Un motor DC este un motor care transformă energia electrică DC în energie mecanică. Datorită performanțelor bune de reglare a vitezei, este utilizat pe scară largă în acționarea electrică. Conform modului de excitație, motoarele de curent continuu sunt împărțite în trei tipuri: magnet permanent, excitație separată și autoexcitație. Dintre acestea, autoexcitația este împărțită în trei tipuri: excitație paralelă, excitație în serie și excitație compusă.
Când sursa de alimentare CC furnizează energie înfășurării armăturii prin perie, conductorul inferior al polului N de pe suprafața armăturii poate curge curent în aceeași direcție. Conform regulii din stânga, conductorul va primi un cuplu în sens invers acelor de ceasornic; partea inferioară a polului S a suprafeței armăturii Conductorul curge, de asemenea, în aceeași direcție și, conform regulii din stânga, conductorul va fi, de asemenea, supus unui moment în sens invers acelor de ceasornic. În acest fel, întreaga înfășurare a armăturii, adică rotorul, se va roti în sens invers acelor de ceasornic, iar energia electrică DC de intrare va fi convertită în energie mecanică de ieșire pe arborele rotorului. Se compune din stator și rotor. Stator: bază, pol magnetic principal, pol de comutare, dispozitiv de periere etc .; Rotor (armătură): miez de armătură, înfășurare a armăturii, comutator, arbore și ventilator etc.
Structură de bază
Împărțit în două părți: stator și rotor. Notă: Nu confundați comutatorul cu comutatorul.
Statorul include: pol magnetic principal, cadru, pol de comutare, dispozitiv de periere etc.
Rotorul include: miezul armăturii, înfășurarea armăturii, comutatorul, arborele, ventilatorul etc.
Compoziția rotorului
Partea rotorului motorului de curent continuu este compusă dintr-un miez de armătură, o armătură, un comutator și alte dispozitive. Componentele din structură sunt descrise în detaliu mai jos.
1. Piesa de bază a armăturii: funcția sa este de a încorpora înfășurarea armăturii de descărcare și de a inversa fluxul magnetic, pentru a reduce pierderea de curent turbionar și pierderea de histerezis în miezul armăturii atunci când motorul funcționează.
2. Partea armăturii: funcția este de a genera cuplu electromagnetic și forță electromotivă indusă și de a efectua conversia energiei. Înfășurarea armăturii are multe bobine sau sârmă de cupru din oțel plat acoperit cu fibră de sticlă sau sârmă emailată cu rezistență.
3. Comutatorul se mai numește comutator. Într-un motor DC, funcția sa este de a converti curentul sursei de alimentare DC pe perie în curentul de comunicație în înfășurarea armăturii, astfel încât tendința cuplului electromagnetic să fie stabilă. În generator, transformă forța electromotivă a înfășurării armăturii în forța electromotivă de curent continuu pe capătul periei.
Comutatorul este izolat cu mica între cilindrii compuși din multe piese, iar cele două capete ale fiecărei bobine ale înfășurării armăturii sunt conectate separat la două piese de comutare. Funcția comutatorului în generatorul de curent continuu este de a converti căldura electrică alternativă din înfășurarea armăturii în forța electromotivă de curent continuu între perii. Există curent care trece prin sarcină, iar generatorul de curent continuu furnizează energie electrică sarcinii. În același timp, bobina de armătură este, de asemenea, Trebuie să existe curent care trece. Acesta interacționează cu câmpul magnetic pentru a genera cuplu electromagnetic, iar tendința sa este opusă celei a unui generator. Ideea originală trebuie doar să suprime acest cuplu al câmpului magnetic pentru a schimba armătura. Prin urmare, atunci când generatorul furnizează energie electrică sarcinii, acesta produce energie mecanică din ideea inițială, completând funcția generatorului de curent continuu de a converti energia mecanică în energie electrică.
Clasificare
Metoda de excitare
Metoda de excitație a motorului de curent continuu se referă la modul în care se furnizează energie înfășurării de excitație și se generează forța magnetomotorie a excitației pentru a stabili câmpul magnetic principal. Conform diferitelor metode de excitație, motoarele de curent continuu pot fi împărțite în următoarele tipuri:
1. Motor DC excitat separat
Nu există nicio legătură între înfășurarea de câmp și înfășurarea armăturii, iar un motor de curent continuu alimentat de alte surse de curent continuu la înfășurarea de câmp se numește motor de curent continuu excitat separat. Motoarele de curent continuu cu magnet permanent pot fi, de asemenea, considerate ca motoare de curent continuu excitate separat.
2. Shunt Excited Motor DC
Înfășurarea de excitație a motorului DC excitat de șunt este conectată în paralel cu înfășurarea armăturii. Ca un generator excitat de șunt, tensiunea terminală de la motor în sine furnizează energie înfășurării de câmp; ca motor excitat de șunt, înfășurarea de câmp și armătura împărtășesc aceeași sursă de energie, care este la fel ca un motor de curent continuu excitat separat în ceea ce privește performanța.
3. Motor DC excitat din serie
După ce înfășurarea de câmp a motorului DC excitat în serie este conectată în serie cu înfășurarea armăturii, acesta este conectat la sursa de alimentare DC. Curentul de excitație al acestui motor DC este curentul armăturii.
4. Motor DC de excitație compusă
Motoarele DC excitate compuse au două înfășurări de excitație: excitație de șunt și excitație de serie. Dacă forța magnetomotivă generată de înfășurarea în serie este în aceeași direcție ca forța magnetomotivă generată de înfășurarea de șunt, se numește excitație compusă a produsului. Dacă cele două forțe magnetomotoare au direcții opuse, se numește excitație diferențială a compusului.
Motoarele de curent continuu cu metode de excitație diferite au caracteristici diferite. În general, principalele moduri de excitație ale motoarelor de curent continuu sunt excitația de șunt, excitația în serie și excitația compusă, iar principalele moduri de excitație ale generatoarelor de curent continuu sunt excitația separată, excitația de șunt și excitația compusă.
DESCRIERE
(1) Performanță bună de reglare a vitezei. Așa-numita „performanță de reglare a vitezei” se referă la motor în anumite condiții de încărcare, în funcție de necesități, modifică artificial viteza motorului. Motorul de curent continuu poate realiza o reglare uniformă și uniformă a vitezei în condiții de sarcină grea, iar gama de reglare a vitezei este largă.
(2) Cuplu mare de pornire. Reglarea vitezei poate fi realizată uniform și economic. Prin urmare, toate mașinile care pornesc sub sarcini grele sau necesită o reglare uniformă a vitezei, cum ar fi laminare reversibile mari, palanuri, locomotive electrice, tramvaie etc., utilizează curent continuu.
Tragerea motorului.
Nu există o clasificare a pensulelor
1. Motor DC fără perii: Motorul DC fără perii este schimbul statorului și rotorului motorului DC obișnuit. Rotorul său este un magnet permanent pentru generarea fluxului magnetic al spațiului de aer: statorul este o armătură și constă din înfășurări multifazice. În structură, este similar cu un motor sincron cu magnet permanent.
Structura statorului unui motor continuu fără perii este aceeași cu cea a unui motor sincron obișnuit sau a unui motor cu inducție. Încorporați înfășurările multifazice (trifazate, cu patru faze, cu cinci faze etc.) în miezul de fier. Înfășurările pot fi conectate în stea sau delta și conectate la fiecare tub de alimentare al invertorului pentru o comutare rezonabilă. Rotorul folosește în cea mai mare parte materiale din pământuri rare, cu coercitivitate ridicată și remanență ridicată, cum ar fi cobaltul de samariu sau borul de fier de neodim, datorită pozițiilor diferite ale materialelor magnetice în polii magnetici. Poate fi împărțit în poli magnetici de tip suprafață, poli magnetici încorporați și poli magnetici inelari. Deoarece corpul motorului este un motor cu magnet permanent, este obișnuit să se numească un motor continuu fără perii și un motor continuu cu curent continuu fără perii.
2. Motor DC periat: Cele două perii (perie de cupru sau perie de carbon) ale motorului periat sunt fixate pe capacul din spate al motorului printr-un scaun izolant, iar polii pozitivi și negativi ai sursei de alimentare sunt introduși direct în invertor rotorului, iar faza este schimbată. Dispozitivul conectează bobinele de pe rotor, iar polaritatea alternativă a celor trei bobine este modificată constant alternativ pentru a forma o forță cu cei doi magneți fixați pe carcasă pentru a se roti. Deoarece invertorul și rotorul sunt fixate împreună, iar peria este fixată împreună cu carcasa (stator), peria și invertorul continuă să se frece atunci când motorul se rotește, generând multă rezistență și căldură. Prin urmare, eficiența motorului periat este scăzută și pierderea este foarte mare. Dar are și avantajele unei fabricări simple și a unui cost redus.
Schimbați direcția de rotație a motorului de curent continuu
Există două moduri de a schimba direcția de rotație a unui motor DC:
Una este metoda de conectare inversă a armăturii, adică menținerea neschimbată a polarității tensiunii terminale a înfășurării câmpului, iar motorul este inversat prin schimbarea polarității tensiunii terminale a înfășurării armăturii;
Al doilea este conexiunea inversă a înfășurării de câmp, adică menținerea neschimbată a polarității tensiunii de capăt a înfășurării armăturii, iar motorul poate fi ajustat modificând polaritatea tensiunii de capăt a înfășurării de câmp. Când polaritatea tensiunii celor două se schimbă în același timp, direcția de rotație a motorului nu se schimbă.
Motoarele de curent continuu excitate și de șunt excitat adoptă, în general, metoda de conectare inversă a armăturii pentru a realiza rotația înainte și înapoi. Motoarele de curent continuu excitate și excitate de șunt nu sunt potrivite pentru a utiliza metoda de conectare inversă a înfășurării de câmp pentru a realiza rotația înainte și inversă, deoarece înfășurarea de câmp are un număr mare de spire și o inductanță mare. Când înfășurarea câmpului este inversată, va fi generată o forță electromotivă mare indusă în înfășurarea câmpului. Acest lucru va deteriora izolația dintre lamă și înfășurarea câmpului.
Motivul pentru care motorul DC excitat în serie ar trebui să adopte metoda de conectare inversă a înfășurării câmpului pentru a realiza rotația înainte și înapoi se datorează faptului că tensiunea la ambele capete ale armăturii motorului DC excitat în serie este relativ mare, iar tensiunea la ambele capetele înfășurării câmpului sunt foarte mici, deci conexiunea inversă este ușoară. Lege.
Producătorii de motoare de curent continuu din China. Motoarele de curent continuu utilizează magneți permanenți sau electromagneti, perii, comutatoare și alte componente. Periile și comutatoarele furnizează continuu energie externă DC bobinei rotorului și schimbă direcția curentului în timp pentru a permite rotorului să se rotească în continuare în aceeași direcție.
Principiul unui motor și al unui generator este practic același, iar direcția conversiei energiei este diferită. Generatorul convertește energia mecanică și energia cinetică în energie electrică printr-o sarcină (cum ar fi apa, energia eoliană). Dacă nu există sarcină, generatorul nu va curge curent. Cooperarea motoarelor electrice, a electronicii de putere și a microcontrolerelor a format o nouă disciplină numită controlul motorului. Înainte de a utiliza motorul, trebuie să știți dacă sursa de alimentare este DC sau AC. Dacă este AC, trebuie să știți, de asemenea, dacă este trifazat sau monofazat. Conectarea greșită a sursei de alimentare va provoca pierderi și pericole inutile. După rotirea motorului, dacă sarcina nu este conectată sau sarcina este ușoară, astfel încât viteza motorului să fie rapidă, forța electromotivă indusă este mai puternică. În acest moment, tensiunea de pe motor este tensiunea furnizată de sursa de alimentare minus tensiunea indusă, astfel încât curentul este slăbit. Dacă încărcarea motorului este mare și viteza de rotație este lentă, forța relativă indusă de electromotor este mai mică. Prin urmare, sursa de alimentare trebuie să furnizeze un curent (putere) mai mare la ieșire / lucru corespunzător cu puterea mai mare necesară.
Procesul de producție al motoarelor DC fără perii are anumite cerințe pentru performanța controlului vitezei. Pentru a rezuma, editorul producătorilor de motoare DC fără perii introduce următoarele trei aspecte pentru cerințele de control al vitezei sistemului de control al vitezei:
1. Reglarea vitezei, într-un anumit interval de viteză mare și viteză mică, viteza poate fi reglată în sub-treaptă (în etape) sau lin (infinit);
2. Viteză stabilă, funcționare stabilă la viteza necesară cu o anumită precizie și fără fluctuații excesive de viteză sub diferite interferențe pentru a asigura calitatea produsului;
3. Echipamentele cu accelerare / decelerare, pornire frecventă și frânare necesită accelerare și decelerare cât mai repede posibil pentru a îmbunătăți productivitatea, iar utilajele care nu sunt potrivite pentru schimbări drastice de viteză necesită pornirea și frânarea cât mai lină posibil.
În plus, pentru primele două cerințe, doi indicatori de control al vitezei sunt definiți ca „interval de control al vitezei” și „rata diferenței statice”.
Cerința mecanică este ca motorul DC fără perii să ofere o gamă de viteze de curent alternativ între raportul dintre viteza mare și viteza mică. Motorul are viteză mare și mică la sarcină nominală. Pentru utilajele cu sarcină foarte ușoară, poate atinge viteza mare și mică la sarcină.
Rata diferenței statice: Când sistemul funcționează la o anumită viteză, raportul vitezei corespunzătoare atunci când sarcina motorului continuu fără perii crește de la sarcina ideală la valoarea nominală și viteza ideală de sarcină ideală se numește rata diferenței statice .
Rata diferenței statice este utilizată pentru a măsura stabilitatea vitezei sistemului de control al vitezei atunci când sarcina se schimbă. Este legat de duritatea caracteristicilor mecanice. Cu cât caracteristica este mai dură, cu atât rata de diferență statică este mai mică și stabilitatea vitezei este mai mare.
