Nguyên lý của động cơ điện cho người giả

Cơ sở của động cơ điện, cả dòng điện một chiều và dòng điện xoay chiều, dựa trên lực Ampe. Nếu bạn không làm thế nào nó biến thành như vậy, thì sẽ không có gì là không thể hiểu được.

Hình 1

P.S. Trong thực tế, có một sản phẩm vector và các khác biệt, nhưng đây là những chi tiết, và chúng tôi có một trường hợp đặc biệt, đơn giản hóa.

Hướng của lực ampere được xác định theo quy tắc của tay trái.

Hình 2

Tinh thần đặt lòng bàn tay trái lên hình trên và nhận được hướng của lực Ampere. Cô gõ kéo căng khung với dòng điện ở vị trí đó như trong Hình 1. Và không có gì sẽ xoay quanh đây, khung hình cân đối, ổn định.

Và nếu khung với dòng điện được xoay khác nhau, thì đây là điều sẽ xảy ra:

Hình 3

Không có trạng thái cân bằng ở đây, lực Ampe mở ra các bức tường đối diện để khung bắt đầu xoay. Xoay cơ xuất hiện. Đây là cơ sở của động cơ điện, bản chất, sau đó chỉ là các chi tiết.

Tiếp theo.

Bây giờ khung hình với dòng điện trong hình 3 sẽ làm gì? Nếu hệ thống hoàn hảo, không có ma sát thì rõ ràng sẽ có dao động. Nếu có ma sát, thì các dao động dần dần ẩm ướt, khung có dòng điện ổn định và trở nên như trong Hình 1.

Nhưng chúng ta cần xoay vòng liên tục và nó có thể đạt được theo hai cách khác nhau cơ bản, và từ đây, sự khác biệt nảy sinh giữa DC và động cơ điện.

Phương pháp 1. Thay đổi hướng của dòng điện trong khung.

Phương pháp này được sử dụng trong động cơ DC và hậu duệ của nó.

Chúng tôi đang xem hình ảnh. Hãy để động cơ của chúng tôi được khử năng lượng và khung với định hướng hiện tại bằng cách nào đó ngẫu nhiên, như thế này chẳng hạn:

Hình 4.1 Khung định vị ngẫu nhiên

Lực Ampe tác dụng lên một khung nằm ngẫu nhiên và nó bắt đầu xoay.

Hình 4.2

Trong quá trình di chuyển, khung hình đạt đến một góc 90 °. Khoảnh khắc (khoảnh khắc của một cặp lực hoặc khoảnh khắc quay) là tối đa.

Hình 4.3

Và bây giờ khung hình đạt đến một vị trí khi không có thời điểm quay. Và nếu bạn không tắt dòng điện ngay bây giờ, lực Ampe sẽ làm chậm khung hình và vào cuối nửa vòng quay, khung hình sẽ dừng lại và bắt đầu quay theo hướng ngược lại. Nhưng chúng tôi không cần nó.

Do đó, chúng tôi thực hiện một động tác khó trong Hình 3 - chúng tôi thay đổi hướng của dòng điện trong khung.

Hình.4.4

Và sau khi vượt qua vị trí này, khung với hướng hiện tại đã thay đổi không còn bị hãm, mà tăng tốc trở lại.

Hình.4.5

Và khi khung tiếp cận vị trí cân bằng tiếp theo, chúng ta lại thay đổi dòng điện một lần nữa.

Hình.4.6

Và khung hình một lần nữa tiếp tục tăng tốc ở nơi chúng ta cần.

Và do đó, nó bật ra một vòng quay liên tục. Nó có đẹp không Đẹp đấy Chỉ cần thay đổi hướng của hai lần hiện tại trên mỗi cuộc cách mạng và toàn bộ doanh nghiệp.

Và anh ấy làm điều đó, tức là cung cấp một sự thay đổi của đơn vị đặc biệt hiện tại - đơn vị thu thập bàn chải. Về nguyên tắc, nó được tổ chức như sau:

Hình.5

Con số rõ ràng và không có lời giải thích. Khung cọ xát vào một tiếp điểm, sau đó trên một liên lạc khác, và do đó, hiện tại thay đổi.

Một tính năng rất quan trọng của đơn vị thu thập bàn chải là tài nguyên nhỏ của nó. Do ma sát. Ví dụ, ở đây là động cơ DPR-52-N1 - thời gian hoạt động tối thiểu 1000 giờ. Đồng thời, tuổi thọ của động cơ không chổi than hiện đại là hơn 10.000 giờ và động cơ AC (cũng không có SHKU ở đó) hơn 40.000 giờ.

Bài viết. Ngoài động cơ DC tiêu chuẩn (tiêu chuẩn, điều này có nghĩa là với bộ phận thu gom chổi than), còn có sự phát triển của nó: động cơ DC không chổi than (BDTT) và động cơ van.

BDTT khác nhau ở chỗ dòng điện thay đổi điện tử (bóng bán dẫn đóng và mở), và van thậm chí còn dốc hơn, nó cũng thay đổi dòng điện, điều khiển thời điểm. Nói chung, một BDTT có van phức tạp tương đương với một ổ điện, bởi vì nó có tất cả các loại cảm biến vị trí cánh quạt (ví dụ cảm biến Hall) và bộ điều khiển điện tử phức tạp.

Sự khác biệt giữa BDTT và động cơ van ở dạng đối nghịch EMF. Trong BDT có một hình thang (một sự thay đổi lớn) và trong một động cơ van - một hình sin, một phương tiện mượt mà hơn.

Trong tiếng Anh, BDT là BLDC và động cơ van là PMSM.

Phương pháp 2. Từ thông được quay, tức là từ trường.

Một từ trường quay được thu được bằng cách sử dụng một dòng điện ba pha xen kẽ. Có một stator.

Hình.6

Và có 3 pha của dòng điện xoay chiều.

Hình 7

Giữa họ, rõ ràng là 120 độ, độ điện.

Ba pha này được đặt trong stato theo cách đặc biệt sao cho chúng được quay hình học 120 ° với nhau.

Hình 8

Và sau đó khi cấp nguồn ba pha, một từ trường quay được thu được bằng cách gấp các từ thông từ ba cuộn dây.

Hình 9

Tiếp theo, từ trường quay quay số ấn vào lực lượng Ampe trên khung của chúng tôi và nó quay.

Nhưng cũng có những khác biệt, hai cách khác nhau.

Phương pháp 2a. Khung được cấp nguồn (động cơ đồng bộ).

Chúng tôi cung cấp phương tiện cho điện áp khung (không đổi), khung được tiếp xúc với từ trường. Nhớ hình 1 từ đầu? Đây là cách khung hình trở thành.

Hình 10 (Hình 1)

Nhưng từ trường ở đây đang quay tròn, và không chỉ treo. Khung sẽ làm gì? Nó cũng sẽ xoay, theo từ trường.

Chúng (khung và trường) quay cùng tần số, hoặc đồng bộ, vì vậy những động cơ này được gọi là động cơ đồng bộ.

Phương pháp 2b. Khung không được cấp nguồn (động cơ không đồng bộ).

Bí quyết là khung không cho ăn, không cho ăn gì cả. Chỉ cần một dây như vậy đóng cửa.

Khi chúng ta bắt đầu xoay từ trường, theo định luật điện từ, một dòng điện được tạo ra trong khung. Lực ampe được lấy từ dòng điện và từ trường này. Nhưng lực Ampe sẽ chỉ phát sinh nếu khung di chuyển so với từ trường (một câu chuyện nổi tiếng với các thí nghiệm của Ampe và các chuyến đi đến phòng kế tiếp).

Vì vậy, khung sẽ luôn bị tụt lại phía sau từ trường. Và sau đó, nếu vì một lý do nào đó, cô đột nhiên đuổi kịp anh ta, thì đầu từ cánh đồng sẽ biến mất, dòng điện sẽ biến mất, lực Ampere sẽ biến mất và mọi thứ sẽ biến mất hoàn toàn. Nghĩa là, trong một động cơ cảm ứng, khung luôn trễ phía sau trường và tần số của chúng có nghĩa là khác nhau, nghĩa là chúng quay không đồng bộ, do đó động cơ được gọi là không đồng bộ.

Xem thêm về chủ đề này: Động cơ không đồng bộ một pha được sắp xếp và làm việc như thế nào?, Các loại máy phát điện, thiết bị và hoạt động của chúng