Likströmsmotor

Den aktuella versionen av sidan har ännu inte granskats av erfarna bidragsgivare och kan skilja sig väsentligt från versionen som granskades den 29 juli 2021; kontroller kräver 4 redigeringar .

DC-elektrisk motor ( DC ) är en elektrisk likströmsmaskin som omvandlar elektrisk likströmsenergi till mekanisk energi .

Historik

1834 byggde Jacobi, Boris Semyonovich en elektrisk motor baserad på principen om attraktion och repulsion mellan elektromagneter.
1839 byggde Jacobi, Boris Semyonovich en båt med en likströmsmotor.

Beskrivning av samlaren DPT

Denna motor kan också kallas en synkron DC-maskin med självsynkronisering. Den enklaste motorn, som är en likströmsmaskin , består av en permanentmagnet på en induktor ( stator ), en elektromagnet med uttalade poler på ankaret (ett tvåstifts ankare med uttalade poler och en lindning), en borstsamlarenhet med två tallrikar ( lameller ) och två borstar.

Den enklaste motorn har två rotorlägen (två "döda punkter"), varifrån självstart är omöjligt och ojämnt vridmoment. I den första approximationen är statorpolernas magnetfält enhetligt (homogent). I det här fallet är vridmomentet:

M_{s}=s\cdot 2\cdot B\cdot I\cdot L\cdot r\cdot \sin(w\cdot t)

var är antalet varv på rotorlindningen, $s$

$B$ - induktion av statorpolernas magnetfält,

$jag$ - ström i rotorlindningen [A],

$L$ — längden på lindningens arbetsdel [m],

$r$ — avstånd från rotoraxeln till den arbetande delen av rotorlindningens varv ( radie ) [m],

$\synd$ - sinus för vinkeln mellan riktningen för statorns nord-sydliga pol och samma riktning i rotorn [rad],

$w$ — vinkelhastighet [rad/sek],

$t$ — tid [sek].

På grund av närvaron av borstarnas vinkelbredd och vinkelgapet mellan plåtarna (lamellerna) på kollektorn i motorn av denna design, finns det delar av rotorlindningen som dynamiskt permanent kortsluts av borstarna. Antalet kortslutna delar av rotorlindningen är lika med antalet borstar. Dessa kortslutna delar av rotorlindningen deltar inte i skapandet av det totala vridmomentet.

Den totala ekorrburdelen av rotorn i motorer med en kollektor är lika med:

n\cdot \alpha /(2\cdot \pi )

var är antalet borstar, $n$

$\alfa$ är vinkelbredden på en borste [radian].

Utan att ta hänsyn till de delar av vridmomentet som kortsluts av borstarna, är medelvridmomentet för slingorna (spolarna) med ström per varv lika med arean under den integrerade vridmomentkurvan dividerat med periodens längd (1 varv = ): $s$ $2\pi$

Mkrsr=\left(2\cdot \int \limits _{0}^{\pi }s\cdot 2\cdot B\cdot I\cdot L\cdot r\cdot \sin(w\cdot t) d(w\cdot t)\right)/(2\cdot \pi )=s\cdot 2\cdot B\cdot I\cdot L\cdot r\cdot \left(\int \limits _{0}^{ \pi }\sin(w\cdot t)d(w\cdot t)\right)/\pi

Motorn som visas i fig. 2 , består av:
- en elektromagnet på statorn (tvåpolig stator) med uttalade poler och en lindning,
- en rötor med tre tänder och följaktligen med tre lindningar (rotorlindningarna med denna design kan slås på av en stjärna (i en sådan lågeffektmaskin tillåter omkopplingsförhållanden en sådan anslutning) eller en triangel),
- en borstsamlarenhet med tre plattor (lameller) och två borstar.
Självstart är möjligt från vilken position som helst på rotorn. Den har mindre ojämnt vridmoment än en motor med tvåtandsrotor (Fig. 1).

DC-motorer är reversibla elektriska maskiner , det vill säga under vissa förhållanden kan de fungera som DC-generatorer .

Förkortningen DCT (DC-motor) är olycklig, eftersom namnet "AC-motor" har samma förkortning - DCT. Men eftersom AC-motorer är uppdelade i asynkron (AD) och synkron (SD) kallas förkortningen DPT för DC-motorer.

Stator (induktor)

Beroende på design är antingen permanentmagneter (mikromotorer) eller elektromagneter med excitationslindningar (spolar som inducerar ett magnetiskt excitationsflöde ) placerade på DC-motorns stator .

I det enklaste fallet har statorn två poler, det vill säga en magnet med ett par poler. Men oftare har DPT:er två par poler. Det finns fler. Utöver huvudpolerna på statorn (induktorn) kan ytterligare poler installeras, vilka är utformade för att förbättra kommuteringen på kollektorn.

Rotor (ankare)

Det minsta antalet rotortänder där självstart är möjligt från vilken position som helst på rotorn är tre. Av de tre till synes uttalade polerna är faktiskt alltid en pol i kommuteringszonen, det vill säga rotorn har minst ett par poler (liksom statorn, eftersom motorns funktion annars är omöjlig).

Rotorn hos vilken DCT som helst består av många spolar, av vilka några är strömsatta, beroende på rotorns rotationsvinkel i förhållande till statorn. Användningen av ett stort antal (flera tiotals) spolar är nödvändigt för att minska ojämnheten i vridmomentet, för att minska den omkopplade (omkopplade) strömmen och för att säkerställa optimal interaktion mellan rotorns och statorns magnetfält (det vill säga att skapa det maximala vridmomentet på rotorn).

Vid beräkning av rotorns tröghetsmoment , i den första approximationen, kan den betraktas som en kontinuerlig homogen cylinder med ett tröghetsmoment lika med:

J_{a}=(1/2)\cdot m\cdot R^{2}

var är massan på cylindern (rotorn), $m$

a är cylinderns (rotorns) radie. $R$

Samlare

Samlaren ( borstuppsamlarenhet ) utför samtidigt två funktioner: det är en sensor för rotorns vinkelläge och en strömbrytare med glidkontakter.

Samlardesign finns i många varianter.

Utgångarna från alla spolar kombineras till en kollektorenhet. Samlarenheten är vanligtvis en ring av plattkontakter (lameller) isolerade från varandra, placerade längs rotorns axel (längs axeln). Det finns andra utföranden av uppsamlarenheten.

Borstaggregatet är nödvändigt för att mata elektricitet till spolarna på en roterande rotor och växla strömmen i rotorlindningarna. Borste - fast kontakt (vanligtvis grafit eller koppar-grafit).

Borstarna öppnar och stänger rotorkollektorns kontaktplattor med hög frekvens. Som ett resultat, under driften av DCT, inträffar transienta processer i rotorlindningarna. Dessa processer leder till gnistor på kollektorn, vilket avsevärt minskar DC-motorns tillförlitlighet. Olika metoder används för att minska gnistbildning, varav den viktigaste är installationen av ytterligare stolpar.

Vid höga strömmar uppstår kraftfulla transienter i DCT-rotorn, vilket resulterar i att gnistbildning ständigt kan täcka alla kollektorplattor, oavsett borstarnas position. Detta fenomen kallas collector ring sparking eller "round fire". Ringgnistor är farlig eftersom alla kollektorplåtar brinner ut samtidigt och dess livslängd förkortas avsevärt. Visuellt uppträder ringgnistor som en lysande ring nära uppsamlaren. Samlarringens gnisteffekt är oacceptabel. Vid konstruktion av frekvensomriktare ställs lämpliga begränsningar in på de maximala vridmomenten (och följaktligen strömmarna i rotorn) som utvecklas av motorn.

Hur det fungerar

Principen för driften av en DC-motor kan ges två beskrivningar:

1. rörlig ram (två stavar med slutna ändar) med ström i statorns magnetfält

eller

2. samverkan mellan statorns och rotorns magnetiska fält.

En ram med en ström, i ett enhetligt magnetfält av statorpolerna med induktion , på två stavar av ramen med en längd , och med en ström , verkar Ampère-kraften , ett konstant värde, lika med: $B$ $L$ $jag$ $F$

F=B\cdot I\cdot L

och riktade i motsatta riktningar.

Dessa krafter appliceras på axlarna lika med: $sid$

p=r\cdot \sin(w\cdot t)

, var är ramradien;

r

och skapa ett vridmoment lika med: $M_{k}$

M_{k}=F\cdot p=B\cdot I\cdot L\cdot r\cdot \sin(w\cdot t)

För två ramstänger är det totala vridmomentet:

M_{k}s=2\cdot M_{k}=2\cdot B\cdot I\cdot L\cdot r\cdot \sin(w\cdot t)

Praktiskt taget (beroende på det faktum att borstens vinkelbredd (i radianer ) är något mindre än vinkelbredden på gapet , mellan plåtarna (lamellerna) på kollektorn, så att strömförsörjningen inte kortsluter) fyra små delar under vridmomentkurvan, lika med: $\alfa$ $\beta$

2\cdot B\cdot I\cdot L\cdot r\cdot \int \limits _{0}^{\delta /2}\sin(w\cdot t)d(w\cdot t)

, var ,

\delta =\beta -\alpha

deltar inte i skapandet av det totala vridmomentet.

Med antalet varv i lindningen lika med , kommer vridmomentet att vara lika med: $s$

M_{s}=s\cdot 2\cdot B\cdot I\cdot L\cdot r\cdot \sin(w\cdot t)

Det största vridmomentet kommer att vara vid ramens rotationsvinkel lika med:, det vill säga i en vinkel på 90 °. $\pi/2$

Vid denna rotationsvinkel för ramen med ström kommer vektorerna för magnetfälten i statorn och rotorn (ramen) att vara vinkelräta mot varandra, det vill säga i en vinkel på 90 °. När rotorns (ram) rotationsvinkel är 180°, är vridmomentet noll (på grund av nollarmen), men krafterna är inte noll, och denna position för rotorn (ramen), i frånvaro av strömomkoppling , är mycket stabil och liknar ett steg i en stegmotor .

Utan att ta hänsyn till de delar av vridmomentet som kortsluts av borstarna, är det genomsnittliga vridmomentet per varv (period) lika med arean under den integrerade vridmomentkurvan dividerat med periodens längd : $(2\cdot \pi )$

Mkrsr=\left(2\cdot \int \limits _{0}^{\pi }B\cdot I\cdot L\cdot r\cdot \sin(w\cdot t)d(w\cdot t )\right)/(2\cdot \pi )=B\cdot I\cdot L\cdot r\cdot \left(\int \limits _{0}^{\pi}\sin(w\cdot t)d (w\cdot t)\right)/\pi

Med varv i lindningen: $s$

Mkrsr=s\cdot B\cdot I\cdot L\cdot r\cdot \left(\int \limits _{0}^{\pi}\sin(w\cdot t)d(w\cdot t )\right)/\pi

Två ramar med ström i ett enhetligt magnetfält av statorpolerna

Om en andra ram är installerad på maskinens rotor, förskjuten i förhållande till den första med en vinkel , kommer en fyrpolig rotor att erhållas. $\pi/2$

Moment för den andra bilden:

M_{c}=2\cdot B\cdot I\cdot L\cdot r\cdot \sin(\omega t+\pi /2)=2\cdot B\cdot I\cdot L\cdot r\cdot \cos(\omega t)

Det totala momentet för båda bildrutorna:

M_{k}=M_{s}+M_{c}=2\cdot B\cdot I\cdot L\cdot r\cdot (\sin(\omega t)+\cos(\omega t))

Således visar det sig att vridmomentet beror på rotorns rotationsvinkel, men ojämnheten är mindre än med en ram. Dessutom tillkommer självstart från valfri position på rotorn. I det här fallet kommer den andra ramen att kräva en andra uppsamlare (borste-uppsamlarenhet). Båda noderna är parallellkopplade medan strömomkopplingen inom ramen sker i intervaller med lägst ström inom ramen, med seriekoppling sker strömomkopplingen i en av ramarna (kretsbrott) under maximal ström i den andra ram. I praktiken, på grund av att borstens vinkelbredd (i radianer ) är något mindre än vinkelbredden på gapet (i radianer ) mellan kollektorplattorna (lameller), är åtta små delar under vridmomentkurvan lika med : $\alfa$ $\beta$

2\cdot B\cdot I\cdot L\cdot r\int \limits _{0}^{\Delta /2}\sin(\omega t)\cdot d(\omega t)

, var ,

\Delta =\beta -\alpha

deltar inte i skapandet av det totala vridmomentet.

Ram med ström i ett ojämnt magnetfält av statorpolerna

Om statorpolernas magnetfält är ojämnt och ändras med avseende på ramstängerna enligt lagen:

B=B_{m}\cdot \sin(\omega \cdot t)

då blir vridmomentet för en stav lika med:

M=B_{m}\cdot \sin(\omega \cdot t)\cdot I\cdot L\cdot r\cdot \sin(\omega \cdot t)=B_{m}\cdot I\cdot L\cdot r\cdot (\sin(\omega \cdot t))^{2}

för två spön:

{\displaystyle M_{s}=2\cdot B_{m}\cdot I\cdot L\cdot r\cdot (\sin(\omega \cdot t))^{2))

för en ram av spolar: $s$

{\displaystyle M_{s}s=s\cdot 2\cdot B_{m}\cdot I\cdot L\cdot r\cdot (\sin(\omega \cdot t))^{2))

De fyra delarna under vridmomentkurvan, som är lika med:

s\cdot 2\cdot B_{m}\cdot I\cdot L\cdot r\cdot \int \limits _{0}^{\delta /2}(\sin(\omega \cdot t)) ^{2}d(\omega \cdot t).

Utan att ta hänsyn till de delar av vridmomentet som kortsluts av borstarna, är det genomsnittliga vridmomentet per varv (period) lika med arean under integralkurvan dividerat med periodens längd : $(2\cdot \pi )$

Mkrsr=2\cdot \int \limits _{0}^{\pi }B_{m}\cdot I\cdot L\cdot r\cdot (\sin(\omega \cdot t))^{2 }d(\omega \cdot t)/(2\cdot \pi )=B_{m}\cdot I\cdot L\cdot r\cdot \int \limits _{0}^{\pi }(\sin( \omega \cdot t))^{2}d(\omega \cdot t)/\pi

Med varv i lindningen: $s$

Mkrsr=(s\cdot B_{m}\cdot I\cdot L\cdot r\cdot \int \limits _{0}^{\pi }(\sin(\omega \cdot t)))^{ 2}d(\omega \cdot t))/\pi

Två ramar med ström i ett olikformigt magnetfält av statorpolerna

För den andra (cosinus) ramen:

\sin(w\cdot t+\pi /2)=\cos(w\cdot t)

;

vridmomentet från den andra (cosinus) ramen kommer att vara lika med:

{\displaystyle M_{c}=2\cdot B_{m}\cdot I\cdot L\cdot r\cdot (\cos(w\cdot t))^{2))

det totala vridmomentet från båda ramarna är:

M_{k}=M_{s}+M_{c}=2\cdot B_{m}\cdot I\cdot L\cdot r\cdot ((\sin(w\cdot t))^{2 }+(\cos(w\cdot t))^{2})=2\cdot B_{m}\cdot I\cdot L\cdot r

det vill säga den är konstant och beror inte på rotorns rotationsvinkel.

Praktiskt taget på grund av närvaron av ett gap är åtta små delar, under vridmomentkurvan, lika med:

2\cdot B_{m}\cdot I\cdot L\cdot r\cdot \int \limits _{0}^{\delta /2}(\sin(w\cdot t))^{2} d(w\cdot t)

var och en, deltar inte i skapandet av vridmoment.

För att beräkna rotorns tröghetsmoment kan det i den första approximationen betraktas som en solid homogen cylinder med tröghetsmomentet:

J_{a}=(1/2)\cdot m\cdot R^{2}

, där är cylinderns (rotorns) massa, är cylinderns (rotorns) radie.

m

R

Interaktion mellan magnetiska fält

Arbetet med rotationen av rotorn (ram med ström) utförs inte på grund av energin från ett externt magnetfält (statorfält), utan på grund av en strömkälla som upprätthåller en konstant ström i slingkretsen. Med förändringar i det magnetiska flödet som penetrerar kretsen (ram med ström) under rotation, uppstår en emk i denna krets. induktion, riktad mot emf. nuvarande källa. Följaktligen måste den nuvarande källan , utöver det arbete som lagts ner på frigörandet av Lenz-Joule-värme, utföra ytterligare arbete mot emk. induktion. Själva rotationsprocessen uppstår på grund av Amperekraften som verkar på en ledare med elektrisk ström placerad i ett magnetfält. Den korrekta uppfattningen är att rotorn (ram med ström) sätts i rörelse på grund av att dess magnetfält stöts bort från statorns magnetfält.

Egenskapen för självreglering

Alla DC-motorer skapar automatiskt ett vridmoment som är lika med motståndsmomentet på axeln, samtidigt som varvtalet hålls konstant [1] .

Antag att motståndsmomentet har ökat och blivit större än rotationsmomentet . I enlighet med mekanikens ekvation uppträder en negativ acceleration och ankarhastigheten börjar sjunka. När ankarhastigheten minskar, minskar back-emk och ankarströmmen och vridmomentet ökar. När vridmomentet blir lika med det ökade motståndsmomentet blir det lika med noll och en ny konstant hastighet etableras . ${\displaystyle M_{r))$ ${\displaystyle M_{d))$ $M_{d}-M_{r}=J{\frac {d\Omega }{dt))$ ${\frac {d\Omega }{dt}}<0$ $n={\frac {60\Omega }{2\pi }}$ $E=C_{e}n\Phi$ $I={\frac {UE}{R}}$ $M_{d}=C_{m}\Phi I$ ${\frac {d\Omega }{dt))$ $n2<n1$

Klassificering

DCT:er klassificeras enligt typen av statormagnetsystem:

med permanentmagneter (PDM)
med elektromagneter:
- med oberoende påslagning av lindningar (oberoende magnetisering);
- med seriekoppling av lindningar (seriell excitation);
- med parallell anslutning av lindningar (parallell excitation);
- med blandad inkludering av lindningar (blandad excitation):
  - med en övervikt av serielindning;
  - med övervägande parallelllindning.

Typen av anslutning av statorlindningarna påverkar avsevärt elmotorns dragkraft och elektriska egenskaper.

Sorter

Collector, med en strömbrytare för borstsamlare

Med en kollektor (borst-samlarenhet) och lindningar, var är antalet par av rotorpoler, med anslutningen av rotorlindningarna till en ring (enligt denna klassificering är motorn i fig. 2 en och en halv, har ett och ett halvt par stolpar och rotorlindningar). De har en stor, kortsluten av borstar, en del av rotorlindningen, lika med: $2\cdot n$ $n$ $2\cdot 1{,}5=3$

k\cdot \alpha /(2\cdot \pi )

, där är antalet borstar, är vinkelbredden på en borste (rad), är antalet pi (3,14 ...).

k

\alfa

\pi

Med två kollektorer (borstsamlarnoder, i borstlösa - med en växelriktare på två parallella bryggor) och två lindningar av sinus och cosinus (sinus-cosinus, tvåfas) med ett olikformigt (sinusformat) magnetfält av statorstolparna. De har en liten icke-arbetande del under vridmomentkurvan, lika med:

8\cdot 2\cdot B_{m}\cdot I\cdot L\cdot r\cdot \int \limits _{0}^{\delta /2}(\sin(w\cdot t))^ {2}d(w\cdot t)

, där , a är vinkelbredden på gapet mellan kollektorplattorna (lamellerna).

\delta =\beta -\alpha

\beta

Liknar tvåfas borstlös.

Med tre kollektorer och tre lindningar (i borstlöst med en växelriktare på tre parallella bryggor, trefas).

Med fyra kollektorer (borst-samlarenheter) och två lindningar sinus och cosinus (sinus-cosinus), special. Den speciella utformningen av uppsamlaren med fyra kollektorer (en kollektor per borste) gör det möjligt att reducera den icke-fungerande delen av vridmomentet till nästan noll (den icke-fungerande delen av vridmomentet i denna motor beror på precisionen hos delarna) och gör den använda delen av vridmomentet oberoende av borstens vinkelbredd. I det här fallet är vinkelbredden på en samlarplatta lika med:

\gamma =\pi -\alpha

, där är vinkelbredden på en borste.

\alfa

Med fyra kollektorer och fyra lindningar (i borstlösa - med en växelriktare på fyra parallella bryggor, fyrfas).

Med åtta uppsamlare (borstuppsamlarenheter). I denna motor finns det inte längre ramar, och strömmen tillförs genom kollektorer till enskilda rotorstavar.

Och så vidare.

Borstlös, med elektronisk strömbrytare

Den elektroniska analogen till borstsamlarenheten är en växelriktare med en rotorpositionssensor (RPS) ( omkopplad motor ).

Rotorn är en permanentmagnet, och statorlindningarna växlas av elektroniska kretsar - växelriktare .

En borstlös likströmsmotor med likriktare (brygga) kan ersätta en universell kollektormotor ( UKD ).

Andra typer av DC-motorer

Unipolär elmotor ( unipolär generator )
Universal kollektormotor , - fungerar på både likström och växelström. Det används i handverktyg (elektriska borrar, elektriska sticksågar , elektriska sågar, elektriska flygplan , etc.), dammsugare, kaffekvarnar, mixers, etc.

Management

De huvudsakliga formlerna som används i hanteringen av DPT:

Motorhastighet:

\omega ={\frac {U-IR}{C\Phi }}

var är spänningen som tillförs ankarlindningen, $U$

$jag$ - ankarlindningsström,

$R$ - ankarkretsresistans,

$C$ är den konstruktiva konstanten,

$\Phi$ - flödet som skapas av excitationslindningen.

Vridmomentet som utvecklas av en motor med oberoende (parallell) excitation är proportionell mot strömmen i ankarets (rotor) lindning (för seriemagnetiseringsmotorer är vridmomentet ungefär proportionellt mot kvadraten på strömmen, eftersom flödet är nästan proportionellt mot nuvarande):

$M=C_{m}\Phi I$

Bakre EMF i ankarlindningarna är proportionell mot rotorns b vinkelfrekvens vid ett konstant excitationsflöde Φ:

E=k_{e}\cdot \omega

, där är EMF-koefficienten för motorn, är rotorns vinkelhastighet.

k_{e}

\omega

Allmänna sätt att hantera DPT:

förändring i spänningen som tillförs ankarlindningen;
införandet av ytterligare motstånd i ankarkretsen;
förändring i flöde (reglering av excitation).

Mekaniska egenskaper

Frekvensens beroende av vridmomentet på DCT-axeln visas som en graf. Den horisontella axeln ( abskissan ) är momentet på rotoraxeln, den vertikala axeln (ordinaten) är rotorhastigheten. Den mekaniska egenskapen hos DPT är en rak linje med negativ lutning.

Den mekaniska egenskapen hos DCT är byggd vid en viss matningsspänning hos rotorlindningarna. När det gäller att konstruera egenskaper för flera värden på matningsspänningen talar man om en familj av DCT-mekaniska egenskaper.

Regleregenskaper

Rotorhastighetens beroende av matningsspänningen för DCT-rotorlindningarna visas som en graf. Den horisontella axeln (abskissan) är matningsspänningen för rotorlindningarna, den vertikala axeln (ordinaten) är rotorhastigheten. DPT-kontrollkarakteristiken är en rak linje med positiv lutning.

Styrkarakteristiken för DPT byggs vid ett visst ögonblick utvecklat av motorn. När det gäller att konstruera styregenskaper för flera värden på vridmomentet på rotoraxeln, talar man om en familj av styregenskaper hos DPT.

Funktionssätt

Motorläge

I området för att ändra hastigheten på motoraxeln från noll till maskinen fungerar som en motor, vars hastighet beror på belastningen. [2] $\Omega _{0}={\frac {V_{0}}{K_{E}}}$

Generatorläge

Låt en likströmsmotor aktiveras och det finns ingen mekanisk belastning på dess axel. Sedan rotationsfrekvensen för dess rotor . Här är den konstanta emf. Om, med hjälp av ett yttre moment, motoraxeln tvingas rotera med en hastighet , då kommer EMF vid motorterminalerna att vara större än spänningen som appliceras på motorn . Som ett resultat kommer den elektriska strömmen att ändra riktning och flöda tillbaka från elmotorn, som har förvandlats till en elektrisk generator, till en kraftkälla ( elåtervinning ). Regenerering elektrisk ström , var är ankarmotståndet. Under återhämtningsprocessen omvandlar elmotorn det mekaniska arbetet i momentet av yttre krafter som appliceras på dess axel till elektrisk kraft: . En del av denna effekt omvandlas till värme vid motoruppvärmning: . Resten av strömmen återskapas till strömförsörjningen: [2] . $V_{{0}}$ $\Omega _{0}={\frac {V_{0}}{K_{E}}}$ $K_{E}$ ${\displaystyle \Omega _{R}>\Omega _{0))$ $V_{R}={K_{E}}\Omega _{R}$ $V_{{0}}$ ${\displaystyle I_{R}={\frac {V_{R}-V_{0}}{R_{A))))$ $R_{a}$ ${\displaystyle P_{R}=V_{R}I_{R}=K_{E}\Omega _{R}I_{R))$ ${\displaystyle P_{L}=R_{A}I_{R}^{2))$ $P_{S}=P_{R}-P_{L}=K_{E}\Omega _{R}I_{R}-R_{A}I_{R}^{2}=V_{0} I_{R}$

Bromsläge

I bromsläget för elmotorn, som skapar ett vridmoment riktat, till exempel medurs, till dess axel ett större moment appliceras moturs. Som ett resultat omkastas motorns rotationsriktning och polariteten för back-EMF omkastas och blir densamma som polariteten för den applicerade spänningen . Ström flyter genom motorlindningen : För att växla till bromsläget för motorn som arbetar i motorläget, ändra polariteten för spänningen som appliceras på den. Som ett resultat går motorn in i bromsläge tills dess rotationsriktning ändras. I bromsläget omvandlas den elektriska energin som tillförs motorn från en extern källa och arbetet med momentet av yttre krafter som appliceras på dess axel till värme. [2] $V_{T}$ $V_{{0}}$ ${\displaystyle I_{T}={\frac {|V_{T}|+V_{0}}{R_{A))))$

Applikation

Kranar från olika tunga industrier
Drivning, med krav på varvtalsreglering inom ett brett område och högt startmoment (hissar, vals- och pressverk ( blomningar , plattor ))
Drivmekanismen för tryck / spänning och rotation av grävmaskiner
Dragelektriska motorer för diesellok , ellok , motorfartyg , gruvdumprar , etc.
Elstartare för bilar , traktorer etc. För att minska den nominella matningsspänningen i bilstartare används en DC-motor med fyra borstar. På grund av detta reduceras det ekvivalenta komplexa motståndet hos rotorn med nästan fyra gånger. Statorn för en sådan motor har fyra poler (två par poler). Startström i bilstartare är cirka 200 ampere. Arbetssättet är kortsiktigt.
Lågspänningsmotorer i miniatyr används ofta i en mängd olika enheter: leksaker, datorer, kontorsutrustning, fordon (till exempel vindrutetorkare), sladdlösa elverktyg och mer.

Fördelar och nackdelar

Fördelar:

enkelhet i enhet och hantering;
nästan linjära mekaniska och justerande egenskaper hos motorn;
lätt att justera hastigheten;
bra startegenskaper (stort startmoment), (det högsta startmomentet för DCT med seriemagnetisering);
mer kompakt än andra motorer (om starka permanentmagneter används i statorn);
Eftersom DPT:er är reversibla maskiner, blir det möjligt att använda dem både i motor- och generatorläge.

Brister:

höga produktionskostnader;
för att driva elmotorn från växelströmsnätet är det nödvändigt att använda likriktaranordningar och för motorer med oberoende excitation, ofta separata för ankaret och excitationslindningarna;
behovet av förebyggande underhåll av kollektor-borsteenheter;
begränsad livslängd på grund av uppsamlarslitage;
seriemagnetiseringsmotorer måste nödvändigtvis drivas med en belastning på axeln för att undvika en okontrollerad hastighetsökning och förstörelse av motorn (" runaway ").

Se även

Anteckningar

↑ Gerasimov V. G., Kuznetsov E. V., Nikolaeva O. V. Elektroteknik och elektronik. Bok. 2. Elektromagnetiska apparater och elektriska maskiner. - M.: Energoatomizdat, 1996. - S. 62. - ISBN 5-283-05005-X .
↑ 1 2 3 Kenyo T., Nagamori S. DC-motorer med permanentmagneter. - M., Energoatomizdat, 1989. - sid. 16-19

Länkar

Litteratur

Kenyo T., Nagamori S. Likströmsmotorer med permanentmagneter. — M .: Energoatomizdat, 1989. — 184 sid. — ISBN 5-283-02464-4 .

Motorer

Förbränningsmotorer (förutom turbin )

fram- och återgående

Antal cykler	Tvåtaktsmotor Lenoir motor Fyrtaktsmotor Femtaktsmotor roterande Sextaktsmotor
Cylinderarrangemang _	inline motor U-motor boxermotor H-motor V-motor VR motor W motor stjärnmotor roterande X-motor
Kolvtyper	Fri kolv Motkolvsmotor deltoid Axial
Tändningsmetod _	Diesel Kompressionsförgasare Uppvärmning och kompression Glödförgasare batteritändning Magneto Båge och tändstift

Roterande

Kombinerad

hybrid
Hesselmann motor

Air-jet

Huvudsorter

Okomprimerad	Direktflöde Pulserande
Turbojet	Turbofläkt (tvåkrets) Turboprop Turbopropfan Turboaxel

Modifieringar
och hybridsystem

Se även: Gasturbinmotorer

raketmotorer

Kemisk

Flytande	Sluten slinga öppen slinga med fasövergång Walther motor
Övrig	Fast bränsle Bränslehybrid

Kärn

Elektrisk

Plasma
- elektromagnetisk accelerator VASIMR
Jonisk
Elektrotermisk
Elektrostatisk

Övrig

Externa förbränningsmotorer

Turbiner och mekanismer med turbiner i sammansättningen

Efter typ av arbetskropp

Gas	Gasturbinanläggning gasturbinkraftverk Gasturbinmotorer
Ånga	Kombianläggning Kondenserande turbin
hydraulisk	propellerturbin

Genom designfunktioner

Elektriska motorer
Likström Växelström Flerfas Tre fas Tvåfas en fas Universell
Asynkron	kondensatormotor
Synkron	Borstlös (omkopplad motor) Samlare Ventil reaktiv Stepper
Övrig	Linjär Hysteres Unipolär Ultraljuds mendocino motor

Biologiska motorer
motorproteiner	aktin Hugg in Kinesin Myosin Tropomyosin Troponin Flagellin

se även evighetsmaskin Kuggväxelmotor gummimotor