Двигателят с постоянен ток е двигател, който преобразува постоянната електрическа енергия в механична енергия. Поради доброто си регулиране на скоростта, той се използва широко в електрическо задвижване. Според режима на възбуждане двигателите с постоянен ток са разделени на три вида: постоянен магнит, отделно възбуждане и самовъзбуждане. Сред тях самовъзбуждането се разделя на три вида: паралелно възбуждане, последователно възбуждане и комбинирано възбуждане.
Когато захранването с постоянен ток подава енергия към намотката на котвата през четката, долният N-полюсен проводник на повърхността на котвата може да тече ток в същата посока. Според правилото отляво, проводникът ще получи въртящ момент обратно на часовниковата стрелка; долната част на S-полюса на повърхността на котвата Проводникът също тече в същата посока и според правилото отляво, проводникът също ще бъде подложен на момент обратно на часовниковата стрелка. По този начин цялата намотка на котвата, тоест роторът, ще се върти обратно на часовниковата стрелка, а входната електрическа енергия от DC ще се преобразува в механична енергия, излизаща от вала на ротора. Състои се от статор и ротор. Статор: основа, основен магнитен полюс, комутиращ полюс, четка и др .; Ротор (котва): арматурно ядро, намотка на котва, комутатор, вал и вентилатор и др.
Основна структура
Разделен на две части: статор и ротор. Забележка: Не бъркайте комутатора с комутатора.
Статорът включва: основен магнитен полюс, рамка, комутиращ полюс, четка и др.
Роторът включва: сърцевина на котвата, намотка на котвата, комутатор, вал, вентилатор и др.
Състав на ротора
Роторната част на постояннотоковия двигател се състои от сърцевина на котвата, котва, комутатор и други устройства. Компонентите в структурата са описани подробно по-долу.
1. Част на сърцевината на котвата: нейната функция е да вгражда намотката на разрядния котва и да обръща магнитния поток, за да намали загубата на вихрови токове и хистерезиса в сърцевината на котвата, когато двигателят работи.
2. Арматурна част: функцията е да генерира електромагнитен въртящ момент и индуцирана електродвижеща сила и да извършва преобразуване на енергия. Намотката на арматурата има много намотки или плоска стоманена медна тел със покритие от стъклени влакна или здрава емайлирана тел.
3. Комутаторът се нарича още комутатор. В DC двигател неговата функция е да преобразува тока на DC захранването на четката в комуникационния ток в намотката на котвата, така че тенденцията на електромагнитния въртящ момент да е стабилна. В генератора той трансформира електромоторната сила на намотката на котвата в изходната DC електромоторна сила върху края на четката.
Комутаторът е изолиран със слюда между цилиндрите, съставени от много части, а двата края на всяка бобина на намотката на котвата са свързани отделно към две комутиращи части. Функцията на комутатора в постояннотоковия генератор е да преобразува променливата електрическа топлина в намотката на котвата в постоянната електромоторна сила между четките. Токът преминава през товара и DC генераторът извежда електрическа енергия към товара. В същото време арматурната намотка е също Трябва да има ток, преминаващ през нея. Той взаимодейства с магнитното поле, за да генерира електромагнитен въртящ момент и неговата тенденция е противоположна на тази на генератора. Първоначалната идея трябва само да потисне този въртящ момент на магнитното поле, за да промени котвата. Следователно, когато генераторът извежда електрическа енергия към товара, той извежда механична мощност от първоначалната идея, изпълнявайки функцията на DC генератора за преобразуване на механичната енергия в електрическа.
Класификация
Метод на възбуждане
Методът на възбуждане на постояннотоковия двигател се отнася до проблема как да се подаде енергия към намотката за възбуждане и да се генерира магнитодвижещата сила на възбуждането за установяване на основното магнитно поле. Според различните методи на възбуждане, DC двигателите могат да бъдат разделени на следните типове:
1. Отделно възбуден DC мотор
Няма връзка между намотката на полето и намотката на котвата, а постояннотоков двигател, захранван от други източници на постоянен ток към намотката на полето, се нарича отделно възбуден DC двигател. Двигателите с постоянен магнит могат също да се разглеждат като двигатели с постоянен ток с отделно възбуждане.
2. Шунтирайте възбуден DC мотор
Възбуждащата намотка на шунт-възбуждащия се двигател с постоянен ток е свързана паралелно с намотката на котвата. Като шунт-възбуден генератор, терминалното напрежение от самия двигател захранва полевата намотка; като шунт-възбуден двигател, полевата намотка и котвата споделят един и същ източник на енергия, който е същият като отделно-възбуден DC двигател по отношение на производителността.
3. Серия възбуден DC мотор
След като полевата намотка на последователно възбудения двигател за постоянен ток е свързана последователно с намотката на котвата, тя е свързана към захранването с постоянен ток. Възбудителният ток на този двигател с постоянен ток е токът на котвата.
4. Мотор с постоянен ток за възбуждане
Двигателите с постоянен ток с възбудено съединение имат две възбуждащи намотки: шунтиращо и последователно възбуждане. Ако магнитомотивната сила, генерирана от последователната намотка, е в същата посока като магнитомотивната сила, генерирана от шунтиращата намотка, това се нарича възбуждане на съединението на продукта. Ако двете магнитомотивни сили имат противоположни посоки, това се нарича възбуждане на диференциално съединение.
Двигателите с постоянен ток с различни методи на възбуждане имат различни характеристики. По принцип основните режими на възбуждане на DC двигателите са шунтиращо възбуждане, серийно възбуждане и комбинирано възбуждане, а основните режими на възбуждане на DC генераторите са отделно възбуждане, шунтиращо възбуждане и комбинирано възбуждане.
Характеристики:
(1) Добра производителност при регулиране на скоростта. Така наречената "ефективност на регулиране на скоростта" се отнася до двигателя при определени условия на натоварване, според нуждите, изкуствено променя скоростта на двигателя. Двигателят с постоянен ток може да реализира равномерно и плавно безстепенно регулиране на скоростта при условия на тежко натоварване, а диапазонът на регулиране на скоростта е широк.
(2) Голям стартов въртящ момент. Регулирането на скоростта може да се осъществи равномерно и икономично. Следователно всички машини, които стартират при големи натоварвания или изискват равномерно регулиране на скоростта, като например големи обратими валцовани мелници, подемници, електрически локомотиви, трамваи и др., Използват DC.
Съпротивление на двигателя.
Няма класификация на четките
1. Безчеткови DC двигател: Безчетковият DC двигател е размяната на статора и ротора на обикновен DC двигател. Неговият ротор е постоянен магнит за генериране на магнитен поток с въздушна междина: статорът е котва и се състои от многофазни намотки. По структура той е подобен на синхронен двигател с постоянен магнит.
Структурата на статора на безчетков двигател с постоянен ток е същата като тази на обикновен синхронен двигател или асинхронен двигател. Вградете многофазни намотки (трифазни, четирифазни, петфазни и т.н.) в желязната сърцевина. Намотките могат да бъдат свързани в звезда или триъгълник и да бъдат свързани към всяка захранваща тръба на инвертора за разумна комутация. Роторът използва предимно редкоземни материали с висока коерцитивност и висока остатъчност, като например самариев кобалт или неодимов железен бор, поради различното разположение на магнитните материали в магнитните полюси. Тя може да бъде разделена на магнитни полюси от повърхностен тип, вградени магнитни полюси и пръстенови магнитни полюси. Тъй като корпусът на двигателя е двигател с постоянен магнит, обичайно е безчетковият DC двигател да се нарича и постоянен магнит безчетков DC двигател.
2. Двигател с постоянен ток: Двете четки (медна четка или въглеродна четка) на четковия двигател са фиксирани върху задния капак на двигателя чрез изолираща седалка, а положителният и отрицателният полюс на захранването се вкарват директно в инвертора на ротора и фазата се променя. Устройството свързва бобините на ротора и променливият полярност на трите намотки постоянно се променя последователно, за да образува сила с двата магнита, фиксирани върху корпуса, за да се въртят. Тъй като инверторът и роторът са фиксирани заедно, а четката е фиксирана заедно с корпуса (статора), четката и инверторът продължават да се търкат, когато двигателят се върти, генерирайки много съпротивление и топлина. Следователно ефективността на четковия двигател е ниска и загубата е много голяма. Но също така има предимствата на просто производство и ниска цена.
Променете посоката на въртене на DC двигателя
Има два начина за промяна на посоката на въртене на DC двигател:
Единият е методът за обратно свързване на котвата, тоест запазване на полярността на напрежението на терминала на намотката на полето непроменена и двигателят се обръща чрез промяна на полярността на напрежението на терминала на намотката на котвата;
Второто е обратната връзка на намотката на полето, тоест запазване на полярността на крайното напрежение на намотката на котвата, а двигателят може да се регулира чрез промяна на полярността на крайното напрежение на намотката на полето. Когато полярността на напрежението на двете се променя едновременно, посоката на въртене на двигателя не се променя.
Отделно възбудените и шунтирано възбуждащите DC двигатели обикновено възприемат метода на връзката на котвата за обратно постигане на въртене напред и назад. Отделно възбудените и шунтирано възбуждащите DC двигатели не са подходящи за използване на метода за обратно свързване на намотката на полето за постигане на въртене напред и назад, тъй като намотката на полето има голям брой завои и голяма индуктивност. Когато намотката на полето е обърната, в намотката на полето ще се генерира голяма индуцирана електромоторна сила. Това ще повреди изолацията между острието и полевата намотка.
Причината, поради която последователно възбуденият постоянен двигател трябва да възприеме метода на обратна връзка с намотката на полето, за да реализира въртенето напред и назад, е, че напрежението в двата края на котвата на последователно възбудения DC двигател е относително високо, а напрежението и при двете краищата на намотката на полето са много ниски, така че обратната връзка е лесна. Закон.
Производители на DC двигатели в Китай. Двигателите с постоянен ток използват постоянни магнити или електромагнити, четки, комутатори и други компоненти. Четките и комутаторите непрекъснато подават външно DC захранване към бобината на ротора и променят посоката на тока във времето, за да позволят на ротора да продължи да се върти в същата посока.
Принципът на двигател и генератор са еднакви и посоката на преобразуване на енергията е различна. Генераторът преобразува механична енергия и кинетична енергия в електрическа чрез натоварване (като водна енергия, вятърна енергия). Ако няма натоварване, генераторът няма да изтича ток. Сътрудничеството на електродвигатели, силова електроника и микроконтролери формира нова дисциплина, наречена управление на двигателя. Преди да използвате двигателя, трябва да знаете дали източникът на захранване е DC или AC. Ако е AC, вие също трябва да знаете дали е трифазен или еднофазен. Свързването на неправилно захранване ще доведе до ненужни загуби и опасности. След завъртане на двигателя, ако товарът не е свързан или товарът е лек, така че скоростта на двигателя е бърза, индуцираната електромоторна сила е по -силна. По това време напрежението в двигателя е напрежението, осигурено от захранването минус индуцираното напрежение, така че токът е отслабен. Ако натоварването на двигателя е голямо и скоростта на въртене е бавна, относителната индуцирана електромоторна сила е по -малка. Следователно, захранването трябва да осигури по -голям ток (мощност) за изход/работа, съответстващ на по -голямата необходима мощност.
Производственият процес на безчеткови двигатели с постоянен ток има определени изисквания за ефективността на регулиране на скоростта. В обобщение, редакторът на производителите на безчеткови DC двигатели представя следните три аспекта за изискванията за контрол на скоростта на системата за контрол на скоростта:
1. Регулиране на скоростта, в рамките на определен диапазон на висока скорост и ниска скорост, скоростта може да се регулира на подредуктор (поетапно) или плавно (безкрайно);
2. Стабилна скорост, стабилна работа при необходимата скорост с определена точност и без прекомерни колебания на скоростта при различни смущения, за да се гарантира качеството на продукта;
3. Оборудването с ускорение/забавяне, често стартиране и спиране изисква ускоряване и забавяне възможно най -бързо за подобряване на производителността, а машини, които не са подходящи за драстични промени в скоростта, изискват стартиране и спиране възможно най -плавно.
В допълнение, за първите две изисквания, два индикатора за контрол на скоростта са дефинирани като "диапазон за контрол на скоростта" и "процент на статична разлика".
Механичното изискване е безчетковият постоянен двигател да осигурява диапазон на скоростта на променлив ток на съотношението между висока скорост и ниска скорост. Двигателят има висока и ниска скорост при номинално натоварване. За машини с много лек товар може да постигне висока и ниска скорост при натоварване.
Коефициент на статична разлика: Когато системата работи с определена скорост, съотношението на съответната скорост, когато натоварването на безчетковия двигател с постоянен ток се увеличава от идеалната празен ход до номиналната стойност и идеалната скорост на празен ход се нарича статична разлика .
Статичната разлика се използва за измерване на стабилността на скоростта на системата за контрол на скоростта при промяна на товара. Това е свързано с твърдостта на механичните характеристики. Колкото по -твърда е характеристиката, толкова по -малка е статичната разлика и толкова по -висока е стабилността на скоростта.
