डीसी मोटर: कार्रवाई के सिद्धांत। डीसी मोटर: डिवाइस

सबसे पहले 19 वीं सदी इलेक्ट्रिक मशीन घूर्णन में आविष्कार एक डीसी मोटर है। आपरेशन के सिद्धांत यह वर्तमान समय डीसी मोटर (डीपीटी) ईमानदारी से व्यक्ति की सेवा के लिए जारी रखने के लिए पिछली सदी के मध्य के बाद से जाना जाता रहा है, गति में उपयोगी मशीनों और तंत्र की एक किस्म की स्थापना।

पहले डीपीटी

19 वीं सदी के 30 के दशक उनके विकास में वे कई चरणों से होकर चले गए हैं से शुरू। तथ्य यह है कि पिछली सदी इंजन के अंत तक है अल्टरनेटर शक्ति का एकमात्र स्रोत एक गैल्वानिक सेल था। इसलिए, पहले बिजली की मोटरों के सभी केवल प्रत्यक्ष वर्तमान पर चला सकते हैं।

पहले डीसी मोटर क्या था? डिवाइस और इंजन के संचालन के सिद्धांत 19 वीं सदी की पहली छमाही में बनाई जा रही हैं, इस प्रकार है। मुख्य क्षेत्र स्थायी चुंबक या विद्युत रॉड की एक निश्चित सेट किया गया था, एक सामान्य रूप से बंद चुंबकीय सर्किट नहीं था। मुख्य-पोल कवच जो प्रारंभ करनेवाला के डंडे को प्रतिकारक और आकर्षक बलों द्वारा संचालित कर रहे थे समान धुरी, पर कई अलग रॉड मैग्नेट का गठन किया। उनमें से ठेठ प्रतिनिधि थे इंजन W रिक्की (1833) और बी जैकोबी (1834) यांत्रिक स्विच कवच समापन के सर्किट में armatures चल संपर्कों के साथ विद्युत चुम्बकों में वर्तमान के साथ सुसज्जित।

इंजन के रूप में जैकोबी चल रहा है

इस मशीन संचालन के सिद्धांत क्या था? इंजन जैकोबी निरंतर वर्तमान और उसके अनुरूप pulsating विद्युत टोक़ पास है। कवच और चुंबकीय आकर्षण बल मोटर टोक़ द्वारा प्रारंभ करनेवाला के विपरीत ध्रुवों के अभिसरण के समय के दौरान जल्दी से एक अधिकतम पर पहुंच गया। तब, जब प्रारंभ करनेवाला, एक यांत्रिक स्विच के डंडे विपरीत कवच की पोल स्थान और कवच के विद्युत चुम्बकों में वर्तमान टूट गया। टॉर्क शून्य करने के लिए चला जाता है। कवच की जड़ता और प्रारंभ करनेवाला डंडे के नीचे से संचालित तंत्र लंगर डंडे बाहर, स्विच चालू से उन्हें में इस बिंदु पर होने के कारण विपरीत दिशा में आपूर्ति की जाती है, उनके polarity भी उलट, और प्रारंभ करनेवाला के पास ध्रुव के गुरुत्वाकर्षण के बल एक प्रतिकारक शक्ति ने ले ली है। इस प्रकार, मोटर जैकोबी लगातार झटके घूमता है।

यह कुंडलाकार लंगर प्रकट होता है

कवच solenoids इंजन जैकोबी वर्तमान समय-समय पर बंद कर दिया के मूल में, वे एक चुंबकीय क्षेत्र गायब हो बनाने के लिए, और अपनी ऊर्जा घुमावदार में गर्मी नुकसान में तब्दील हो जाता। इस प्रकार, विद्युत रूपांतरण वर्तमान शक्ति के स्रोत के कवच (विद्युत सेल) यांत्रिक में उसमें रुक-रुक कर हुई। क्या जरूरत थी वर्तमान घुमावदार एक सतत मोटर जो इसके संचालन की पूरी अवधि के दौरान लगातार प्रवाह होगा साथ बंद हो गया।

और इस तरह के fuhtufn 1860 एक Pachinotti में स्थापित किया गया था। अपने पूर्ववर्तियों डीसी मोटर से अलग क्या है? इंजन और डिवाइस के आपरेशन के सिद्धांत Pachinotti निम्नलिखित। एंकर के रूप में वह एक ऊर्ध्वाधर शाफ्ट पर तय स्पोक्स के साथ एक स्टील की अंगूठी का इस्तेमाल किया। इस मामले में, लंगर मुख्य डंडे नहीं था। उन्होंने neyavnopolyusnym बन गया।

कवच कुंडल घुमावदार अंगूठी के स्पोक्स, जिनमें से समाप्त होता है लंगर पर श्रृंखला में जुड़े हुए हैं के बीच घाव थे, और प्रत्येक दो कुंडलियों के कनेक्शन के अंक से मोटर शाफ्ट के नीचे की परिधि के साथ व्यवस्थित कलेक्टर प्लेटों से जुड़ा नल किए गए थे, संख्या जिनमें से कॉयल की संख्या बराबर होती है। पूरे कवच पर ही बंद हो गया और उसके कॉयल की धारावाहिक कनेक्शन अंक आसन्न कलेक्टर प्लेटें, जो वर्तमान की आपूर्ति रोलर्स की एक जोड़ी पर स्लाइड करने के लिए जुड़े हुए हैं।

कुंडलाकार लंगर अपने छेद के भीतरी इलाकों में जाने के बिना, दो तय विद्युत प्रारंभ करनेवाला-स्टेटर के ध्रुवों के बीच रखा गया है ताकि उनके द्वारा निर्मित बल की रेखाएं उत्तेजना चुंबकीय क्षेत्र उत्तरी ध्रुव उत्तेजना कुंडलाकार कवच के माध्यम से पारित पर मोटर कवच के बाहरी बेलनाकार सतह में शामिल है, और बाहर के अंतर्गत आता है दक्षिण ध्रुव।

इंजन के रूप में Pachinotti चल रहा है

क्या वह कार्रवाई का एक सिद्धांत था? डीसी मोटर Pachinotti आधुनिक डीपीटी के रूप में एक ही तरीके से काम किया।

ध्रुवाभिसारिता के साथ प्रारंभ करनेवाला डंडे के चुंबकीय क्षेत्र यह हमेशा कवच निरंतर दिशा के साथ वर्तमान घुमावदार, जिसमें आर्मेचर वर्तमान दिशा के विभिन्न डंडे के तहत प्रारंभ करनेवाला उलट कर दिया गया है के कंडक्टर की एक निश्चित संख्या की गई है। यह वर्तमान की आपूर्ति रोलर्स, जो ब्रश के रूप में कार्य रखने, प्रारंभ करनेवाला के ध्रुवों के बीच अंतरिक्ष में द्वारा प्राप्त किया गया था। इसलिए कवच तात्कालिक वर्तमान रोलर, कलेक्टर थाली के माध्यम से तार को प्रवाहित होती और नल है, जो ध्रुवों के बीच अंतरिक्ष में भी है इस के सिवा बंधुआ, तो दो poluobmotkam-शाखाओं के साथ विपरीत दिशाओं में प्रवाहित होती है, और अंत शाखा लाइन, एक कलेक्टर की थाली और एक अन्य interpolar में रोलर माध्यम से प्रवाहित होती अंतराल। ऐसा करने में, प्रारंभ करनेवाला के खंभे के नीचे का तार लंगर बदल गया है, लेकिन वर्तमान प्रवाह की दिशा उन में कोई परिवर्तन नहीं हुआ।

द्वारा एम्पीयर की विधि, प्रारंभ करनेवाला पोल, एक शक्ति है जो अच्छी तरह से ज्ञात शासन की दिशा से निर्धारित होता है के चुंबकीय क्षेत्र में वर्तमान के साथ कवच कुंडल के प्रत्येक कंडक्टर के लिए "हाथ छोड़ दिया है।" इंजन की धुरी के सापेक्ष, टोक़ बनाने के लिए इस शक्ति है, और इन सभी बलों के क्षणों का योग डीपीटी, जो कई कलेक्टर प्लेटों के तहत पहले से ही है लगभग स्थिर है की कुल समय देता है।

डीपीटी और एक कुंडलाकार कवच घुमावदार grammovskoy साथ

जैसा कि अक्सर विज्ञान और प्रौद्योगिकी के इतिहास में हुआ, आविष्कार ए Pachinotti इस्तेमाल नहीं किया गया। यह 10 साल के लिए भूल गया था जब तक 1870 में वह स्वतंत्र रूप से एक समान डिजाइन में फ्रेंको-जर्मन आविष्कारक H ग्रैम दोहराना नहीं डीसी जनरेटर की। इन मशीनों में, रोटेशन की धुरी क्षैतिज है और कलेक्टर प्लेटें लगभग समकालीन डिजाइन के साथ फिसलने कार्बन ब्रश इस्तेमाल किया गया है। 19 वीं सदी के 70 वें साल तक बिजली मशीनों के उलटने के सिद्धांत एक अच्छी तरह से ज्ञात हो गया है, और मशीन ग्रैम एक जनरेटर और डीसी मोटर के रूप में इस्तेमाल किया। इसका संचालन सिद्धांत पहले से ही ऊपर वर्णित है।

तथ्य यह है कि रिंग आर्मेचर के आविष्कार डीपीटी, इसकी घुमावदार (बुलाया grammovskoy) के विकास में एक महत्वपूर्ण कदम था बावजूद एक महत्वपूर्ण दोष यह था। प्रारंभ करनेवाला डंडे के चुंबकीय क्षेत्र केवल अपने कंडक्टर के उन (सक्रिय कहा जाता है) है, जो कवच के बाहरी बेलनाकार सतह पर इन डंडों के तहत रखना है। उनके लिए यह चुंबकीय के साथ किया गया था एम्पीयर, के बल मोटर धुरी के संबंध में एक टोक़। उन निष्क्रिय कंडक्टर कि एपर्चर अंगूठी लंगर के माध्यम से पारित पल के निर्माण में भाग नहीं लिया। वे केवल बेकार गर्मी हानि के रूप में ऊर्जा छितराया हुआ।

लंगर ड्रम करने के लिए रिंग से

इस कमी को अंगूठी एंकर प्रसिद्ध जर्मन बिजली F गेफनर-Alteneku द्वारा 1873 में सफल रहा पता। यह कैसे डीसी मोटर कार्य किया था? डिवाइस के ऑपरेटिंग सिद्धांत, अपने प्रारंभ करनेवाला स्टेटर अंगूठी घुमावदार के साथ मोटर के समान है। लेकिन कवच के डिजाइन और उसके बदल घुमावदार।

Gefner-Altenek ने बताया कि कवच वर्तमान निश्चित ब्रश से, कंडक्टर में बह की दिशा आसन्न ध्रुवों पर उत्तेजना घुमावदार grammovskoy हमेशा विपरीत हैं, यानी वे (उत्तेजना के एक ध्रुव के लिए कवच की परिधि) चौड़ाई (पिच) के साथ तार के बाहरी बेलनाकार सतह में स्थित घुमावदार पोल पिच के बराबर में शामिल किया जा सकता है।

इस मामले में, यह कवच के परिपत्र छेद में अनावश्यक हो जाता है, और यह एक ठोस सिलेंडर (ड्रम) में बदल जाता है। यह घुमावदार और लंगर ही ड्रम के नाम प्राप्त किया। सक्रिय कंडक्टर के एक ही नंबर के साथ में तांबे की खपत grammovskoy घुमावदार में से बहुत कम है।

एंकर गियर हो जाता है

मशीनों और ग्रैम-Gefner Alteneka लंगर सतह चिकनी था, और इसकी घुमावदार कंडक्टर यह और प्रारंभ करनेवाला के खंभे के बीच की खाई में व्यवस्थित। उत्तेजना डंडे के अवतल बेलनाकार सतह और कवच उत्तल सतह के बीच की दूरी कई मिलीमीटर पर पहुंच गया। इसलिए, एक वांछित चुंबकीय क्षेत्र ताकत एक बड़ी magnetomotive बल (बदल जाता है की एक बड़ी संख्या के साथ) के साथ उत्तेजना कॉयल लागू करने के लिए आवश्यक बनाने के लिए। यह बहुत आकार और इंजन के वजन में वृद्धि हुई। इसके अलावा, कवच कॉयल की चिकनी सतह इसे ठीक करना मुश्किल था। लेकिन यह कैसे है कि हो सकता है? वास्तव में, एक वर्तमान एम्पीयर बल यह उच्च चुंबकीय क्षेत्र के साथ अंतरिक्ष में अंक में होना चाहिए साथ कंडक्टर पर कार्रवाई के लिए (एक चुंबकीय प्रवाह घनत्व के साथ)।

यह पता चला कि यह आवश्यक नहीं है। अमरीकी अन्वेषक एच मैक्सिम बंदूक से पता चला है कि अगर लंगर ड्रम गियर करते हैं, और खांचे दांतों के बीच का गठन जगह का तार घुमावदार ड्रम, डंडे और उत्तेजना के बीच की खाई एक मिलीमीटर के अंशों को कम किया जा सकता है। यह काफी उत्तेजना कॉयल के आकार को कम करने के लिए संभव है, लेकिन टोक़ डीपीटी की कमी हुई नहीं है।

इस तरह के एक डीसी मोटर के कार्यों के रूप में? आपरेशन के सिद्धांत तथ्य यह है कि दांतेदार लंगर चुंबकीय शक्ति (उन में चुंबकीय क्षेत्र व्यावहारिक रूप से अनुपस्थित है) ने अपने स्लॉट में कंडक्टर के लिए नहीं लागू किया जाता है, और बहुत ही दांतों के लिए पर आधारित है। नाली में कंडक्टर में वर्तमान की उपस्थिति इस बल की घटना के लिए महत्वपूर्ण है।

कैसे एड़ी धाराओं से छुटकारा पाने के

एक अन्य महत्वपूर्ण सुधार प्रसिद्ध आविष्कारक टीए एडीसन बना दिया। क्या वह डीसी मोटर को जोड़ा गया? ऑपरेटिंग सिद्धांत परिवर्तन नहीं हुआ है, लेकिन जहाँ से सामग्री को इसकी लंगर बदल दिया। पूर्व बड़े पैमाने पर करने के बजाय वह एक लैमिनेटेड पतली विद्युत इस्पात की चादरों से एक दूसरे से अलग किया गया था। इस कवच में एड़ी धाराओं (फूको धाराओं) है, जो इंजन की दक्षता में वृद्धि हुई है की भयावहता कम कर दिया।

डीसी मोटर के संचालन के सिद्धांत

जब कवच एक शक्ति के स्रोत के लिए उत्साहित मोटर घुमावदार जोड़ने उसमें बड़े मौजूदा दबाव कहा जाता है और कई बार मूल्यांकन मूल्य से अधिक पैदा होती है: संक्षेप में यह इस प्रकार के रूप में तैयार किया जा सकता है। इसके अलावा, कवच एक ही विपरीत में समापन के कंडक्टर में धाराओं के विपरीत polarity दिशा की उत्तेजना डंडे के तहत नीचे दिए गए चित्र में दिखाया गया है। के अनुसार नियम, "बायां हाथ", इन गाइड एम्पीयर एक वामावर्त दिशा बलों और कवच को घुमाने के लिए किया जाता है कर रहे हैं। कवच में प्रेरित कंडक्टर घुमावदार इलेक्ट्रोमोटिव बल (बैक-ईएमएफ), आपूर्ति वोल्टेज स्रोत के विपरीत दिशा में निर्देशित। कवच त्वरण बढ़ जाती है और इसके समापन में वापस EMF के रूप में। तदनुसार, कवच मौजूदा इंजन ऑपरेटिंग बिंदु विशेषताओं के लिए इसी मूल्य को शुरू से कम है।

आर्मेचर के घूर्णन की गति बढ़ाने के लिए, यह या तो अपने कुंडली में वर्तमान में वृद्धि या उस में वापस EMF कम करने के लिए आवश्यक है। बाद के क्षेत्र घुमावदार में वर्तमान को कम करके उत्तेजना चुंबकीय क्षेत्र की भयावहता को कम करके प्राप्त किया जा सकता। डीपीटी की गति को नियंत्रित करने का यह तरीका व्यापक है।

अलग उत्तेजना के साथ डीसी मोटर के संचालन के सिद्धांत

एक अलग शक्ति के स्रोत (स्वतंत्र ओम) के क्षेत्र घुमावदार टर्मिनल (ओबी) के शामिल किए जाने के साथ शक्तिशाली डीपीटी आम तौर पर यह अधिक सुविधाजनक (क्रम घूर्णन गति बदलने के लिए) उत्तेजना वर्तमान की भयावहता को नियंत्रित करने करने के लिए प्रदर्शन किया। स्वतंत्र ओबी ओबी के साथ काफी हद तक समान डीपीटी, कवच घुमावदार साथ समानांतर में जुड़ा के साथ डीपीटी के गुणों पर।

शंट डीपीटी

समानांतर डीसी मोटर क्षेत्र वर्तमान का ऑपरेटिंग सिद्धांत यांत्रिक विशेषता है, अर्थात से निर्धारित होता है अपने शाफ्ट पर लोड टोक़ के घूर्णन की गति की निर्भरता। मूल्यांकन लोड टोक़ करने के लिए सुस्ती से संक्रमण पर इस तरह के एक इंजन की गति बदलाव के लिए 2 से 10% है। इन यांत्रिक गुणों कठोर कहा जाता है।

इस प्रकार, अलग धकेलना के साथ एक डीसी मोटर की कार्रवाई सिद्धांत स्थिर गति है जब एक बड़ी लोड भिन्नता रेंज के साथ प्रवर्तक में अपने आवेदन का कारण बनता है। हालांकि, यह व्यापक रूप से चर गति के साथ एक विनियमित बिजली ड्राइव में प्रयोग किया जाता है। इसके अलावा, इसकी गति विनियमन के लिए कवच वर्तमान और क्षेत्र वर्तमान के परिवर्तन के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता।

डीपीटी की अनुक्रमिक उत्तेजना

समानांतर रूप में श्रृंखला उत्तेजना के डीसी मोटर के संचालन के सिद्धांत, यह यांत्रिक विशेषता है, जो इस मामले में नरम है से निर्धारित होता है, क्योंकि इंजन की गति बहुत लोड परिवर्तन के साथ बदलता रहता है। कहाँ एक डीसी मोटर का उपयोग करने के लिए सबसे फायदेमंद है? रेलवे कर्षण मोटर की गति जो रचना बढ़ जाता है पर काबू पाने में कम होती है और जब मैदान पूरी तरह से कवच घुमावदार से जुड़ा ओबी क्रमिक रूप से साथ डीपीटी के साथ मेल खाती नाममात्र गति पर लौट जाना चाहिए के ऑपरेटिंग सिद्धांत। इसलिए, दुनिया में विद्युत लोकोमोटिव का एक महत्वपूर्ण भाग इस तरह के उपकरणों के साथ सुसज्जित।

श्रृंखला उत्तेजना के साथ एक डीसी मोटर के ऑपरेटिंग सिद्धांत के रूप में pulsating वर्तमान कर्षण मोटर्स जो अनिवार्य रूप से डीपीटी संगत आरएच के साथ ही कर रहे हैं को लागू है, लेकिन विशेष रूप से विद्युत प्रवाह बोर्ड पर पहले से ही सुधारा एक पर्याप्त लहर होने के साथ ऑपरेशन के लिए तैयार किया गया है।