מהם הסיווגים של מנועי DC? מהו עקרון העבודה של מנועי DC?

　1.　סיווג מנועי DC

1. מנוע DC ללא מברשות:

מנוע DC ללא מברשות אמור להחליף את הסטטור והרוטור של מנוע ה-DC הרגיל.הרוטור שלו הוא מגנט קבוע ליצירת שטף מרווח אוויר: הסטטור הוא אבזור ומורכב מפיתולים רב-פאזיים.במבנה, זה דומה למנוע סינכרוני מגנט קבוע.המבנה של סטטור מנוע DC ללא מברשות זהה לזה של מנוע סינכרוני רגיל או מנוע אינדוקציה. בליבת הברזל מוטמעים פיתולים רב-פאזיים (תלת-פאזי, ארבע-פאזי, חמישה-פאזי וכו'). ניתן לחבר את הפיתולים בכוכב או בדלתא, ולחבר אותם עם צינורות הכוח של המהפך מחוברים לתיווך סביר.הרוטור משתמש בעיקר בחומרי אדמה נדירים בעלי כוח כפייה גבוה וצפיפות רמננטיות גבוהה כגון קובלט סמריום או בורון ברזל ניאודימיום. בשל המיקומים השונים של החומרים המגנטיים בקטבים המגנטיים, ניתן לחלק אותו לקטבים מגנטיים משטחים, קטבים מגנטיים משובצים וקטבים מגנטיים טבעתיים.מכיוון שגוף המנוע הוא מנוע מגנט קבוע, נהוג לקרוא למנוע DC ללא מברשות הנקרא גם מנוע DC ללא מברשות מגנט קבוע.

מנועי DC ללא מברשות מפותחים בשנים האחרונות עם התפתחות טכנולוגיית המיקרו-מעבד ויישום אלקטרוני הכוח החדשמכשירים עם תדירות מיתוג גבוהה וצריכת חשמל נמוכה, כמו גם אופטימיזציה של שיטות בקרה והופעת חומרים מגנטים קבועים בעלות נמוכה ברמה גבוהה. סוג חדש של מנוע DC פותח.

מנועי DC ללא מברשות לא רק שומרים על ביצועי ויסות המהירות הטובים של מנועי DC מסורתיים, אלא יש להם גם את היתרונות של חוסר מגע הזזה וניצוצות תנועה, אמינות גבוהה, חיי שירות ארוכים ורעש נמוך, כך שהם נמצאים בשימוש נרחב בכלי תעופה וחלל, כלי מכונת CNC , רובוטים, כלי רכב חשמליים וכו', ציוד היקפי למחשבים ומכשירי חשמל ביתיים היו בשימוש נרחב.

על פי שיטות אספקת חשמל שונות, ניתן לחלק את מנועי DC ללא מברשות לשתי קטגוריות: מנועי DC ללא מברשות גלים ריבועיים, שצורת הגל האחורית של EMF וצורת גל זרם האספקה ​​הם שניהם גלים מלבניים, הידועים גם כמנועים סינכרוניים של גל קבוע מגנט; מנוע DC מוברש, צורת גל ה-EMF האחורית שלו וצורת גל זרם האספקה ​​הם שניהם גלי סינוס.

2. מנוע DC מוברש

(1) מנוע DC מגנט קבוע

חלוקת מנוע DC מגנט קבוע: מנוע DC מגנט קבוע של כדור הארץ נדיר, מנוע DC מגנט קבוע פריט ומנוע DC מגנט קבוע של אלניקו.

① מנוע DC מגנט קבוע לאדמה נדירה: קטן בגודלו וביצועים טובים יותר, אך יקר, משמש בעיקר בתעופה וחלל, מחשבים, מכשירים למטה וכו'.

② מנוע DC מגנט קבוע של פריט: גוף הקוטב המגנטי העשוי מחומר פריט הוא זול ובעל ביצועים טובים, והוא נמצא בשימוש נרחב במכשירי חשמל ביתיים, מכוניות, צעצועים, כלים חשמליים ותחומים אחרים.

③ מנוע DC מגנט קבוע של Alnico: הוא צריך לצרוך הרבה מתכות יקרות, והמחיר גבוה, אבל יש לו יכולת הסתגלות טובה לטמפרטורה גבוהה. הוא משמש במקרים שבהם טמפרטורת הסביבה גבוהה או נדרשת יציבות הטמפרטורה של המנוע.

(2) מנוע DC אלקטרומגנטי.

חלוקה של מנוע DC אלקטרומגנטי: מנוע DC נרגש מסדרה, מנוע DC נרגש בshunt, מנוע DC נרגש בנפרד ומנוע DC נרגש מורכב.

① מנוע DC נרגש מסדרה: הזרם מחובר בסדרה, ב-shunted, ופיתול השדה מחובר בסדרה עם האבזור, כך שהשדה המגנטי במנוע זה משתנה באופן משמעותי עם שינוי זרם האבזור.כדי לא לגרום לאובדן גדול ולנפילת מתח בפיתול העירור, ככל שההתנגדות של פיתול העירור קטנה יותר, כך ייטב, ולכן מנוע העירור מסדרת DC מפותל בדרך כלל עם חוט עבה יותר, ומספר הסיבובים שלו קטן.

② מנוע DC נרגש של shunt: סלילה השדה של מנוע ה-DC הנרגש בshunt מחובר במקביל לליפוף האבזור. כמחולל shunt, המתח המסוף מהמנוע עצמו מספק כוח לליפוף השדה; כמנוע shunt, השדה מתפתל חולק את אותו ספק כוחעם האבזור, זה זהה למנוע DC הנרגש בנפרד מבחינת ביצועים.

③ מנוע DC נרגש בנפרד: לליפוף השדה אין חיבור חשמלי עם האבזור, ומעגל השדה מסופק על ידי ספק כוח DC אחר.לכן זרם השדה אינו מושפע ממתח מסוף האבזור או מזרם האבזור.

④ מנוע DC מעורער במתחם: למנוע DC המעורב במתחם יש שתי פיתולי עירור, עירור shunt ועירור סדרתי. אם הכוח המגנטו-מוטיב שנוצר על ידי פיתול העירור הסדרתי הוא באותו כיוון כמו הכוח המגנטו-מוטיב שנוצר על ידי פיתול עירור ה-shunt, זה נקרא עירור תרכובת המוצר.אם הכיוונים של שני הכוחות המגנטו-מוטיבים מנוגדים, זה נקרא עירור תרכובת דיפרנציאלית.

2. עקרון עבודה של מנוע DC

יש מגנט קבוע בצורת טבעת קבוע בתוך מנוע DC, והזרם עובר דרך הסליל על הרוטור כדי ליצור כוח אמפר. כאשר הסליל על הרוטור מקביל לשדה המגנטי, כיוון השדה המגנטי ישתנה כאשר הוא ימשיך להסתובב, ולכן המברשת בקצה הרוטור תחליף הלוחות במגע לסירוגין, כך שהכיוון של הזרם על הסליל משתנה גם הוא, והכיוון של כוח לורנץ שנוצר נשאר ללא שינוי, כך שהמנוע יכול להמשיך להסתובב בכיוון אחד

עקרון העבודה של מחולל DC הוא להמיר את הכוח האלקטרו-מוטיבי AC המושרה בסליל האבזור לכוח אלקטרו-מוטיבי DC כאשר הוא נמשך החוצה מקצה המברשת על ידי הקומוטטור והשפעת הקומוטציה של המברשת.

כיוון הכוח האלקטרומוטיבי המושרה נקבע על פי כלל יד ימין (קו השדה המגנטי מצביע על כף היד, האגודל מצביע על כיוון התנועה של המוליך, וכיוון ארבע האצבעות האחרות הוא כיוון הכוח האלקטרומוטיבי המושרה במוליך).

כיוון הכוח הפועל על המוליך נקבע על ידי כלל יד שמאל.צמד הכוחות האלקטרומגנטיים הזה יוצר מומנט הפועל על האבזור. מומנט זה נקרא מומנט אלקטרומגנטי במכונה החשמלית המסתובבת. כיוון המומנט הוא נגד כיוון השעון, מנסה לגרום לאבזור להסתובב נגד כיוון השעון.אם מומנט אלקטרומגנטי זה יכול להתגבר על מומנט ההתנגדות על האבזור (כגון מומנט ההתנגדות הנגרם מחיכוך ומומנט עומס אחרים), האבזור יכול להסתובב נגד כיוון השעון.