Bugün insan uygarlığını ve yüksek teknolojili toplumu elektriksiz hayal etmek imkansız. Elektrikli cihazların çalışmasını sağlayan ana cihazlardan biri motordur. Bu makine, endüstriden (fanlar, kırıcılar, kompresörler) ev kullanımına (çamaşır makineleri, matkaplar, vb.) kadar en geniş dağıtımı bulmuştur. Ama bir elektrik motorunun çalışma prensibi nedir?
Hedef
Elektrik motorunun çalışma prensibi ve temel amaçları, teknolojik işlemlerin gerçekleştirilmesi için gerekli mekanik enerjiyi çalışan gövdelere aktarmaktır. Şebekeden tüketilen elektrik nedeniyle motorun kendisi üretir. Esasen, bir elektrik motorunun çalışma prensibi, elektrik enerjisini mekanik enerjiye dönüştürmektir. Birim zamanda ürettiği mekanik enerji miktarına güç denir.
Görüntülemelermotorlar
Besleme ağının özelliklerine bağlı olarak, iki ana motor türü ayırt edilebilir: doğrudan ve alternatif akımda. En yaygın DC makineleri, seri, bağımsız ve karışık uyarımlı motorlardır. AC motorlara örnek olarak senkron ve asenkron makineler verilebilir. Görünen çeşitliliğe rağmen, herhangi bir amaç için bir elektrik motorunun cihazı ve çalışma prensibi, bir iletkenin akım ve bir manyetik alanla veya kalıcı bir mıknatısın (ferromanyetik nesne) bir manyetik alanla etkileşimine dayanır.
Mevcut döngü - motorun bir prototipi
Bir elektrik motorunun çalışma prensibi gibi bir konudaki ana nokta, torkun görünümü olarak adlandırılabilir. Bu fenomen, iki iletken ve bir mıknatıstan oluşan akımlı bir çerçeve örneği kullanılarak düşünülebilir. İletkenlere akım, dönen çerçevenin eksenine sabitlenmiş kontak halkaları aracılığıyla sağlanır. Ünlü sol el kuralına göre, eksen etrafında bir tork oluşturacak olan kuvvetler çerçeveye etki edecektir. Bu toplam kuvvetin etkisi altında saat yönünün tersine dönecektir. Bu dönme momentinin manyetik indüksiyon (B), akım gücü (I), çerçeve alanı (S) ile doğru orantılı olduğu ve alan çizgileri ile ikincisinin ekseni arasındaki açıya bağlı olduğu bilinmektedir. Ancak, yönü değişen bir anın etkisi altında çerçeve salınım yapacaktır. Kalıcı bir yapı oluşturmak için neler yapılabilir?talimatlar? Burada iki seçenek var:
- çerçevedeki elektrik akımının yönünü ve iletkenlerin mıknatısın kutuplarına göre konumunu değiştirin;
- Çerçeve aynı yönde dönerken alanın yönünü değiştirin.
İlk seçenek DC motorlar için kullanılır. İkincisi ise AC motorun prensibidir.
Mıknatısa göre akımın yönünü değiştirme
Çerçevenin iletkenindeki yüklü parçacıkların hareket yönünü akımla değiştirebilmek için bu yönü iletkenlerin konumuna göre ayarlayacak bir cihaza ihtiyacınız var. Bu tasarım, döngüye akım sağlamaya yarayan kayar kontakların kullanılmasıyla gerçekleştirilir. Bir halka ikisinin yerini aldığında, çerçeve yarım tur döndüğünde akımın yönü tersine çevrilir ve tork onu korur. Bir halkanın birbirinden izole edilmiş iki yarıdan oluştuğuna dikkat etmek önemlidir.
DC makine tasarımı
Yukarıdaki örnek bir DC motorun çalışma prensibidir. Gerçek makine, elbette, armatür sarımını oluşturmak için düzinelerce çerçevenin kullanıldığı daha karmaşık bir tasarıma sahiptir. Bu sargının iletkenleri, silindirik bir ferromanyetik çekirdekteki özel oluklara yerleştirilmiştir. Sargıların uçları, bir toplayıcı oluşturan yalıtılmış halkalara bağlanmıştır. Sargı, komütatör ve çekirdek, motorun gövdesi üzerindeki yataklarda dönen bir armatürdür. Uyarıcı manyetik alan, muhafazada bulunan kalıcı mıknatısların kutupları tarafından oluşturulur. Sargı şebekeye bağlıdır ve armatür devresinden bağımsız veya seri olarak açılabilir. İlk durumda, elektrik motoru ikinci sırada bağımsız uyarmaya sahip olacaktır. Aynı anda iki tür sargı bağlantısı kullanıldığında karışık bir uyarma tasarımı da vardır.
Senkron makine
Senkron motorun çalışma prensibi dönen bir manyetik alan oluşturmaktır. Daha sonra bu alana doğru yönde sabit bir akımla aerodinamik iletkenleri yerleştirmeniz gerekir. Endüstride oldukça yaygınlaşan bir senkron motorun çalışma prensibi, akımlı bir döngü ile yukarıdaki örneğe dayanmaktadır. Mıknatıs tarafından oluşturulan dönen alan, şebekeye bağlı bir sargı sistemi kullanılarak oluşturulur. Üç fazlı sargılar genellikle kullanılır, ancak tek fazlı bir AC motorun çalışma prensibi, belki de tasarım özellikleri göz önüne alındığında önemli olmayan fazların sayısı dışında, üç fazlı olandan farklı olmayacaktır. Sargılar, çevre çevresinde bir miktar kayma ile stator yuvalarına yerleştirilir. Bu, oluşan hava boşluğunda dönen bir manyetik alan oluşturmak için yapılır.
Senkronizm
Çok önemli bir nokta, elektrik motorunun senkron çalışmasıdır.yukarıdaki yapı. Manyetik alan rotor sargısındaki akımla etkileşime girdiğinde, stator üzerinde oluşan manyetik alanın dönüşüne göre senkronize olacak olan motorun dönüş sürecinin kendisi oluşur. Direncin neden olduğu maksimum torka ulaşılana kadar senkronizasyon korunacaktır. Yük artarsa makine senkronizasyondan çıkabilir.
Endüksiyon motoru
Asenkron bir elektrik motorunun çalışma prensibi, rotor üzerinde dönen bir manyetik alan ve kapalı çerçevelerin (konturlar) varlığıdır - dönen kısım. Manyetik alan, senkron motorda olduğu gibi oluşturulur - statorun oluklarında bulunan ve alternatif bir voltaj şebekesine bağlı sargıların yardımıyla. Rotor sargıları bir düzine kapalı döngü çerçevesinden oluşur ve genellikle iki tür yürütmeye sahiptir: faz ve kısa devre. AC motorun her iki versiyonda da çalışma prensibi aynıdır, sadece tasarım değişir. Sincap kafesli rotor durumunda (sincap kafesi olarak da bilinir), sargı, erimiş alüminyum ile yarıklara dökülür. Faz sargısının imalatında, her fazın uçları, motor devrini kontrol etmek için gerekli olan ilave dirençlerin devreye dahil edilmesine izin vereceğinden, kayar kontak halkaları kullanılarak dışarı çıkarılır.
Çekiş makinesi
Çekiş motorunun çalışma prensibi DC motorunkine benzer. Besleme ağından akım, bir yükseltici transformatöre verilir. Daha ileriüç fazlı alternatif akım, özel çekiş trafo merkezlerine iletilir. Bir doğrultucu var. AC'yi DC'ye dönüştürür. Şemaya göre, kutuplarından biri kontak tellerine, ikincisi - doğrudan raylara gerçekleştirilir. Birçok çekiş mekanizmasının yerleşik endüstriyelden (50 Hz) farklı bir frekansta çalıştığı unutulmamalıdır. Bu nedenle, çalışma prensibi frekansları dönüştürmek ve bu özelliği kontrol etmek olan bir elektrik motoru için bir frekans dönüştürücü kullanılır.
Yükseltilmiş pantografta, başlatma reostatlarının ve kontaktörlerin bulunduğu bölmelere voltaj verilir. Kontrolörler yardımıyla reostatlar, bojilerin dingillerinde bulunan cer motorlarına bağlanır. Onlardan, akım lastiklerden raylara akar ve ardından çekiş alt istasyonuna geri döner ve böylece elektrik devresini tamamlar.
