төхөөрөмжийг судлах, үйл ажиллагааны зарчим, тогтмол гүйдлийн хөдөлгүүрийн шинж чанар;
тогтмол гүйдлийн цахилгаан моторыг асаах, ажиллуулах, зогсоох практик ур чадвар эзэмших;
туршилтаар судлах онолын мэдээлэлтогтмол гүйдлийн хөдөлгүүрийн шинж чанаруудын талаар.
Онолын үндсэн зарчмууд
Тогтмол гүйдлийн цахилгаан мотор нь цахилгаан энергийг механик энерги болгон хувиргах зориулалттай цахилгаан машин юм.
Тогтмол гүйдлийн цахилгаан моторын загвар нь тогтмол гүйдлийн генератороос ялгаатай биш юм. Энэ нөхцөл байдал нь тогтмол гүйдлийн цахилгаан машиныг эргүүлэх боломжтой болгодог, өөрөөр хэлбэл генератор болон моторын горимд ашиглах боломжийг олгодог. Бүтцийн хувьд тогтмол гүйдлийн цахилгаан мотор нь тогтмол ба хөдөлгөөнт элементүүдтэй бөгөөд тэдгээрийг Зураг дээр үзүүлэв. 1.
Тогтмол хэсэг - статор 1 (хүрээ) нь цутгамал гангаар хийгдсэн, 4 талбайн ороомогтой 2 үндсэн ба 3 нэмэлт туйлаас бүрдэнэ. болон 5 ба сойз бүхий сойз траверс. Статор нь соронзон хэлхээний үүргийг гүйцэтгэдэг. Гол туйлуудын тусламжтайгаар цаг хугацааны хувьд тогтмол, орон зайд хөдөлгөөнгүй соронзон орон үүсдэг. Үндсэн шонгийн хооронд нэмэлт шон байрлуулж, шилжих нөхцлийг сайжруулна.
Тогтмол гүйдлийн цахилгаан моторын хөдөлж буй хэсэг нь эргэдэг гол дээр байрлуулсан ротор 6 (арматур) юм. Арматур нь соронзон хэлхээний үүрэг гүйцэтгэдэг. Энэ нь цахилгаан эрчим хүчний алдагдлыг багасгадаг цахиурын агууламж өндөртэй, бие биенээсээ цахилгаанаар тусгаарлагдсан, нимгэн цахилгаан гангаар хийгдсэн. Ороомог 7 нь арматурын ховилд дарагдсан бөгөөд тэдгээрийн терминалууд нь ижил цахилгаан моторын босоо ам дээр байрлах коллекторын хавтан 8-тай холбогдсон байна (1-р зургийг үз).
Тогтмол гүйдлийн цахилгаан моторын ажиллах зарчмыг авч үзье. Цахилгаан машины терминалуудад шууд хүчдэлийг холбох нь талбайн (статор) ороомог болон арматурын ороомог дахь гүйдлийн нэгэн зэрэг үүсэх шалтгаан болдог (Зураг 2). Арматурын гүйдэл нь талбайн ороомогоор үүсгэгдсэн соронзон урсгалтай харилцан үйлчлэлийн үр дүнд статорт хүч үүсдэг. е, Амперын хуулиар тодорхойлогддог . Энэ хүчний чиглэлийг зүүн гарын дүрмээр тодорхойлно (Зураг 2), үүний дагуу гүйдлийн аль алинд нь перпендикуляр чиглэнэ. би(арматурын ороомогт), соронзон индукцийн вектор руу IN(өдөөх ороомгоор үүсгэгдсэн). Үүний үр дүнд ротор дээр хос хүч үйлчилдэг (Зураг 2). Хүч нь роторын дээд хэсэгт баруун тийш, доод хэсэгт - зүүн тийш үйлчилдэг. Энэ хос хүч нь эргүүлэх хүчийг үүсгэдэг бөгөөд түүний нөлөөн дор арматурыг эргүүлдэг. Үүссэн цахилгаан соронзон моментийн хэмжээ нь тэнцүү байна
М = вм I I Ф,
Хаана -тай m - арматурын ороомгийн загвар ба цахилгаан моторын туйлын тооноос хамаарах коэффициент; Ф- цахилгаан хөдөлгүүрийн нэг хос туйлын соронзон урсгал; Iби - моторын арматурын гүйдэл. Зураг дээрээс дараах байдлаар. 2, арматурын ороомгийн эргэлт нь коллекторын хавтан дээрх туйлшралын нэгэн зэрэг өөрчлөгдөхөд дагалддаг. Арматурын ороомгийн эргэлтүүд дэх гүйдлийн чиглэл эсрэгээрээ өөрчлөгддөг боловч талбайн ороомгийн соронзон урсгал нь ижил чиглэлийг хадгалдаг бөгөөд энэ нь хүчний тогтмол чиглэлийг тодорхойлдог. е, улмаар эргүүлэх момент.
Соронзон орон дахь арматурыг эргүүлэх нь түүний ороомогт EMF гарч ирэхэд хүргэдэг бөгөөд чиглэл нь баруун гарын дүрмээр тодорхойлогддог. Үүний үр дүнд Зураг дээр үзүүлсэн нэгний хувьд. Арматурын ороомог дахь талбар ба хүчний 2 тохиргоо, үндсэн гүйдлийн эсрэг чиглэсэн индукцийн гүйдэл үүснэ. Тиймээс үүссэн EMF-ийг буцааж EMF гэж нэрлэдэг. Түүний үнэ цэнэ тэнцүү байна
Э = -тайд nФ,
Хаана n- цахилгаан хөдөлгүүрийн арматурын эргэлтийн хурд; -тай e нь машины бүтцийн элементүүдээс хамаарах коэффициент юм. Энэхүү EMF нь цахилгаан моторын гүйцэтгэлийг бууруулдаг.
Арматур дахь гүйдэл нь үндсэн туйлуудын (статор) соронзон орон дээр нөлөөлдөг соронзон орон үүсгэдэг бөгөөд үүнийг арматурын урвал гэж нэрлэдэг. Машин сул зогсолттой байх үед соронзон орон нь зөвхөн үндсэн туйлуудаас үүсдэг. Энэ талбар нь эдгээр туйлуудын тэнхлэгтэй харьцуулахад тэгш хэмтэй бөгөөд тэдгээртэй коаксиаль байдаг. Хөдөлгүүрт ачаалал холбогдсон үед гүйдэл - арматурын талбайн улмаас арматурын ороомог дахь соронзон орон үүсдэг. Энэ талбайн тэнхлэг нь үндсэн туйлуудын тэнхлэгт перпендикуляр байх болно. Арматур эргэх үед арматурын дамжуулагч дахь гүйдлийн хуваарилалт өөрчлөгдөөгүй хэвээр байгаа тул арматурын талбар орон зайд хөдөлгөөнгүй хэвээр байна. Энэ талбарыг үндсэн туйлуудын талбартай нэмэх нь өнцгөөр эргэлддэг үүссэн талбарыг өгдөг арматурын эргэлтийн чиглэлийн эсрэг. Үүний үр дүнд зарим дамжуулагч нь эсрэг туйлын туйлын бүсэд орж, тоормосны эргэлтийг үүсгэдэг тул эргэлтийн момент буурдаг. Энэ тохиолдолд сойз нь оч асч, коммутатор шатаж, уртааш соронзгүйжүүлэх талбар үүсдэг.
Машины үйл ажиллагаанд арматурын урвалын нөлөөллийг багасгахын тулд түүнд нэмэлт шон суурилуулсан байна. Ийм туйлуудын ороомог нь арматурын үндсэн ороомогтой цуваа холбогдсон байдаг боловч тэдгээрийн ороомгийн чиглэлийн өөрчлөлт нь дараах харагдах байдлыг үүсгэдэг. соронзон орон, арматурын соронзон орны эсрэг чиглэсэн.
Тогтмол гүйдлийн хөдөлгүүрийн эргэлтийн чиглэлийг өөрчлөхийн тулд арматур эсвэл талбайн ороомогт нийлүүлсэн хүчдэлийн туйлшралыг өөрчлөх шаардлагатай.
Өдөөлтийн ороомгийг асаах аргаас хамааран зэрэгцээ, цуваа, холимог өдөөлт бүхий тогтмол гүйдлийн цахилгаан моторыг ялгадаг.
Зэрэгцээ өдөөлт бүхий моторын хувьд ороомог нь тэжээлийн сүлжээний бүрэн хүчдэлд зориулагдсан бөгөөд арматурын хэлхээнд зэрэгцээ холбогдсон байна (Зураг 3).
Цуврал ороомог хөдөлгүүр нь арматуртай цуваа холбогдсон талбайн ороомогтой байдаг тул энэ ороомог нь арматурын гүйдлийг бүрэн дамжуулахад зориулагдсан (Зураг 4).
Холимог өдөөлт бүхий мотор нь хоёр ороомогтой, нэг нь зэрэгцээ, нөгөө нь арматуртай цуваа холбогдсон байна (Зураг 5).
Цагаан будаа. 3 Зураг. 4
Тогтмол гүйдлийн цахилгаан моторыг (өдөөх аргаас үл хамааран) нийлүүлэлтийн сүлжээнд шууд холбох үед их хэмжээний эхлэх гүйдэл үүсдэг бөгөөд энэ нь тэдний эвдрэлд хүргэдэг. Энэ нь арматурын ороомогт их хэмжээний дулаан ялгарч, улмаар тусгаарлагчийн эвдрэлийн үр дүнд үүсдэг. Тиймээс тогтмол гүйдлийн моторыг тусгай эхлүүлэх төхөөрөмж ашиглан эхлүүлдэг. Ихэнх тохиолдолд эдгээр зорилгоор хамгийн энгийн эхлэх төхөөрөмжийг ашигладаг - эхлэлийн реостат. Тогтмол гүйдлийн моторыг эхлүүлэх реостатаар эхлүүлэх үйл явцыг зэрэгцээ өдөөлт бүхий тогтмол гүйдлийн моторын жишээн дээр үзүүлэв.
Цахилгаан хэлхээний зүүн талд (3-р зургийг үз) Кирхгофын 2-р хуулийн дагуу эмхэтгэсэн тэгшитгэл дээр үндэслэн эхлэлийн реостат бүрэн татагдсан байна ( Рэхлэх = 0), арматурын гүйдэл
,
Хаана У- цахилгаан моторт нийлүүлсэн хүчдэл; Р i - арматурын ороомгийн эсэргүүцэл.
Цахилгаан хөдөлгүүрийг эхлүүлэх эхний мөчид арматурын эргэлтийн хурд n= 0, тиймээс арматурын ороомогт өдөөгдсөн эсрэг цахилгаан хөдөлгөгч хүч нь өмнө нь олж авсан илэрхийллийн дагуу тэгтэй тэнцүү байх болно ( Э= 0).
Арматурын ороомгийн эсэргүүцэл РБи бол маш бага тоо. Ачаалах үед арматурын хэлхээнд байж болох өндөр гүйдлийг хязгаарлахын тулд хөдөлгүүрийг өдөөх аргаас үл хамааран арматуртай цувралаар асаах реостатыг (эхлэх эсэргүүцэл) асаана. Рэхлэх). Энэ тохиолдолд эхлэх арматурын гүйдэл
.
Эхлэх реостатын эсэргүүцэл РЭхлэлийг зөвхөн эхлэх хугацаанд ажиллахаар тооцсон бөгөөд цахилгаан моторын арматурын эхлэх гүйдэл нь зөвшөөрөгдөх хэмжээнээс хэтрэхгүй байхаар сонгогдоно ( I i,эхлэх 2 Iби, ном). Цахилгаан хөдөлгүүрийг хурдасгах үед түүний эргэлтийн давтамж n нэмэгдсэний улмаас арматурын ороомог дахь EMF үүсдэг. нэмэгддэг ( Э=-тайд nФ). Үүний үр дүнд арматурын гүйдэл, бусад зүйлс тэнцүү байх үед буурдаг. Энэ тохиолдолд эхлэх реостатын эсэргүүцэл Р эхлэхХөдөлгүүрийн арматур хурдасч байгаа тул үүнийг аажмаар багасгах хэрэгтэй. Хөдөлгүүр нь арматурын нэрлэсэн хурдыг хурдасгасны дараа EMF нь маш их нэмэгдэж, арматурын гүйдэл мэдэгдэхүйц нэмэгдэх аюулгүйгээр эхлэх эсэргүүцлийг тэг хүртэл бууруулж болно.
Тиймээс эхлэх эсэргүүцэл Рарматурын хэлхээнд эхлүүлэх нь зөвхөн эхлэх үед л шаардлагатай. Цахилгаан мотор хэвийн ажиллаж байх үед үүнийг унтрааж байх ёстой, нэгдүгээрт, энэ нь асаах үед богино хугацаанд ажиллах зориулалттай, хоёрдугаарт, хэрэв асаах эсэргүүцэлтэй бол дулааны эрчим хүчний алдагдалтай тэнцүү байх болно. Рэхлэх I 2-рт, цахилгаан моторын үр ашгийг мэдэгдэхүйц бууруулах.
.
EMF-ийн илэрхийллийг харгалзан үзэх ( Э=-тайд nФ), эргэлтийн хурдтай харьцуулсан томъёог бичээд бид цахилгаан моторын давтамж (хурд) шинж чанарын тэгшитгэлийг олж авна. n(Iби):
.
Үүнээс үзэхэд босоо ам болон арматурын гүйдэлд ачаалал байхгүй тохиолдолд I I = 0 хөдөлгүүрийн эргэлтийн хурд нь тэжээлийн хүчдэлийн өгөгдсөн утгаараа
.
Моторын хурд n 0 хамгийн тохиромжтой сул зогсолтын хурд юм. Цахилгаан хөдөлгүүрийн параметрүүдээс гадна оролтын хүчдэл ба соронзон урсгалын утгаас хамаарна. Соронзон урсгалын бууралт, бусад зүйлс тэнцүү байх үед хамгийн тохиромжтой сул зогсолтын хурд нэмэгддэг. Тиймээс өдөөх ороомгийн хэлхээ тасарсан тохиолдолд өдөөх гүйдэл тэг болох үед ( Iв = 0), хөдөлгүүрийн соронзон урсгалыг үлдэгдэл соронзон урсгалын утгатай тэнцүү хэмжээнд хүртэл бууруулна. Ф ost. Энэ тохиолдолд хөдөлгүүр нь "хэт ачаалалтай" болж, эргэлтийн хурд нь нэрлэсэн хэмжээнээс хамаагүй өндөр бөгөөд энэ нь хөдөлгүүр болон үйл ажиллагааны ажилтнуудад тодорхой аюул учруулдаг.
Зэрэгцээ өдөөлт бүхий тогтмол гүйдлийн цахилгаан моторын давтамж (хурд) шинж чанар n(I i) тогтмол соронзон урсгалын утгад Ф=constба нийлүүлсэн хүчдэлийн тогтмол утга U = constшулуун шугам шиг харагдаж байна (Зураг 6).
Моторын цахилгаан соронзон эргэлтээр дамжуулан давтамжийн шинж чанарын тэгшитгэлд арматурын гүйдлийг илэрхийлэх М =-тайм I I Ф, бид механик шинж чанарын тэгшитгэл, өөрөөр хэлбэл хамаарлыг олж авдаг n(М) цагт U = constЗэрэгцээ өдөөлттэй моторын хувьд:
.
Ачааллын өөрчлөлтийн үед арматурын урвалын нөлөөг үл тоомсорлож, моторын цахилгаан соронзон эргэлт нь арматурын гүйдэлтэй пропорциональ байна гэж үзэж болно. Тиймээс тогтмол гүйдлийн моторын механик шинж чанарууд нь давтамжийн харгалзах шинж чанаруудтай ижил хэлбэртэй байдаг. Зэрэгцээ өдөөлт бүхий цахилгаан мотор нь хатуу механик шинж чанартай байдаг (Зураг 7). Энэ шинж чанараас харахад хээрийн ороомог зэрэгцээ холбогдсон үед өдөөх гүйдэл, үүний дагуу моторын соронзон урсгал бараг өөрчлөгдөөгүй, арматурын хэлхээний эсэргүүцэл нь ачааллын момент нэмэгдэх тусам түүний эргэлтийн давтамж бага зэрэг буурч байгаа нь тодорхой байна. харьцангуй бага байна.
Зэрэгцээ өдөөгдсөн тогтмол гүйдлийн хөдөлгүүрийн гүйцэтгэлийн шинж чанарыг Зураг дээр үзүүлэв. 8. Эдгээр шинж чанаруудаас харахад эргэлтийн хурд nЗэрэгцээ өдөөлт бүхий цахилгаан моторын хэмжээ ачаалал нэмэгдэх тусам бага зэрэг буурдаг. Хөдөлгүүрийн босоо амны ашиг тустай эргүүлэх моментийн хүчнээс хамаарал Р 2 Энэ моторын эргэлт нь босоо амны ачаалалтай пропорциональ байдаг тул бараг шулуун шугам юм. М=кР 2 / n. Энэ хамаарлын муруйлт нь ачаалал нэмэгдэхийн хэрээр эргэлтийн хурд бага зэрэг буурсантай холбоотой юм.
At Р 2 = 0 цахилгаан моторын зарцуулсан гүйдэл нь ачаалалгүй гүйдэлтэй тэнцүү байна. Хүчин чадал нэмэгдэхийн хэрээр арматурын гүйдэл нь босоо амны ачааллын моментийн хамаарлын дагуу ойролцоогоор нэмэгддэг. Ф=constАрматурын гүйдэл нь ачааллын моменттой пропорциональ байна. Цахилгаан моторын үр ашгийг гол дээрх ашигтай хүчийг сүлжээнээс зарцуулсан хүчин чадалтай харьцуулсан харьцаагаар тодорхойлно.
,
Хаана Р 2 - ашигтай босоо амны хүч; Р 1 =UI- хангамжийн сүлжээнээс цахилгаан мотороос зарцуулсан эрчим хүч; Рэя = I 2 i Р i - арматурын хэлхээний цахилгаан эрчим хүчний алдагдал, Р ev = UIонд, = I 2 инч Р V - өдөөх хэлхээнд цахилгаан эрчим хүчний алдагдал; Рүслэг - механик эрчим хүчний алдагдал; Р m - гистерезис ба эргүүлэг гүйдлийн улмаас эрчим хүчний алдагдал.
Тогтмол тэжээлийн хүчдэл ба тогтмол соронзон урсгалтай бол арматурын хэлхээний эсэргүүцлийн утгыг өөрчлөх явцад механик шинж чанарын гэр бүлийг авч болно, жишээлбэл, зэрэгцээ өдөөлт бүхий цахилгаан мотор (Зураг 9).
Хяналтын аргын давуу тал нь харьцангуй энгийн байдал, эргэлтийн хурдыг өргөн хүрээнд (тэгээс нэрлэсэн давтамжийн утга хүртэл) жигд өөрчлөх чадварт оршдог. nном). Энэ аргын сул тал нь эргэлтийн хурд буурах тусам нэмэгддэг нэмэлт эсэргүүцэлд ихээхэн хэмжээний эрчим хүчний алдагдал, түүнчлэн нэмэлт хяналтын тоног төхөөрөмж ашиглах шаардлагатай байдаг. Нэмж дурдахад энэ арга нь цахилгаан моторын эргэлтийн хурдыг нэрлэсэн утгаас нь дээш нь тохируулахыг зөвшөөрдөггүй.
Тогтмол гүйдлийн цахилгаан моторын эргэлтийн хурдыг өдөөх соронзон урсгалын утгыг өөрчилсний үр дүнд мөн хийж болно. Соронзон урсгал нь тэжээлийн хүчдэлийн тогтмол утга ба арматурын хэлхээний эсэргүүцлийн тогтмол утгын зэрэгцээ өдөөлт бүхий DC моторын давтамжийн хариу урвалын тэгшитгэлийн дагуу өөрчлөгдөх үед Зураг дээр үзүүлсэн механик шинж чанарын бүлгийг олж авч болно. 10.
Энэ аргын сул тал нь механик хүч чадал, цахилгаан моторын шилжүүлгийн хязгаарлалтаас шалтгаалан харьцангуй бага хяналтын хүрээг агуулдаг. Энэхүү хяналтын аргын давуу тал нь түүний энгийн байдал юм. Зэрэгцээ өдөөлттэй моторын хувьд энэ нь тохируулагч реостатын эсэргүүцлийг өөрчлөх замаар хийгддэг Р Рөдөөх хэлхээнд.
Цуврал өдөөлт бүхий тогтмол гүйдлийн хөдөлгүүрүүдийн хувьд соронзон урсгалын өөрчлөлтийг зохих утгатай эсэргүүцэл бүхий талбайн ороомогыг маневрлах эсвэл хээрийн ороомгийн тодорхой тооны эргэлтийг богино залгах замаар гүйцэтгэдэг.
Хөдөлгүүрийн арматурын терминал дээрх хүчдэлийг өөрчлөх замаар эргэлтийн хурдыг зохицуулах арга нь ялангуяа генератор-моторын систем дээр баригдсан цахилгаан хөтөчүүдэд өргөн хэрэглэгддэг. Тогтмол соронзон урсгал ба арматурын хэлхээний эсэргүүцэлтэй тул арматурын хүчдэлийг өөрчилсний үр дүнд давтамжийн шинж чанарын гэр бүлийг олж авах боломжтой.
Оролтын хүчдэл өөрчлөгдөхөд хамгийн тохиромжтой сул зогсолтын хурд n 0 өмнө өгсөн илэрхийллийн дагуу хүчдэлтэй пропорциональ өөрчлөгдөнө. Арматурын хэлхээний эсэргүүцэл өөрчлөгдөөгүй хэвээр байгаа тул механик шинж чанарын гэр бүлийн хөшүүн чанар нь байгалийн механик шинж чанарын хөшүүн чанараас ялгаатай биш юм. У=Унэр.
Хяналтын аргын давуу тал нь эрчим хүчний алдагдлыг нэмэгдүүлэхгүйгээр эргэлтийн хурдны өргөн хүрээний өөрчлөлт юм. Энэ аргын сул тал нь зохицуулалттай тэжээлийн хүчдэлийн эх үүсвэрийг шаарддаг бөгөөд энэ нь жин, хэмжээ, суурилуулах өртөг нэмэгдэх.
Цахилгаан мотор нь цахилгаан энергийг механик энерги болгон хувиргадаг төхөөрөмж юм. Тэдний үйл ажиллагааны зарчим нь цахилгаан соронзон индукцийн үзэгдэл дээр суурилдаг.
Гэсэн хэдий ч хөдөлгүүрийн роторыг эргүүлэхэд хүргэдэг соронзон орны харилцан үйлчлэл нь тэжээлийн хүчдэлийн төрлөөс хамаарч өөр өөр байдаг - ээлжлэн эсвэл шууд.
Тогтмол гүйдлийн цахилгаан моторын ажиллах зарчим нь байнгын соронзны ижил туйлуудын түлхэлт, ялгаатай туйлуудын таталцлын нөлөөнд суурилдаг. Түүний шинэ бүтээлийн тэргүүлэх чиглэл нь Оросын инженер Б.С.Якобид хамаардаг. Тогтмол гүйдлийн хөдөлгүүрийн анхны үйлдвэрлэлийн загварыг 1838 онд бүтээжээ. Түүнээс хойш түүний загварт үндсэн өөрчлөлт ороогүй байна.
Бага чадлын тогтмол гүйдлийн моторуудад соронзуудын нэг нь физикийн хувьд байдаг. Энэ нь машины биед шууд холбогддог. Хоёр дахь нь шууд гүйдлийн эх үүсвэрийг холбосны дараа арматурын ороомог дээр үүсдэг. Энэ зорилгоор тусгай төхөөрөмжийг ашигладаг - коммутатор-сойз төхөөрөмж. Коллектор нь өөрөө моторын тэнхлэгт бэхлэгдсэн дамжуулагч цагираг юм. Арматурын ороомгийн төгсгөлүүд нь түүнтэй холбогдсон байна.
Момент үүсэхийн тулд арматурын байнгын соронзны туйлуудыг тасралтгүй сольж байх ёстой. Энэ нь туйл нь соронзон саармаг гэж нэрлэгддэг гатлах үед тохиолдох ёстой. Бүтцийн хувьд энэ асуудал нь коллекторын цагиргийг диэлектрик хавтангаар тусгаарлагдсан салбаруудад хуваах замаар шийдэгддэг. Арматурын ороомгийн төгсгөлүүд нь тэдгээрт ээлжлэн холбогддог.
Коллекторыг цахилгаан тэжээлд холбохын тулд сойз гэж нэрлэгддэг - өндөр цахилгаан дамжуулалттай, гулсах үрэлтийн бага коэффициент бүхий бал чулуун саваа ашигладаг.Арматурын ороомог нь тэжээлийн сүлжээнд холбогдоогүй, харин коммутатор-сойзны угсралтаар эхлэлийн реостаттай холбогддог. Ийм моторыг асаах үйл явц нь тэжээлийн сүлжээнд холбогдож, арматурын хэлхээний идэвхтэй эсэргүүцлийг аажмаар тэг хүртэл бууруулахаас бүрдэнэ. Цахилгаан мотор жигд, хэт ачаалалгүйгээр асдаг.
Нэг фазын хэлхээнд асинхрон мотор ашиглах онцлог
Статорын эргэдэг соронзон орон нь гурван фазын хүчдэлээс олж авахад хамгийн хялбар байдаг ч асинхрон цахилгаан моторын ажиллах зарчим нь тэдгээрийн дизайнд зарим өөрчлөлт орсон тохиолдолд нэг фазын гэр ахуйн сүлжээнээс ажиллах боломжийг олгодог.
Үүнийг хийхийн тулд статор нь хоёр ороомогтой байх ёстой бөгөөд тэдгээрийн нэг нь "эхлэх" ороомог юм. Хэлхээнд реактив ачааллыг оруулсны улмаас түүний доторх гүйдэл нь фазаар 90 ° шилждэг. Ихэнхдээ үүний тулд
Соронзон талбайн бараг бүрэн синхрончлол нь босоо амны ачаалал ихтэй байсан ч хөдөлгүүрийн хурдыг нэмэгдүүлэх боломжийг олгодог бөгөөд энэ нь өрөм, эргэдэг алх, тоос сорогч, нунтаглагч эсвэл шал өнгөлөгчийг ажиллуулахад шаардлагатай байдаг.
Хэрэв ийм хөдөлгүүрийн тэжээлийн хэлхээнд тохируулгатай хөдөлгүүр орсон бол түүний эргэлтийн давтамжийг жигд өөрчлөх боломжтой. Гэхдээ хэлхээнээс тэжээгдэх үед чиглэл Хувьсах гүйдлийн, хэзээ ч өөрчлөх боломжгүй.
Ийм цахилгаан мотор нь маш өндөр хурдыг хөгжүүлэх чадвартай, авсаархан, илүү их эргэлттэй байдаг. Гэсэн хэдий ч, коммутатор-сойз угсралт байгаа нь тэдний ашиглалтын хугацааг бууруулдаг - бал чулуун сойз нь өндөр хурдтай, ялангуяа коммутатор механик гэмтэлтэй бол маш хурдан элэгддэг.Цахилгаан мотор нь хүний бүтээсэн бүх төхөөрөмжүүдээс хамгийн өндөр үр ашигтай (80% -иас дээш) байдаг. 19-р зууны төгсгөлд тэдний шинэ бүтээлийг соёл иргэншлийн чанарын үсрэлт гэж үзэж болно, учир нь тэдгүйгээр амьдралыг төсөөлөхийн аргагүй юм. орчин үеийн нийгэмдээр суурилсан өндөр технологи, гэхдээ илүү үр дүнтэй зүйл хараахан зохион бүтээгдээгүй байна.
Видеон дээрх цахилгаан моторын үйл ажиллагааны синхрон зарчим
1. Ажлын зорилго:Холимог өдөөлт бүхий тогтмол гүйдлийн хөдөлгүүрийн эргэлтийн хурдыг зохицуулах эхлэлийн онцлог, механик шинж чанар, аргуудыг судлах.
Адание.
2.1. руу бие даасан ажил:
Тогтмол гүйдлийн хөдөлгүүрийн дизайны онцлог, залгах хэлхээг судлах;
Тогтмол гүйдлийн хөдөлгүүрийн механик шинж чанарыг олж авах аргыг судлах;
Тогтмол гүйдлийн хөдөлгүүрийн эргэлтийн хурдыг эхлүүлэх, зохицуулах онцлогтой танилцах;
Зурах хэлхээний диаграммуударматурын хэлхээ ба талбайн ороомгийн эсэргүүцлийг хэмжих (зураг 6.4) болон моторыг турших (зураг 6.2);
Зураг ашиглан. 6.2 ба 6.3 суурилуулах схемийг зурах;
6.1... 6.4-р хүснэгтийн хэлбэрүүдийг зурах;
Тестийн асуултуудад аман хариулт бэлтгэх.
2.2. лабораторид ажиллах:
Лабораторийн бүтэцтэй танилцах;
Хүснэгт 6.1-д бичнэ үү. хөдөлгүүрийн нэрийн хавтангийн өгөгдөл;
Арматурын хэлхээ ба талбайн ороомгийн эсэргүүцлийг хэмжинэ. Хүснэгт 6.1-д өгөгдлийг бүртгэх;
Хэлхээ угсарч, хөдөлгүүрийн судалгааг хийж, өгөгдлийг 6.2, 6.3, 6.4-р хүснэгтэд бичнэ үү;
Байгалийн механик шинж чанар n=f(M) ба хурдны үзүүлэлтүүд n=f(I B) ба n=f(U)-ийг байгуулах;
Судалгааны үр дүнд үндэслэн дүгнэлт гаргах.
Ерөнхий мэдээлэл.
Тогтмол гүйдлийн моторууд нь хувьсах гүйдлийн хөдөлгүүрээс (гол төлөв асинхрон) ялгаатай нь эхлэх моментийн харьцаа, хэт ачааллын хүчин чадалтай бөгөөд ажлын машины эргэлтийн хурдыг жигд хянах боломжийг олгодог. Тиймээс тэдгээрийг асаах хүнд нөхцөлтэй машин, механизмыг жолоодоход (жишээлбэл, дотоод шаталтат хөдөлгүүрт асаагуур гэх мэт), түүнчлэн эргэлтийн хурдыг их хэмжээгээр зохицуулах шаардлагатай үед (машин хэрэгслийн тэжээлийн механизм, гүйлт) ашигладаг. тоормосны зогсоол, цахилгаанжуулсан тээврийн хэрэгсэл).
Бүтцийн хувьд хөдөлгүүр нь суурин нэгж (индуктор) ба эргэдэг хэсэг (арматур) -аас бүрдэнэ. Талбайн ороомог нь ороомгийн соронзон цөм дээр байрладаг. Холимог өдөөлттэй моторт тэдгээрийн хоёр нь байдаг: Ш 1 ба Ш2 терминалуудтай зэрэгцээ ба C1 ба C2 терминалуудтай цуваа (Зураг 6.2). Зэрэгцээ ороомгийн эсэргүүцэл R ovsh нь хөдөлгүүрийн хүчнээс хамааран хэдэн арваас хэдэн зуун Ом хүртэл байдаг. Энэ нь жижиг хөндлөн огтлолын утсаар хийгдсэн их тооэргэдэг. Цуврал ороомог нь бага эсэргүүцэлтэй R obc (ихэвчлэн хэд хэдэн Ом-оос Ом-ын фракц хүртэл), учир нь том хөндлөн огтлолын утасны цөөн тооны эргэлтээс бүрдэнэ. Индуктор нь ороомог нь шууд гүйдэлээр тэжээгддэг үед соронзон өдөөх урсгалыг бий болгоход ашиглагддаг.
Арматурын ороомгийг соронзон хэлхээний ховилд байрлуулж коллекторт авчирдаг. Сойз ашиглан түүний I ба I 2 терминалууд нь шууд гүйдлийн эх үүсвэрт холбогдсон байна. Арматурын ороомгийн эсэргүүцэл R I нь бага (Ом эсвэл Ом-ын фракц).
Тогтмол гүйдлийн хөдөлгүүрийн эргэлтийн момент нь Iya арматурын гүйдэл F соронзон өдөөх урсгалтай харилцан үйлчлэлцсэнээр үүсдэг.
М=К × Iя × Ф, (6.1)
Энд K нь хөдөлгүүрийн хийцээс хамааран тогтмол коэффициент юм.
Арматурыг эргүүлэх үед түүний ороомог нь өдөөх соронзон урсгалыг дайрч, эргэлтийн давтамж n-тэй пропорциональ E E-г өдөөдөг.
E = C × n × Ф, (6.2)
Энд C нь хөдөлгүүрийн хийцээс хамааран тогтмол коэффициент юм.
Арматурын хэлхээний гүйдэл:
I I =(U–E)/(R I +R OBC)=(U–С×n ×Ф)/(R I +R OBC), (6.3)
6.1 ба 6.3 илэрхийллүүдийг n-тэй уялдуулан шийдэж n=F(M) хөдөлгүүрийн механик шинж чанарын аналитик илэрхийллийг олно. Тэр график дүрсЗураг 6.1-д үзүүлэв.
Цагаан будаа. 6.1. Холимог өдөөлттэй тогтмол гүйдлийн хөдөлгүүрийн механик шинж чанар
А цэг нь n o эргэлтийн хурдтай хөдөлгүүрийн сул зогсолттой тохирч байна. Механик ачаалал ихсэх тусам эргэлтийн хурд буурч, эргэлтийн момент нэмэгдэж, B цэг дээр M H нэрлэсэн утгад хүрнэ. Онгоцны хэсэгт хөдөлгүүр хэт ачаалалтай ажиллаж байна. Одоогийн Iya нь нэрлэсэн утгаас хэтэрсэн бөгөөд энэ нь арматур болон OVS ороомгийг хурдан халаахад хүргэдэг бөгөөд коллектор дээр оч үүсэх нь нэмэгддэг. Хамгийн их эргэлтийн момент Mmax (цэг С) нь коллекторын үйл ажиллагааны нөхцөл, хөдөлгүүрийн механик хүч чадлаар хязгаарлагддаг.
Механик шинж чанарыг D цэг дэх эргүүлэх моментийн тэнхлэгтэй огтлолцох хүртэл үргэлжлүүлбэл бид эхлэх моментийн утгыг авна. шууд холболтсүлжээнд хөдөлгүүр. EMF E нь тэг бөгөөд 6.3-р томъёоны дагуу арматурын хэлхээний гүйдэл огцом нэмэгддэг.
Эхлэх гүйдлийг багасгахын тулд эсэргүүцэл бүхий эхлэх реостат Rx (Зураг 6.2) арматурын хэлхээнд цувралаар холбогдсон:
Rx = U H / (1.3...2.5) ×I Я.Н. - (R I - R obc), (6.4)
энд U h - нэрлэсэн сүлжээний хүчдэл;
Би Я.Н. - арматурын нэрлэсэн гүйдэл.
Арматурын гүйдлийг (1.3...2.5)×I хүртэл бууруулах нь Я.Н. хангалттай анхны эхлүүлэх эргүүлэх моментийг өгдөг (D цэг). Хөдөлгүүрийг хурдасгах тусам эсэргүүцэл Rx тэг болж буурч, МП (SD хэсэг) ойролцоогоор тогтмол утгыг хадгална.
Зэрэгцээ өдөөх ороомгийн хэлхээнд R B Rheostat (Зураг 6.2) нь соронзон урсгалын Ф (томъёо 6.1) -ийн хэмжээг зохицуулах боломжийг олгодог. Хөдөлгүүрийг асаахаас өмнө хамгийн бага арматурын гүйдлийн үед шаардлагатай эхлэх эргүүлэх хүчийг олж авахын тулд бүрэн татагдана.
6.3 томъёог ашиглан бид хөдөлгүүрийн хурдыг тодорхойлно
n = (U - I I (R I + R obc + Rx)) / (С Ф), (6.5)
R I, R obc, C нь тогтмол хэмжигдэхүүн бөгөөд U, I I, F-ийг өөрчилж болно. Энэ нь гурав гэсэн үг боломжит арга замуудХөдөлгүүрийн хурдыг хянах:
Нийлүүлсэн хүчдэлийн утгыг өөрчлөх;
Rx тохируулагч реостатыг ашиглан арматурын гүйдлийн утгыг өөрчилснөөр, энэ нь эхлэх реостатаас ялгаатай нь тасралтгүй ажиллах зориулалттай;
OVSh ба OVS ороомгийн гүйдэлтэй пропорциональ өдөөх соронзон урсгалын F-ийн хэмжээг өөрчлөх замаар. Зэрэгцээ ороомгийн үед үүнийг реостатаар тохируулж болно R b. Эсэргүүцэл R b-ийг шаардлагатай хурдны хяналтын хязгаараас хамааран авна R B = (2...5) R obsh.
Моторын нэрийн хавтан нь нэрлэсэн эргэлтийн хурдыг заадаг бөгөөд энэ нь нэрлэсэн сүлжээний хүчдэл ба R X ба R B реостатуудын гаралтын эсэргүүцэлтэй моторын босоо амны нэрлэсэн чадалтай тохирч байна.
Сэдэв. Тогтмол гүйдлийн цахилгаан моторын судалгаа.
Ажлын зорилго:
цахилгаан моторын бүтэц, ажиллах зарчмыг судлах.Тоног төхөөрөмж:
цахилгаан моторын загвар, гүйдлийн эх үүсвэр, реостат, түлхүүр, амперметр, холбох утас, зураг, танилцуулга.
ДААЛГАВАР:
1
. Танилцуулга, зураг, загвар ашиглан цахилгаан моторын бүтэц, ажиллах зарчмыг судлах.2
. Цахилгаан моторыг тэжээлийн эх үүсвэрт холбож, түүний ажиллагааг ажигла. Хэрэв хөдөлгүүр ажиллахгүй бол шалтгааныг тодорхойлж, асуудлыг засахыг хичээ.3 . Цахилгаан моторын дизайны хоёр үндсэн элементийг заана уу.
4 . Цахилгаан хөдөлгүүрийн үйл ажиллагаа ямар физик үзэгдэл дээр суурилдаг вэ?
5 . Арматурын эргэлтийн чиглэлийг өөрчлөх. Үүнд хүрэхийн тулд юу хийх ёстойгоо бич.
6. Цуглуулна цахилгаан хэлхээ, цахилгаан мотор, реостат, гүйдлийн эх үүсвэр, амперметр, унтраалгыг цувралаар холбох. Гүйдлийг сольж, цахилгаан моторын ажиллагааг ажигла. Арматурын эргэлтийн хурд өөрчлөгдөх үү? Ороомогт үйлчилж буй хүч нь соронзон орны нөлөөгөөр ороомог дахь гүйдлийн хүчнээс хамаарах тухай дүгнэлтийг бичнэ үү.
7 . Цахилгаан мотор нь ямар ч чадалтай байж болно, учир нь:
A) та арматурын ороомог дахь одоогийн хүчийг өөрчилж болно;
B) та ороомгийн соронзон орныг өөрчилж болно.
Зөв хариултыг зааж өгнө үү:
1) зөвхөн А үнэн; 2) зөвхөн B үнэн; 3) А ба В хоёулаа үнэн; 4) A ба B хоёулаа буруу байна.
8 . Дулааны хөдөлгүүрээс цахилгаан моторын давуу талыг жагсаа.
Лабораторийн ажил→ дугаар 10
Тогтмол гүйдлийн цахилгаан моторын судалгаа (загвар дээр).
Ажлын зорилго:Энэ моторын загварыг ашиглан тогтмол гүйдлийн цахилгаан моторын үндсэн хэсгүүдтэй танилцаарай.
Энэ нь 8-р ангийн хичээлийн хамгийн хялбар ажил байж магадгүй юм. Та зүгээр л моторын загварыг одоогийн эх үүсвэрт холбож, хэрхэн ажилладагийг харж, цахилгаан моторын үндсэн хэсгүүдийн (арматур, ороомог, сойз, хагас цагираг, ороомог, босоо ам) нэрийг санах хэрэгтэй.
Багшийн тань танд санал болгож буй цахилгаан мотор нь зурагт үзүүлсэнтэй төстэй эсвэл сургуулийн цахилгаан моторын олон сонголттой тул өөр дүр төрхтэй байж болно. Энэ нь тийм ч чухал биш, учир нь багш танд энэ загварыг хэрхэн зохицуулахыг нарийвчлан хэлж өгөх болно.
Зөв холбогдсон цахилгаан мотор ажиллахгүй байгаа гол шалтгааныг жагсаацгаая. Нээлттэй хэлхээ, хагас цагираг бүхий сойзтой холбоо барихгүй байх, арматурын ороомог гэмтэх. Хэрэв эхний хоёр тохиолдолд та өөрөө үүнийг зохицуулах чадвартай бол ороомог тасарсан бол та багштай холбоо барих хэрэгтэй. Хөдөлгүүрийг асаахаасаа өмнө түүний арматур чөлөөтэй эргэлдэж, юу ч саад болохгүй эсэхийг шалгах хэрэгтэй, эс тэгвээс асаалттай үед цахилгаан мотор нь өвөрмөц чимээ гаргах боловч эргэхгүй.
Ачааж байна...