DC stroj možno rozdeliť do dvoch typov, a to Jednosmerné motory rovnako ako DC generátory . Väčšina strojov na jednosmerný prúd je ekvivalentná strojom na striedavý prúd, pretože do nich zahŕňajú striedavé prúdy, ako aj striedavé napätia. Výstup jednosmerného stroja je jednosmerný výstup, pretože prevádzajú striedavé napätie na jednosmerné. Konverzia tohto mechanizmu je známa ako komutátor, takže tieto stroje sa tiež nazývajú komutačné stroje. Pre motor sa najčastejšie používa jednosmerný prúd. Medzi hlavné výhody tohto stroja patrí regulácia krútiaceho momentu a ľahká rýchlosť. The aplikácie stroja na jednosmerný prúd je obmedzená na vlaky, mlyny a bane. Napríklad vagóny metra a vozíky môžu využívať jednosmerné motory. V minulosti boli automobily konštruované s jednosmernými dynamami na nabíjanie batérií.
Čo je to DC stroj?
DC stroj je elektromechanické zariadenie na zmenu energie. The pracovný princíp DC stroj je to, keď elektrický prúd preteká cievkou v magnetickom poli a potom magnetická sila vytvára krútiaci moment, ktorý otáča jednosmerným motorom. Stroje na jednosmerný prúd sú rozdelené do dvoch typov, napríklad na jednosmerný generátor a jednosmerný motor.
DC stroj
Hlavnou funkciou jednosmerného generátora je prevádzať mechanickú energiu na jednosmernú elektrickú energiu, zatiaľ čo jednosmerný motor prevádza jednosmerný prúd na mechanický. The Striedavý motor sa často používa v priemyselných aplikáciách na zmenu elektrickej energie na mechanickú. Jednosmerný motor je však použiteľný tam, kde je potrebná dobrá regulácia otáčok a široký rozsah rýchlostí, ako je to v elektrických transakčných systémoch.
Konštrukcia jednosmerného stroja
Konštrukciu stroja na jednosmerný prúd je možné vykonať pomocou niektorých základných častí, ako sú jarmo, pólové jadro a pólové pätky, pólové cievky a poľné cievky, jadro kotvy, vinutie kotvy, inak vodič, komutátor, kefy a ložiská. Niektoré z časti stroja na jednosmerný prúd je diskutovaná nižšie.
Konštrukcia jednosmerného stroja
Jarmo
Ďalším názvom jarma je rám. Hlavnou funkciou strmeňa v stroji je ponúknuť mechanickú podporu určenú pre stožiare a chrániť celý stroj pred vlhkosťou, prachom atď. Materiály použité v strmeňu sú vyrobené z liatiny, liatej ocele inak valcovanej ocele.
Pole a Pole Core
Pól jednosmerného stroja je elektromagnet a vinutie poľa sa vinie medzi pólom. Kedykoľvek je napájané vinutie poľa, potom pól dáva magnetický tok. Použité materiály sú liatina, liatina, inak pólové jadro. Môže byť postavený z žíhaných oceľových lamiel na zníženie poklesu výkonu kvôli vírivým prúdom.
Poltopánka
Obuv na pól v stroji na jednosmerný prúd je rozsiahlou súčasťou, ako aj na zväčšenie oblasti pólu. Kvôli tejto oblasti môže byť tok rozptýlený vo vzduchovej medzere, ako aj ďalší tok môže prechádzať vzduchovým priestorom smerom k armatúre. Materiály používané na stavbu palice z tyče sú liatina, inak liatá orech, a tiež sa používala laminácia žíhanej ocele na zníženie straty energie v dôsledku vírivých prúdov.
Polné vinutia
V tomto prípade sú vinutia vinuté v oblasti pólového jadra a pomenované ako poľná cievka. Kedykoľvek je prúd dodávaný cez vinutie poľa, potom elektromagnetizuje póly, ktoré generujú požadovaný tok. Materiál použitý na navíjanie polí je meď.
Jadro armatúry
Jadro armatúry obsahuje na svojom okraji obrovské množstvo slotov. V týchto štrbinách je umiestnený vodič kotvy. Poskytuje cestu s nízkou reluktanciou smerom k toku generovanému vinutím poľa. Materiály použité v tomto jadre sú permeabilita a materiály s nízkou reluktanciou, ako je železo, inak odlievané. Laminácia sa používa na zníženie strát v dôsledku vírivých prúdov.
Vinutie armatúry
Vinutie kotvy môže byť vytvorené prepojením vodiča kotvy. Kedykoľvek sa vinutie kotvy otočí pomocou hnacieho ústrojenstva, potom sa v ňom indukuje napätie a tiež magnetický tok. Toto vinutie je spojené s vonkajším obvodom. Materiály použité na toto vinutie sú vodivé materiály ako meď.
Komutátor
Hlavnou funkciou komutátora v stroji na jednosmerný prúd je zhromažďovať prúd z vodiča kotvy a privádzať prúd do záťaže pomocou kefiek. A tiež poskytuje jednosmerný krútiaci moment pre jednosmerný motor. Komutátor môže byť vyrobený z veľkého množstva segmentov v tvare okraja z tvrdej ťahanej medi. Segmenty v komutátore sú chránené pred tenkou sľudovou vrstvou.
Štetce
Kefy v stroji na jednosmerný prúd zhromažďujú prúd z komutátora a dodávajú ho do vonkajšej záťaže. Kefy sa časom opotrebúvajú na pravidelnú kontrolu. Materiály použité v kefách sú grafit, inak uhlík, ktorý je v obdĺžnikovom tvare.
Typy jednosmerných strojov
Budenie jednosmerného stroja je rozdelené do dvoch typov, a to na samostatné budenie, ako aj na samočinné budenie. V samostatnom budiacom type jednosmerného stroja sú cievky poľa aktivované samostatným zdrojom jednosmerného prúdu. Pri samočinnom budení jednosmerného stroja sa dodáva prúd prúdu cez budiace vinutie so strojom. Hlavné druhy jednosmerných strojov sú rozdelené do štyroch typov, ktoré zahŕňajú nasledujúce.
- Samostatne vzrušený stroj na jednosmerný prúd
- Posuvne vinutý / skratovací stroj.
- Sériový navíjací / sériový stroj.
- Stroj na spájanie rán / zmesí.
Samostatne nadšený
V samostatnom budiacom stroji na jednosmerný prúd sa na aktiváciu cievok poľa používa samostatný zdroj jednosmerného prúdu.
Shunt Wound
V jednosmerných strojoch s bočnými vinutiami sú cievky poľa paralelne spojené armatúra . Pretože bočné pole získava úplné o / p napätie generátora, inak napájacie napätie motora, je zvyčajne vyrobené z veľkého množstva zákrutov jemného drôtu s malým poľným prúdom.
Séria rán
V sériovo vinutých strojoch D.C. sú cievky zapojené do série prostredníctvom kotvy. Pretože sériové poľné vinutie dostane kotvový prúd, rovnako ako kotvový prúd je obrovský, vďaka tomu sériové poľné vinutie obsahuje niekoľko zákrutov drôtu s veľkou prierezovou oblasťou.
Zložená rana
Zložený stroj obsahuje ako sériové, tak aj bočníkové polia. Dve vinutia sa vykonávajú s každým pólom stroja. Sériové vinutie stroja obsahuje niekoľko zákrutov veľkej oblasti prierezu, rovnako ako bočné vinutia, ktoré obsahujú niekoľko jemných zákrutov drôtu.
Pripojenie zloženého stroja sa dá uskutočniť dvoma spôsobmi. Ak je bočné pole paralelne spojené iba s kotvou, potom možno stroj pomenovať ako „stroj s krátkym bočníkom“ a ak je bočné pole paralelne spojené ako s kotvou, tak aj so sériovým poľom, potom je pomenovaný ako „stroj s pozdĺžnym posuvom“.
EMF rovnica jednosmerného stroja
The DC stroj napr možno definovať ako keď sa kotva v dc stroji otáča, napätie môže byť generované v cievkach. V generátore možno e.m.f rotácie nazvať vygenerovaný emf a Er = Napr. V motore možno emf otáčania nazvať ako počítadlo alebo späť emf a Er = Eb.
Nech Φ je užitočný tok pre každý pól v rámci webových serverov
P je celkový počet pólov
z je celkový počet vodičov v kotve
n je rýchlosť rotácie kotvy pri otáčke za každú sekundu
A je č. rovnobežného pruhu v celej kotve medzi kefami s opačnou polaritou.
Z / A je č. vodiča kotvy v sérii pre každý paralelný jazdný pruh
Pretože tok pre každý pól je „Φ“, každý vodič lomí tok „PΦ“ v priebehu jednej revolúcie.
Napätie vyrobené pre každý vodič = lomítko toku pre každú otáčku vo WB / čas potrebný na jednu otáčku v priebehu niekoľkých sekúnd
Pretože revolúcie „n“ sú dokončené za jednu sekundu a 1 revolúcia bude dokončená za 1 / n sekundy. Čas pre jednu otáčku kotvy je teda 1 / n s.
Štandardná hodnota vytvoreného napätia pre každý vodič
p Φ / 1 / n = np Φ voltov
O vytvorenom napätí (E) možno rozhodnúť pomocou počtu vodičov kotvy v sérii I v ľubovoľnom jednom pruhu medzi kefami, takže celé vyrobené napätie
E = štandardné napätie pre každý vodič x č. vodičov v sérii pre každý jazdný pruh
E = n.P.Φ x Z / A
Vyššie uvedená rovnica je e.m.f. rovnica stroja na jednosmerný prúd.
DC stroj vs AC stroj
Rozdiel medzi striedavým motorom a jednosmerným motorom zahŕňa nasledujúce.
Striedavý motor | Jednosmerný motor |
| Trojfázový motor je elektrické zariadenie poháňané striedavým prúdom | Jednosmerný motor je jeden druh rotačného motora používaného na zmenu energie z jednosmerného prúdu na mechanický. |
| Tieto sú rozdelené do dvoch typov, ako sú synchrónne a indukčné motory. | Tieto motory sú dostupné v dvoch typoch, ako sú kefy a motory kefiek. |
| Vstupné napájanie striedavého motora je striedavý prúd | Vstupné napájanie jednosmerného motora je jednosmerný prúd |
| V tomto motore nie sú prítomné kefy a komutátory. | V tomto motore sú uhlíkové kefy a komutátory. |
| Vstupné napájacie fázy striedavých motorov sú jednofázové aj trojfázové | Vstupné napájacie fázy jednosmerných motorov sú jednofázové |
| Charakteristikou kotvy na striedavé motory je, že kotva je neaktívna, zatiaľ čo magnetické pole sa otáča. | Charakteristiky kotvy jednosmerných motorov sú, kotva sa otáča, zatiaľ čo magnetické pole zostáva neaktívne. |
| Má tri vstupné terminály ako RYB. | Má dva vstupné terminály ako kladný a záporný |
| Reguláciu otáčok striedavého motora je možné vykonať zmenou frekvencie. | Reguláciu otáčok jednosmerného motora je možné vykonať zmenou prúdu vo vinutí kotvy |
| Účinnosť striedavého motora je menšia z dôvodu straty indukčného prúdu a sklzu motora. | Účinnosť jednosmerného motora je vysoká, pretože tu nie je žiadny indukčný prúd ani šmyk |
| Nevyžaduje žiadnu údržbu | Vyžaduje údržbu |
| Trojfázové motory sa používajú všade tam, kde sú potrebné vysoké otáčky a premenlivý krútiaci moment. | Jednosmerné motory sa používajú všade tam, kde sú potrebné premenlivé otáčky a vysoký krútiaci moment. |
| V praxi sa používajú vo veľkých priemyselných odvetviach | V praxi sa používajú v spotrebičoch |
Straty v jednosmernom prístroji
My to vieme hlavná funkcia jednosmerného stroja je premena mechanickej energie na elektrická energia . Počas celej tejto metódy premeny nie je možné celý vstupný výkon zmeniť na výstupný kvôli stratám v rôznych formách. Typ straty sa môže meniť z jedného prístroja na druhý. Tieto straty znížia účinnosť prístroja a zvýšia sa aj jeho teploty. Straty energie stroja na jednosmerný prúd možno rozdeliť na elektrické, inak stratové medi, straty jadra, inak straty železa, mechanické straty, straty kefou a stratu rozptýleného zaťaženia.
Výhody stroja DC
Medzi výhody tohto stroja patria nasledujúce.
- Jednosmerné stroje, ako sú jednosmerné motory, majú rôzne výhody, napríklad vysoký krútiaci moment, spätný chod, rýchle spustenie a zastavenie, meniteľné otáčky prostredníctvom vstupného napätia
- Sú veľmi ľahko ovládateľné a lacnejšie v porovnaní s AC
- Regulácia rýchlosti je dobrá
- Krútiaci moment je vysoký
- Prevádzka je bezproblémová
- Bez harmonických
- Inštalácia a údržba je jednoduchá
Aplikácie DC prístroja
V súčasnosti je možné generovať elektrickú energiu hromadne vo forme striedavého prúdu (AC). Preto je použitie jednosmerných strojov, ako sú motory a generátory, jednosmerné generátory veľmi obmedzené, pretože sa používajú hlavne na zabezpečenie budenia malého a stredného rozsahu alternátorov. V priemyselných odvetviach sa jednosmerné stroje používajú na rôzne procesy, ako je zváranie, elektrolytika atď.
Spravidla sa generuje striedavý prúd a potom sa pomocou usmerňovačov zmení na jednosmerný prúd. Preto je generátor jednosmerného prúdu potlačený napájaním striedavým prúdom, ktoré je usmerňované na použitie v niekoľkých aplikáciách. Jednosmerné motory sa často používajú ako pohony s premennými otáčkami a tam, kde dochádza k zmenám v krútiacom momente.
Aplikácia jednosmerného stroja ako motora sa používa na rozdelenie do troch typov, ako napríklad Series, Shunt & Compound, zatiaľ čo použitie jednosmerného stroja ako generátora sa člení na zvlášť budiace, sériové a skratovo vinuté generátory.
Toto je teda všetko o jednosmerných strojoch. Z vyššie uvedených informácií nakoniec môžeme konštatovať, že jednosmerné stroje sú jednosmerným generátorom a jednosmerný motor . Generátor jednosmerného prúdu je vhodný hlavne na napájanie jednosmerných zdrojov do jednosmerného prúdu v elektrárňach. Zatiaľ čo jednosmerný motor poháňa niektoré zariadenia, ako sústruhy, ventilátory, odstredivé čerpadlá, tlačiarenské lisy, elektrické lokomotívy, kladkostroje, žeriavy, dopravníky, valcovacie trate, auto-rikše, stroje na výrobu ľadu atď. Máte otázku, čo je komutácia v dc stroji?
