú rovnomerné nastavenie rýchlosti, ako napríklad veľká reverzná valcovňa, navijak, elektrická lokomotíva, električka atď., poháňané jednosmerným motorom.
Princíp "sily pôsobiacej na vodič pod napätím v magnetickom poli" je zhruba aplikovaný. Dva koncové vodiče budiacej cievky majú rovnaký prúd v opačnom smere, čo spôsobuje, že celá cievka vytvára krútenie okolo hriadeľa a otáča cievku.
Aby kotva dostala elektromagnetický krútiaci moment s rovnakým smerom, kľúčové je: keď je strana cievky pod magnetickými pólmi rôznej polarity, ako zmeniť smer prúdu pretekajúceho cievkou v čase, teda napr. - nazývané "komutácia". Preto treba pridať zariadenie s názvom komutátor. Komutátor a kefa dokážu zabezpečiť, aby prúd na strane cievky pod každým pólom bol vždy v jednom smere, aby sa motor mohol neustále otáčať. Toto je princíp činnosti jednosmerného motora
Je rozdelený na dve časti: stator a rotor. Pamätajte, že stator a rotor sú zložené z týchto častí. Poznámka: nezamieňajte si komutátor s komutátorom a zapamätajte si ich funkcie.
Stator obsahuje: hlavný magnetický pól, základňu, komutačný pól, kefové zariadenie atď.
Rotor obsahuje: jadro kotvy, vinutie kotvy, komutátor, hriadeľ a ventilátor atď.
Jednofázový motor s výkonom 2.2 kW v automobilových vozidlách Južnej Afriky
Budiaci režim jednosmerného motora sa týka problému, ako napájať budiace vinutie a generovať budiaci magnetický tok na vytvorenie hlavného magnetického poľa. Podľa rôznych režimov budenia možno jednosmerné motory rozdeliť do nasledujúcich typov.
1. Samostatne budený jednosmerný motor
Budiace vinutie nie je spojené s vinutím kotvy, ale jednosmerný motor napájaný inými zdrojmi jednosmerného prúdu do budiaceho vinutia sa nazýva samostatne budený jednosmerný motor a zapojenie je znázornené na obrázku (a). Na obrázku M predstavuje motor a ak ide o generátor, G ho predstavuje. Jednosmerný motor s permanentným magnetom možno tiež považovať za samostatne budený jednosmerný motor.
2. Slučovací jednosmerný motor
Budiace vinutie a vinutie kotvy jednosmerného motora Shunt sú zapojené paralelne a zapojenie je znázornené na obrázku (b). Ako generátor paralelného budenia dodáva napätie na svorkách samotného motora energiu do budiaceho vinutia; Ako bočný motor zdieľajú budiace vinutie a kotva rovnaké napájanie, ktoré je z hľadiska výkonu rovnaké ako pri samostatne budenom jednosmernom motore.
3. Sériovo budený jednosmerný motor
Budiace vinutie sériovo budeného jednosmerného motora je zapojené do série s vinutím kotvy a potom pripojené k zdroju jednosmerného prúdu. Zapojenie je znázornené na obrázku (c). Budiaci prúd tohto jednosmerného motora je prúd kotvy.
4. Zložený jednosmerný motor
Jednosmerný motor s kombinovaným budením má dve budiace vinutia paralelného budenia a sériového budenia a zapojenie je znázornené na obrázku (d). Ak je magnetický tok generovaný sériovým budiacim vinutím v rovnakom smere ako tok generovaný paralelným budiacim vinutím, nazýva sa to kumulatívne zložené budenie. Ak majú dva magnetické toky opačné smery, nazýva sa to diferenciálna zložená excitácia.
Jednosmerné motory s rôznymi režimami budenia majú rôzne charakteristiky. Vo všeobecnosti sú hlavnými režimami budenia jednosmerného motora paralelné budenie, sériové budenie a zložené budenie. Hlavné režimy budenia DC generátora sú samostatné budenie, paralelné budenie a zložené budenie.
Jednofázový motor s výkonom 2.2 kW v automobilových vozidlách Južnej Afriky
Do statora motora sú zapojené tri striedavé prúdy, ktoré vytvárajú rotujúce magnetické pole s rýchlosťou N0. Rôzne páry pólov P pri pôsobení striedavého prúdu s rovnakou frekvenciou f = 50 Hz vytvoria rôzne synchrónne rýchlosti N0, N0 = 60F / P.
Rýchlosť rotora motora je nižšia ako rýchlosť rotujúceho magnetického poľa, čo je v podstate rovnaké ako rýchlosť indukčného motora. s=(ns-n)/ns。 S je miera sklzu,
NS je rýchlosť magnetického poľa a N je rýchlosť rotora.
Podľa rôznych štruktúr rotora možno trojfázové asynchrónne motory rozdeliť na klietkové a navinuté.
Asynchrónny motor s klietkovým rotorom je široko používaný pre svoju jednoduchú konštrukciu, spoľahlivú prevádzku, nízku hmotnosť a nízku cenu. Jeho hlavnou nevýhodou je náročnosť regulácie rýchlosti.
Rotor a stator vinutého trojfázového asynchrónneho motora sú tiež vybavené trojfázovými vinutiami, ktoré sú prepojené s externým reostatom cez zberací krúžok a kefu. Úprava odporu reostatu môže zlepšiť štartovací výkon a upraviť rýchlosť motora
Výhody: v porovnaní s jednofázovým asynchrónnym motorom má trojfázový asynchrónny motor výhody jednoduchej konštrukcie, pohodlnej výroby, dobrého prevádzkového výkonu, úspory rôznych materiálov a nízkej ceny.
Nevýhody: oneskorený účinník, nízky účinník svetelného zaťaženia a slabý výkon regulácie rýchlosti.
Trojfázový asynchrónny motor má vysoký výkon a vyrába sa hlavne do veľkého motora. Všeobecne sa používa vo veľkých priemyselných zariadeniach s trojfázovým napájaním. Po prvé, trojfázové asynchrónne motory sa používajú iba pre motory, zriedkavo používané ako generátory, a synchrónne motory sa používajú na výrobu energie.
Pre nízkovýkonové trojfázové asynchrónne motory pod 1kW môžu pracovať nielen trojfázové, ale aj jednofázové.
Pravidlo na určenie smeru indukovaného prúdu vo vodiči pohybujúcom sa vo vonkajšom magnetickom poli je známe aj ako generátorové pravidlo. Je to tiež pravidlo posudzovania vzťahu medzi smerom indukovaného prúdu, smerom pohybu vodiča a smerom magnetickej siločiary.
Podanie ruky platí pre pravidlo, že dlaň generátora je v smere magnetického poľa, palec je v smere pohybu objektu a prst je v smere prúdu ~ ~ ` určte smer pohybu dynamická elektromotorická sila generovaná vo vodiči, keď vodič pretína magnetickú indukčnú čiaru. Pravidlo pravej ruky znie: vystri pravú ruku,
Urobte palec kolmo na ostatné štyri prsty a v rovine s dlaňou. Vložte pravú ruku do magnetického poľa a nechajte magnetickú indukčnú čiaru preniknúť vertikálne
Dlaň a palec ukazujú na smer pohybu vodiča a ďalšie štyri prsty smerujú do smeru dynamickej elektromotorickej sily. Smer a vznik elektromotorickej sily
Smer indukovaného prúdu je rovnaký.
Smer elektromotorickej sily určený pravidlom pravej ruky zodpovedá zákonu premeny a zachovania energie.
Preventívne opatrenia pri uplatňovaní pravidla pravej ruky
Pri aplikácii pravidla pravej ruky je potrebné poznamenať, že objektom je rovný drôt (samozrejme, dá sa použiť aj pre napájaný solenoid) a rýchlosť V a magnetické pole B by mali byť kolmé na drôt a V a B by mali byť tiež kolmé,
Pravidlo pravej ruky možno použiť na posúdenie smeru indukovanej elektromotorickej sily. Napríklad pravidlo pravostranného generátora možno použiť na posúdenie smeru indukovanej elektromotorickej sily rotora trojfázového asynchrónneho motora.
Dôvodom pre pravidlo pravej ruky je, že elektrina, magnetizmus a kvalita tvoria tri dimenzie. Pravidlo pravej ruky predstavuje elektrickú dimenziu, magnetickú dimenziu a dimenziu gradientu kvality informácií.
Jednofázový motor s výkonom 2.2 kW v automobilových vozidlách Južnej Afriky
Pretože indukovaný prúd v cievke rotora trojfázového asynchrónneho motora vzniká v dôsledku relatívneho pohybu medzi vodičom rotora a magnetickým poľom. Rýchlosť rotora trojfázového asynchrónneho motora nebude synchronizovaná s rotujúcim magnetickým poľom, nieto prekročí rýchlosť rotujúceho magnetického poľa. Ak sa rýchlosť rotora trojfázového asynchrónneho motora rovná rýchlosti rotujúceho magnetického poľa, medzi magnetickým poľom a rotorom nedôjde k relatívnemu pohybu a vodič nemôže prerušiť magnetickú siločiaru. Preto nebude v cievke rotora pôsobiť žiadna indukovaná elektromotorická sila a prúd a vedenie rotora trojfázového asynchrónneho motora nebude ovplyvnené elektromagnetickou silou v magnetickom poli, aby sa rotor otáčal. Preto rýchlosť rotácie rotora trojfázového asynchrónneho motora nemôže byť rovnaká ako rýchlosť rotujúceho magnetického poľa a je vždy nižšia ako synchrónna rýchlosť rotujúceho magnetického poľa. Avšak v špeciálnom prevádzkovom režime (ako je brzdenie generovaním energie) môže byť rýchlosť rotora trojfázového asynchrónneho motora vyššia ako synchrónna rýchlosť.
Symetrické 3-fázové vinutie je spojené so symetrickým 3-fázovým prúdom na generovanie rotujúceho magnetického poľa. Drôt magnetického poľa preruší vinutie rotora. Podľa princípu elektromagnetickej indukcie vznikajú e a I vo vinutí rotora. Vinutie rotora je ovplyvnené elektromagnetickou silou v magnetickom poli, to znamená, že elektromagnetický krútiaci moment sa generuje na otáčanie rotora a rotor vydáva mechanickú energiu na poháňanie mechanického zaťaženia do otáčania.
Pri striedavom motore, keď vinutie statora prechádza striedavým prúdom, vzniká magnetomotorická sila kotvy, ktorá má veľký vplyv na premenu energie a prevádzkový výkon motora. Preto je trojfázové vinutie striedavého prúdu spojené s trojfázovým striedavým prúdom, aby sa vytvorila pulzujúca magnetomotorická sila, ktorú možno rozložiť na súčet dvoch rotujúcich magnetomotorických síl s rovnakou amplitúdou a opačnou rýchlosťou, aby sa stanovil súčet doprednej a reverzné magnetické polia vo vzduchovej medzere. Tieto dve rotujúce magnetické polia prerezávajú vodič rotora a vytvárajú indukovanú elektromotorickú silu a indukovaný prúd vo vodiči rotora.
Prúd interaguje s magnetickým poľom a vytvára kladný a záporný elektromagnetický krútiaci moment. Dopredný elektromagnetický krútiaci moment sa pokúša otočiť rotor dopredu; Reverzný elektromagnetický krútiaci moment sa pokúša obrátiť rotor. Superpozícia týchto dvoch krútiacich momentov je syntetický krútiaci moment, ktorý poháňa motor do otáčania.
