1. Ταξινόμηση κινητήρων συνεχούς ρεύματος
1. Κινητήρας συνεχούς ρεύματος χωρίς ψήκτρες:
Ο κινητήρας συνεχούς ρεύματος χωρίς ψήκτρες ανταλλάσσει τον στάτορα και τον ρότορα του συνηθισμένου κινητήρα συνεχούς ρεύματος.Ο ρότορας του είναι ένας μόνιμος μαγνήτης για τη δημιουργία ροής διακένου αέρα: ο στάτορας είναι ένας οπλισμός και αποτελείται από πολυφασικές περιελίξεις.Στη δομή, είναι παρόμοιος με τον σύγχρονο κινητήρα μόνιμου μαγνήτη.Η δομή του στάτορα κινητήρα συνεχούς ρεύματος χωρίς ψήκτρες είναι η ίδια με αυτή ενός συνηθισμένου σύγχρονου κινητήρα ή ενός επαγωγικού κινητήρα. Οι πολυφασικές περιελίξεις (τριφασικές, τετραφασικές, πενταφασικές κ.λπ.) είναι ενσωματωμένες στον πυρήνα του σιδήρου. Οι περιελίξεις μπορούν να συνδεθούν σε αστέρι ή δέλτα και να συνδεθούν με Οι σωλήνες ισχύος του μετατροπέα συνδέονται για λογική εναλλαγή.Ο ρότορας χρησιμοποιεί ως επί το πλείστον υλικά σπάνιων γαιών με υψηλή καταναγκαστική δύναμη και υψηλή πυκνότητα παραμονής, όπως κοβάλτιο σαμάριο ή σίδηρο βόριο νεοδυμίου. Λόγω των διαφορετικών θέσεων των μαγνητικών υλικών στους μαγνητικούς πόλους, μπορεί να χωριστεί σε επιφανειακούς μαγνητικούς πόλους, ενσωματωμένους μαγνητικούς πόλους και δακτυλίους μαγνητικούς πόλους.Δεδομένου ότι το σώμα του κινητήρα είναι ένας κινητήρας μόνιμου μαγνήτη, είναι συνηθισμένο να αποκαλείται ο κινητήρας συνεχούς ρεύματος χωρίς ψήκτρες που ονομάζεται επίσης κινητήρας συνεχούς ρεύματος χωρίς ψήκτρες μόνιμου μαγνήτη.
Οι κινητήρες συνεχούς ρεύματος χωρίς ψήκτρες αναπτύχθηκαν τα τελευταία χρόνια με την ανάπτυξη της τεχνολογίας μικροεπεξεργαστών και την εφαρμογή νέων ηλεκτρονικών ισχύοςσυσκευές με υψηλή συχνότητα μεταγωγής και χαμηλή κατανάλωση ενέργειας, καθώς και τη βελτιστοποίηση των μεθόδων ελέγχου και την εμφάνιση υλικών μόνιμου μαγνήτη χαμηλού κόστους και υψηλού επιπέδου. Αναπτύχθηκε ένας νέος τύπος κινητήρα DC.
Οι κινητήρες συνεχούς ρεύματος χωρίς ψήκτρες όχι μόνο διατηρούν την καλή απόδοση ρύθμισης ταχύτητας των παραδοσιακών κινητήρων συνεχούς ρεύματος, αλλά έχουν επίσης τα πλεονεκτήματα της μη ολισθαίνουσας επαφής και σπινθήρων μεταγωγής, υψηλής αξιοπιστίας, μεγάλης διάρκειας ζωής και χαμηλού θορύβου, επομένως χρησιμοποιούνται ευρέως στην αεροδιαστημική, εργαλειομηχανές CNC , ρομπότ, ηλεκτρικά οχήματα κ.λπ. , περιφερειακά υπολογιστών και οικιακές συσκευές έχουν χρησιμοποιηθεί ευρέως.
Σύμφωνα με διαφορετικές μεθόδους τροφοδοσίας, οι κινητήρες συνεχούς ρεύματος χωρίς ψήκτρες μπορούν να χωριστούν σε δύο κατηγορίες: κινητήρες συνεχούς ρεύματος χωρίς ψήκτρες τετραγωνικού κύματος, των οποίων η κυματομορφή οπίσθιου EMF και η κυματομορφή ρεύματος τροφοδοσίας είναι και τα δύο ορθογώνια κύματα, γνωστά και ως σύγχρονοι κινητήρες μόνιμου μαγνήτη ορθογώνιου κύματος. Ο βουρτσισμένος κινητήρας συνεχούς ρεύματος, η πίσω κυματομορφή EMF και η κυματομορφή του ρεύματος τροφοδοσίας είναι και τα δύο ημιτονοειδή κύματα.
2. Βουρτσισμένος κινητήρας συνεχούς ρεύματος
(1) Μοτέρ DC μόνιμου μαγνήτη
Διαίρεση κινητήρα DC μόνιμου μαγνήτη: κινητήρας συνεχούς ρεύματος μόνιμου μαγνήτη σπανίων γαιών, κινητήρας συνεχούς ρεύματος μόνιμου μαγνήτη φερρίτη και κινητήρα συνεχούς ρεύματος μόνιμου μαγνήτη alnico.
① Κινητήρας συνεχούς ρεύματος μόνιμου μαγνήτη σπανίων γαιών: Μικρός σε μέγεθος και καλύτερος σε απόδοση, αλλά ακριβός, που χρησιμοποιείται κυρίως στην αεροδιαστημική, τους υπολογιστές, τα όργανα κάτω οπής κ.λπ.
② Κινητήρας DC μόνιμου μαγνήτη φερρίτη: Το σώμα μαγνητικού πόλου από υλικό φερρίτη είναι φθηνό και έχει καλή απόδοση και χρησιμοποιείται ευρέως σε οικιακές συσκευές, αυτοκίνητα, παιχνίδια, ηλεκτρικά εργαλεία και άλλα πεδία.
③ Μοτέρ DC μόνιμου μαγνήτη Alnico: Πρέπει να καταναλώνει πολλά πολύτιμα μέταλλα και η τιμή είναι υψηλή, αλλά έχει καλή προσαρμοστικότητα σε υψηλή θερμοκρασία. Χρησιμοποιείται σε περιπτώσεις όπου η θερμοκρασία περιβάλλοντος είναι υψηλή ή απαιτείται σταθερότητα θερμοκρασίας του κινητήρα.
(2) Ηλεκτρομαγνητικός κινητήρας συνεχούς ρεύματος.
Διαίρεση ηλεκτρομαγνητικού κινητήρα συνεχούς ρεύματος: κινητήρας συνεχούς ρεύματος με διέγερση σειράς, κινητήρας συνεχούς ρεύματος με διέγερση με διακλάδωση, κινητήρας συνεχούς ρεύματος με διέγερση ξεχωριστά και κινητήρα συνεχούς διέγερσης με σύνθετη διέγερση.
① Διεγερμένος κινητήρας συνεχούς ρεύματος σειράς: Το ρεύμα συνδέεται σε σειρά, διακλαδίζεται και η περιέλιξη πεδίου συνδέεται σε σειρά με τον οπλισμό, επομένως το μαγνητικό πεδίο σε αυτόν τον κινητήρα αλλάζει σημαντικά με την αλλαγή του ρεύματος του οπλισμού.Για να μην προκληθούν μεγάλες απώλειες και πτώση τάσης στην περιέλιξη διέγερσης, όσο μικρότερη είναι η αντίσταση της περιέλιξης διέγερσης, τόσο το καλύτερο, επομένως ο κινητήρας διέγερσης σειράς DC συνήθως τυλίγεται με παχύτερο σύρμα και ο αριθμός των στροφών του είναι μικρότερος.
② Κινητήρας συνεχούς ρεύματος με διέγερση διακλάδωσης: Η περιέλιξη πεδίου του κινητήρα συνεχούς ρεύματος με διέγερση διακλάδωσης συνδέεται παράλληλα με την περιέλιξη του οπλισμού. Ως γεννήτρια διακλάδωσης, η τάση ακροδεκτών από τον ίδιο τον κινητήρα παρέχει ισχύ στην περιέλιξη πεδίου. ως κινητήρας διακλάδωσης, η περιέλιξη πεδίου Μοιράζεται το ίδιο τροφοδοτικόμε τον οπλισμό , είναι το ίδιο με τον ξεχωριστά διεγερμένο κινητήρα DC από άποψη απόδοσης.
③ Ξεχωριστά διεγερμένος κινητήρας συνεχούς ρεύματος: Η περιέλιξη πεδίου δεν έχει ηλεκτρική σύνδεση με τον οπλισμό και το κύκλωμα πεδίου τροφοδοτείται από άλλο τροφοδοτικό συνεχούς ρεύματος.Επομένως, το ρεύμα πεδίου δεν επηρεάζεται από την τάση ακροδεκτών του οπλισμού ή το ρεύμα του οπλισμού.
④ Κινητήρας συνεχούς διέγερσης από σύνθετα: Ο κινητήρας συνεχούς ρεύματος που διεγείρεται από την ένωση έχει δύο περιελίξεις διέγερσης, διέγερση διακλάδωσης και διέγερση σειράς. Εάν η μαγνητοκινητική δύναμη που δημιουργείται από την περιέλιξη διέγερσης σειράς είναι στην ίδια κατεύθυνση με τη μαγνητοκινητική δύναμη που δημιουργείται από την περιέλιξη διέγερσης διακλάδωσης, ονομάζεται διέγερση ένωσης προϊόντος.Εάν οι κατευθύνσεις των δύο μαγνητοκινητικών δυνάμεων είναι αντίθετες, ονομάζεται διαφορική σύνθετη διέγερση.
2. Αρχή λειτουργίας του κινητήρα συνεχούς ρεύματος
Υπάρχει ένας μόνιμος μαγνήτης σε σχήμα δακτυλίου στερεωμένος μέσα στον κινητήρα συνεχούς ρεύματος και το ρεύμα περνά μέσα από το πηνίο στον ρότορα για να δημιουργήσει μια δύναμη αμπέρ. Όταν το πηνίο στον ρότορα είναι παράλληλο με το μαγνητικό πεδίο, η κατεύθυνση του μαγνητικού πεδίου θα αλλάξει όταν συνεχίσει να περιστρέφεται, έτσι η βούρτσα στο άκρο του ρότορα θα αλλάξει Οι πλάκες είναι εναλλάξ σε επαφή, έτσι ώστε η κατεύθυνση του το ρεύμα στο πηνίο αλλάζει επίσης και η κατεύθυνση της παραγόμενης δύναμης Lorentz παραμένει αμετάβλητη, έτσι ο κινητήρας μπορεί να συνεχίσει να περιστρέφεται προς μία κατεύθυνση
Η αρχή λειτουργίας της γεννήτριας συνεχούς ρεύματος είναι να μετατρέπει την ηλεκτροκινητική δύναμη εναλλασσόμενου ρεύματος που προκαλείται στο πηνίο του οπλισμού σε ηλεκτροκινητική δύναμη συνεχούς ρεύματος όταν αυτή έλκεται από το άκρο της βούρτσας από τον μεταγωγέα και το φαινόμενο μεταγωγής της βούρτσας.
Η κατεύθυνση της επαγόμενης ηλεκτροκινητικής δύναμης καθορίζεται σύμφωνα με τον κανόνα του δεξιού χεριού (η γραμμή του μαγνητικού πεδίου δείχνει την παλάμη του χεριού, ο αντίχειρας δείχνει την κατεύθυνση κίνησης του αγωγού και η κατεύθυνση των άλλων τεσσάρων δακτύλων είναι η κατεύθυνση της επαγόμενης ηλεκτροκινητικής δύναμης στον αγωγό).
Η κατεύθυνση της δύναμης που ασκείται στον αγωγό καθορίζεται από τον κανόνα της αριστερής πλευράς.Αυτό το ζεύγος ηλεκτρομαγνητικών δυνάμεων σχηματίζει μια ροπή που επενεργεί στον οπλισμό. Αυτή η ροπή ονομάζεται ηλεκτρομαγνητική ροπή στην περιστρεφόμενη ηλεκτρική μηχανή. Η κατεύθυνση της ροπής είναι αριστερόστροφα, προσπαθώντας να κάνει τον οπλισμό να περιστραφεί αριστερόστροφα.Εάν αυτή η ηλεκτρομαγνητική ροπή μπορεί να υπερνικήσει τη ροπή αντίστασης στον οπλισμό (όπως η ροπή αντίστασης που προκαλείται από την τριβή και άλλες ροπές φορτίου), ο οπλισμός μπορεί να περιστραφεί αριστερόστροφα.
Ώρα δημοσίευσης: Μαρ-18-2023