Kaj je enosmerni stroj: gradnja in njegovo delovanje

Preizkusite Naš Instrument Za Odpravo Težav





Enosmerni stroj lahko namreč razvrstimo v dve vrsti Enosmerni motorji pa tudi DC generatorji . Večina enosmernih strojev je enakovrednih izmeničnim strojem, ker vključujejo izmenične tokove in izmenične napetosti. Izhod enosmernega stroja je enosmerni, ker pretvori izmenično napetost v enosmerno napetost. Pretvorba tega mehanizma je znana kot komutator, zato so ti stroji imenovani tudi kot komutacijski stroji. Enosmerni stroj se najpogosteje uporablja za motor. Glavne prednosti tega stroja vključujejo regulacijo navora in enostavno hitrost. The uporabe enosmernega stroja je omejeno na vlake, mline in rudnike. Na primer, podzemni vagoni podzemne železnice in vozički lahko uporabljajo enosmerne motorje. V preteklosti so bili avtomobili zasnovani z dinamami DC za polnjenje baterij.

Kaj je enosmerni stroj?

DC stroj je elektromehanska naprava za spreminjanje energije. The načelo delovanja enosmernega toka stroj je, ko električni tok teče skozi tuljavo znotraj magnetnega polja, nato pa magnetna sila ustvari navor, ki vrti enosmerni motor. DC stroji so razvrščeni v dve vrsti, kot so enosmerni generator in enosmerni motor.




DC stroj

DC stroj

Glavna naloga enosmernega generatorja je pretvorba mehanske moči v enosmerno električno energijo, medtem ko enosmerni motor pretvori enosmerno moč v mehansko moč. The AC motor se pogosto uporablja v industrijskih aplikacijah za spreminjanje električne energije v mehansko. Vendar je enosmerni motor primeren tam, kjer je potrebna dobra regulacija hitrosti in obsežen obseg hitrosti, kot pri elektronskih sistemih.



Izdelava enosmernega stroja

Konstrukcijo enosmernega stroja lahko izvedemo z nekaterimi bistvenimi deli, kot so jarem, čevlji s palico in pol, tuljava in pol tuljava, jedro armature, navitje armature, sicer vodnik, komutator, ščetke in ležaji. Nekateri od deli enosmernega stroja je obravnavano spodaj.

Izdelava enosmernega stroja

Izdelava enosmernega stroja

Jarem

Drugo ime jarma je okvir. Glavna naloga jarma v stroju je ponuditi mehansko podporo za palice in ščiti celoten stroj pred vlago, prahom itd. Materiali, ki se uporabljajo v jarmu, so izdelani iz litega železa, litega jekla, sicer valjanega jekla.

Pol in jedro pola

Pol enosmernega stroja je elektromagnet in navitje polja se vije med drogom. Kadar je poljsko navitje pod napetostjo, pol daje magnetni tok. Za to se uporabljajo materiali iz litega jekla, litega železa, sicer pa polnega jedra. Lahko se gradi z žarjenimi jeklenimi laminacijami za zmanjšanje padca moči zaradi vrtinčnih tokov.


Pole Shoe

Čevelj za palico v enosmernem stroju je obsežen del, pa tudi za povečanje območja droga. Zaradi te regije se lahko pretok širi znotraj zračne reže, prav tako pa se lahko skozi zračni prostor pelje dodaten pretok proti armaturi. Materiali, ki se uporabljajo za izdelavo čevlja za palice, so litoželezni, sicer litega konjička, uporabljajo pa tudi žarjeno jekleno laminacijo, da zmanjšajo izgubo moči zaradi vrtinčnih tokov.

Field navijanja

Pri tem so navitja ranjena v območju jedra pola in imenovana kot poljska tuljava. Kadar se tok napaja skozi navitje polja, ta elektromagnetizira palice, ki ustvarjajo potreben tok. Za poljska navitja se uporablja baker.

Armaturno jedro

Armaturno jedro vključuje veliko število rež na svojem robu. V teh režah se nahaja vodnik armature. Omogoča pot nizke odpornosti proti toku, ki nastane z navitjem polja. Materiali, uporabljeni v tem jedru, so materiali s prepustnostjo z nizko odpornostjo, kot je železo, ki je sicer ulit. Laminiranje se uporablja za zmanjšanje izgub zaradi vrtinčnega toka.

Navijanje armature

Armaturno navitje lahko oblikujemo tako, da povežemo armaturni vodnik. Kadar se s pomočjo prvotnega pogona obrne navitje armature, se v njem inducirajo napetost in magnetni tok. To navitje je povezano z zunanjim vezjem. Materiali, uporabljeni za to navijanje, so prevodni materiali, kot je baker.

Komutator

Glavna naloga komutatorja v enosmernem stroju je zbiranje toka iz armaturnega vodnika in dovajanje toka tovoru s pomočjo ščetk. Zagotavlja tudi enosmerni navor za enosmerni motor. Komutator je mogoče izdelati z ogromnim številom segmentov v robni obliki trdo vlečenega bakra. Segmenti v komutatorju so zaščiteni pred tanko sljudno plastjo.

Krtače

Krtače v enosmernem stroju zbirajo tok iz komutatorja in ga dovajajo na zunanjo obremenitev. Čopiči se obrabijo s časom, da jih pogosto pregledamo. Materiali, ki se uporabljajo v ščetkah, so grafit, sicer ogljik, ki je v pravokotni obliki.

Vrste enosmernih strojev

Vzbujanje enosmernega stroja je razdeljeno na dve vrsti, in sicer ločeno vzbujanje, pa tudi samozbujanje. Pri ločenem tipu vzbujanja enosmernega stroja se poljske tuljave aktivirajo z ločenim enosmernim virom. Pri samovzbujalnem tipu enosmernega stroja se tok dovaja skozi navitje polja s strojem. Glavne vrste enosmernih strojev so razvrščene v štiri tipe, ki vključujejo naslednje.

  • Ločeno vznemirjen enosmerni stroj
  • Stroj za ranžiranje / ranžiranje.
  • Serijska rana / serijski stroj.
  • Stroj za mešanje rane / zmesi.

Ločeno navdušen

V ločeno vznemirjeni enosmerni napravi se za aktiviranje poljskih tuljav uporablja ločen enosmerni vir.

Shunt rana

V enosmernih strojih s ranžiranim navitjem so poljske tuljave vzporedno povezane armaturo . Ko dobi ranžirno polje popolno o / p napetost generatorja, sicer napajalne napetosti motorja, je običajno narejeno iz velikega števila zvitkov fine žice z majhnim poljskim tokom.

Serijska rana

V serijsko navitih DC strojih so poljske tuljave zaporedno povezane skozi armaturo. Ker serijsko poljsko navitje dobi armaturni tok, pa tudi armaturni tok je ogromen, zaradi tega serijsko poljsko navitje vključuje nekaj sukanj žice velikega območja preseka.

Sestavljena rana

Sestavljeni stroj vključuje tako serijska kot tudi ranžirna polja. Oba navitja sta izvedena z vsakim drogom stroja. Serijsko navitje stroja vključuje nekaj sukanj velikega območja prečnega prereza, pa tudi ranžirna navitja vključujejo več finih žičnih sukanj.

Povezava sestavljenega stroja je možna na dva načina. Če je ranžirno polje vzporedno povezano samo z armaturo, potem lahko stroj imenujemo 'stroj s kratkim ranžirnim zmesom' in če je ranžirno polje vzporedno povezano tako s armaturo kot s serijskim poljem, potem stroj je poimenovan kot 'stroj za dolge premike'

EMF enačba enosmernega stroja

The Enosmerni stroj e.m.f lahko definiramo, ko se armatura v enosmernem stroju vrti, lahko napetost nastane znotraj tuljav. V generatorju lahko e.m.f vrtenja imenujemo ustvarjena emf, Er = Npr. V motorju lahko emf rotacije imenujemo nasprotna ali povratna emf, Er = Eb.

Naj je Φ uporabni tok za vsak pol znotraj weberja

P je skupno število polov

z je skupno število vodnikov v armaturi

n je hitrost vrtenja armature v vrtljaju za vsako sekundo

A je št. vzporednega pasu po celotni armaturi med ščetkami nasprotne polarnosti.

Z / A je št. armaturnega vodnika znotraj serije za vsak vzporedni pas

Ker je pretok za vsak pol 'Φ', vsak vodnik v enem vrtljaju prereže pretok 'P'.

Napetost, proizvedena za vsak vodnik = poševnica pretoka za vsak obrat v WB / čas, porabljen za en obrat v nekaj sekundah

Ker so 'n' vrtljaji dokončani v eni sekundi in 1 vrtljaj bo končan v 1 / n sekundi. Tako je čas za en sam obrat armature 1 / n sek.

Standardna vrednost proizvedene napetosti za vsak vodnik

p Φ / 1 / n = np Φ voltov

Proizvedeno napetost (E) je mogoče določiti s številom armaturnih vodnikov v seriji I katerega koli posameznega pasu med ščetkami, tako da celotna proizvedena napetost

E = standardna napetost za vsak vodnik x št. vodnikov znotraj serije za vsak pas

E = n.P.Φ x Z / A

Zgornja enačba je e.m.f. enačba enosmernega stroja.

Enosmerni stroj proti izmeničnemu stroju

Razlika med AC in DC motorjem vključuje naslednje.

AC motor

Enosmerni motor

AC motor je električna naprava, ki se poganja skozi ACDC motor je ena vrsta rotacijskih motorjev, ki se uporablja za spreminjanje energije iz enosmerne v mehansko.
Ti so razvrščeni v dve vrsti, kot so sinhroni in asinhronski motorji.Ti motorji so na voljo v dveh vrstah, kot so motorji za ščetke in ščetke.
Vhodno napajanje izmeničnega motorja je izmenični tokVhodno napajanje enosmernega motorja je enosmerni tok
V tem motorju krtače in komutatorji niso prisotni.V tem motorju so prisotne ogljikove ščetke in komutatorji.
Faze vhodnega napajanja izmeničnih motorjev so tako enofazne kot trifazneFaze vhodnega napajanja enosmernih motorjev so enofazne
Karakteristike armature AC motorjev so, da je armatura neaktivna, medtem ko se magnetno polje obrača.Karakteristike armature enosmernih motorjev so, armatura se obrača, medtem ko magnetno polje ostaja neaktivno.
Ima tri vhodne terminale, kot je RYB.Ima dva vhodna terminala, kot sta pozitivni in negativni
Nadzor hitrosti motorja z izmeničnim tokom lahko spremenite s spreminjanjem frekvence.Nadzor hitrosti enosmernega motorja je mogoče spremeniti s spreminjanjem toka navitja armature
Izkoristek izmeničnega motorja je manjši zaradi izgube indukcijskega toka in zdrsa motorja.Učinkovitost enosmernega motorja je visoka, ker ni niti indukcijskega toka kot tudi zdrsa
Ne zahteva nobenega vzdrževanjaZahteva vzdrževanje
AC motorji se uporabljajo povsod, kjer je potrebna visoka hitrost in spremenljiv navor.Enosmerni motorji se uporabljajo povsod, kjer je potrebna spremenljiva hitrost in visok navor.
V praksi se uporabljajo v velikih panogahV praksi se uporabljajo v napravah

Izgube v enosmernem stroju

To vemo glavna funkcija enosmernega stroja je pretvorba mehanske energije v električna energija . Skozi to metodo pretvorbe celotne vhodne moči ni mogoče spremeniti v izhodno moč zaradi izgube moči v različnih oblikah. Vrsta izgube se lahko spreminja od ene naprave do druge. Te izgube bodo zmanjšale učinkovitost aparata in povečale temperaturo. Izgube energije enosmernega stroja lahko razvrstimo na električne, sicer izgube bakra, izgube jedra, sicer izgube železa, mehanske izgube, izgube ščetk in izgubljene obremenitve.

Prednosti enosmernega stroja

Prednosti tega stroja vključujejo naslednje.

  • Enosmerni stroji, kot so enosmerni motorji, imajo različne prednosti, kot je navor z visokim navorom, vzvratno, hitro zagon in zaustavitev, spremenljive hitrosti skozi vhod napetosti
  • Ti so zelo enostavno nadzorovani in tudi cenejši v primerjavi z AC
  • Nadzor hitrosti je dober
  • Navor je velik
  • Delovanje je nemoteno
  • Brez harmonikov
  • Namestitev in vzdrževanje je enostavno

Uporaba enosmernega stroja

Trenutno lahko električno energijo proizvajamo v razsutem stanju v obliki izmeničnega toka. Zato je uporaba enosmernih strojev, kot so motorji in generatorji Generatorji enosmernega toka, izjemno omejena, ker se uporabljajo predvsem za vzbujanje majhnih in srednjih razponov alternatorjev. V industriji se enosmerni stroji uporabljajo za različne procese, kot so varjenje, elektrolitsko itd.

Na splošno se generira izmenični tok in po tem s pomočjo usmernikov spremeni v enosmerni tok. Zato se enosmerni generator duši z napajalnikom, ki je prilagojen za uporabo v več aplikacijah. Enosmerni motorji se pogosto uporabljajo kot pogoni s spremenljivo hitrostjo in tam, kjer pride do sprememb velikega navora.

Uporaba enosmernega stroja kot motorja se uporablja tako, da se razdeli na tri vrste, kot so Series, Shunt & Compound, medtem ko je uporaba enosmernega stroja kot generatorja razvrščena v ločeno vzbujene, serijske in ranžirane generatorje.

Tu gre torej za enosmerne stroje. Iz zgornjih informacij lahko končno zaključimo, da so enosmerni stroji enosmerni in enosmerni motor . DC generator je koristen predvsem za napajanje enosmernih virov do enosmernega stroja v elektrarnah. Medtem ko enosmerni motor poganja nekatere naprave, kot so stružnice, ventilatorji, centrifugalne črpalke, tiskarne, električne lokomotive, dvigala, žerjavi, tekoči trakovi, valjarne, avtorikše, ledomati itd. Tu je vprašanje za vas, kaj je komutacija v enosmernem stroju?