Колекторен двигател. Универсален колекторен двигател

Колекторен двигател е синхронна електрическа машина, в която ток прекъсвач в намотката и ротор сензора за положение са оформени като едно и също устройство - четка колектор единица. Това устройство може да бъде от различни видове.

вид

Колекторен двигател DC обикновено включва в състава си елементи, като:

- три полюс на ротора на плъзгащите лагери;

- две поле на статора с постоянни магнити;

- медна плоча като колекционер четка сглобяване.

Този комплект е типично за повечето ниска мощност решения, които се използват обикновено в детски играчки, които не изискват по-голяма мощност. Съставът на по-мощни двигатели, включени няколко структурни елементи:

- четвърта графит четка под формата на колектор монтаж;

- ротор с множество полюси на ролкови лагери;

- статор постоянен магнит с четири полюса.

В повечето случаи, двигателния апарат от типа, използван в съвременните автомобили до фен диск системи и Изпълнителна охлаждане вентилация шайба помпи, както и други елементи на портиери. Има и по-сложни възли.

Мощност на мотора на няколко стоват е да се използва като част от четири полюсен статор, изработен от електромагнити а. За връзка на своите намотки може да използва един от няколко начина:

- В съответствие с ротора. В този случай, по-високо максимален въртящ момент, но поради високата скорост на празен ход риск от повреда на двигателя.

- Успоредно с ротора. В този случай, оборотът остана стабилна в условията на променливо натоварване, но максималният въртящ момент е значително по-малък.

- Смесена възбуда, когато намотката е свързан последователно и участие в паралел. В този случай, обединените предимствата на предишните изпълнения. Използвайте този тип автомобил за начало.

- Отделна възбуда, която използва отделно захранване. В този случай, се получават характеристики, съответстващи на паралелна връзка. Използвайте тази опция, е доста рядко.

Колекторен двигател има някои предимства: те са лесни за производство, ремонт, експлоатация, и тяхната продължителност на живот е достатъчно голяма. Като недостатъци обикновено разпределя, както следва: ефективен дизайн на такива устройства са обикновено nizkomomentnymi Fleet и затова повечето устройства изискват монтаж на скоростни кутии. Това твърдение е неоснователно, тъй като електрическата машина, фокусирани върху ниска скорост, се характеризира с по-сдържан ефективност, както и тези, свързани с охлаждането проблеми. Последната такава, че за тях е трудно да се намери елегантно решение.

Универсален колекторен двигател

Този вариант е вариант на колектор ток на машината е постоянно в състояние да работи на постоянен и променлив ток. Устройството е широко разпространена в някои видове домакински уреди и ръчни инструменти, поради малкия си размер, малко тегло, ниска цена и лекота на регулиране на скоростта. Доста често се среща като машина тяга в Съединените щати и европейските железници. Можете да видите двигателя на устройството.

характеристики на дизайна

За по-добро разбиране на проблема трябва погледнем по-отблизо, че е в основата на устройството за презентация. тип универсален колектор на двигателя е устройство DC като поле серия свързани намотка оптимизиран за AC домакинство електрическа енергия мрежа. Motor въртене е в една посока, независимо от полярността. Това се дължи на факта, че серия свързване на намотките на резултатите на статора и ротора в едновременно промяна на магнитните полюси, и по този начин получената момента е насочена в същата посока.

Какво е направил?

Комутаторът двигателя AC включва използването на статор структура на магнитно мек материал, който има малък хистерезис. За да се намалят загубите , вихрови токове, този елемент е направен от подредени плочи с изолация. Като подмножество на колекционерски автомобили AC реши да отпусне единици пулсиращ ток, получен чрез ректификация на монофазен кръг без изглаждане пулсация.

Колекторен двигател AC най-често се характеризира с такава функция: на idle- индуктивно съпротивление на статора намотки не позволява ток да консумират повече от определена граница, тя ограничава и максимален въртящ момент на двигателя за 3-5 от номиналния. Сближаване на механичните характеристики, постигнати с помощта на дяла на статорните намотки - отделните резултати се използват за свързване на АС.

Доста трудна задача изпълнена с мощен превключване комутатор машина AC. В момента, когато в неутралната част минава, магнитно поле, което е в ангажиране с ротора, променяйки посоката си, и това става причина генериране раздел реактивен електродвижещо напрежение. Това се случва, когато работи на променлив ток. Машината за колектор AC също се извършва реактивен EMF. Веднага чества и трансформатор едн защото роторът е в магнитно поле на статора, пулсиращи във времето. Плавно колекторен двигател не е възможно, защото в този момент амплитудата на машината ще бъде максимално, но както можете да получите по-близо до скоростта на синхронизация е пропорционално на упадъка. С допълнително ускорение ще отбележи ново увеличение. За решаване на проблема с преминаването в този случай се предлага няколко последователни стъпки:

- Дизайнът трябва да се даде приоритет на участък с един ред, като по този начин намаляване на потока на съединителя.

- секция резистентност е необходимо да се увеличи, за които най-обещаващите елементи са резистори в колекторните пластини, където има добро охлаждане.

- колектор трябва активно podshlifovyvatsya четки максимална твърдост с най-висока устойчивост.

- Реактивен електродвижещо напрежение може да се компенсира с помощта на допълнителни стълбове с последователни намотки и паралела намотка на трансформатора полезно за компенсиране на ЕМП. Тъй като стойността на последния параметър е функция на ъгловата скорост на ротора и намагнетизиране ток, такива намотки изискват регулиране роб, който все още не е налице.

- схеми честота доставки трябва да бъдат възможно най-ниски. Най-популярните варианти са 16 и 25 Hz.

- Обръщане СЗС направени чрез включване на превключване полярност на намотките на статора или ротора.

Предимства и недостатъци

За сравнение, при следните условия: Устройствата, свързани с мрежата на дома електрически с напрежение от 220 волта и честота 50 Hz, мощността на двигателя в този случай е един и същ. Разликата в механични характеристики на устройството може да бъде по-неблагоприятно положение или предимство в зависимост от това какви изисквания се прилагат за задвижването.

По този начин, колектор AC мотор: достойнство, в сравнение с DC единица:

- Включването в мрежата се извършва директно, без необходимост от допълнителни компоненти. В случай на машина DC изисква изправяне.

- Стартиране ток е много по-малък, което е много важно за устройства, използвани в ежедневието.

- При наличие на устройство за контрол на веригата е много по-лесно - и тиристорни регулатори. Ако електронен компонент ще изгради тях, колектор електромотор, чиято цена зависи от мощността и варират от 1400 рубли и повече, ще остане да функционира, но волята веднага да преминат на пълна мощност.

Има и някои недостатъци:

- Поради загуби в обръщането на статора индуктивност и общата ефективност е значително намалена.

- Максимален въртящ момент също е намалена.

Електродвигатели еднофазни колектор имат някои предимства в сравнение с индукция:

- компактност;

- липса на свързване с честотата на мрежата и бързината;

- значително въртящ момент;

- пропорционално намаление на оборота и увеличаване на автоматичен режим, както и увеличаването на въртящия момент, тъй като натоварването се увеличава, напрежението остава непроменена;

- контрол на скоростта може да бъде гладка и за сравнително широк кръг от промяна на захранващото напрежение.

Недостатъци в сравнение с асинхронен двигател

- когато скоростта на зареждане, че са нестабилни;

- четка колектор монтаж устройство не много надежден (необходимостта от максимално очистване значително намалява ресурс);

- AC превключване причинява силна искрене в колектора, така образуваната смущения;

- високи нива на шум по време на работа;

- колектора се характеризира с голям брой части, като двигателят е доста масивна.

Модерен колектор на двигателя се характеризира с ресурси, съизмерими с възможностите на механични предавки и работни органи.

други сравнения

При сравняване на колектора и асинхронни двигатели с еднаква мощност, независимо от номиналната честота на второто, то се получава различни характеристики. Следваща ще бъдат описани по-подробно. Универсален колекторен двигател прилага "мека" изпълнение. В този случай, въртящ момент е пряко пропорционално на натоварването на вала, докато тя се превръща обратно. Номинален въртящ момент обикновено е по-малко от максимума на 3-5. Ограничаване на скоростта на празен ход се характеризира с извънредни загуби в двигателя, като по този начин, когато мощният машината без зареждане тя може да бъде унищожен.

Характерна на асинхронен двигател е "фен", т.е. устройството поддържа скоростта сближаване номиналната максимална момента увеличава рязко с леко намаление на скоростта. Ако става дума за значителна промяна в този показател, въртящият момент на двигателя е не само расте, но пада до нула, което води до пълно спиране. Idle скорост малко по-висока от номиналната, макар и да остава постоянна. Характерно за монофазен асинхронен двигател е допълнителен набор от проблеми, свързани с началото на кампанията, тъй като тя не се развива начален въртящ момент при нормални условия. Магнитното поле на еднофазен статор, пулсиращ във времето, е разделен на две полета с обратна фаза, поради което старт без всякакви трикове, става невъзможно:

- капацитет за създаване на изкуствено фаза;

- разделяне на канал;

- устойчивост образуване изкуствен фаза.

Теоретично поле на въртене в обратна фаза намалява максимална ефективност еднофазен индукционен машина за 50-60% заради загубите в магнитната система и преситено намотки въздейства брояч поле течения. Оказва се, че на същия вал са две електрически машини, с един работещ в режим на двигателя, а другата - в режим на опозиция. Оказва се, че електрическите мотори Еднофазни колекционер не знае конкурентите в съответните им мрежи. И това е спечелил такава висока популярност.

Механични характеристики на електрическия двигател тя дава определена област на употреба. Ниска скорост, честота променлив ток, се асинхронни единици на подобен капацитет голям по размер и тегло, в сравнение с универсален колектор. Въпреки това, когато са включени в инвертор верига с висока честота може да се постигне със сравними размери и тегло. Остава коравина механични характеристики на двигателя, към които се прибавят tokopreobrazovanie загуба, както и повишена честота, повишено магнитни и индуктивни загуби.

Аналози без възел колектор

Колекторен двигател има аналогов AC, която е най-близо до него в механични характеристики, - вентила, където четка колектор монтаж заменя инвертора снабден със сензор за ротор позиция. В електронен аналог на тази машина използва следната система: токоизправител, синхронен мотор с датчик на ъгловото положение на ротора, в комбинация с един инвертор. Въпреки това, наличието на роторните постоянните магнити води до намаляване на максималния въртящ момент при запазване на размера.

принцип на работа

колекторен двигател устройство показва как устройството преобразува електрическа енергия в механична енергия и обратно. Това предполага възможност за използването му като генератор. Струва си да се има предвид колектор мотора в по-големи подробности, веригата, която ще демонстрира своите възможности.

Законите на физиката казват ясно, че когато електрически ток през проводник в магнитно поле, въздействието върху него на определена сила. В тази работа правило, имат пряко влияние върху мощността на двигателя. Колекторен двигател работи по този основен принцип.

Физика ни учи, че в основата на създаването на полезни неща са малки правила. Това е основата за създаване на рамка, която се върти в магнитно поле, което го прави възможно да се създаде колектор на двигателя. Схемата показва, че в магнитното поле на двойката проводници се поставя, за ток, който е насочен в противоположни посоки, а оттам и силата твърде. Сборът им дава необходимия въртящ момент. Устройството на електромотора е много по-сложно, тъй като добавя цял набор от основни елементи, по-специално, на колектора, който предлага същата текущата посока над полюсите. , Като разликата на напредък е бил елиминиран чрез организиране на няколко намотки на котвата, и постоянните магнити са заменени с намотка, която ни позволи да се избегне необходимостта от DC. Възможно е да се даде една посока въртящ момент.

Ремонт на електрически двигатели със собствените си ръце

Подобно на всяко друго устройство, това устройство може да се провали по някаква причина. Ако електрическия двигател, снимка, която можете да видите в нашия преглед не може да наберете желания номер на завои, или, когато е започнал да не се върти вала който искате да проверите, не горят, ако предпазители, няма прекъсвания в електрическата верига на котвата, а не претоварен, ако самото устройство. Много често претоварване води до отклонения в текущите стойности на потребление. За да разрешите този проблем, трябва внимателно да се проучи механична трансмисия и спирачката, а след отстраняване на причините за задръстванията.

Устройството на двигателя, така че при стартиране, която консумира определена сила на тока. Ако тя е по-голяма от номиналната стойност, е необходимо да се провери съответствието на свързване на паралелни и последователни намотки един спрямо друг, както и във връзка с реостат. Кога е най-ремонт на електрически двигатели със собствените си ръце, често е разрешени много специфична грешки. По-специално, плъзгащи намотки могат да бъдат свързани в серия с реостат електрическото съпротивление, или е свързан към единия полюс на захранването.

Съвместимост Checker свързване на операционната ликвидация възбуждане се осъществява чрез свързване на единия край на шунта навиване на въже, а вторият - електрически проводник, простираща се от реостат на дъга. Обикновено напречното сечение на електрическия проводник малко по-малък от другите, така че може да се открие без мегер. След включване на захранването и реостат плъзгача промяна в средно положение на свободните краища на приемащата власт. С помощта на лампа контрол се извършва последователно сканира всички електропроводими краища. Когато докоснете един от тях, лампата трябва да светне, а другият - не. Така че всички тествани мотора. Цената на извършената работа ще зависи от вида на повреда на уреда.

Ако по време на работа там е броят на оборотите, което е по-малко от номинала, като основните причини за това обикновено са както следва: ниско напрежение, претоварване устройства, голяма шофиране ток. Ако има нефункционална в природата обратно се изисква да се провери възбуждане електрическа верига, за да се премахнат всички открити дефекти, тогава е възможно да се установи нормална стойност на ток на възбуждане. В някои случаи може да се наложи да превъртите електрически двигатели.

Когато устройството за причина неоперабилност е погрешно свързване паралелно и последователно възбуждане намотки е необходима за възстановяване на правилния ред на свързване. Ако е невъзможно да се елиминира този проблем по прост начин може да се наложи да се назад електрически двигатели. Задължително проверка стойност и напрежението в електрическата мрежа, тъй като увеличаването на скоростта му устройство номинална индикатор може да се увеличи.