Motore a corrente continua da corrente alternata. Il motore a corrente continua è

Se sei interessato ai dettagli, allora il principio di funzionamento del motore corrente continua descritto in dettaglio su molti siti e anche con formule. Abbiamo deciso di parlare non solo di questo, ma anche di alcune funzionalità poco conosciute.

Qualche parola sulle macchine DC

È stato ottenuto prima della variabile e, dal momento in cui è apparso, sono iniziati gli esperimenti per l'uso di questa bestia. La relazione tra corrente, campo magnetico e rotazione è stata stabilita abbastanza rapidamente. È iniziato con il fatto che Faraday ha inserito un magnete in un avvolgimento con fili e ha scoperto l'aspetto di una corrente. Dopodiché, ha scoperto che se prima metti il magnete all'interno della bobina e poi applichi una corrente, il magnete si spingerà fuori. O, al contrario, verrà disegnato all'interno. Questo è il principio di funzionamento di una macchina DC - uso dell'interazione campo magnetico ed elettricità. E ora prestiamo attenzione al fatto che se "colpiamo" un magnete, otterremo elettricità e, se forniamo elettricità, "spingiamo fuori" il magnete. Cioè, le macchine a corrente continua, il dispositivo e il principio di funzionamento di cui stiamo considerando, sono proprio macchine. Cioè il motore è anche un generatore, in altre parole si tratta di macchine per la conversione reversibile dell'energia meccanica in energia elettrica (corrente). Il magnete ha due poli, elettricità più e meno. L'interazione di un magnete e di una corrente in questo caso obbedisce a leggi complesse, ma se siamo interessati alla rotazione (e i movimenti di ritorno traslazionali sono raramente necessari nella tecnologia), allora possiamo ottenere solo una direzione: in senso orario rispetto alla polarità dei magneti e la direzione della corrente. Questa è la famosa “regola del succhiello”, o “regola della mano sinistra”. Possiamo facilmente cambiare la polarità della corrente dell'avvolgimento scambiando due fili, ma non possiamo cambiare i poli del magnete e bruciare semplicemente il motore. Per riferimento, puoi guardare la regola della "mano destra". C'è una cosa del genere nell'ingegneria elettrica, si applica anche alle macchine a corrente continua, ma in termini di generazione di energia.

La rotazione dell'albero stesso avviene come segue. All'interno del campo magnetico c'è un rotore con un albero su cui poggia la bobina. Quando viene applicata corrente, induce un campo magnetico. I magneti si attraggono con poli diversi e si respingono con gli stessi poli. I magneti esterni "respingono" gli elettromagneti del rotore che sono stati attivati, costringendoli a "respingersi" continuamente mentre c'è corrente, il che porta alla rotazione dell'albero.

Questo è il principio di funzionamento di un motore a corrente continua, tutto il resto sono dettagli e dettagli tecnici.

Caratteristiche del dispositivo motore CC

Naturalmente, in teoria, il principio di funzionamento di una macchina a corrente continua è chiaro, ma un lettore curioso chiederà immediatamente: come inizierà a ruotare il rotore se si trova all'interno di un magnete bipolare? Una domanda del genere è inevitabile e, per rispondere, dovrai considerare attentamente la progettazione di un motore CC. A proposito, alcune conoscenze saranno utili per comprendere il funzionamento dei motori corrente alternata.

Iniziamo con un elenco delle difficoltà incontrate dai primi creatori di DPT.

Disponibilità due punti morti, di cui non è possibile il lancio indipendente. (Gli stessi due poli dei magneti).
Repulsione magnetica troppo debole a bassa corrente. O una forte resistenza rotazionale che impedisce l'avvio.
Arresto del rotore dopo un giro. Non rotazione, ma oscillazione avanti e indietro, perché dopo aver superato metà del cerchio, il "magnete" del rotore non è stato respinto, ma attratto, cioè non ha accelerato la rotazione, ma l'ha rallentata.

C'erano dei materiali e alcune piccole cose, come l'attuazione del principio di una macchina elettrica reversibile.

I primi a vincere sono stati i "punti morti", utilizzando non due, ma tre o più magneti. Tre denti sul rotore eliminano i punti morti, uno è sempre in un campo magnetico e il motore può essere avviato da qualsiasi posizione del rotore.

Siamo riusciti a superare il problema di accelerazione e decelerazione applicando il principio di funzionamento di una macchina in corrente continua - facilità di commutazione tra più e meno mantenendo la corrente. In altre parole, la prima metà del giro dopo l'avvio, il rotore inizia con la polarità della corrente: nel punto in alto più, in basso, meno. Non appena il punto superiore occupa la posizione inferiore, la polarità dei punti cambia in meno - più e "repulsione - accelerazione" continua fino alla fine del giro, dopodiché il ciclo si ripete e la frenata è esclusa. Un tale meccanismo è chiamato collettore. Le stesse spazzole del motore elettrico, che provvedono al trasferimento di corrente da un contatto fisso ad un albero rotante. E che spettacolo! Con un cambio di segno sul rotore 2 volte per giro. Calcola quanto deve lavorare il collettore se il motore ha 2000 giri/min.

Il collettore è la parte più difficile quando si considera la progettazione di un motore a corrente continua, poiché consente la conversione inversa della rotazione in corrente. Il principale elemento di consumo sono le spazzole. Avendo comprato nuovo dispositivo con un motore elettrico, assicurati di averne uno di scorta. Non essere pigro, mentre il dispositivo è nuovo, acquista un altro paio di set.

La complessità del collettore consente di determinarne visivamente le condizioni e il corretto funzionamento della scintilla. È davvero brutto quando le scintille (e il collettore non è altro che un interruttore di contatto) formano un anello - "fuoco a tutto tondo". Ciò significa che il motore non durerà a lungo. Mentre la lotta contro le scintille va avanti con successo variabile, non è possibile sconfiggerla completamente, ma è stato possibile prolungare la vita utile del DPT.

Se ti è sembrato che ci siamo dimenticati delle correnti deboli durante l'avvio, avendo subito considerato il terzo problema, allora ti sbagli. Il problema di avvio si è rivelato così complicato che lo considereremo separatamente.

Correnti di avviamento dei motori a corrente continua

Quindi, il principio di funzionamento di un motore a corrente continua è chiaro, abbiamo previsto l'autoaccensione, eliminato la frenatura settoriale sui poli magnetici inversi, resta da accenderlo. Ma ecco il problema. Il rotore continua a non ruotare, anche se tutto è in ordine. Il fatto è che mentre stavamo finalizzando il nostro motore, il rotore è diventato più pesante, ha i volani e tutto il resto, e la corrente semplicemente non è sufficiente perché i magneti possano "girare" il rotore. "Che diavolo è un mascalzone!" (c) uno sperimentatore curioso esclamerà e semplicemente aumenterà la corrente. E sai, il motore girerà davvero. Con diversi Se :

Se gli avvolgimenti non si bruciano (fili nella bobina);
Se il picco di corrente resiste;
Se i settori di commutazione non si saldano sul collettore durante tale avvio, ecc.

Pertanto, un semplice aumento corrente di partenzaè stata rapidamente considerata la decisione sbagliata. A proposito, non abbiamo ancora menzionato il principale vantaggio dei motori CC rispetto ai motori CA: questo è trasmissione diretta della coppia, dall'inizio. In parole povere, dal momento in cui inizia la rotazione, l'albero DCT può “girare” qualsiasi cosa, superando una notevole resistenza, che va oltre la potenza dei motori a corrente alternata.

Questo vantaggio è diventato il tallone d'Achille di DPT. Il principio stesso di funzionamento di una macchina a corrente continua non sembrava consentire di modificare arbitrariamente la corrente di avviamento su un lato. D'altra parte, i tentativi di fornire una corrente elevata per l'avvio e ridurla dopo l'avvio hanno richiesto l'automazione. Inizialmente, sono stati utilizzati avviatori e avviatori, in particolare per DPT ad alta potenza, ma questo era un ramo di sviluppo senza uscita. Rifiuto regolazione regolare corrente di spunto ha permesso qui di trovare un ragionevole compromesso. In effetti, ora sembra avviare un motore, come accelerare un'auto. Iniziamo ad andare avanti 1a marcia, quindi giriamo sulla 2a, 3a e ora stiamo correndo lungo l'autostrada alla 4a velocità. Solo in questo caso, "trasmissioni", cioè correnti, interruttori avviamento automatico. Tutta questa ingegneria elettrica risolve due problemi contemporaneamente: inizio regolare DPT senza sovraccarichi e mantenendo intatta la rete elettrica (alimentazione del motore). Come il principio di funzionamento di un motore a corrente continua, su questa automazione si basa conversione diretta. Senza intoppi, la corrente sale al valore iniziale, come equilibrio tra la corrente di ingresso e le correnti sugli avvolgimenti prima dell'inizio della rotazione. Dopo l'inizio della rotazione, la forza attuale diminuisce drasticamente e aumenta nuovamente "regolando la rotazione dell'albero", e così via altre 2-3 volte.

Così, il lancio ha smesso di essere "liscio", ma è diventato sicuro per tutti. La cosa più importante che è stata salvata con un tale schema, e oggi è il più comune, il vantaggio principale è coppia. Allo stesso tempo, la costruzione di un motore DC affidabile è diventata più semplice, la potenza è aumentata e le correnti di avviamento, sebbene rimangano un grattacapo per questa classe di motori, hanno cessato di essere critiche per i meccanismi.

Applicazioni per motori a corrente continua

I motori a corrente continua, così come le macchine a corrente continua, il dispositivo e il principio di funzionamento di cui abbiamo considerato, vengono utilizzati laddove non è pratico utilizzare una connessione permanente alle reti (un buon esempio è un avviatore per auto, che è un motore a corrente continua), dove un tale collegamento è impossibile (ad esempio, giocattoli con motori per bambini), o dove anche un tale collegamento non è sufficiente. Ad esempio, il trasporto ferroviario, che sembra essere collegato a reti AC, ma le coppie richieste sono tali da poter utilizzare solo motori DC, i cui principi non sono cambiati. E infatti, negli ultimi anni, la portata non è stata ridotta, ma solo aumentata. Come più capacità batteria, più a lungo un tale motore funzionerà autonomamente. Più piccole sono le dimensioni, maggiore è il guadagno di potenza.

Economia- questa è una questione di futuro, mentre non c'è niente di speciale da salvare e la domanda non è stata sollevata, i motori variabili saranno più semplici. Ma non saranno in grado di estromettere DPT. Tali sono: DPT, o macchine a corrente continua, il dispositivo e il principio di cui abbiamo studiato nelle classi 6-8, ma ce ne siamo dimenticati molto tempo fa.

In quegli azionamenti in cui è richiesta un'ampia gamma di controllo della velocità, viene utilizzato un motore elettrico a corrente continua. Consente di mantenere la velocità di rotazione con elevata precisione ed effettuare le regolazioni necessarie.

Il dispositivo dei motori a corrente continua

Il funzionamento di questo tipo di motore si basa su. Se un conduttore attraverso il quale scorre una corrente elettrica è posto in un campo magnetico, allora, secondo, una certa forza agirà su di esso.

Quando il conduttore attraversa le linee di forza magnetiche, viene guidato forza elettromotiva diretta nella direzione opposta al flusso di corrente. Il risultato è un contraccolpo. C'è una trasformazione in corso energia elettrica in uno meccanico con riscaldamento simultaneo del conduttore.

L'intera struttura del dispositivo è costituita da un'armatura e un induttore, tra i quali è presente un traferro. L'induttore crea un campo magnetico fisso e comprende i poli principali e aggiuntivi fissati sul telaio. Gli avvolgimenti di eccitazione si trovano sui poli principali e creano un campo magnetico. I poli aggiuntivi contengono un avvolgimento speciale che migliora le condizioni di commutazione.

L'armatura include un sistema magnetico. Suo Elementi basici sono l'avvolgimento di lavoro, posto nelle scanalature, lamiere separate e un collettore, con l'aiuto del quale viene fornita una corrente continua all'avvolgimento di lavoro.

Il collettore è realizzato a forma di cilindro e montato sull'albero del motore. Le estremità dell'avvolgimento dell'ancora sono saldate alle sue sporgenze. La corrente elettrica viene rimossa dal collettore mediante spazzole fissate in appositi supporti e fissate in una determinata posizione.

Processi di base: avviamento e frenata

Ogni motore CC esegue due processi principali, avviamento e frenatura. All'inizio dell'avvio, l'armatura è in uno stato stazionario, la tensione e la forza opposte all'EMF sono uguali a zero. Con una leggera resistenza di armatura, il valore della corrente di avviamento supera il valore nominale, circa 10 volte. Per evitare il surriscaldamento dell'avvolgimento dell'indotto durante l'avviamento, vengono utilizzati speciali reostati di avviamento. Con una potenza del motore fino a 1 kilowatt, viene effettuato l'avviamento diretto.

Esistono diversi metodi di frenatura utilizzati nei motori CC. Durante la frenatura dinamica, l'avvolgimento dell'indotto viene cortocircuitato o con l'ausilio di resistori. Questo metodo fornisce l'arresto più accurato. La frenata rigenerativa è la più economica. Qui c'è un cambiamento nella direzione dell'EMF al contrario.

La frenatura in retromarcia viene eseguita modificando la polarità della corrente e della tensione nell'avvolgimento dell'indotto, il che consente di creare una coppia frenante efficace.

Come funziona un motore a corrente continua

si verifica la scintilla. Ciò riduce l'affidabilità delle macchine e ne limita la portata.

Uno svantaggio significativo di DPT è la necessità di una trasformazione preliminare per loro. energia elettrica corrente alternata in energia elettrica in corrente continua.

13.2. Il dispositivo e il principio di funzionamento dei motori a corrente continua

I motori a corrente continua sono costituiti da tre parti principali:

– la parte fissa è un telaio con un induttore;

– parte rotante - ancora;

– collettore montato sull'albero dell'indotto e rotante con esso.

Induttore - un sistema di elettromagneti fissi (poli) installati attorno alla circonferenza sul telaio della macchina, che sono costituiti da nuclei, espansioni polari necessarie per creare la distribuzione richiesta del flusso magnetico e degli avvolgimenti,

chiamati avvolgimenti di eccitazione.

I nuclei e le espansioni polari sono realizzati in lamiera di acciaio elettrico.

Il letto - fuso o saldato - è realizzato in ghisa o acciaio, su di esso sono installati pali e scudi dei cuscinetti, in cui sono fissati i cuscinetti dell'albero dell'indotto. Il letto è anche il giogo della macchina, garantendo la chiusura del circuito magnetico.

Lo scopo dell'induttore è creare un flusso magnetico quando la corrente viene fatta passare attraverso l'avvolgimento di campo.

L'armatura è costituita da un'anima dentata e da avvolgimenti posati

in solchi del nucleo, che sono chiamatiavvolgimenti di ancoraggio. Il nucleo dell'indotto è realizzato in lamiera elettrica

acciaio (spessore 0,5 mm), da cui vengono stampati i dischi con scanalature. I dischi sono rivestiti con una vernice isolante per ridurre le perdite di correnti parassite.

Gli avvolgimenti dell'indotto sono sezioni sotto forma di bobine isolate filo di rame.

Gli schemi di avvolgimento sono ad anello o ad onda, le bobine possono essere collegate in serie e in parallelo. Un semplice avvolgimento ad anello ha macchine bipolari di bassa potenza

(fino a 1 kW) e macchine con potenza superiore a 500 kW; l'avvolgimento a onda semplice viene utilizzato per macchine di piccole dimensioni e media potenza(fino a 500 kW) con una tensione di 110 V e oltre.

Lo scopo dell'indotto è quello di creare una coppia elettromagnetica facendo interagire la corrente nell'avvolgimento dell'indotto con il campo magnetico dei poli creato dalla corrente di eccitazione.

Il collettore è un cilindro cavo costituito da lastre di rame a forma di cuneo (a forma di "coda di rondine"), isolate tra loro e dal corpo. Anche le piastre collettori sono isolate dall'albero della macchina.

Il collettore assemblato è montato sull'albero dell'indotto. L'inizio e le estremità della sezione di avvolgimento poste nelle scanalature dell'armatura sono saldate alle piastre del collettore.

Sul collettore sono installate spazzole fisse in elettrografite. L'avvolgimento dell'indotto rotante è collegato al circuito esterno tramite un contatto strisciante tra le spazzole e il commutatore.

Le spazzole dividono l'avvolgimento dell'indotto chiuso in rami paralleli, il numero di rami paralleli è uguale al numero di spazzole, quindi l'EMF sulle spazzole (l'EMF della macchina) è uguale all'EMF di un ramo parallelo.

Il collettore è un convertitore elettromeccanico e prevede la creazione di una coppia costante nella direzione (per motori) variando la direzione della corrente nei conduttori dell'avvolgimento dell'indotto muovendosi dalla zona di un polo

nell'area di un altro.

A Nei generatori, il collettore provvede alla rettifica dell'EMF variabile indotta nell'avvolgimento dell'indotto rotante.

Designazione DPT attivata schemi elettrici e il principio del suo funzionamento sono mostrati in Fig. 97 bis, b.




		FEM

La tensione da una sorgente CC viene applicata ai terminali dell'indotto fisso. Sia la direzione della corrente nell'armatura I I come mostrato in Fig. 97b.

A avvolgimento di eccitazione situato ai poli dell'induttore viene alimentato anche con corrente continua, che crea un campo magnetico che penetra nell'indotto. Se sono fatti i poli dell'induttore materiale magnetico duro quindi potrebbe non esserci un avvolgimento di eccitazione su di essi, il campo magnetico sarà comunque creato da poli opposti magnetizzati (N e S).

A causa dell'interazione del campo magnetico dei poli e della corrente di armatura, si formano forze elettromagnetiche F EM, che creano una coppia

M C F I ,

dove C m è il coefficiente di proporzionalità; F è il flusso di eccitazione del DPT; I I è la corrente di armatura del DPT.

In un'armatura DPT rotante in un campo magnetico, viene indotto un EMF, che è opposto alla direzione della corrente di armatura, quindi questo EMF è chiamato back o counter EMF

E CE F n,

dove CE è il coefficiente di proporzionalità; Ф – Flusso di eccitazione DPT; n – Frequenza di rotazione DPT.

Equazione di base del motore

Uc \u003d E + Iya Rya,

dove U s è la tensione di rete; I i è la corrente dell'indotto; R i è la resistenza dell'avvolgimento dell'indotto.

Da dove viene la corrente di armatura

I I Uс R i E.

Sostituendo il valore E in questa espressione, otteniamo la velocità del motore DC:

		Uc	io
		CEF

Da questa espressione si può vedere che la velocità di rotazione del DCT dipende dall'entità della tensione di ingresso, dalla corrente di eccitazione (flusso

Ф I c ), resistenza della catena di ancoraggio R i e carico sull'albero I i .

13.3. Tipi di motori a corrente continua

Secondo il metodo di collegamento dell'avvolgimento di eccitazione e dell'avvolgimento dell'indotto, i DCT sono suddivisi nei seguenti tipi:

– DPT con eccitazione indipendente (Fig. 98, a);

– DPT con eccitazione sequenziale (Fig. 98, b);

– DPT con eccitazione parallela (Fig. 98, c);

– DPT con eccitazione mista (Fig. 98, d).

In DPT con eccitazione indipendenteavvolgimento di eccitazione e l'avvolgimento dell'indotto è alimentato da fonti diverse. L'avvolgimento di eccitazione è designato: H1 - H2 (Fig. 98, a).

I motori ad alta potenza vengono generalmente eseguiti con eccitazione indipendente.

In Avvolgimento di eccitazione di eccitazione serie DCT collegatosuccessivamente all'avvolgimento dell'indotto, è detto seriale (C1 - C2, Fig. 98, b).

In motori con eccitazione in serie, la coppia sotto carico aumenta più di quella dei motori con eccitazione parallela,mentre il regime del motore è ridotto. Questa proprietà determina l'uso diffuso del DPT nella costruzione di macchine locomotive elettriche, nel trasporto urbano.

Tuttavia, è inaccettabile avviare il motore con eccitazione seriale senza carico, poiché il regime del motore potrebbe superare la frequenza consentita e ciò può causare un incidente: il motore funziona "fuori servizio".

In DCT con avvolgimento di eccitazione di eccitazione parallelo collegato in parallelo con l'avvolgimento dell'indotto, detto shunt

(W1 - W2, Fig. 98, c).

I motori con eccitazione parallela forniscono una velocità stabile sotto vari carichi e la possibilità di una regolazione regolare di questa velocità. Pertanto, i DCT con eccitazione parallela vengono utilizzati per un azionamento elettrico che richiede una velocità costante sotto vari carichi.

e regolare ampia regolazione di esso. Z1

I DCT con eccitazione mista hanno la coppia di spunto più elevata e vengono utilizzati laddove sono richieste coppie di spunto significative o sono possibili sovraccarichi a breve termine e accelerazioni elevate, ad esempio per avviare i compressori.

A seconda delle esigenze, gli avvolgimenti di eccitazione in parallelo e in serie possono essere collegati "secondo" o "contrapposto". Con l'inclusione "consonante", i flussi magnetici degli avvolgimenti sono diretti allo stesso modo e si sommano, con "contatore" - vengono sottratti.

Come sapete, un motore a corrente continua è un dispositivo che, con l'aiuto delle sue due parti strutturali principali, può convertire l'energia elettrica in energia meccanica. Questi dettagli chiave includono:

statore - una parte fissa / statica del motore, che contiene gli avvolgimenti di eccitazione a cui viene fornita alimentazione;
rotore: la parte rotante del motore, responsabile della rotazione meccanica.

Oltre alle parti principali sopra menzionate del design del motore CC, ci sono anche parti ausiliarie, come:

collare;
pali;
avvolgimento di eccitazione;
avvolgimento dell'indotto;
collettore;
spazzole.

Insieme, tutte queste parti costituiscono il design integrale del motore CC. E ora diamo un'occhiata più da vicino alle parti principali del motore elettrico.

Il giogo di un motore a corrente continua, realizzato principalmente in ghisa o acciaio, è parte integrante dello statore o parte statica del motore. Il suo funzione principale consiste nel formare uno speciale rivestimento protettivo per le parti interne più sottili del motore, oltre a fornire supporto per l'avvolgimento dell'indotto. Inoltre, il giogo funge da copertura protettiva per i poli magnetici e l'avvolgimento di campo del motore CC, fornendo così supporto per l'intero sistema di eccitazione.

poli

I poli magnetici di un motore a corrente continua sono parti del corpo imbullonate alla parete interna dello statore. Il design dei poli magnetici consiste sostanzialmente di sole due parti, vale a dire, il nucleo del polo e la punta del polo, che sono uniti l'uno all'altro sotto l'influenza della pressione idraulica e fissati allo statore.

Video: Progettazione e assemblaggio di un motore a corrente continua

Indipendentemente da ciò, le due parti hanno scopi diversi. Il nucleo del polo, ad esempio, ha una piccola area sezione trasversale ed è usato per trattenere l'espansione polare sul giogo, mentre l'espansione polare, avendo un'area della sezione trasversale relativamente grande, è usata per propagare il flusso magnetico creato sopra il traferro tra lo statore e il rotore per ridurre la perdita di resistenza magnetica . Inoltre, l'espansione polare ha una pluralità di scanalature di avvolgimento di eccitazione, che creano il flusso magnetico di eccitazione.

Gli avvolgimenti di eccitazione di un motore a corrente continua sono realizzati con bobine di eccitazione (filo di rame) avvolte attorno alle scanalature delle espansioni polari in modo tale che quando la corrente di eccitazione passa attraverso l'avvolgimento, si verifica polarità opposta ai poli adiacenti. In sostanza, gli avvolgimenti di eccitazione agiscono come una sorta di elettromagnete in grado di creare un flusso di eccitazione all'interno del quale ruoterebbe il rotore del motore elettrico, per poi fermarlo facilmente ed efficacemente.

Avvolgimento dell'indotto

L'avvolgimento dell'indotto di un motore a corrente continua è fissato al rotore o alla parte rotante della macchina e, di conseguenza, è influenzato da un campo magnetico variabile lungo il suo percorso di rotazione, che porta direttamente a perdite di magnetizzazione.

Per questo motivo, il rotore è costituito da più piastre elettriche in acciaio a bassa isteresi per ridurre le perdite magnetiche come rispettivamente la perdita di isteresi e la perdita di correnti parassite. Le piastre in acciaio laminato sono unite tra loro per conferire al corpo dell'ancora una struttura cilindrica.

Il corpo dell'indotto è costituito da scanalature (asole) realizzate con lo stesso materiale dell'anima, a cui sono fissati gli avvolgimenti dell'indotto, e diverse spire di filo di rame uniformemente distribuite attorno alla periferia dell'indotto. Le scanalature presentano giunzioni porose a cuneo, in modo da evitare la flessione del conduttore a causa della grande forza centrifuga emessa durante la rotazione del rotore, nonché in presenza di una corrente di alimentazione e di eccitazione magnetica.

Esistono due tipi di design dell'avvolgimento dell'indotto del motore CC:

avvolgimento ad anello (in questo caso, il numero di percorsi di corrente paralleli tra gli adattatori (A) è uguale al numero di poli (P), ovvero A \u003d P.
avvolgimento dell'onda (in questo caso, il numero di percorsi di corrente paralleli tra gli adattatori (A) è sempre 2, indipendentemente dal numero di poli, ovvero la macchina è progettata di conseguenza).

Collettore

Il commutatore del motore CC è una struttura cilindrica di segmenti di rame impilati, ma isolati con mica. Se parliamo di DCT, qui il collettore viene utilizzato principalmente come mezzo per commutare o trasferire la corrente di alimentazione dalla rete attraverso le spazzole del motore elettrico agli avvolgimenti dell'indotto montati nella struttura rotante.

spazzole

Le spazzole del motore CC sono realizzate con strutture in carbonio o grafite, creando un contatto scorrevole o un cursore sopra il commutatore rotante. I pennelli sono usati per trasferire corrente elettrica dal circuito esterno alla forma rotante del collettore, dove entra poi negli avvolgimenti dell'indotto. Il collettore e le spazzole di un motore elettrico vengono utilizzati, in genere, per trasferire energia elettrica da un circuito elettrico statico ad una zona a rotazione meccanica, o semplicemente un rotore.

Motori a corrente continua progettato per convertire l'energia CC in lavoro meccanico.

I motori a corrente continua sono molto meno comuni dei motori a corrente alternata. Ciò è dovuto principalmente al costo relativamente elevato, a un dispositivo più complesso e alle difficoltà nel fornire energia. Ma, nonostante tutte queste carenze, DPT ha molti vantaggi. Ad esempio, i motori AC sono difficili da regolare, mentre i DCT sono perfettamente regolati in molti modi. Inoltre, i DCT hanno caratteristiche meccaniche più rigide e consentono una grande coppia di spunto.

I motori elettrici a corrente continua sono utilizzati come motori di trazione, nel trasporto elettrico, come vari attuatori.

Il dispositivo dei motori a corrente continua

Il design di un motore a corrente continua è simile a quello di un motore a corrente alternata, ma ci sono ancora differenze significative. Sul telaio 7, che è in acciaio, è installato un avvolgimento di eccitazione sotto forma di bobine 6. È possibile installare ulteriori poli 5 tra i poli principali per migliorare le proprietà del motore a corrente continua. All'interno è installato un ancoraggio 4, che consiste in un nucleo e un collettore 2, e viene installato utilizzando i cuscinetti 1 nell'alloggiamento del motore. Il collettore è una differenza significativa rispetto ai motori a corrente alternata. Si collega alle spazzole 3, che consente di alimentare o nei generatori, al contrario, rimuovere la tensione dal circuito di ancoraggio.

Principio operativo

Il principio di funzionamento del DPT si basa sull'interazione dei campi magnetici dell'avvolgimento di eccitazione e dell'indotto. Si può immaginare che invece di un'armatura abbiamo un telaio attraverso il quale scorre la corrente, e invece di un avvolgimento di eccitazione, un magnete permanente con poli N e S. Quando una corrente continua scorre attraverso il telaio, il campo magnetico del magnete permanente inizia ad agire su di esso, ovvero il telaio inizia a ruotare e, poiché la direzione della corrente non cambia, il senso di rotazione del telaio rimane lo stesso.

Quando viene applicata tensione ai terminali del motore, la corrente inizia a fluire nell'avvolgimento dell'indotto, come già sappiamo il campo magnetico della macchina inizia ad agire su di esso, mentre l'indotto inizia a ruotare e poiché l'indotto ruota in modo magnetico campo, l'EMF inizia a formarsi. Questo EMF è diretto contro corrente, in relazione a questo è chiamato contro-EMF. Può essere trovato usando la formula

Dove Ф è il flusso magnetico di eccitazione, n è la velocità di rotazione e Ce è il momento di progetto della macchina, che rimane costante per essa.

La tensione ai terminali è maggiore dell'EMF posteriore per la quantità di caduta di tensione nel circuito dell'indotto.

E se moltiplichiamo questa espressione per la corrente, otteniamo l'equazione del bilancio di potenza.

Il lato sinistro dell'equazione UI i rappresenta la potenza fornita al motore elettrico, sul lato destro il primo termine EI i rappresenta la potenza elettromagnetica e il secondo I i R i è la potenza delle perdite nel circuito dell'indotto.