1. Класификация на постояннотокови двигатели
1. Безчетков DC мотор:
Безчетковият DC двигател е за смяна на статора и ротора на обикновения DC двигател.Неговият ротор е постоянен магнит за генериране на поток от въздушна междина: статорът е арматура и се състои от многофазни намотки.По структура той е подобен на синхронния двигател с постоянен магнит.Структурата на статора на безчетковия DC двигател е същата като тази на обикновен синхронен двигател или асинхронен двигател.В желязното ядро са вградени многофазни намотки (трифазни, четирифазни, петфазни и др.).Намотките могат да бъдат свързани в звезда или триъгълник и свързани със захранващите тръби на инвертора са свързани за разумна комутация.Роторът използва предимно редкоземни материали с висока коерцитивна сила и висока плътност на остатъка, като самариев кобалт или неодимов желязо бор.Поради различните позиции на магнитните материали в магнитните полюси, те могат да бъдат разделени на повърхностни магнитни полюси, вградени магнитни полюси и пръстеновидни магнитни полюси.Тъй като тялото на двигателя е двигател с постоянен магнит, обичайно е безчетковият DC двигател да се нарича още безчетков DC двигател с постоянен магнит.
Безчетковите постояннотокови двигатели са разработени през последните години с развитието на микропроцесорната технология и прилагането на нова силова електроникаустройства с висока честота на превключване и ниска консумация на енергия, както и оптимизирането на методите за управление и появата на евтини материали с постоянен магнит с високо ниво.Разработен е нов тип постояннотоков двигател.
Безчетковите DC двигатели не само поддържат доброто регулиране на скоростта на традиционните DC двигатели, но също така имат предимствата на липсата на плъзгащ се контакт и комутационни искри, висока надеждност, дълъг експлоатационен живот и нисък шум, така че те се използват широко в космическата промишленост, CNC машинни инструменти , роботи, електрически превозни средства и др., компютърните периферни устройства и домакинските уреди са широко използвани.
Според различните методи на захранване безчетковите постояннотокови двигатели могат да бъдат разделени на две категории: безчеткови постояннотокови двигатели с правоъгълна вълна, чиято форма на вълната на обратната ЕМП и формата на вълната на захранващия ток са правоъгълни вълни, известни също като синхронни двигатели с постоянен магнит с правоъгълна вълна;Матираният постояннотоков двигател, формата на вълната на обратната ЕМП и формата на вълната на захранващия ток са синусоидални.
2. Матиран DC мотор
(1) DC двигател с постоянен магнит
Разделение на постояннотокови двигатели с постоянен магнит: постояннотоков двигател с редкоземни постоянни магнити, постояннотоков двигател с феритни постоянни магнити и постояннотоков двигател с постоянен магнит alnico.
① DC мотор с постоянен магнит от редкоземни елементи: Малък по размер и с по-добра производителност, но скъп, използван главно в космическото пространство, компютрите, сондажните инструменти и др.
② Феритен постоянен магнит DC двигател: Тялото на магнитния полюс, изработено от феритен материал, е евтино и има добра производителност и се използва широко в домакински уреди, автомобили, играчки, електрически инструменти и други области.
③ DC двигател с постоянен магнит Alnico: Трябва да консумира много благородни метали и цената е висока, но има добра адаптивност към висока температура.Използва се в случаи, когато температурата на околната среда е висока или се изисква температурна стабилност на двигателя.
(2) Електромагнитен DC двигател.
Разделяне на електромагнитни постояннотокови двигатели: последователно възбуден постояннотоков двигател, шунтово възбуден постояннотоков двигател, отделно възбуден постояннотоков двигател и комбинирано възбуден постояннотоков двигател.
① Серийно възбуден постояннотоков двигател: Токът е свързан последователно, шунтиран и възбуждащата намотка е свързана последователно с котвата, така че магнитното поле в този двигател се променя значително с промяната на тока на котвата.За да не се причиняват големи загуби и спад на напрежението във възбуждащата намотка, колкото по-малко е съпротивлението на възбуждащата намотка, толкова по-добре, така че възбуждащият двигател от серията DC обикновено се навива с по-дебел проводник и броят на навивките му е по-малък.
② DC двигател с шунтово възбуждане: Възбуждащата намотка на DC двигателя с шунтово възбуждане е свързана успоредно с намотката на котвата.Като генератор на шунт, напрежението на клемите от самия двигател доставя захранване към възбуждащата намотка;като шунтов двигател, възбуждащата намотка споделя едно и също захранванес арматурата, той е същият като отделно възбудения DC двигател по отношение на производителността.
③ DC двигател с отделно възбуждане: Намотката на възбуждането няма електрическа връзка с арматурата и веригата на възбуждането се захранва от друго DC захранване.Следователно възбуждащият ток не се влияе от клемното напрежение на котвата или от тока на котвата.
④ DC двигател с комбинирано възбуждане: DC двигател с комбинирано възбуждане има две възбуждащи намотки, шунтово възбуждане и последователно възбуждане.Ако магнитодвижещата сила, генерирана от серийната възбуждаща намотка, е в същата посока като магнитодвижещата сила, генерирана от шунтовата възбуждаща намотка, това се нарича продуктово комбинирано възбуждане.Ако посоките на двете магнитодвижещи сили са противоположни, това се нарича диференциално комбинирано възбуждане.
2. Принцип на работа на DC мотор
Има пръстеновиден постоянен магнит, фиксиран вътре в DC двигателя, и токът преминава през намотката на ротора, за да генерира амперна сила.Когато намотката на ротора е успоредна на магнитното поле, посоката на магнитното поле ще се промени, когато то продължи да се върти, така че четката в края на ротора ще се превключи Плочите са в контакт последователно, така че посоката на токът на бобината също се променя и посоката на генерираната сила на Лоренц остава непроменена, така че двигателят може да продължи да се върти в една посока
Принципът на работа на генератора за постоянен ток е да преобразува променливотоковата електродвижеща сила, индуцирана в бобината на арматурата, в постоянна електродвижеща сила, когато тя се изтегля от края на четката от комутатора и комутационния ефект на четката.
Посоката на индуцираната електродвижеща сила се определя съгласно правилото на дясната ръка (линията на магнитното поле сочи дланта на ръката, палецът сочи посоката на движение на проводника, а посоката на останалите четири пръста е посока на индуцираната електродвижеща сила в проводника).
Посоката на силата, действаща върху проводника, се определя от правилото на лявата ръка.Тази двойка електромагнитни сили образува въртящ момент, действащ върху арматурата.Този въртящ момент се нарича електромагнитен въртящ момент във въртящата се електрическа машина.Посоката на въртящия момент е обратно на часовниковата стрелка, опитвайки се да накара арматурата да се върти обратно на часовниковата стрелка.Ако този електромагнитен въртящ момент може да преодолее въртящия момент на съпротивление върху арматурата (като въртящия момент на съпротивлението, причинен от триене и други моменти на натоварване), котвата може да се върти обратно на часовниковата стрелка.
Време на публикуване: 18 март 2023 г