DC շարժիչները ամենուր տարածված մեքենաներ են, որոնք հայտնաբերված են մի շարք էլեկտրոնային սարքավորումներում, որոնք օգտագործվում են տարբեր ծրագրերում:

Սովորաբար, այս շարժիչները տեղակայվում են այնպիսի սարքավորումներում, որոնք պահանջում են պտտվող կամ շարժում արտադրող հսկողություն:Ուղղակի հոսանքի շարժիչները շատ էլեկտրատեխնիկական նախագծերի հիմնական բաղադրիչներն են:DC շարժիչի աշխատանքի և շարժիչի արագության կարգավորման լավ պատկերացում ունենալը ճարտարագետներին հնարավորություն է տալիս նախագծել այնպիսի ծրագրեր, որոնք ապահովում են շարժման ավելի արդյունավետ կառավարում:

Այս հոդվածում մանրամասն կքննարկվեն առկա DC շարժիչների տեսակները, դրանց շահագործման եղանակը և արագության վերահսկման հասնելու եղանակները:

Ի՞նչ են DC շարժիչները:

ՀավանելAC շարժիչներ, DC շարժիչները նաև էլեկտրական էներգիան վերածում են մեխանիկական էներգիայի։Նրանց աշխատանքը հաստատուն գեներատորի հակառակն է, որն արտադրում է էլեկտրական հոսանք:Ի տարբերություն AC շարժիչների, DC շարժիչներն աշխատում են DC հզորությամբ՝ ոչ սինուսոիդային, միակողմանի հզորությամբ:

Հիմնական շինարարություն

Չնայած DC շարժիչները նախագծված են տարբեր ձևերով, դրանք բոլորն էլ պարունակում են հետևյալ հիմնական մասերը.

• Ռոտոր (մեքենայի այն մասը, որը պտտվում է, հայտնի է նաև որպես «արմատուրա»)
• Ստատոր (դաշտի ոլորունները կամ շարժիչի «ստացիոնար» մասը)
• Կոմուտատոր (կարելի է խոզանակով կամ առանց խոզանակի, կախված շարժիչի տեսակից)
• Դաշտային մագնիսներ (ապահովում են մագնիսական դաշտը, որը պտտում է ռոտորին միացված առանցքը)

Գործնականում DC շարժիչներն աշխատում են պտտվող խարիսխի և ստատորի կամ ֆիքսված բաղադրիչի մագնիսական դաշտերի փոխազդեցության հիման վրա:

DC առանց խոզանակի առանց սենսորային շարժիչի վերահսկիչ:Պատկերն օգտագործվում է ըստ քաղաքավարությանKenzi Mudge.

Գործառնական սկզբունք

DC շարժիչները գործում են Ֆարադեյի էլեկտրամագնիսականության սկզբունքով, որը սահմանում է, որ հոսանք կրող հաղորդիչը ուժ է զգում, երբ տեղադրվում է մագնիսական դաշտում:Ֆլեմինգի «Էլեկտրական շարժիչների ձախակողմյան կանոնի» համաձայն՝ այս հաղորդիչի շարժումը միշտ ուղղահայաց է հոսանքին և մագնիսական դաշտին։

Մաթեմատիկորեն մենք կարող ենք արտահայտել այս ուժը որպես F = BIL (որտեղ F-ն ուժն է, B-ն մագնիսական դաշտն է, ես նշանակում է հոսանք, իսկ L-ն հաղորդիչի երկարությունն է):

DC շարժիչների տեսակները

DC շարժիչները բաժանվում են տարբեր կատեգորիաների՝ կախված դրանց կառուցվածքից:Ամենատարածված տեսակները ներառում են խոզանակ կամ խոզանակ, մշտական ​​մագնիս, սերիա և զուգահեռ:

Brushed and Brushless Motors

Խոզանակով DC շարժիչօգտագործում է մի զույգ գրաֆիտ կամ ածխածնային խոզանակներ, որոնք նախատեսված են խարիսխից հոսանք անցկացնելու կամ փոխանցելու համար:Այս խոզանակները սովորաբար պահվում են կոմուտատորի մոտ:Վրձինների այլ օգտակար գործառույթները մշտական ​​հոսանքի շարժիչների մեջ ներառում են առանց կայծի շահագործման ապահովումը, պտտման ընթացքում հոսանքի ուղղությունը վերահսկելը և կոմուտատորը մաքուր պահելը:

Անխոզանակ DC շարժիչներչեն պարունակում ածխածնային կամ գրաֆիտային խոզանակներ:Նրանք սովորաբար պարունակում են մեկ կամ մի քանի մշտական ​​մագնիսներ, որոնք պտտվում են ֆիքսված արմատուրայի շուրջ:Խոզանակների փոխարեն, առանց խոզանակի DC շարժիչները օգտագործում են էլեկտրոնային սխեմաներ, որոնք վերահսկում են ռոտացիայի ուղղությունը և արագությունը:

Մշտական ​​մագնիս շարժիչներ

Մշտական ​​մագնիսական շարժիչները բաղկացած են ռոտորից, որը շրջապատված է երկու հակադիր մշտական ​​մագնիսներով:Մագնիսները ապահովում են մագնիսական դաշտի հոսք, երբ dc-ն անցնում է, ինչը հանգեցնում է ռոտորի պտույտի ժամացույցի սլաքի ուղղությամբ կամ հակառակ ուղղությամբ՝ կախված բևեռականությունից:Այս տեսակի շարժիչի հիմնական առավելությունն այն է, որ այն կարող է աշխատել համաժամանակյա արագությամբ՝ հաստատուն հաճախականությամբ, ինչը թույլ է տալիս օպտիմալ արագության կարգավորում:

Սերիա-վերքավոր DC Motors

Սերիայի շարժիչներն ունեն իրենց ստատորի (սովորաբար պատրաստված պղնձաձողերից) ոլորունները և դաշտային ոլորունները (պղնձե ոլորուններ) միացված շարքով:Հետևաբար, արմատուրայի հոսանքը և դաշտի հոսանքները հավասար են:Բարձր հոսանքը հոսում է անմիջապես սնուցումից դաշտի ոլորունների մեջ, որոնք ավելի հաստ են և ավելի քիչ, քան շանտային շարժիչներում:Դաշտի ոլորունների հաստությունը մեծացնում է շարժիչի բեռնափոխադրման հզորությունը, ինչպես նաև արտադրում է հզոր մագնիսական դաշտեր, որոնք սերիական DC շարժիչներին տալիս են շատ մեծ ոլորող մոմենտ:

Շանթ DC շարժիչներ

Շանթային DC շարժիչն ունի իր արմատուրա և դաշտային ոլորուն զուգահեռ միացված:Զուգահեռ միացման շնորհիվ երկու ոլորուններն էլ ստանում են նույն մատակարարման լարումը, թեև դրանք առանձին հուզված են:Շանթային շարժիչները սովորաբար ավելի շատ պտտվում են ոլորունների վրա, քան սերիական շարժիչները, որոնք շահագործման ընթացքում ստեղծում են հզոր մագնիսական դաշտեր:Շանթային շարժիչները կարող են ունենալ գերազանց արագության կարգավորում, նույնիսկ տարբեր բեռների դեպքում:Այնուամենայնիվ, նրանք սովորաբար չունեն սերիական շարժիչների բարձր մեկնարկային ոլորող մոմենտ:

Շարժիչի և արագության վերահսկման միացում, որը տեղադրված է մինի փորվածքում:Պատկերն օգտագործվում է ըստ քաղաքավարությանԴիլշան Ռ. Ջայակոդի

DC շարժիչի արագության վերահսկում

Սերիական DC շարժիչներում արագության կարգավորման երեք հիմնական եղանակ կա՝ հոսքի կառավարում, լարման կառավարում և արմատուրայի դիմադրության վերահսկում:

1. Հոսքի վերահսկման մեթոդ

Հոսքի կառավարման մեթոդում ռեոստատը (փոփոխական ռեզիստորի տեսակ) միացվում է դաշտի ոլորունների հետ շարքով:Այս բաղադրիչի նպատակն է մեծացնել ոլորունների շարքի դիմադրությունը, ինչը կնվազեցնի հոսքը, հետևաբար մեծացնելով շարժիչի արագությունը:

2. Լարման կարգավորման մեթոդ

Փոփոխական կարգավորման մեթոդը սովորաբար օգտագործվում է շունտ հոսանքի շարժիչներում:Լարման կարգավորման հսկողության հասնելու երկու եղանակ կա.

• Շանթային դաշտը միացնելով ֆիքսված հուզիչ լարման՝ խարիսխը տարբեր լարումներով մատակարարելիս (այսինքն՝ բազմակի լարման կառավարում)
• Արմատուրային մատակարարվող լարման փոփոխություն (նույն ինքը՝ Ward Leonard մեթոդը)

3. Արմատուրային դիմադրության վերահսկման մեթոդ

Արմատուրայի դիմադրության հսկողությունը հիմնված է այն սկզբունքի վրա, որ շարժիչի արագությունը ուղիղ համեմատական ​​է հետևի EMF-ին:Այսպիսով, եթե մատակարարման լարումը և արմատուրայի դիմադրությունը պահվում են հաստատուն արժեքի վրա, շարժիչի արագությունը ուղիղ համեմատական ​​կլինի արմատուրայի հոսանքին: