Mota ya kibadilishaji ni mashine ya umeme inayolandanishwa ambayo swichi ya sasa katika vilima na kihisi cha mkao wa rota hufanywa kwa namna ya kifaa sawa - mkusanyiko wa kitoza brashi. Kifaa hiki kinakuja kwa njia nyingi.
Aina
Mota ya kiendeshi cha DC kwa kawaida hujumuisha vitu kama vile:
- rota ya nguzo tatu kwenye fani za mikono;
- stator ya sumaku yenye nguzo mbili;
- sahani za shaba kama brashi za mkusanyiko wa kiendeshaji.
Seti hii ni ya kawaida kwa miyeyusho ya nishati ya chini kabisa ambayo kawaida hutumika katika vifaa vya kuchezea vya watoto ambapo nishati ya juu haihitajiki. Injini zenye nguvu zaidi zinajumuisha vipengele kadhaa vya muundo:
- brashi nne za grafiti katika mfumo wa mkusanyiko wa mkusanyiko;
- rota yenye nguzo nyingi kwenye fani zinazoviringika;
- stator ya kudumu ya sumaku yenye nguzo nne.
Mara nyingi aina hii ya kifaa cha garikutumika katika magari ya kisasa kuendesha shabiki wa mfumo wa baridi na uingizaji hewa, pampu za washer, wipers na vipengele vingine. Pia kuna mijumuisho changamano zaidi.
Nguvu ya injini ya umeme ya wati mia kadhaa inahusisha matumizi ya stator ya nguzo nne iliyotengenezwa kwa sumaku-umeme. Ili kuunganisha vilima vyake, mojawapo ya mbinu kadhaa inaweza kutumika:
- Katika mfululizo wa rota. Katika kesi hii, torque kubwa ya juu hupatikana, hata hivyo, kwa sababu ya kasi ya juu ya uvivu, hatari ya uharibifu wa injini ni kubwa.
- Sambamba na rota. Katika hali hii, kasi hubaki thabiti chini ya mabadiliko ya hali ya upakiaji, lakini torati ya juu ni ndogo sana.
- Msisimko uliochanganyika, wakati sehemu ya vilima imeunganishwa kwa mfululizo na sehemu sambamba. Katika kesi hii, faida za chaguzi zilizopita zimeunganishwa. Aina hii hutumika kuwasha gari.
- Msisimko wa kujitegemea, unaotumia usambazaji wa nishati tofauti. Katika kesi hii, sifa zinazofanana na uunganisho wa sambamba zinapatikana. Chaguo hili halitumiki sana.
Mota ya kiendeshi ina manufaa fulani: ni rahisi kutengeneza, kutengeneza, kufanya kazi na maisha yao ya huduma ni makubwa sana. Kama ubaya, zifuatazo kawaida huonyeshwa: miundo bora ya vifaa kama hivyo kawaida ni ya kasi ya juu na ya chini, kwa hivyo anatoa nyingi zinahitaji usakinishaji wa sanduku za gia. Madai haya yana msingi mzurikwa kuwa mashine ya umeme inayoelekezwa kwa kasi ya chini ina sifa ya ufanisi mdogo, pamoja na matatizo ya baridi yanayohusiana na hili. Ya mwisho ni kwamba ni vigumu kupata suluhisho maridadi kwao.
motor ya Universal commutator
Lahaja hii ni aina ya mashine ya DC inayoweza kufanya kazi kwenye DC na AC. Kifaa hicho kimeenea katika baadhi ya aina za vyombo vya nyumbani na zana za mkono kutokana na ukubwa wake mdogo, uzito mdogo, gharama ya chini na urahisi wa kudhibiti kasi. Mara nyingi hupatikana kama gari la traction kwenye reli za Merika na Uropa. Unaweza kuzingatia kifaa cha injini ya umeme.
Vipengele vya Muundo
Kwa ufahamu bora wa suala hili, unapaswa kuzingatia kwa undani zaidi kilichounda msingi wa kifaa kilichowasilishwa. Aina ya motor ya kibadilishaji cha ulimwengu wote ni kifaa cha sasa cha moja kwa moja kilicho na vilima vya msisimko vilivyounganishwa katika mfululizo, vilivyoboreshwa kwa uendeshaji kwenye mkondo wa kubadilisha wa mtandao wa umeme wa kaya. Motor inazunguka katika mwelekeo mmoja, bila kujali polarity. Hii ni kutokana na ukweli kwamba uunganisho wa mfululizo wa vilima vya stator na rotor husababisha mabadiliko ya wakati huo huo katika miti yao ya magnetic, na kutokana na hili, torque inayotokana inaelekezwa kwa mwelekeo mmoja.
Imetengenezwa na nini?
Mota ya kiendeshi cha AC inahusisha matumizi ya sumakunyenzo laini na hysteresis ya chini. Ili kupunguza hasara za sasa za eddy, kipengele hiki kinafanywa kwa sahani zilizowekwa na insulation. Kama kitengo kidogo cha mashine za kukusanya AC, ni kawaida kutenga vitengo vya sasa vya kusukuma, ambavyo hupatikana kwa kurekebisha mkondo wa mzunguko wa awamu moja bila kutumia laini ya ripple.
Mota ya kiendeshi cha AC mara nyingi ina sifa ya kipengele kifuatacho: katika hali ya kasi ya chini, upinzani wa kufata kwa vilima vya stator hauruhusu matumizi ya sasa zaidi ya mipaka fulani, wakati torque ya juu ya motor ni. pia mdogo kwa 3-5 ya nominella. Ukadiriaji wa sifa za mitambo hupatikana kupitia utumiaji wa sehemu za vilima vya stator - matokeo tofauti hutumiwa kuunganisha mkondo mbadala.
Jukumu gumu zaidi linahusisha kubadili mashine ya kukusanya nishati inayopishana ya sasa. Kwa sasa wakati sehemu inapita neutral, shamba la magnetic, ambalo linahusika na rotor, hubadilisha mwelekeo wake kinyume chake, na hii inasababisha kizazi cha EMF tendaji katika sehemu hiyo. Hii hutokea wakati wa kuendesha kwa nishati ya AC. Katika kubadilisha mashine za sasa za ushuru, EMF tendaji pia hufanyika. EMF ya transformer pia inajulikana hapa, kwani rotor iko kwenye uwanja wa magnetic wa stator, ambayo hupiga kwa wakati. Kuanza kwa laini ya motor ya ushuru haiwezekani, kwani kwa wakati huu amplitude ya mashine itakuwa ya juu, na inapokaribia kasi ya maingiliano, itapungua kwa usawa. Kama zaidikuongeza kasi, ongezeko jipya litazingatiwa. Ili kutatua tatizo la kubadili katika kesi hii, hatua kadhaa za mfuatano zinapendekezwa:
- Sehemu ya zamu moja inapaswa kupendekezwa katika muundo ili kupunguza mtiririko wa clutch.
- Upinzani amilifu wa sehemu unahitaji kuongezeka, ambayo vipengele vya kuahidi zaidi ni vipinga katika sahani za kukusanya, ambapo baridi nzuri huzingatiwa.
- Msafiri lazima asagwe kikamilifu kwa brashi ya ugumu wa juu na upinzani mkubwa zaidi.
- EMF tendaji inaweza kulipwa kwa kutumia nguzo za ziada zilizo na vilima mfululizo, na vilima sambamba vinatumika kwa fidia ya transfoma ya EMF. Kwa kuwa thamani ya parameta ya mwisho ni kazi ya kasi ya angular ya rota na mkondo wa sumaku, vilima vile vinahitaji matumizi ya mifumo ya udhibiti wa watumwa, ambayo bado haipo.
- Mzunguko wa saketi za usambazaji unapaswa kuwa mdogo iwezekanavyo. Chaguo maarufu zaidi ni 16 na 25 Hz.
- Ugeuzaji wa UKD unafanywa kwa kubadili polarity ya vilima vya stator au rotor.
Faida na hasara
Masharti yafuatayo yanatumika kwa kulinganisha: vifaa vimeunganishwa kwenye mtandao wa umeme wa nyumbani wenye voltage ya volti 220 na mzunguko wa 50 Hz, wakati nguvu ya injini ni sawa. Tofauti katika sifa za mitambo ya vifaa inaweza kuwa hasara au faida katikakulingana na mahitaji ya hifadhi.
Kwa hivyo, kiendeshi cha AC: faida ikilinganishwa na kitengo cha DC:
- Muunganisho kwenye mtandao unafanywa moja kwa moja, na hakuna haja ya kutumia vipengele vya ziada. Kwa upande wa kitengo cha DC, urekebishaji unahitajika.
- Kuanzisha mkondo ni kidogo sana, ambayo ni muhimu sana kwa vifaa vinavyotumiwa katika maisha ya kila siku.
- Ikiwa kuna mzunguko wa kudhibiti, kifaa chake ni rahisi zaidi - rheostat na thyristor. Ikiwa sehemu ya elektroniki itashindwa, basi motor ya ushuru, ambayo bei yake inategemea nguvu na ni kati ya rubles 1,400 au zaidi, itaendelea kufanya kazi, lakini itawasha mara moja kwa nguvu kamili.
Pia kuna baadhi ya hasara:
- Kwa sababu ya hasara kutokana na ugeuzaji wa stator na uingizaji hewa, ufanisi wa jumla umepunguzwa sana.
- Torque ya juu pia imepunguzwa.
Mota za kikusanya umeme za awamu moja zina manufaa fulani kwa kulinganisha na zile za asynchronous:
- kubana;
- ukosefu wa kumfunga kwa marudio na kasi ya mtandao;
- torque muhimu ya kuanzia;
- kupungua kwa sawia na kuongezeka kwa kasi katika hali ya kiotomatiki, pamoja na ongezeko la torque na mzigo unaoongezeka, wakati voltage ya usambazaji inabakia bila kubadilika;
- kidhibiti kasi kinaweza kuwa laini katika safu pana kwa kubadilisha voltage ya usambazaji.
Hasara ikilinganishwa na induction motor
- upakiaji unapobadilika, kasi itakuwa dhabiti;
- mkusanyiko wa kikusanya brashi hufanya kifaa kisiwe cha kutegemewa sana (hitaji la kutumia brashi ngumu zaidi hupunguza rasilimali kwa kiasi kikubwa);
- Kubadilisha AC husababisha cheche kali kwenye kikusanyaji, na mwingiliano wa redio hutokea;
- kiwango cha juu cha kelele wakati wa operesheni;
- manifold ina sifa ya idadi kubwa ya sehemu, ambayo hufanya injini kuwa kubwa kabisa.
Mota ya kisasa ya kiendeshi ina sifa ya rasilimali inayolinganishwa na uwezo wa gia za mitambo na vyombo vya kufanya kazi.
Ulinganisho mwingine
Unapolinganisha mkusanyaji na injini za asynchronous za nguvu sawa, bila kujali masafa yaliyokadiriwa ya mwisho, sifa tofauti hupatikana. Hii itaelezwa kwa undani zaidi hapa chini. Mtozaji wa umeme wa ulimwengu wote hutumia tabia "laini". Katika kesi hii, wakati huo ni sawa na mzigo kwenye shimoni, wakati mapinduzi yanalingana nayo. Torque iliyokadiriwa kawaida ni chini ya kiwango cha juu kwa mara 3-5. Kizuizi cha kasi cha kutofanya kitu hubainishwa na hasara katika injini pekee, huku ukiwasha kitengo chenye nguvu bila mzigo, kinaweza kuporomoka.
Sifa ya injini ya asynchronous ni "feni", yaani, kitengo hudumisha kasi karibu na nomino, na kuongeza torque kwa kasi iwezekanavyo na kupungua kidogo kwa kasi. Ikiwa tunazungumza juu ya mabadiliko makubwa katika kiashiria hiki, basi torque ya injini sio tu haina kuongezeka, lakini pia inapunguahadi sifuri, ambayo inaongoza kwa kuacha kamili. Kasi ya uvivu ni ya juu kidogo kuliko ile ya kawaida, huku ikibaki mara kwa mara. Tabia ya motor induction ya awamu moja ni seti ya ziada ya matatizo yanayohusiana na kuanzia, kwani haina kuendeleza torque ya kuanzia chini ya hali ya kawaida. Uga wa sumaku wa stator ya awamu moja, ikisukuma kwa wakati, hugawanyika katika nyanja mbili na awamu tofauti, ambayo inafanya kuwa vigumu kuanza bila kila aina ya hila:
- uwezo unaounda awamu ya bandia;
- shimo lililogawanyika;
- upinzani amilifu unaounda awamu ya bandia.
Kinadharia, uga wa kupokezana wa kuzuia awamu hupunguza ufanisi wa juu wa kitengo cha awamu moja kisicholingana hadi 50-60% kutokana na hasara katika mfumo wa sumaku uliojaa kupita kiasi na vilima vilivyopakiwa na mikondo ya kukabiliana na uwanja. Inatokea kwamba kuna mashine mbili za umeme kwenye shimoni moja, wakati moja inafanya kazi katika hali ya magari, na ya pili katika hali ya upinzani. Inatokea kwamba motors za umeme za ushuru wa awamu moja hazijui washindani katika mitandao husika. Hiki ndicho kilistahili umaarufu wa hali ya juu.
Sifa za kiufundi za injini ya umeme huipa mawanda fulani ya matumizi. Kasi ya chini, iliyopunguzwa na marudio ya mtandao mkuu wa AC, hufanya vitengo vya asynchronous vya nguvu sawa kuwa kubwa kwa uzito na ukubwa kwa kulinganisha na watozaji wa ulimwengu wote. Hata hivyo, inapojumuishwa katika mzunguko wa nguvu wa inverter na mzunguko wa juu, vipimo vinavyofanana na uzito vinaweza kupatikana. Ugumu wa tabia ya mitambo badomotor, ambayo huongezwa hasara za ubadilishaji wa sasa, pamoja na ongezeko la marudio, upotevu wa sumaku na kufata huongezeka.
Analojia zisizo na mikusanyiko mingi
Mota ya kibadilishaji cha AC ina analogi iliyo karibu nayo kulingana na sifa za kiufundi - valve moja, ambapo mkusanyiko wa kitoza brashi ulibadilishwa na kibadilishaji chenye kihisishi cha rotor. Mfumo ufuatao hutumiwa kama analog ya elektroniki ya kitengo hiki: kirekebishaji, motor synchronous na sensor ya nafasi ya rotor angular, pamoja na inverter. Hata hivyo, kuwepo kwa sumaku za kudumu kwenye rota hupunguza torati ya juu zaidi wakati wa kudumisha vipimo.
Kanuni ya uendeshaji
Kifaa cha kukusanya nishati ya umeme kinaonyesha jinsi kifaa kinavyobadilisha nishati ya umeme kuwa nishati ya kiufundi na kinyume chake. Hii inaonyesha uwezo wake wa kutumika kama jenereta. Inafaa kuzingatia kwa undani zaidi motor ya umeme ya mtoza, mchoro ambao utaonyesha uwezo wake.
Sheria za fizikia zinasema wazi kwamba mkondo wa umeme unapopitishwa kupitia kondakta katika uwanja wa sumaku, nguvu fulani hutolewa juu yake. Katika kesi hiyo, utawala wa kulia hufanya kazi, ambayo ina athari ya moja kwa moja juu ya nguvu ya motor umeme. Mota ya kiendeshi hufanya kazi sawasawa na kanuni hii ya msingi.
Fizikia inatufundisha msingi huokuunda vitu sahihi ni sheria ndogo. Hii ilitumika kama msingi wa kuunda sura inayozunguka kwenye uwanja wa sumaku, ambayo iliwezekana kuunda gari la umeme la mtoza. Mchoro unaonyesha kuwa jozi ya waendeshaji huwekwa kwenye uwanja wa sumaku, ambayo sasa inaelekezwa kwa mwelekeo tofauti, na kwa hivyo nguvu pia. Jumla yao inatoa torque inayohitajika. Kifaa cha motor ya umeme ni ngumu zaidi, kwani tata nzima ya vipengele muhimu imeongezwa kwa hiyo, hasa, mtoza ambayo hutoa mwelekeo sawa wa sasa juu ya miti. Usafiri usio na usawa uliondolewa kwa kuweka coils zaidi kwenye silaha, wakati sumaku za kudumu zilibadilishwa na coils, ambayo iliondoa haja ya sasa ya moja kwa moja. Hii ilifanya iwezekane kuipa torque mwelekeo mmoja.
Jifanyie mwenyewe ukarabati wa gari la umeme
Kama kifaa kingine chochote, kitengo hiki kinaweza kushindwa kwa sababu yoyote. Ikiwa gari la umeme, picha ambayo unaweza kuona katika hakiki yetu, haiwezi kupata idadi inayotakiwa ya mapinduzi, au shimoni haizunguki wakati imeanzishwa, unahitaji kuangalia ikiwa fuses zake zimepiga, ikiwa kuna mapumziko. mzunguko wa umeme wa silaha, ikiwa kifaa yenyewe kimejaa. Mara nyingi sana, upakiaji mwingi husababisha matumizi yasiyo ya kawaida ya sasa. Ili kuondokana na malfunction hii, ni muhimu kukagua kwa uangalifu maambukizi ya mitambo na kuvunja, na kisha kuondoa sababu za overloads.
Muundo wa injini ya umeme ni kwamba inapowashwa, hutumiakiasi fulani cha sasa. Ikiwa ni kubwa zaidi kuliko thamani ya majina, inahitajika kuangalia uthabiti wa uunganisho wa vilima vya sambamba na mfululizo kuhusiana na kila mmoja, na pia kuhusiana na rheostat. Wakati urekebishaji wa gari la umeme unafanywa mwenyewe, makosa maalum hufanywa mara nyingi. Hasa, upepo wa shunt unaweza kuunganishwa kwa mfululizo na upinzani wa umeme wa rheostat, au kushikamana na pole moja ya mtandao wa umeme.
Kuangalia uthabiti wa uunganisho wa vilima vya msisimko wa kufanya kazi unafanywa kwa kuunganisha moja ya ncha za upepo wa shunt na mwisho wa nanga, na pili - na conductor ya umeme inayotoka kwenye arc rheostat. Kawaida sehemu ya msalaba wa conductor hii ya umeme ni ndogo kidogo kuliko wengine, hivyo inaweza kugunduliwa bila megger. Baada ya kugeuka kubadili nguvu na kuhamisha slider ya rheostat kwenye nafasi ya kati, nguvu hutolewa kwa ncha za bure. Kwa njia ya taa ya kudhibiti, hundi ya mlolongo wa mwisho wote wa conductive hufanyika. Unapogusa mmoja wao, taa inapaswa kuangaza, lakini si kwa nyingine. Hivi ndivyo injini nzima inavyojaribiwa. Bei ya kazi itakayofanywa itategemea aina ya uchanganuzi wa kitengo.
Ikiwa wakati wa uendeshaji wa kifaa kuna idadi ya mapinduzi ambayo ni chini ya nominella, basi sababu kuu za hii ni kawaida zifuatazo: voltage ya chini ya mtandao, overload ya kifaa, sasa kubwa ya kusisimua. Ikiwa kutofanya kazi kwa asili tofauti kunazingatiwa, inahitajika kuangalia mzunguko wa uchochezi, kuondoa kasoro zote zilizotambuliwa, baada ya hapo.unaweza kuweka thamani ya kawaida ya sasa ya msisimko. Katika baadhi ya matukio inaweza kuhitajika kurudisha nyuma injini.
Wakati sababu ya kutofanya kazi kwa kitengo ni uoanishaji usio sahihi wa vilima vya uga sambamba na mfululizo, ni muhimu kurejesha mpangilio sahihi wa muunganisho. Ikiwa haiwezekani kuondoa shida kama hiyo kwa njia rahisi, inaweza kuwa muhimu kurudisha nyuma motors za umeme. Inahitajika pia kuangalia ukubwa wa voltage kwenye mtandao wa umeme, kwani kwa kuongezeka kwa thamani yake ya kawaida, mapinduzi ya kifaa yanaweza kuongezeka.
