To'g'ridan-to'g'ri elektr motori (va o'zgaruvchan tok)siz zamonaviy dunyo qanday ko'rinishini tasavvur qilish ham qiyin. Har qanday zamonaviy mexanizm elektr motor bilan jihozlangan. U boshqa maqsadga ega bo'lishi mumkin, lekin uning mavjudligi, qoida tariqasida, juda muhimdir. Yaqin kelajakda DC motorining roli faqat ortishi kutilmoqda. Bugungi kunda ushbu qurilmasiz yuqori sifatli, ishonchli va sozlanishi tezlik bilan jim uskunalar yaratish mumkin emas. Lekin bu davlat va butun jahon iqtisodiyoti rivojlanishining kalitidir.
Dvigatel tarixidan
1821-yilda oʻtkazilgan tajribalar chogʻida mashhur olim Faraday tasodifan magnit va tok oʻtkazuvchi oʻtkazgich qandaydir tarzda ekanligini aniqladi.bir-biriga ta'sir qilish. Xususan, doimiy magnit oddiy oqim o'tkazuvchi konturning aylanishiga olib kelishi mumkin. Bu tajribalar natijalari keyingi tadqiqotlar uchun ishlatilgan.
Allaqachon 1833-yilda Tomas Davenport uni boshqara oladigan kichik elektr motorli poyezd namunasini yaratdi.
1838-yilda Rossiya imperiyasida 12 oʻrinli yoʻlovchi qayigʻi qurilgan. Ushbu elektr motorli qayiq Neva bo'ylab oqimga qarshi harakat qilganda, u nafaqat ilmiy hamjamiyatda haqiqiy his-tuyg'ularning portlashiga sabab bo'ldi.
Dvigatel qanday ishlaydi
Agar siz maktabda fizika darslarida bo'lgani kabi ishga yuzaki qarasangiz, unda mutlaqo murakkab narsa yo'qdek tuyulishi mumkin. Ammo bu faqat birinchi qarashda. Darhaqiqat, elektr haydovchi fani texnik fanlar tsiklidagi eng qiyin fanlardan biridir. Elektr dvigatelining ishlashi davomida bir qator murakkab jismoniy hodisalar ro'y beradi, ular hali ham to'liq tushunilmagan va turli faraz va taxminlar bilan izohlanadi.
Soddalashtirilgan versiyada DC motorining ishlash printsipini quyidagicha ta'riflash mumkin. O'tkazgich magnit maydonga joylashtiriladi va u orqali oqim o'tkaziladi. Bundan tashqari, agar biz o'tkazgichning kesimini hisobga oladigan bo'lsak, u holda uning atrofida ko'rinmas kuch konsentrik doiralar paydo bo'ladi - bu o'tkazgichdagi oqim tomonidan hosil bo'lgan magnit maydon. Yuqorida aytib o'tilganidek, bu magnit maydonlar inson ko'ziga ko'rinmaydi. Ammo ularni vizual tarzda kuzatishga imkon beruvchi oddiy hiyla bor. Eng oson yo'li - kontrplak yoki qalin qog'oz varag'ida teshik qilish, u orqali sim o'tadi. Bunday holda, teshik yaqinidagi sirt nozik dispers magnit metall kukunining nozik bir qatlami bilan qoplanishi kerak (nozik talaş ham ishlatilishi mumkin). O'chirish yopilganda, kukun zarralari magnit maydon shaklida bir qatorga tushadi.
Aslida, doimiy tok dvigatelining ishlash printsipi ushbu hodisaga asoslanadi. U shaklidagi magnitning shimoliy va janubiy qutblari orasiga tok o'tkazuvchi o'tkazgich qo'yilgan. Magnit maydonlarning o'zaro ta'siri natijasida sim harakatga keltiriladi. Harakat yo‘nalishi qutblar qanday joylashtirilganiga bog‘liq va gimlet qoidasi bilan aniq belgilanishi mumkin.
Amper quvvati
Tok oʻtkazuvchi oʻtkazgichni doimiy magnit maydonidan tashqariga chiqarib yuboradigan kuchga Amper kuchi deyiladi - bu mashhur elektr hodisalari tadqiqotchisi nomi bilan. Oqim birligi ham uning nomi bilan atalgan.
Bu kuchning son qiymatini topish uchun koʻrib chiqilayotgan oʻtkazgichdagi tokni uning uzunligiga va magnit maydonining kattaligiga (vektoriga) koʻpaytirish kerak.
Formula quyidagicha ko'rinadi:
F=IBL.
Eng oddiy dvigatel modeli
Qoʻpol qilib aytganda, eng ibtidoiy dvigatelni qurish uchun magnit maydonga oʻtkazuvchan materialdan (sim) rom qoʻyish va uni tok bilan quvvatlantirish kerak. Ramka ma'lum bir burchakka aylanadi va to'xtaydi. Mutaxassislarning jargonidagi bu pozitsiyaelektr haydovchi maydoni "o'lik" deb ataladi. To'xtashning sababi shundaki, magnit maydonlar, ta'bir joiz bo'lsa, kompensatsiyalangan. Boshqacha qilib aytganda, bu natijaviy kuch nolga teng bo'lganda sodir bo'ladi. Shuning uchun DC vosita qurilmasi bitta emas, balki bir nechta ramkalarni o'z ichiga oladi. Haqiqiy sanoat birligida (uskunaga o'rnatilgan) bunday elementar sxemalar juda ko'p bo'lishi mumkin. Shunday qilib, kuchlar bir freymda muvozanatlashganda, boshqa ramka uni "bema'nilik"dan chiqaradi.
Turli quvvatdagi dvigatellar qurilmasining xususiyatlari
Hatto elektrotexnika olamidan uzoqda bo'lgan odam ham doimiy magnit maydon manbai bo'lmasa, hech qanday doimiy tok elektr motori haqida gap bo'lmasligini darhol anglaydi. Bunday manbalar sifatida turli qurilmalar ishlatiladi.
Kam quvvatli shahar dvigatellari uchun (12 volt yoki undan kam) doimiy magnit ideal yechimdir. Ammo bu variant katta quvvat va o'lchamdagi birliklar uchun mos emas: magnitlar juda qimmat va og'ir bo'ladi. Shuning uchun, 220 V yoki undan ko'p kuchlanishli DC motorlar uchun induktorni (maydon o'rash) ishlatish maqsadga muvofiqdir. Induktor magnit maydon manbaiga aylanishi uchun uni quvvatlantirish kerak.
Elektr dvigatel dizayni
Umuman olganda, har qanday shahar motorining dizayni quyidagi elementlarni o'z ichiga oladi:kollektor, stator va armatura.
Armatur motor sargisi uchun rulman elementi sifatida xizmat qiladi. U simni yotqizish uchun perimetri bo'ylab oluklar bo'lgan elektr maqsadlar uchun yupqa po'lat plitalardan iborat. Bu holda ishlab chiqarish materiali juda muhimdir. Yuqorida aytib o'tilganidek, elektr po'latdan foydalaniladi. Ushbu turdagi material katta sun'iy ravishda o'stirilgan don hajmi va yumshoqligi (past uglerod miqdori natijasida) bilan tavsiflanadi. Bundan tashqari, butun tuzilish nozik, izolyatsiyalangan plitalardan iborat. Bularning barchasi parazitar oqimlarning paydo bo'lishiga yo'l qo'ymaydi va armatura haddan tashqari qizib ketishining oldini oladi.
Stator sobit qismdir. U ilgari muhokama qilingan magnitning rolini bajaradi. Laboratoriyada model dvigatelining ishlashini ko'rsatish uchun, aniqlik va printsiplarni yaxshiroq tushunish uchun ikkita qutbli stator ishlatiladi. Haqiqiy sanoat motorlar qutb juftlari soni ko'p bo'lgan qurilmalardan foydalanadi.
Kollektor - bu doimiy dvigatelning o'rash davrlarini oqim bilan ta'minlaydigan kalit (ulagich). Uning mavjudligi qat'iy zarur. Busiz dvigatel silliq emas, tebranish bilan ishlaydi.
Dvigatellar turlari
Texnologiya va xalq xoʻjaligining mutlaqo barcha sohalarida qoʻllaniladigan va ish paytida xavfsizlik va ishonchlilik sohasidagi barcha talablarga javob beradigan yagona universal dvigatel yoʻq.
To'g'ridan-to'g'ri dvigatelni tanlashda juda ehtiyot bo'lishingiz kerak. Ta'mirlash juda qiyin va qimmatfaqat tegishli malakali xodimlar tomonidan bajarilishi mumkin bo'lgan protsedura. Va agar dvigatelning dizayni va imkoniyatlari talablarga javob bermasa, ta'mirlashga katta mablag' sarflanadi.
To'g'ri tok motorlarining to'rtta asosiy turi mavjud: cho'tkasi, inverteri, bir qutbli va universal cho'tkali DC motorlari. Ushbu turlarning har biri o'zining ijobiy va salbiy xususiyatlariga ega. Ularning har biri haqida qisqacha tavsif berilishi kerak.
DC cho'tkali motorlar
Ushbu turdagi motorlarni amalga oshirishning ko'plab mumkin bo'lgan usullari mavjud: bitta kollektor va juft sonli sxemalar, bir nechta kollektorlar va bir nechta o'rash davrlari, uchta kollektor va bir xil miqdordagi o'rash burilishlari, to'rtta kollektor va ikkita o'rash burilishlari, langarda to'rtta kollektor va to'rtta kontur va nihoyat - ramkasiz langarli sakkizta kollektor.
Bu turdagi dvigatellar bajarish va ishlab chiqarishning qiyosiy soddaligi bilan ajralib turadi. Aynan shuning uchun u universal motor sifatida mashhur bo'lib, uning qo'llanilishi juda keng: o'yinchoq radio boshqariladigan avtomobillardan Germaniya yoki Yaponiyada ishlab chiqarilgan juda murakkab va yuqori texnologiyali CNC dastgohlarigacha.
İnverter motorlar haqida
Umuman olganda, bu turdagi dvigatel kollektorga juda o'xshaydi va bir xil afzallik va kamchiliklarga ega. Faqatgina farq ishga tushirish mexanizmida: bu ko'proqmukammal, bu tezlikni osongina o'zgartirish va rotor tezligini sozlash imkonini beradi. Shunday qilib, ushbu turdagi doimiy to'lqinli dvigatelning ishlashi bir qator parametrlar bo'yicha kollektor motorlaridan ustundir.
Lekin biror narsada yutuq boʻlsa, baʼzi narsalarda yoʻqotish boʻladi. Bu koinotning inkor etib bo'lmaydigan qonunidir. Shunday qilib, bu holda: ustunlik juda murakkab va injiq texnika bilan ta'minlanadi, bu ko'pincha muvaffaqiyatsiz bo'ladi. Tajribali mutaxassislarning fikriga ko'ra, inverter tipidagi DC motorlarini ta'mirlash juda qiyin. Ba'zida hatto tajribali elektrchilar ham tizimdagi nosozlikni aniqlay olmaydilar.
Bir kutupli DC motorlarning xususiyatlari
Ishlash printsipi bir xil bo'lib qoladi va o'tkazgichning magnit maydonlarining oqim va magnit bilan o'zaro ta'siriga asoslangan. Ammo oqim o'tkazgich sim emas, balki o'qda aylanadigan diskdir. Oqim quyidagicha ta'minlanadi: bitta kontakt metall o'qda yopiladi, ikkinchisi esa cho'tka deb ataladigan narsa orqali metall doiraning chetini bog'laydi. Ko'rinib turibdiki, bunday dvigatel juda murakkab dizaynga ega va shuning uchun ko'pincha muvaffaqiyatsiz bo'ladi. Asosiy qo'llanilishi elektr va elektr haydovchi fizikasi sohasidagi ilmiy tadqiqotlardir.
Universal kommutator motorlarining xususiyatlari
Asosan, bu turdagi dvigatel yangi hech narsa olib yurmaydi. Lekin u juda muhim xususiyatga ega - bu kabi ishlash qobiliyatiDC tarmog'idan va AC tarmog'idan. Ba'zan uning bu xususiyati uskunani ta'mirlash va modernizatsiya qilishda sezilarli pulni tejashga yordam beradi.
Oʻzgaruvchan tok chastotasi qatʼiy tartibga solinadi va 50 Gertz. Boshqacha aytganda, manfiy zaryadlangan zarralarning harakat yo'nalishi sekundiga 50 marta o'zgaradi. Ba'zilar noto'g'ri fikrda, elektr motorining rotori ham aylanish yo'nalishini (soat yo'nalishi bo'yicha - soat sohasi farqli ravishda) soniyasiga 50 marta o'zgartirishi kerak. Agar bu to'g'ri bo'lsa, u holda AC elektr motorlarining har qanday foydali qo'llanilishi haqida gap bo'lmaydi. Haqiqatda nima sodir bo'ladi: armatura va stator sariqlarining oqimi eng oddiy kondansatörler yordamida sinxronlashtiriladi. Va shuning uchun armatura ramkasidagi oqim yo'nalishi o'zgarganda, uning statordagi yo'nalishi ham o'zgaradi. Shunday qilib, rotor doimo bir yo'nalishda aylanadi.
Afsuski, bu turdagi doimiy tok dvigatelining samaradorligi inverter va unipolyar motorlarga qaraganda ancha past. Shuning uchun uni ishlatish juda tor sohalar bilan cheklangan - bu erda har qanday narxda, operatsion xarajatlarni hisobga olmasdan (masalan, harbiy muhandislik) maksimal ishonchlilikka erishish kerak.
Yakuniy bandlar
Texnologiya bir joyda turmaydi va bugungi kunda butun dunyo boʻylab koʻplab ilmiy maktablar bir-biri bilan raqobatlashmoqda va yuqori samaradorlik va unumdorlikka ega arzon va tejamkor dvigatel yaratishga intilmoqda. To'g'ridan-to'g'ri doimiy elektr motorlarining kuchi yildan-yilga ortib bormoqda, shu bilan birga ularningquvvat sarfi.
Olimlarning bashoratiga koʻra, kelajak elektr jihozlari bilan belgilanadi va neft davri juda tez orada tugaydi.
