1. طبقه بندی موتورهای DC
1. موتور DC بدون جاروبک:
موتور DC بدون جاروبک برای تبادل استاتور و روتور موتور DC معمولی است.روتور آن یک آهنربای دائمی برای تولید شار شکاف هوا است: استاتور یک آرمیچر است و از سیم پیچ های چند فازی تشکیل شده است.در ساختار، شبیه به موتور سنکرون آهنربای دائم است.ساختار استاتور موتور DC بدون جاروبک مانند موتور سنکرون معمولی یا موتور القایی است. سیم پیچ های چند فاز (سه فاز، چهار فاز، پنج فاز و ...) در هسته آهنی تعبیه شده است. سیم پیچ ها را می توان به صورت ستاره یا مثلث متصل کرد و با لوله های برق اینورتر برای کموتاسیون معقول وصل می شود.روتور بیشتر از مواد خاکی کمیاب با نیروی اجباری بالا و چگالی ماندگاری بالا مانند کبالت ساماریم یا آهن نئودیمیم بور استفاده می کند. با توجه به موقعیت های مختلف مواد مغناطیسی در قطب های مغناطیسی، می توان آن را به قطب های مغناطیسی سطحی، قطب های مغناطیسی تعبیه شده و قطب های مغناطیسی حلقه تقسیم کرد.از آنجایی که بدنه موتور یک موتور آهنربای دائمی است، مرسوم است که موتور DC بدون جاروبک را موتور DC بدون جاروبک بدون جاروبک نیز می نامند.
موتورهای DC بدون جاروبک در سال های اخیر با توسعه فناوری ریزپردازنده و استفاده از الکترونیک قدرت جدید توسعه یافته اند.دستگاه هایی با فرکانس سوئیچینگ بالا و مصرف انرژی کم و همچنین بهینه سازی روش های کنترل و ظهور مواد آهنربای دائم کم هزینه و سطح بالا. نوع جدیدی از موتور DC توسعه یافته است.
موتورهای DC بدون جاروبک نه تنها عملکرد تنظیم سرعت خوب موتورهای DC سنتی را حفظ می‌کنند، بلکه از مزایای عدم تماس لغزشی و جرقه‌های کموتاسیون، قابلیت اطمینان بالا، عمر طولانی و سر و صدای کم برخوردار هستند، بنابراین به طور گسترده در هوافضا، ماشین‌آلات CNC استفاده می‌شوند. ، ربات ها، وسایل نقلیه الکتریکی و غیره، لوازم جانبی کامپیوتر و لوازم خانگی به طور گسترده مورد استفاده قرار گرفته اند.
با توجه به روش های مختلف منبع تغذیه، موتورهای براشلس DC را می توان به دو دسته تقسیم کرد: موتورهای DC بدون جاروبک موج مربعی، که شکل موج EMF پشتی و شکل موج جریان منبع تغذیه هر دو موج مستطیل شکل هستند که به عنوان موتورهای سنکرون مغناطیس دائم موج مستطیلی نیز شناخته می شوند. موتور DC برس خورده، شکل موج EMF پشتی آن و شکل موج جریان منبع، هر دو موج سینوسی هستند.
2. موتور DC برس خورده
(1) موتور DC آهنربای دائم
تقسیم موتور DC آهنربای دائم: موتور DC آهنربای دائمی خاکی کمیاب، موتور DC آهنربای دائمی فریت و موتور DC آهنربای دائم آلنیکو.
① موتور DC آهنربای دائمی خاکی کمیاب: از نظر اندازه کوچک و عملکرد بهتری دارد، اما گران است، عمدتاً در هوافضا، رایانه ها، ابزارهای پایین چاه و غیره استفاده می شود.
② موتور DC آهنربای دائمی فریت: بدنه قطب مغناطیسی ساخته شده از مواد فریت ارزان است و عملکرد خوبی دارد و به طور گسترده در لوازم خانگی، اتومبیل، اسباب بازی، ابزار الکتریکی و سایر زمینه ها استفاده می شود.
③ موتور DC آهنربای دائم Alnico: نیاز به مصرف مقدار زیادی فلزات گرانبها دارد و قیمت آن بالا است، اما سازگاری خوبی با دمای بالا دارد. در مواقعی که دمای محیط بالاست یا به پایداری دمای موتور نیاز است استفاده می شود.
(2) موتور DC الکترومغناطیسی.
تقسیم موتور DC الکترومغناطیسی: موتور DC تحریک شده سری، موتور DC تحریک شده شنت، موتور DC تحریک شده جداگانه و موتور DC تحریک شده ترکیبی.
① موتور DC تحریک شده سری: جریان به صورت سری وصل می شود، شنت می شود و سیم پیچ میدان به صورت سری به آرمیچر متصل می شود، بنابراین میدان مغناطیسی در این موتور با تغییر جریان آرمیچر به طور قابل توجهی تغییر می کند.برای اینکه باعث تلفات و افت ولتاژ زیاد در سیم پیچ تحریک نشود، هر چه مقاومت سیم پیچ تحریک کمتر باشد، بهتر است، بنابراین موتور تحریک سری DC معمولاً با سیم ضخیم تر پیچ می شود و تعداد دورهای آن کمتر است.
② موتور DC تحریک شده شنت: سیم پیچ میدانی موتور DC برانگیخته شنت به موازات سیم پیچ آرمیچر متصل می شود. به عنوان یک ژنراتور شنت، ولتاژ ترمینال از خود موتور، برق را به سیم پیچ میدان تامین می کند. به عنوان یک موتور شنت، سیم پیچ میدان به اشتراک گذاری منبع تغذیه یکسانبا آرمیچر، از نظر کارایی مانند موتور DC با تحریک جداگانه است.
③ موتور DC به طور جداگانه برانگیخته شده: سیم پیچ میدان هیچ اتصال الکتریکی با آرمیچر ندارد و مدار میدان توسط منبع تغذیه DC دیگری تامین می شود.بنابراین جریان میدان تحت تأثیر ولتاژ پایانه آرمیچر یا جریان آرمیچر قرار نمی گیرد.
④ موتور DC با تحریک مرکب: موتور DC با تحریک ترکیبی دارای دو سیم پیچ تحریک، تحریک شنت و تحریک سری است. اگر نیروی مغناطیسی ایجاد شده توسط سیم پیچ تحریک سری هم جهت نیروی مغناطیسی ایجاد شده توسط سیم پیچ تحریک شنت باشد، آن را تحریک ترکیبی محصول می نامند.اگر جهت دو نیروی محرکه مغناطیسی مخالف باشد، به آن تحریک ترکیبی دیفرانسیل می گویند.
2. اصل کار موتور DC
یک آهنربای دائمی حلقه‌ای شکل در داخل موتور DC ثابت است و جریان از سیم پیچ روی روتور عبور می‌کند تا نیروی آمپر ایجاد کند. هنگامی که سیم پیچ روی روتور موازی با میدان مغناطیسی باشد، جهت میدان مغناطیسی با ادامه چرخش تغییر می کند، بنابراین برس در انتهای روتور تغییر می کند. صفحات به طور متناوب در تماس هستند، به طوری که جهت جریان روی سیم پیچ نیز تغییر می کند و جهت نیروی لورنتس ایجاد شده بدون تغییر باقی می ماند، بنابراین موتور می تواند در یک جهت به چرخش خود ادامه دهد.
اصل کار ژنراتور DC تبدیل نیروی الکتروموتور AC القا شده در سیم پیچ آرمیچر به نیروی الکتروموتور DC زمانی است که از انتهای برس توسط کموتاتور و اثر کموتاسیون برس خارج می شود.
جهت نیروی الکتروموتور القا شده بر اساس قانون دست راست تعیین می شود (خط میدان مغناطیسی به کف دست اشاره می کند، شست به جهت حرکت هادی اشاره می کند و جهت چهار انگشت دیگر برابر است. جهت نیروی حرکتی القایی در هادی).
جهت نیروی وارد بر هادی توسط قانون سمت چپ تعیین می شود.این جفت نیروی الکترومغناطیسی یک گشتاور بر روی آرمیچر ایجاد می کند. این گشتاور در ماشین الکتریکی دوار، گشتاور الکترومغناطیسی نامیده می شود. جهت گشتاور در خلاف جهت عقربه های ساعت است، تلاش می شود تا آرمیچر در خلاف جهت عقربه های ساعت بچرخد.اگر این گشتاور الکترومغناطیسی بتواند بر گشتاور مقاومت روی آرمیچر (مانند گشتاور مقاومتی ناشی از اصطکاک و سایر گشتاورهای بار) غلبه کند، آرمیچر می تواند در خلاف جهت عقربه های ساعت بچرخد.
زمان ارسال: مارس-18-2023