العاصمة المحرك: مبدأ العمل. العاصمة المحرك: الجهاز

أولا وقبل كل اخترع في القرن ال19 الدورية آلة كهربائية هو المحرك DC. مبدأ العملية قد كان معروفا منذ منتصف القرن الماضي وحتى الوقت الحاضر تستمر المحركات DC (DPT) للعمل بإخلاص الشخص، ووضع في الحركة مجموعة متنوعة من الآلات والآليات المفيدة.

أول DPT

ابتداء من 30S من القرن ال19 في تنميتها أنها مرت بعدة مراحل. والحقيقة هي أنه حتى نهاية محرك القرن الماضي مولدات كان المصدر الوحيد للسلطة خلية كلفاني. لذلك، كل من المحركات الكهربائية الأولى يمكن تشغيل فقط على التيار المباشر.

ما هو أول محرك DC؟ ويتم حاليا بناء على مبدأ التشغيل للجهاز والمحركات في النصف الأول من القرن ال19، على النحو التالي. وكان الملعب الرئيسي مجموعة ثابتة من المغناطيس الكهربائي أو دائم قضيب، لم يكن لديك الدائرة المغناطيسية مغلقة العامة. تشكيل البارزة القطب المحرك عدة المغناطيس قضيب منفصلة على محور مشترك، والتي كانت تدفعها قوى التنافر وجذابة للأقطاب مغو. وكان ممثلو نموذجي منهم محركات W ريتشي (1833) وB. جاكوبي (1834) مجهزة المفاتيح الميكانيكية الحالية في الكهربائي مع المحركات الاتصالات المنقولة في الدائرة من حديد التسليح المتعرجة.

كمحرك يشغل جاكوبي

ما كان هذا المبدأ آلة من العملية؟ محرك تيار مستمر جاكوبي والنظير لها تمتلك عزم الدوران الكهرومغناطيسي النابض. خلال فترة تقارب القطبين الآخر من حديد التسليح ومغو من عزم دوران المحرك قوة الجذب المغناطيسي وصلت بسرعة كحد أقصى. ثم، عندما الموقع قطب من حديد التسليح مقابل أقطاب مغو، مفتاح ميكانيكي وكسر التيار الكهربائي في لحديد التسليح. قطرات عزم الدوران إلى الصفر. بسبب القصور الذاتي للحديد التسليح ودفع أقطاب آلية مرساة من تحت أعمدة مغو، في هذه المرحلة في نفوسهم من التحول الحالي يتم توفيره في الاتجاه المعاكس، عكس قطبية بهم أيضا، ويتم استبدال قوة الجاذبية إلى أقرب قطب مغو من قبل قوة طاردة. وهكذا، فإن المحرك يدور جاكوبي الصدمات المتعاقبة.

ويبدو مرساة حلقي

في صميم المحرك لولبية حديد التسليح جاكوبي الحالية تحولت بشكل دوري خارج، لأنها تخلق اختفى المجال المغناطيسي، ويتم تحويل الطاقة إلى خسائر الحرارة في اللفات. وهكذا، فإن المحرك تحويل الكهروميكانيكية مصدر الطاقة الحالية (خلية كهروكيميائية) إلى الميكانيكية وقع فيها بشكل متقطع. ما هو مطلوب تم إغلاق مع محرك مستمر لف الحالية التي من شأنها أن تتدفق باستمرار خلال طوال الوقت من عملها.

وتأسست هذه fuhtufn في عام 1860. وPachinotti. ما هو مختلف عن سابقاتها العاصمة المحرك لها؟ مبدأ تشغيل المحرك وجهاز Pachinotti التالية. كما المراسي التي استخدمها حلقة من الصلب مع المتحدث ثابتة على رمح الرأسي. في هذه الحالة، فإن مرساة يكن لديك أعمدة بارزة. أصبح neyavnopolyusnym.

لفائف حديد التسليح متعرجا والجرح بين وقال المتحدث للحلقة، وينتهي منها في سلسلة متصلة على مرساة، ومن نقاط اتصال كل منهما لفائف قدمت الصنبور متصلا لوحات جامع رتبت على طول محيط الجزء السفلي من العمود السيارات، وعدد منها يساوي عدد اللفات. تم إغلاق المحرك بأكمله على نفسها وترتبط نقاط اتصال التسلسلية لفائف لوحات جامع المجاورة، والتي تنزلق على زوج من بكرات العرض الحالية.

تم وضع مرساة الحلقي بين أقطاب اثنين من المغناطيسات الكهربائية الثابتة مغو الموالي، حتى أن خطوط القوة التي أنشأتها لهم الإثارة المجال المغناطيسي المدرجة في سطح أسطواني الخارجي للحديد التسليح السيارات في الإثارة القطب الشمالي مرت المحرك حلقي، دون أن تتحرك إلى الداخل من جحرها، ويأتي في إطار القطب الجنوبي.

كمحرك يشغل Pachinotti

ما كان لديه مبدأ العمل؟ عملت العاصمة المحرك Pachinotti بنفس الطريقة التي DPT الحديث.

المجال المغناطيسي للأقطاب مغو مع أقطاب كان هذا دائما عدد معين من الموصلات من المحرك لف الحالية مع الاتجاه مستمر، حيث تم عكس مغو تحت أقطاب مختلفة من الاتجاه الحالي مباريات و. وقد تحقق ذلك من خلال وضع بكرات التوريد الحالية، والتي تكون بمثابة فرش، في الفضاء بين أقطاب مغو. لذلك المحرك تدفق التيار الفوري لفائف من خلال الأسطوانة، لوحة جامع والمستعبدين بها الصنابير، الذي هو أيضا في الفضاء بين القطبين، ثم تدفقت في اتجاهين متعاكسين على طول اثنين poluobmotkam-الفروع، وتدفقت أخيرا من خلال خط فرع، لوحة جامع وبكرة في بين القطبين آخر الشوط الاول. في القيام بذلك، ومرساة لفائف تحت أقطاب مغو تغيرت، ولكن اتجاه تدفق التيار يتغير فيها.

بواسطة قانون أمبير، لكل موصل لفائف حديد التسليح مع التيار في المجال المغناطيسي للقطب مغو، قوة والتي يتم تحديدها من قبل اتجاه القاعدة المعروفة "اليد اليسرى". بالنسبة للمحور المحرك، هذه القدرة على خلق عزم الدوران، ومجموع لحظات من كل هذه القوى يعطي الوقت الإجمالي من DPT، التي هي بالفعل تحت عدة لوحات جامع هو ثابت تقريبا.

DPT ومع grammovskoy المحرك لف الحلقي

في كثير من الأحيان حدث في تاريخ العلوم والتكنولوجيا، لم تستخدم اختراع A. Pachinotti. وقد نسي لمدة 10 عاما حتى عام 1870 بشكل مستقل عدم تكرار الفرنسي الألماني مخترع H. غرام في تصميم مماثل للمولد DC. في هذه الآلات، ومحور الدوران الأفقي واستخدمت فرش الكربون انزلاق على طول لوحات جامع التصاميم المعاصرة تقريبا. قبل سنوات ال 70 من القرن ال19 أصبح المبدأ على العودة إلى الوراء من الآلات الكهربائية معروفة، وآلة غرام يستخدم كمولد والمحركات DC. وبالفعل وصف مبدأ التشغيل أعلاه.

على الرغم من أن اختراع المحرك حلقة كان خطوة هامة في تطوير DPT، لف (وتسمى grammovskoy) التي كان لها عيب كبير. المجال المغناطيسي الأقطاب مغو سوى تلك الموصلات لها (وهو ما يسمى نشط)، التي تقع تحت هذين القطبين على سطح أسطواني الخارجي من حديد التسليح. لهم كان مصحوبا المغناطيسي قوة أمبير، عزم دوران فيما يتعلق المحور المحرك. لم تلك الموصلات الخاملة التي تمر عبر مرساة حلقة الفتحة لن تشارك في خلق لحظة. إلا أنها غير مجدية تبدد الطاقة في شكل من أشكال فقدان الحرارة.

من حلقة إلى طبلة مرساة

معالجة هذا القصور نجحت المراسي حلقة في عام 1873 من قبل الشهيرة الألمانية الكهربائية F جيفنر-Alteneku. كيف كان يعمل العاصمة المحرك؟ مبدأ التشغيل للجهاز، الموالي مغو لها هو نفس المحرك مع عصابة لف. لكن تصميم المحرك وتصفيتها تغييرها.

وأشار Gefner-Altenek إلى أن اتجاه المحرك التيار المار من فرشاة ثابتة، في الموصلات grammovskoy لف الإثارة في أعمدة متجاورة هي دائما عكس ذلك، أي يمكن إدراجها في اللفات تقع في سطح أسطواني الخارجي لفائف مع عرض (الملعب) مساوية لأرض الملعب قطب (محيط المحرك، إلى القطب واحدة من الإثارة).

في هذه الحالة، يصبح من غير الضروري في ثقب دائري من حديد التسليح، ويتحول إلى الاسطوانة الصلبة (طبلة). هذا اللف ومرساة نفسه تلقى اسم الطبل. استهلاك النحاس في ذلك مع نفس العدد من الموصلات النشطة هو أقل بكثير مما كانت عليه في grammovskoy المتعرجة.

يصبح مرساة والعتاد

وكانت الآلات وغرام، لGefner Alteneka سطح مرساة على نحو سلس، والموصلات لف لها مرتبة في الفجوة بينه وبين أقطاب مغو. وبلغت المسافة بين سطح أسطواني المقعر من أقطاب الإثارة والسطح المحدب مباريات وعدة مليمترات. لذلك، لإنشاء المرجوة قوة المجال المغناطيسي اللازمة لتطبيق لفائف الإثارة مع قوة محركة مغناطيسية كبيرة (مع وجود عدد كبير من الأدوار). هذا إلى زيادة كبيرة في حجم ووزن المحركات. وبالإضافة إلى ذلك، سطح أملس من لفائف حديد التسليح كان من الصعب إصلاح. ولكن كيف يمكن أن يكون؟ في الواقع، من أجل العمل على موصل مع قوة أمبير الحالية يجب أن يكون في النقاط في الفضاء مع المجالات المغناطيسية العالية (مع وجود كثافة التدفق المغناطيسي).

واتضح أن هذا ليس ضروريا. أظهر الأمريكي مخترع H. مكسيم بندقية أنه إذا كانت مرساة أداء العتاد طبل، والأخاديد التي تشكلت بين الأسنان لوضع طبل لفائف متعرجا، فإن الفجوة بين القطبين والإثارة يمكن خفضها الى أجزاء من المليمتر. فمن الممكن أن تقلل إلى حد كبير من حجم ملفات الإثارة، ولكن لا انخفض DPT عزم الدوران.

كما وظائف هذا المحرك DC؟ ويستند مبدأ العملية على حقيقة أن القوة المغناطيسية مرساة مسننة يتم تطبيق عدم الموصلات في فتحات في (المجال المغناطيسي فيها غائب عمليا)، والأسنان ذاتها. وجود التيار في موصل في الأخدود هو أمر حاسم لحدوث هذه القوة.

كيفية التخلص من التيارات الدوامية

جعل تحسنا هاما آخر المخترع الشهير TA اديسون. ما أضاف إلى المحرك DC؟ وظل مبدأ التشغيل دون تغيير، ولكن المواد مصنوعة من الذي تغير بخطافها. بدلا من اسعة النطاق السابق كان مغلفة رقيقة معزولة كهربائيا عن بعضها البعض من صفائح الفولاذ. أدى ذلك إلى تخفيض حجم التيارات الدوامية (تيارات فوكو) في المحرك، مما أدى إلى زيادة كفاءة المحرك.

مبدأ التشغيل للمحرك DC

لفترة وجيزة قد تصاغ على النحو التالي: عندما ربط حديد التسليح لف المحركات متحمس لمصدر للطاقة ينشأ فيها تيار كبير يسمى تدفق وتجاوز عدة أضعاف قيمة تصنيفا. وعلاوة على ذلك، في ظل القطبين الإثارة من الاتجاه المعاكس قطبية التيارات في الموصلات من المحرك متعرجا في نفس العكس كما هو مبين في الشكل أدناه. وفقا ل حكم "اليد اليسرى"، هذه الأدلة هي أمبير القوات اتجاه عكس عقارب الساعة ويحمل المحرك للتدوير. في المحرك لف الموصلات الناجم عن القوة الدافعة الكهربائية (العودة EMF)، توجه معاكس للمصدر امدادات التيار الكهربائي. كما يزيد من تسارع المحرك والخلفي، EMF في تصفيتها. وفقا لذلك، يتم تقليل حديد التسليح الحالية من البداية إلى القيمة المقابلة لخصائص نقطة محرك التشغيل.

لزيادة سرعة دوران المحرك، فمن الضروري إما لزيادة الحالي في لفائف عنها أو التقليل العودة EMF في ذلك. وهذا الأخير لا يمكن أن يتحقق من خلال خفض حجم الحقل المغناطيسي للأرض الإثارة عن طريق تخفيض الحالية في مجال المتعرجة. هذا الأسلوب من التحكم في سرعة DPT على نطاق واسع.

مبدأ التشغيل للمحرك DC مع الإثارة منفصلة

مع إدراج محطات مجال لف (OB) بمصدر طاقة منفصل (OM مستقل) قوية DPT عادة ما يقوم لجعله أكثر ملاءمة للسيطرة على حجم الإثارة الحالية (من أجل تغيير سرعة دوران). على خصائص DPT مع OB مستقلة DPT متشابها إلى حد كبير مع OB، متصلة على التوازي مع المحرك متعرجا.

تحويلة DPT

يتم تحديد مبدأ التشغيل الموازية DC مجال السيارات الحالية من خاصية ميكانيكية، أي الاعتماد على سرعة دوران عزم الدوران الحمل على رمح لها. لمثل هذا الاختلاف سرعة المحرك عند الانتقال من تسكع إلى عزم الحمل المقنن هو 2-10٪. وتسمى هذه الخصائص الميكانيكية جامدة.

وهكذا، فإن مبدأ عمل محرك DC مع تحويلة يسبب تطبيقه في المحركات مع سرعة ثابتة عند مجموعة تحميل التباين الكبير. ومع ذلك، ويستخدم على نطاق واسع في محرك كهربائي منظم مع متغيرة السرعة. وعلاوة على ذلك، لتنظيم سرعته يمكن استخدامها في التغيير من حديد التسليح الحالية والراهنة المجال.

الإثارة متتابعة من DPT

مبدأ التشغيل للمحرك DC من الإثارة سلسلة موازية، فإنه يتم تحديد بواسطة الخاصية الميكانيكية، التي هي لينة في هذه الحالة، لأن سرعة المحرك بشكل كبير مع تغيرات الحمل. أين هو الأكثر فائدة لاستخدام محرك DC؟ مبدأ التشغيل من سرعة محرك الجر السكك الحديدية التي يجب أن ينخفض إلى التغلب على ارتفاع تكوين والعودة إلى الحركة الاسمية عند سهل يتوافق تماما مع DPT مع بالتتابع OB متصلا المحرك المتعرجة. ولذلك، فإن جزءا كبيرا من القاطرات الكهربائية في العالم مجهزة مثل هذه الأجهزة.

مبدأ التشغيل من محرك DC مع سلسلة الإثارة تنفيذ كما النابض محركات الجر الحالية التي لا تختلف في جوهرها مع DPT RH ثابت، ولكنها مصممة خصيصا للعمل مع وتصحيحه بالفعل على متن التيار الكهربائي جود تموج كبير.