Kotitaloudessa näet harvoin moottorin käyvän DC. Mutta ne asennetaan aina lasten leluihin, jotka lentävät, ratsastavat, kävelevät jne. Ne ovat aina autoissa: erilaisissa ajoissa ja tuulettimissa. Sähköliikenteessä niitä käytetään myös eniten.
Toisin sanoen DC-moottoreita käytetään siellä, missä vaaditaan riittävän laajaa nopeuden säätöä ja sen huollon tarkkuutta.
Moottorin sähköteho muunnetaan mekaaniseksi tehoksi, joka saa sen pyörimään ja osa tästä tehosta kuluu johtimen lämmittämiseen. Sähköisen tasavirtamoottorin rakenne sisältää ankkurin ja kelan, jotka jakavat ilmaraot. Induktori, joka koostuu lisä- ja päänavoista sekä sängystä, on suunniteltu luomaan magneettikenttä. Erillisistä levyistä koottu ankkuri, työkäämi ja kollektori, joiden ansiosta työkäämiin syötetään tasavirtaa, muodostavat magneettisen järjestelmän. Kerääjä on moottorin akselille asennettu sylinteri, joka on koottu toisistaan eristetyistä kuparilevyistä. Ankkurin käämin päät juotetaan sen ulkonemiin. Keräimestä tuleva virta poistetaan harjojen avulla, jotka on kiinnitetty tiettyyn asentoon harjanpitimiin, mikä varmistaa tarvittavan paineen kerääjän pintaan. Harjat on liitetty moottorin koteloon poikittaisliikkeen avulla.
Harjat liukuvat käytön aikana pyörivän keräimen pinnan yli ja siirtyvät sen levyltä toiselle. Tässä tapauksessa ankkurikäämin rinnakkaisissa osissa tapahtuu virran muutos (kun harja oikosulkee kelan). Tätä prosessia kutsutaan vaihtamiseksi.
Magneettikentän vaikutuksesta käämin suljetussa osassa syntyy itseinduktio-EMF, joka aiheuttaa lisävirran ilmestymisen, joka jakaa virran epätasaisesti harjojen pinnalle, mikä johtaa kipinöintiin.
Pyörimistaajuus on yksi sen tärkeimmistä ominaisuuksista. Sitä voidaan säätää kolmella tavalla: muuttamalla viritysvirtaa, muuttamalla moottoriin syötettävän jännitteen määrää, muuttamalla ankkuripiirin vastusta.
Kaksi ensimmäistä menetelmää ovat paljon yleisempiä kuin kolmas sen epätaloudellisuuden vuoksi. Herätysvirtaa säädetään millä tahansa laitteella, jonka aktiivista vastusta on mahdollista muuttaa (esimerkiksi reostaatti). Säätö jännitettä muuttamalla vaatii vakiovirtalähteen: muuntimen tai generaattorin. Tällaista säätöä käytetään kaikissa teollisuuden sähkökäytöissä.
DC-sähkömoottorijarrutus
On myös kolme vaihtoehtoa sähkökäyttöjen jarruttamiseen DCT:llä: jarrutus vastavirralla, dynaaminen ja regeneratiivinen. Ensimmäinen johtuu ankkurikäämin ja jännitteen virran napaisuuden muutoksesta. Toinen johtuu ankkurikäämin oikosulusta (vastuksen läpi). Samaan aikaan sähkömoottori toimii generaattorina, joka muuttaa varastoimaansa mekaanisen energian sähköenergiaksi, joka vapautuu lämmön muodossa. Tähän jarrutukseen liittyy moottorin välitön pysähtyminen.
Jälkimmäinen tapahtuu, jos verkkoon kytketty sähkömoottori pyörii nopeutta suuremmalla nopeudella tyhjäkäynti. Moottorikäämin EMF tässä tapauksessa ylittää verkon jännitteen i arvon, mikä johtaa moottorin käämityksen virran vastakkaiseen suuntaan, ts. moottori antaa energiaa verkkoon siirtymällä generaattoritilaan. Samalla akselille muodostuu jarrutusmomentti.
DC-moottoreiden edut
Verrattaessa niitä asynkronisiin moottoreihin, on huomattava erinomaiset käynnistysominaisuudet, korkea (jopa 3000 rpm) pyörimisnopeus sekä hyvä säätö. Puutteista voidaan huomata? Suunnittelun monimutkaisuus, alhainen luotettavuus, korkeat kustannukset ja korjaus- ja ylläpitokustannukset.
DPT:n toimintaperiaate
DPT, kuten mikä tahansa moderni moottori, toimii "vasemman käden säännön" perusteella, joka on kaikille tuttu koulusta ja Faradayn laista. Kun virta kytketään ankkurin alakäämiin yhteen suuntaan ja ylempään käämiin toiseen, ankkuri alkaa pyöriä ja sen uriin asetetut johtimet työntyvät ulos staattorin tai käämien magneettikentän vaikutuksesta. DC-moottorin kotelosta. Alaosa työnnetään oikealle ja yläosa vasemmalle. Tämän seurauksena ankkuri pyörii, kunnes sen osat käännetään. Jatkuvan pyörimisen saavuttamiseksi on tarpeen säännöllisesti vaihtaa ankkurikäämin napaisuutta. Juuri tätä kollektori tekee ja vaihtaa ankkurikäämin pyörimisen aikana. Kerääjä saa jännitteen lähteestä grafiitista valmistetulla paineharjalla.
DPT:n kaaviot
Moottori vaihtovirta Yhdistetään yksinkertaisesti, toisin kuin DPT. Tyypillisesti näissä suuri- ja keskitehoisissa moottoreissa on erilliset johtimet liitäntäkotelossa (käämityksestä ja ankkurista). Ankkuria syötetään yleensä täydellä jännitteellä ja käämiin syötetään virtaa, jota voidaan säätää reostaatilla tai vaihtojännitteellä. Vaihtovirtamoottorin nopeus on suoraan verrannollinen virityskäämin käytettävissä olevan virran suuruuteen.
Riippuen siitä, mitä DC-moottorin kytkentäkaaviota käytetään, sähkömoottori voi olla tasavirta, jaettu itsevirittyvään ja itsenäinen kiihotus(eri lähteestä).
Kaavio moottorin kytkemiseksi rinnakkaisherätyksellä
Se on samanlainen kuin edellinen, mutta siinä ei ole erillistä virtalähdettä.
Kun tarvitaan suurta käynnistysvirtaa, käytetään sarjaherätettyjä moottoreita: kaupunkien sähköliikenteessä (raitiovaunut, raitiovaunut, sähköveturit).
Molempien käämien virrat ovat tässä tapauksessa samat. Haittana on, että akseliin vaaditaan jatkuvaa kuormitusta, koska kun se laskee 25%, pyörimisnopeus kasvaa jyrkästi ja moottori pettää.
On myös moottoreita, joita käytetään erittäin harvoin - sekoitettu heräte. Niiden kaavio on esitetty alla.
Tasavirtamoottori rinnakkaisvirityksellä
Käsite "viritys" viittaa magneettikentän luomiseen sähkökoneissa, mikä on välttämätöntä moottorin toimimiseksi. Herätysmalleja on useita:
- Itsenäisellä herätyksellä (käämi saa virtansa ulkoisesta lähteestä).
- DC-sähkömoottori rinnakkaisella virityksellä (kenttäkäämin ja ankkurin virransyöttö on kytketty rinnan) - shuntti.
- Sarjavirityksellä (molemmat käämit on kytketty sarjaan) - sarja.
- Sekavirityksellä - yhdiste.
harjattomat moottorit
Mutta moottoria, jossa on nopeasti kuluvat ja kipinöitä aiheuttavat harjat, ei voida käyttää siellä, missä tarvitaan suurta luotettavuutta, joten sähköajoneuvoista (sähköpyörät, skootterit, moottoripyörät ja sähköajoneuvot) harjattomat sähkömoottorit ovat löytäneet eniten käyttöä. Ne eroavat toisistaan korkea hyötysuhde, edulliset, hyvät erityinen kapasiteetti, pitkä käyttöikä, pieni koko, hiljainen toiminta.
Tämän moottorin toiminta perustuu sähkömagneetin ja vakion magneettikenttien vuorovaikutukseen. Kun 2000-luku on ulkona ja ympärillä on paljon tehokkaita ja edullisia johtimia, on loogista vaihtaa mekaaninen invertteri digitaaliseen, lisätä roottorin asentotunnistin, joka päättää, millä hetkellä tietty käämi pitää jännittää, ja hanki harjaton tasavirtamoottori. Hall-anturia käytetään yleisemmin anturina.
Koska harjat on poistettu tästä moottorista, se ei vaadi säännöllistä huoltoa. DC-moottoria ohjaa ohjausyksikkö, jonka avulla voit muuttaa moottorin akselin nopeutta, vakauttaa nopeutta tietylle tasolle (akselin kuormituksesta riippumatta).
Ohjausyksikkö koostuu useista solmuista:
- SIFU pulssivaiheohjausjärjestelmät.
- Säädin
- suojaa.
Mistä ostaa sähkömoottori
Monet maailmankuulut yritykset valmistavat nykyään 220 V DC sähkömoottoria, jonka voit ostaa verkkokaupoista, joiden johtajat antavat kattavat verkkotiedot valitusta mallista. Laaja valikoima tällaisten moottoreiden malleja sivustolla http://www.aliexpress.com/w/wholesale-brushless-dc-motor.html, jonka luettelosta löydät mallien kustannukset, niiden kuvaukset jne. Vaikka luettelo ei sisällä kiinnostavaa moottoria, voit tilata sen toimituksen.
AC-keräinmoottoreita käytetään laajalti kodinkoneiden, käsikäyttöisten sähkötyökalujen, autojen sähkölaitteiden ja automaatiojärjestelmien tehoyksiköinä. AC-kollektorimoottorin ja sen laitteen kytkentäkaavio muistuttavat sarjaherätetyn tasavirtamoottorin piiriä ja laitetta.
Tällaisten moottoreiden laajuus johtuu niiden kompaktisuudesta, alhaisesta painosta, helppoudesta ohjata ja suhteellisen alhaisista kustannuksista. Tässä tuotantosegmentissä kysytyimpiä ovat pienitehoiset sähkömoottorit suurella pyörimisnopeudella.
- Yksinkertaistettu kytkentäkaavio
- Moottorin hallinta
- Hyödyt ja haitat
- Tyypillisiä toimintahäiriöitä
Suunnitteluominaisuudet ja toimintaperiaate
Itse asiassa AC-kollektorimoottori on melko erityinen laite, jolla on kaikki tasavirtakoneen edut ja siksi sillä on samanlaiset ominaisuudet. Näiden moottoreiden ero on siinä, että vaihtovirtamoottorin staattorikotelo on valmistettu erillisistä sähköteräslevyistä pyörrevirtahäviöiden vähentämiseksi. Vaihtovirtakoneen virityskäämit on kytketty sarjaan toiminnan optimoimiseksi 220 V kotitalousverkossa.
Voi olla sekä yksi- että kolmivaiheinen; johtuen kyvystä työskennellä tasa- ja vaihtovirralla, niitä kutsutaan myös yleisiksi. Staattorin ja roottorin lisäksi rakenne sisältää harjakeräimen mekanismin ja takogeneraattorin. Roottorin pyöriminen kollektorimoottorissa tapahtuu ankkurivirran ja kenttäkäämin magneettivuon vuorovaikutuksen seurauksena. Harjojen kautta virta syötetään kollektoriin, joka on koottu puolisuunnikkaan poikkileikkauksen levyistä ja on yksi roottorin solmuista, jotka on kytketty sarjaan staattorin käämien kanssa.
Yleisesti ottaen AC-kollektorimoottorin toimintaperiaate voidaan osoittaa selkeästi koulusta tutulla kokemuksella magneettikentän napojen väliin asetetun rungon pyörityksestä. Jos virta kulkee silmukan läpi, se alkaa pyöriä dynaamisten voimien vaikutuksesta. Kehyksen liikesuunta ei muutu, kun siinä olevan virran suunta muuttuu.
Herätyskäämien sarjakytkentä antaa suuren maksimivääntömomentin, mutta ilmaantuu suuria joutokäyntinopeuksia, mikä voi johtaa mekanismin ennenaikaiseen vikaan.
Yksinkertaistettu kytkentäkaavio
Tyypillisessä AC-kommutaattorin moottorin kytkentäkaaviossa voi olla jopa kymmenen lähtökosketinta riviliittimessä. Virta vaiheesta L virtaa yhteen harjaan, sitten se siirretään kollektoriin ja ankkurikäämiin, minkä jälkeen se ohjaa toisen harjan ja hyppyjohtimen staattorin käämeille ja menee nollalle N. Tämä kytkentätapa ei tarjoa moottorin suunnanvaihtoon johtuen siitä, että käämien sarjakytkentä johtaa magneettikenttien napojen samanaikaiseen vaihtoon ja sen seurauksena momentilla on aina yksi suunta.
Pyörimissuuntaa voidaan tässä tapauksessa muuttaa vain vaihtamalla kosketinliuskan käämien lähtöjä keskenään. Moottori käynnistetään "suoraan" vain staattorin ja roottorin liittimien ollessa kytkettyinä (harjakeräimen kautta). Puolikäämin lähtöä käytetään kytkemään toinen nopeus päälle. On muistettava, että tällä kytkennällä moottori toimii täydellä teholla käynnistyshetkestä lähtien, joten sitä voidaan käyttää enintään 15 sekuntia.
Moottorin hallinta
Käytännössä moottorit eri tavoilla työn sääntely. Kommutaattorimoottoria voidaan ohjata käyttämällä elektroninen piiri, jossa säätöelementin roolia suorittaa triac, "välittää" määritetyn jännitteen moottorille. Triac toimii kuin nopeasti toimiva avain, jonka portti vastaanottaa ohjauspulsseja ja avaa sen tietyllä hetkellä.
Triakia käyttävissä piireissä toteutetaan täysaaltovaihesäätöön perustuva toimintaperiaate, jossa moottoriin syötettävän jännitteen suuruus on sidottu ohjauselektrodille syötettyihin pulsseihin. Tässä tapauksessa ankkurin pyörimistaajuus on suoraan verrannollinen käämiin syötettyyn jännitteeseen. Kommutaattorin moottorin ohjauspiirin toimintaperiaate kuvataan yksinkertaisesti seuraavissa kappaleissa:
- elektroninen piiri lähettää signaalin triakin portille;
- suljin avautuu, virta kulkee staattorin käämien läpi, jolloin moottorin ankkuri M pyörii;
- takogeneraattori muuntaa pyörimisnopeuden hetkelliset arvot sähköisiksi signaaleiksi, minkä seurauksena takaisinkytkentä muodostuu ohjauspulsseilla;
- seurauksena roottori pyörii tasaisesti minkä tahansa kuormituksen alla;
- sähkömoottorin kääntöpuoli suoritetaan releillä R1 ja R
Triakin lisäksi on vaihepulssityristoriohjauspiiri.
Hyödyt ja haitat
Tällaisten koneiden kiistattomia etuja ovat:
- kompaktit mitat;
- lisääntynyt käynnistysmomentti; "universaalisuus" - työ vaihto- ja vakiojännitteellä;
- nopeus ja riippumattomuus verkon taajuudesta;
- pehmeä nopeussäätö laajalla alueella vaihtelemalla syöttöjännitettä.
- mekanismin kestävyyden vähentäminen;
- kipinöinti sekä keräimen että harjojen välillä;
- lisääntynyt melutaso;
- suuri määrä keräilyelementtejä.
Tyypillisiä toimintahäiriöitä
Eniten huomiota vaatii itseensä harjakerääjämekanismi, jossa havaitaan kipinöintiä myös uuden moottorin käydessä. Käytetyt harjat on vaihdettava, jotta vältytään vakavammilta toimintahäiriöiltä: keräinlamellien ylikuumenemiselta, niiden muodonmuutokselta ja irtoamiselta. Lisäksi ankkurin tai staattorin käämien välioikosulku voi aiheuttaa magneettikentän merkittävän pudotuksen tai voimakkaan kipinöinnin kollektori-harjaliitoksessa.
Laitteen asiantunteva toiminta ja valmistajan ammattitaito tuotteen kokoonpanossa voivat välttää yleiskeräimen moottorin ennenaikaisen vian.
Kotitalouksien sähkölaitteisiin, joissa käytetään sähkömoottoreita, asennetaan pääsääntöisesti sähkökoneet, joissa on mekaaninen kytkentä. Tämän tyyppisiä moottoreita kutsutaan keräilijöiksi (jäljempänä KD). Ehdotamme harkittavaksi erilaisia tällaiset laitteet, niiden toimintaperiaate ja suunnitteluominaisuudet. Puhumme myös kunkin niistä eduista ja haitoista, annamme esimerkkejä soveltamisalasta.
Tämä määritelmä viittaa sähkökoneeseen, joka muuntaa sähköenergian mekaaniseksi energiaksi ja päinvastoin. Laitteen suunnittelussa oletetaan, että kollektoriin on kytketty vähintään yksi käämi (katso kuva 1).
Kuva 1. Sähkömoottorin roottorin kokooja (merkitty punaisella)
Suunnitteludokumentaatiossa tätä rakenne-elementtiä käytetään käämien vaihtamiseen ja anturina ankkurin (roottorin) asennon määrittämiseen.
CD-levyjen tyypit
Nämä laitteet on tapana luokitella virtalähteen tyypin mukaan, tästä riippuen erotetaan kaksi CD-ryhmää:
- Tasavirta. Tällaisille koneille on ominaista korkea käynnistysmomentti, tasainen nopeudensäätö ja suhteellisen yksinkertainen rakenne.
- Universaali. Voi toimia sekä jatkuvasta että muuttuvasta sähkövoiman lähteestä. Eroavat pienikokoisten, alhaisten kustannusten ja hallinnan yksinkertaisuuden suhteen.
Ensimmäiset on jaettu kahteen alalajiin, induktorin organisaatiosta riippuen, se voi olla kestomagneeteilla tai erityisillä herätekeloilla. Ne luovat vääntömomentin tuottamiseen tarvittavan magneettivuon. CD, jossa käytetään herätekäämiä, erotetaan käämien tyypeistä, ne voivat olla:
- riippumaton;
- yhdensuuntainen;
- johdonmukainen;
- sekoitettu.
Kun olet käsitellyt tyyppejä, harkitse jokaista niistä.
KD universaali tyyppi
Alla oleva kuva näyttää ulkomuoto tämän tyyppiset sähkökoneet ja sen päärakenneosat. Tämä suorituskyky on tyypillinen lähes kaikille CD-levyille.
Nimitykset:
- A - mekaaninen kytkin, sitä kutsutaan myös keräilijäksi, sen toiminnot on kuvattu edellä.
- B - harjanpitimet, kiinnittävät harjoja (yleensä grafiitista), joiden kautta ankkurin käämeihin syötetään jännite.
- C - Staattorin sydän (koottu levyistä, joiden materiaali on sähköterästä).
- D - Staattorin käämit, tämä solmu viittaa herätejärjestelmään (induktoriin).
- E - Ankkuriakseli.
Tämän tyyppisissä laitteissa heräte voi olla sarja- ja rinnakkainen, mutta koska jälkimmäistä vaihtoehtoa ei tällä hetkellä valmisteta, emme ota sitä huomioon. Mitä tulee yleiseen peräkkäiseen herätteeseen KD, tyypillinen kaavio tällaisista sähkökoneista on esitetty alla.
Universaali-CD voi toimia AC-jännitteellä johtuen siitä, että kun tapahtuu napaisuuden vaihto, myös kenttä- ja ankkurikäämien virta muuttaa suuntaa. Tämän seurauksena vääntömomentti ei muuta suuntaaan.
Yleisen suunnitteludokumentaation ominaisuudet ja laajuus
Tämän laitteen tärkeimmät haitat ilmenevät, kun se on kytketty AC-jännitelähteisiin, mikä näkyy seuraavassa:
- tehokkuuden lasku;
- lisääntynyt kipinöinti harja-keräimessä ja sen seurauksena sen nopea kuluminen.
Aiemmin CD-levyjä käytettiin laajalti monissa kodinkoneissa (työkalut, pesukoneet, pölynimurit jne.). Tällä hetkellä valmistajat ovat käytännössä lopettaneet tämän tyyppisten moottorien käytön ja suosivat harjattomia sähkökoneita.
Harkitse nyt kollektorisähkölaitteita, jotka toimivat tasajännitelähteistä.
CD kestomagneettikelalla
Rakenteellisesti tällaiset sähkökoneet eroavat universaaleista siinä, että kestomagneetteja käytetään virityskelojen sijasta.
Tämän tyyppinen AC on yleisin verrattuna muihin tämän tyyppisiin sähkökoneisiin. Tämä johtuu alhaisista kustannuksista, jotka johtuvat suunnittelun yksinkertaisuudesta, yksinkertaisesta pyörimisnopeuden hallinnasta (riippuvaisesta jännitteestä) ja sen suunnan muutoksesta (napaisuuden vaihtaminen riittää). Moottorin teho riippuu suoraan kestomagneettien luoman kentän voimakkuudesta, mikä asettaa tiettyjä rajoituksia.
Pääasiallinen käyttöalue on pienitehoiset käyttölaitteet eri laitteille, joita käytetään usein lasten leluissa.
Edut sisältävät seuraavat ominaisuudet:
- suuri vääntömomentti jopa alhaisilla nopeuksilla;
- dynaaminen hallinta;
- halpa.
Tärkeimmät haitat:
- virta vähissä;
- magneetit menettävät ominaisuutensa ylikuumenemisen tai ajan myötä.
Näiden laitteiden yhden tärkeimmistä haitoista (magneettien ikääntyminen) poistamiseksi magnetointijärjestelmässä käytetään erityisiä käämiä, siirrytään tällaisten CD-levyjen tarkasteluun.
Riippumattomat ja rinnakkaiset kenttäkelat
Ensimmäinen sai tämän nimen johtuen siitä, että induktorin ja ankkurin käämit eivät ole yhteydessä toisiinsa ja saavat virtaa erikseen (katso A kuvassa 6).
Kuva 6. KD-piirit riippumattomalla (A) ja rinnakkaisella (B) herätekäämityksellä
Tämän kytkennän erikoisuus on, että virtalähteen U ja U K on oltava erilaiset, muuten voimamomenttia ei tapahdu. Jos tällaisia olosuhteita ei voida järjestää, ankkuri- ja induktorikelat kytketään rinnan (katso B kuvassa 6). Molemmilla CD-tyypeillä on samat ominaisuudet, havaitsimme mahdolliseksi yhdistää ne yhteen osioon.
Tällaisten sähkökoneiden vääntömomentti on suuri alhaisella nopeudella ja pienenee sen kasvaessa. Tyypillisesti ankkuri- ja kelavirrat ovat riippumattomia, ja kokonaisvirta on näiden käämien läpi kulkevien virtojen summa. Tämän seurauksena, kun virityskelan virta putoaa nollaan, CD todennäköisesti epäonnistuu.
Tällaisten laitteiden soveltamisala on voimalaitoksia, joiden teho on vähintään 3 kW.
Positiiviset ominaisuudet:
- kestomagneettien puuttuminen poistaa ongelman niiden rikkoutumisesta ajan myötä;
Miinukset:
- hinta on korkeampi kuin kestomagneettilaitteiden;
- virityskelan kynnysarvon alapuolelle jäävän virran putoamisen mahdottomuus, koska tämä johtaa rikkoutumiseen.
Sarjan herätekela
Kaavio tällaisesta CD-levystä on esitetty alla olevassa kuvassa.
Koska käämit on kytketty sarjaan, niiden virta on yhtä suuri. Seurauksena on, että kun staattorikäämin virta tulee pienemmäksi kuin nimellinen (tämä tapahtuu pienellä kuormalla), magneettivuon teho pienenee. Vastaavasti, kun kuorma kasvaa, virtausteho kasvaa suhteellisesti magneettijärjestelmän täydelliseen kyllästymiseen asti, minkä jälkeen tämä riippuvuus rikotaan. Eli tulevaisuudessa virran lisääntyminen ankkurikäämin käämissä ei johda magneettivuon kasvuun.
Yllä oleva ominaisuus ilmenee siinä, että tämän tyyppistä PD:tä ei saa käynnistää neljänneksen nimellisarvoa pienemmällä kuormalla. Tämä voi johtaa siihen, että sähkökoneen roottori lisää jyrkästi pyörimisnopeutta, eli moottori "ylikuumenee". Näin ollen tämä ominaisuus asettaa rajoituksia soveltamisalalle esimerkiksi mekanismeissa, joissa on hihnakäyttö. Tämä johtuu siitä, että kun se rikkoutuu, sähkökone alkaa käydä tyhjäkäynnillä.
Tämä ominaisuus ei koske laitteita, joiden teho on alle 200 W ja joissa kuormituksen pudotukset ovat sallittuja tyhjäkäyntiin asti.
Sarjakelan PD edut ovat samat kuin edellisessä mallissa, lukuun ottamatta ohjauksen yksinkertaisuutta ja dynaamisuutta. Mitä tulee haitoihin, niiden pitäisi sisältää:
- korkeat kustannukset verrattuna kestomagneettien analogeihin;
- alhainen vääntömomentti suurella nopeudella;
- koska staattori ja virityskäämit on kytketty sarjaan, nopeuden ohjauksessa on ongelmia;
- käyttö ilman kuormaa johtaa CD-levyn hajoamiseen.
Sekavirityskelat
Kuten alla olevan kuvan kaaviosta voidaan nähdä, tämän tyyppisellä CD-levyllä olevassa kelassa on kaksi kelaa, jotka on kytketty sarjaan ja rinnan roottorin käämityksen kanssa.
Pääsääntöisesti yhdellä keloista on suurempi magnetointivoima, joten sitä pidetään pääasiallisena, vastaavasti toinen on ylimääräinen (apu). Käämien vasta- ja koordinoitu päällekytkentä on sallittu, tästä riippuen magneettivuon intensiteetti vastaa eroa tai summaa magneettisia voimia jokainen käämitys.
Kun se kytketään päälle vastakkaiseen suuntaan, CD-levyn ominaisuudet tulevat lähelle sarja- tai rinnakkaisherätyksellä varustettujen sähkökoneiden vastaavia indikaattoreita (riippuen siitä, mikä keloista on tärkein). Toisin sanoen tällainen sisällyttäminen on merkityksellistä, jos on tarpeen saada tulos vakionopeuden muodossa tai niiden lisääntyessä kuormituksen kasvaessa.
Koordinoitu sisällyttäminen johtaa siihen, että CD-levyn ominaisuudet vastaavat rinnakkais- ja sarjaherätyskeloilla varustettujen sähkökoneiden indikaattoreiden keskiarvoa.
Tämän suunnittelun ainoa haittapuoli on korkeimmat kustannukset verrattuna muihin CD-tyyppeihin. Hinta on perusteltu seuraavien positiivisten ominaisuuksien vuoksi:
- magneetit eivät vanhene, jos niitä ei ole;
- alhainen epäonnistumisen todennäköisyys epänormaaleissa toimintatiloissa;
- suuri vääntömomentti alhaisella nopeudella;
- yksinkertainen ja dynaaminen ohjaus.
1. Kommutaattorimoottorien käyttö pesukoneissa rummun käyttömoottorina. Suurin osa (noin 85 %) kotitalouksien pesukoneista on varustettu keräinmoottorilla. Näitä moottoreita on jo käytetty monissa pesukoneissa 90-luvun puolivälistä lähtien ja ne on lopulta korvattu kokonaan.
Keruumoottorit ovat kompakteja, tehokkaampia ja helpompia hallita. Tämä selittää niiden laajan käytön. Pesukoneissa tällaisten valmistajien merkkien keruumoottorit, kuten: INDESCO, WELLING, C.E.S.E.T., SELNI, SOLE, FHP, ACC. Ulkoisesti ne eroavat hieman toisistaan, niillä voi olla erilainen teho, kiinnitystyyppi, mutta niiden toimintaperiaate on täsmälleen sama.
2. Pyykinpesukoneen kommutaattorimoottorin laite
1. Staattori 2. Roottorin jakotukki 3. Harjaa (käytä aina kahta harjaa, toinen ei näy) 4. Takogeneraattorin magneettinen roottori 5. Takogeneraattorin kela (käämi). 6. Takogeneraattorin lukon kansi 7. Moottorin riviliitin 8. Hihnapyörä 9. Alumiinirunko Kuva 2 |
Keräimen moottori on yksivaihemoottori käämien sarjavirityksellä, joka on suunniteltu toimimaan AC- tai DC-verkosta. Siksi sitä kutsutaan myös yleiseksi keräilymoottoriksi (UKD). Useimmat pesukoneissa käytetyt keräinmoottorit ovat rakenteeltaan ja ulkonäöltään (Kuva 2). Ymmärtääksemme paremmin, kuinka keräinmoottori toimii tulevaisuudessa, katsotaanpa jokaisen sen pääkomponentin laitetta. |
2.1 Roottori (ankkuri)
 Kuva 3 |
Roottori (ankkuri)- moottorin pyörivä (liikkuva) osa (Kuva 3). Teräsakseliin on asennettu sydän, joka on valmistettu pinotuista sähköteräslevyistä pyörrevirtojen vähentämiseksi. Sydämen uriin sijoitetaan identtiset käämin haarat, joiden johdot on kiinnitetty roottorin kollektorin muodostaviin kontaktikuparilevyihin (lamelleihin). Roottorikollektorissa voi olla keskimäärin 36 lamellia, jotka on sijoitettu eristimeen ja erotettu toisistaan raolla. Roottorin liukumisen varmistamiseksi sen akselille puristetaan laakerit, joiden tuet ovat moottorin kotelon kannet. Lisäksi roottorin akselille on painettu hihnapyörä koneistetuilla urilla ja akselin vastakkaisella puolella on kierrereikä, johon takogeneraattorin magneettinen roottori on ruuvattu. |
2.2 Staattori
| staattori- moottorin kiinteä osa (Kuva 4). Pyörrevirtojen vähentämiseksi staattorisydän on valmistettu pinotuista sähköteräslevyistä, jotka muodostavat rungon, jolle asetetaan kaksi samanlaista sarjaan kytkettyä käämiosaa. Staattorissa on lähes aina vain kaksi johtoa molemmista käämitysosista. Mutta joissakin moottoreissa ns staattorikäämin leikkaus ja lisäksi osien välissä on kolmas lähtö. Tämä johtuu yleensä siitä, että kun moottori käy tasavirralla, käämien induktiivisella reaktanssilla on vähemmän tasavirtavastusta ja käämien virta on suurempi, joten käämin molemmat osat ovat mukana, ja kun vaihtovirralla toimiessaan vain yksi osa kytketään päälle, koska vaihtovirtavirralla, käämin induktiivisella reaktanssilla on suurempi vastus ja käämin virta on pienempi. Pesukoneiden yleiskollektorimoottoreissa sovelletaan samaa periaatetta, vain staattorikäämin leikkaus on tarpeen moottorin roottorin kierrosluvun lisäämiseksi. Kun tietty roottorin nopeus saavutetaan, moottorin sähköpiiri kytketään siten, että yksi osa staattorikäämityksestä kytkeytyy päälle. Tämän seurauksena induktiivinen reaktanssi pienenee ja moottori saa vielä suuremman nopeuden. Tämä on tarpeen pesukoneen linkoustilan (sentrifugoinnin) vaiheessa. Staattorin käämitysosien keskimääräistä tehoa ei käytetä kaikissa kollektorimoottoreissa. |  Kuva 4 Keräimen moottorin staattori (päätykuva) |
Moottorin suojaamiseksi ylikuumenemiselta ja virran ylikuormitukselta ne on kytketty sarjaan staattorikäämin kautta lämpösuojaus itsekorjautuvilla bimetallikoskettimilla (lämpösuojaa ei näy kuvassa). Joskus lämpösuojakoskettimet johdetaan moottorin riviliittimeen.
2.3 Harja
 Kuva 5 |
Harjata- tämä on liukukosketin, on linkki sähköpiirissä, joka tarjoaa Sähköliitäntä roottoripiiri staattoripiirillä. Harja on kiinnitetty moottorin koteloon ja liitetään keräinlamelleihin tietyssä kulmassa. Käytä aina vähintään paria siveltimiä, jotka muodostavat ns harja-keräinyksikkö. Harjan työosa on grafiittitanko, jolla on pieni sähkövastus ja pieni kitkakerroin. Grafiittitangossa on joustava kupari- tai terässiima juotetulla kosketinliittimellä. Jousta käytetään tankon painamiseen kerääjää vasten. Koko rakenne on suljettu eristimeen ja kiinnitetty moottorin koteloon. Moottorin käytön aikana harjat kuluvat kommutaattorin kitkan vuoksi, joten niitä pidetään kulutusosina. |
| (muista kreikkalaisista sanoista τάχος - nopeus, nopeus ja generaattori) - tasa- tai vaihtovirran mittausgeneraattori, joka on suunniteltu muuttamaan akselin pyörimisen taajuuden (kulmanopeuden) hetkellinen arvo suhteelliseksi sähkösignaaliksi. Takogeneraattori on suunniteltu säätämään kollektorimoottorin roottorin pyörimisnopeutta. Takogeneraattorin roottori on kiinnitetty suoraan moottorin roottoriin ja pyöriessään takogeneraattorin käämin käämissä indusoituu suhteellinen sähkömotorinen voima (EMF) keskinäisen induktion lain mukaisesti. Vaihtojännitteen arvo luetaan käämin lähdöistä ja käsitellään elektroniikkapiirissä, joka lopulta asettaa ja ohjaa moottorin roottorin tarvittavaa vakiopyörimisnopeutta. Sama toimintaperiaate ja suunnittelu ovat takogeneraattoreita, joita käytetään pesukoneiden yksivaiheisissa ja kolmivaiheisissa asynkronimoottoreissa. |
 Kuva 6 |
Pesukoneiden kommutaattorimoottoreissa riviliittimessä voi olla 6-10 kosketinta. Kuvassa näkyvät kaikki enintään 10 kosketinta ja kaikki mahdolliset vaihtoehdot moottorin osien liittämiseksi.
Tunne laite, toimintaperiaate ja vakiomalli liittämällä kollektorimoottorin, voit helposti käynnistää minkä tahansa moottorin suoraan verkosta ilman elektronista ohjauspiiriä, eikä sinun tarvitse tätä varten muistaa kunkin moottorimerkin riviliittimessä olevien käämitysliittimien sijainnin ominaisuuksia. Tätä varten riittää, kun määrität staattorin käämien ja harjojen liittimet ja kytkemme ne alla olevan kuvan kaavion mukaisesti.
Pyykinpesukoneen kollektorimoottorin riviliittimen koskettimien järjestys valitaan mielivaltaisesti.
Kuva 7
Kaaviossa oranssit nuolet osoittavat ehdollisesti johtimien ja moottorin käämien läpi kulkevan virran suunnan. Vaiheesta (L) virta kulkee yhden harjan kautta kollektoriin, kulkee roottorin käämin kierrosten läpi ja poistuu toisen harjan kautta ja hyppyjohtimen kautta virta kulkee sarjassa molempien osien käämien läpi. staattorin nollapisteen saavuttamiseksi (N).
Tämän tyyppiset moottorit, riippumatta käytetyn jännitteen napaisuudesta, pyörivät yhteen suuntaan, koska staattorin ja roottorin käämien sarjakytkennän vuoksi niiden magneettikenttien napojen muutos tapahtuu samanaikaisesti ja tuloksena oleva momentti pysyy suunnattuina. yksi suunta.
Jotta moottori alkaa pyöriä vastakkaiseen suuntaan, on tarpeen muuttaa vain käämien kytkentäjärjestystä.
Pisteviiva osoittaa elementtejä ja johtopäätöksiä, joita ei käytetä kaikissa moottoreissa. Esimerkiksi Hall-anturi, lämpösuojajohdot ja puolet staattorikäämityksestä. Kun kollektorimoottori käynnistetään suoraan, vain staattorin ja roottorin käämit kytketään (harjojen kautta).
Huomio! Esitetyllä kaaviolla kollektorimoottorin kytkemisestä suoraan ei ole keinoja sähköinen suojaus oikosulkua ja virtaa rajoittavia laitteita vastaan. Tällä kotiverkon kytkennällä moottori kehittää täyden tehon, joten pitkää suoraa kytkentää ei pitäisi sallia.
4. Pyykinpesukoneen kommutaattorin moottorin ohjaus
Triacia käyttävien elektroniikkapiirien toimintaperiaate perustuu täysaaltovaiheen ohjaukseen. Kaaviossa (kuva 9) esitetään, kuinka moottoria syöttävän jännitteen arvo muuttuu triakin ohjauselektrodille saapuvien mikrokontrollerin pulssien mukaan.
Kuva 9 Syöttöjännitteen suuruuden muuttaminen sisään tulevien ohjauspulssien vaiheen mukaan
Siten voidaan todeta, että moottorin roottorin pyörimistaajuus riippuu suoraan moottorin käämeihin syötetystä jännitteestä.
Alla, päällä (Kuva 10) ehdollisen sähköpiirin fragmentit takogeneraattorilla varustetun keräinmoottorin kytkemiseksi elektroniikkaan ohjausyksikkö (EC).
Kommutaattorin moottorin ohjauspiirin yleinen periaate on seuraava. Ohjaussignaali elektroniikkapiiristä syötetään portille triac (TY), jolloin se avautuu ja virta alkaa virrata moottorin käämien läpi, mikä johtaa pyörimiseen roottori (M) moottori. Kuitenkin, takogeneraattori (P) siirtää roottorin akselin nopeuden hetkellisen arvon suhteelliseksi sähkösignaaliksi. Takogeneraattorin signaalien mukaan takaisinkytkentä luodaan triakin portille syötettyjen ohjauspulssien signaaleilla. Tämä varmistaa moottorin roottorin tasaisen toiminnan ja pyörimisnopeuden kaikissa kuormitusolosuhteissa, minkä seurauksena pesukoneen rumpu pyörii tasaisesti. Moottorin käänteisen pyörimisen toteuttamiseen, erityinen rele R1 Ja R2 moottorin käämien vaihto.
Kuva 10 Moottorin pyörimissuunnan muuttaminen
Joissakin pesukoneissa kommutaattorimoottori toimii tasavirralla. Tätä varten ohjauspiiriin, triakin jälkeen, asennetaan diodeihin rakennettu AC-tasasuuntaaja ("diodisilta"). Kollektorimoottorin toiminta tasavirralla lisää sen hyötysuhdetta ja maksimivääntömomenttia.
5. Yleiskäyttöisten keräinmoottorien edut ja haitat
Etuja ovat: kompakti koko, suuri käynnistysmomentti, suuri nopeus ja vertailun puute verkkotaajuuteen, mahdollisuus säätää sujuvasti kierroksia (vääntömomentteja) erittäin laajalla alueella - nollasta nimellisarvoon - syöttöjännitettä muuttamalla , mahdollisuus käyttää työtä sekä vakio- että vaihtovirralla.Haitat - kollektori-harja -kokoonpanon läsnäolo ja tähän liittyen: suhteellisen alhainen luotettavuus (käyttöikä), harjojen ja keräimen välissä esiintyvä kipinöinti kytkennän vuoksi, korkea melutaso, iso luku keräilijän osat.
6. Keräimen moottoreiden toimintahäiriöt
Moottorin haavoittuvin osa on keräin-harjakokoonpano. Jopa huollettavassa moottorissa harjojen ja keräimen väliin syntyy kipinöintiä, joka lämmittää sen lamellit melko voimakkaasti. Kun harjat ovat kuluneet äärimmilleen ja johtuen niiden huonosta puristumisesta keräilijää vasten, kipinöinti saavuttaa joskus huippunsa, joka edustaa sähkökaarta. Tässä tapauksessa keräimen lamellit ylikuumenevat ja joskus kuoriutuvat eristeestä muodostaen epätasaisuuden, minkä jälkeen jopa kuluneiden harjojen vaihdon jälkeen moottori toimii voimakkailla kipinöillä, mikä johtaa sen epäonnistumiseen.Joskus esiintyy roottorin tai staattorin käämityksen välikytkentäpiiri (paljon harvemmin), mikä ilmenee myös kollektori-harjakokoonpanon voimakkaana kipinänä (johtuen lisääntyneestä virrasta) tai moottorin magneettikentän heikkenemisestä, jossa moottorin roottori ei kehitä täyttä vääntömomenttia.
Kuten edellä totesimme, kommutaattorimoottorien harjat kuluvat ajan myötä hankautuessaan kommutaattoria vasten. Siksi suurin osa moottorin korjaustöistä liittyy harjojen vaihtoon.
On huomattava, että keräinmoottorin luotettavuus riippuu suurelta osin siitä, kuinka hyvin ja pätevästi valmistajat lähestyvät tekninen prosessi sen valmistus ja kokoonpano.
Materiaalin on valmistellut Aqualuxin huoltoosasto
Ladataan...