محرك أحادي الطور 2.2 كيلو واط في سيارات جنوب إفريقيا
يرتبط أداء محرك التيار المستمر ارتباطًا وثيقًا بوضع الإثارة الخاص به. بشكل عام ، هناك أربعة أوضاع إثارة لمحرك DC: محرك متحمس منفصل DC ، محرك متحمس متوازي DC ، محرك متحمس من سلسلة DC ، محرك متحمس بمركب DC. إتقان خصائص الطرق الأربع:
1. محرك متحمس DC بشكل منفصل:
لا يوجد توصيل كهربائي لملف الإثارة مع المحرك ، ويتم توفير دائرة الإثارة بواسطة مصدر طاقة تيار مستمر آخر. لذلك ، لا يتأثر تيار الإثارة بجهد طرف المحرك أو تيار المحرك.
2. محرك تحويل التيار المستمر:
الجهد عند طرفي لف التحويلة هو الجهد عند طرفي عضو الإنتاج ، لكن ملف الإثارة يتم لفه بأسلاك رفيعة بعدد كبير من الدورات ، لذلك فهو يتمتع بمقاومة كبيرة ، مما يجعل تيار الإثارة الذي يمر عبره صغيرًا .
3. محرك سلسلة DC:
يتم توصيل ملف الإثارة في سلسلة مع المحرك ، لذلك يتغير المجال المغناطيسي في المحرك بشكل كبير مع تغيير تيار المحرك. من أجل عدم التسبب في خسارة كبيرة وانخفاض الجهد في لف الإثارة ، كلما كانت مقاومة لف الإثارة أصغر ، كان ذلك أفضل. لذلك ، عادة ما يتم لف محرك الإثارة من سلسلة DC بأسلاك أكثر سمكًا مع دورات أقل.
4. محرك إثارة مركب DC:
يتم إنشاء التدفق المغناطيسي للمحرك بواسطة تيار الإثارة في اللفات.
قاعدة اليد اليسرى] قاعدة اليد اليسرى تسمى أيضًا "القاعدة الحركية". إنها قاعدة لتحديد اتجاه القوة للموصل النشط في المجال المغناطيسي الخارجي. تتمثل الطريقة في مد اليد اليسرى بحيث يكون الإبهام عموديًا على الأصابع الأربعة الأخرى وعلى نفس مستوى راحة اليد. تخيل وضع يدك اليسرى في المجال المغناطيسي بحيث يدخل خط القوة المغناطيسي إلى راحة اليد عموديًا ، وتشير الأصابع الأربعة الأخرى إلى اتجاه التيار. في هذا الوقت ، الاتجاه الذي يشير إليه إبهامك هو اتجاه قوة المجال المغناطيسي على التيار. تُعرف قاعدة اليد اليمنى أيضًا باسم "قاعدة المولد". قاعدة لتحديد اتجاه التيار المستحث في الموصل عندما يتحرك في مجال مغناطيسي. قم بمد اليد الحجرية بحيث يكون الإبهام عموديًا على الأصابع الأربعة الأخرى ويكون في نفس مستوى راحة اليد. لنفترض أنك وضعت يدك اليمنى في المجال المغناطيسي ، ودع خط القوة المغناطيسي يدخل عموديًا من راحة يدك ، واجعل إبهامك يشير إلى اتجاه حركة الموصل. في هذا الوقت ، الاتجاه الذي تشير إليه الأصابع الأربعة الأخرى هو اتجاه التيار المستحث.
حكم اليد اليمنى
حكم اليد اليمنى
من أجل حاصل الضرب الاتجاهي للمتجه ، نحدد
أ × ب = ج
لاحظ أنه لا يمكن عكس ترتيب a و B
دع اتجاه المتجه a يتبع الجزء الخلفي من اليد والمتجه b يتبع اتجاه أربعة أصابع ، ثم يكون اتجاه المتجه C هو اتجاه الإبهام لأعلى (عموديًا على المستوى الذي يتكون من a و b)
هذه هي قاعدة اليد اليمنى.
اجعل يدك اليمنى مسطحة بحيث يكون إبهامك عموديًا على الأصابع الأربعة الأخرى ويكون في مستوى مع راحة يدك. ضع يدك اليمنى في المجال المغناطيسي. إذا دخل خط القوة المغناطيسية رأسياً إلى راحة اليد (عندما يكون خط الحث المغناطيسي خطًا مستقيمًا ، فإنه يعادل راحة اليد التي تواجه القطب N) ، يشير الإبهام إلى الاتجاه المتحرك للموصل ، والاتجاه المشار إليه بواسطة الأربعة الأصابع هي اتجاه التيار المستحث في الموصل.
في الكهرومغناطيسية ، تحكم قاعدة اليد اليمنى بشكل أساسي الاتجاه بشكل مستقل عن القوة.
إذا كان مرتبطًا بالقوة ، فكل هذا يتوقف على قاعدة اليد اليسرى.
أي ، قاعدة اليد اليسرى للقوة وقاعدة اليد اليمنى للآخرين.
العنصر الحالي i1d ι مسافة الزوج γ عنصر حالي آخر i2D من 12 ι قوة التمثيل DF12 هي:
μ 0 I1I2d ι اثنان × (د ι واحد × γ 12)
df12 = ── ───────────
4π γ مائة وثلاثة وعشرون
حيث d ι 1 、 d ι 2 هو اتجاه التيار ؛ γ 12 من i1d أشر إلى i2D متجه شعاعي لـ. يمكن تقسيم قانون أمبير إلى قسمين. واحد هو معرف العنصر الحالي ι (أي i1d أعلاه) ι） البقاء γ (أي أعلاه) γ 12) المجال المغناطيسي المتولد في
μ 0 معرف ι × γ
ديسيبل = ── ─────
4π γ ثلاثة
هذا هو قانون ثنائية SA LA. Thee scond هو العنصر الحالي IDL (أي i2D أعلاه) ι 2) قوة DF المستلمة في المجال المغناطيسي B (أي DF12 أعلاه) هي:
df = معرف ι × ب
محرك أحادي الطور 2.2 كيلو واط في سيارات جنوب إفريقيا
（1 ، أداء جيد لتنظيم السرعة. يشير ما يسمى بـ "أداء تنظيم السرعة" إلى أن سرعة المحرك تتغير بشكل مصطنع وفقًا للاحتياجات في ظل حالة حمل معين. يمكن لمحرك DC أن يحقق تنظيمًا منتظمًا وسلسًا للسرعة بدون خطوات تحت الحمل الثقيل ، ونطاق تنظيم السرعة واسع.
（2） عزم دوران كبير لبدء التشغيل. يمكن تحقيق تنظيم السرعة بشكل موحد واقتصادي. لذلك ، فإن جميع الآلات التي تبدأ تحت حمولة ثقيلة أو تتطلب ضبطًا موحدًا للسرعة ، مثل مطحنة الدرفلة العكسية الكبيرة ، والرافعة ، والقاطرة الكهربائية ، والترام ، وما إلى ذلك ، يتم تشغيلها بواسطة محرك DC.
يتم تطبيق مبدأ "القوة المؤثرة على الموصل النشط في المجال المغناطيسي" تقريبًا. السلكان الطرفيان لملف الإثارة لهما نفس التيار في الاتجاه المعاكس ، مما يجعل الملف بأكمله ينتج الالتواء حول العمود ويجعل الملف يدور.
لجعل المحرك يتلقى عزم دوران كهرومغناطيسي بنفس الاتجاه ، يكون المفتاح هو: عندما يكون جانب الملف تحت الأقطاب المغناطيسية ذات القطبية المختلفة ، وكيفية تغيير اتجاه التيار المتدفق عبر الملف في الوقت المناسب ، أي ، - يسمى "التخفيف". لذلك ، يجب إضافة جهاز يسمى المبدل. يمكن أن يضمن المبدل والفرشاة أن التيار في جانب الملف أسفل كل عمود دائمًا في اتجاه واحد ، بحيث يمكن للمحرك أن يدور باستمرار. هذا هو مبدأ العمل لمحرك DC
وهي مقسمة إلى جزأين: الجزء الثابت والدوار. تذكر أن الجزء الثابت والدوار يتكونان من تلك الأجزاء. ملاحظة: لا تخلط بين المبدل والمبدل ، وتذكر وظائف كل منهما.
يشمل الجزء الثابت: القطب المغناطيسي الرئيسي ، والقاعدة ، وعمود التبديل ، وجهاز الفرشاة ، إلخ.
يشمل الدوار: قلب المحرك ، ملف المحرك ، المبدل ، العمود والمروحة ، إلخ.
محرك أحادي الطور 2.2 كيلو واط في سيارات جنوب إفريقيا
يشير وضع الإثارة لمحرك DC إلى مشكلة كيفية إمداد الطاقة لملف الإثارة وتوليد تدفق مغناطيسي مثير لإنشاء المجال المغناطيسي الرئيسي. وفقًا لأنماط الإثارة المختلفة ، يمكن تقسيم محركات التيار المستمر إلى الأنواع التالية.
1. متحمس بشكل منفصل محرك DC
لا يتم توصيل ملف الإثارة بملف المحرك ، ولكن محرك التيار المستمر الذي يتم توفيره بواسطة مصادر طاقة أخرى للتيار المستمر لملف الإثارة يسمى محرك DC متحمس بشكل منفصل ، ويتم عرض الأسلاك في الشكل (أ). في الشكل ، تمثل M المحرك ، وإذا كان مولدًا ، فإن G تمثله. يمكن أيضًا اعتبار محرك DC ذو المغناطيس الدائم محرك DC متحمس بشكل منفصل.
2. محرك تحويلة DC
يتم توصيل ملف الإثارة ولف المحرك لمحرك Shunt DC بالتوازي ، ويظهر الأسلاك في الشكل (ب). كمولد إثارة تحويلة ، فإن الجهد الطرفي من المحرك نفسه يوفر الطاقة لملف الإثارة ؛ كمحرك تحويلة ، فإن ملف الإثارة والمُحرك يشتركان في نفس مصدر الطاقة ، وهو نفس محرك DC المثير بشكل منفصل من حيث الأداء.
3. سلسلة محرك DC متحمس
يتم توصيل اللف المثير لسلسلة محرك DC المتحمس في سلسلة مع ملف المحرك ، ثم يتم توصيله بمصدر طاقة التيار المستمر. يظهر الأسلاك في الشكل (ج). تيار الإثارة لمحرك DC هذا هو تيار المحرك.
4. محرك DC مجمع
يحتوي محرك DC للإثارة المركبة على لفتين إثارة من الإثارة المتوازية والإثارة المتسلسلة ، ويظهر الأسلاك في الشكل (د). إذا كان التدفق المغناطيسي الناتج عن لفائف الإثارة المتسلسلة في نفس الاتجاه المتولد عن لف الإثارة الموازية ، فإنه يسمى الإثارة المركبة التراكمية. إذا كان هناك تدفقان مغناطيسيان لهما اتجاهان متعاكسان ، فإنه يسمى الإثارة المركبة التفاضلية.
تتميز محركات التيار المستمر ذات أوضاع الإثارة المختلفة بخصائص مختلفة. بشكل عام ، فإن أوضاع الإثارة الرئيسية لمحرك DC هي الإثارة المتوازية ، والإثارة المتسلسلة ، والإثارة المركبة. إن أوضاع الإثارة الرئيسية لمولد التيار المستمر هي الإثارة المنفصلة والإثارة الموازية والإثارة المركبة.
محرك أحادي الطور 2.2 كيلو واط في سيارات جنوب إفريقيا
ترتبط ثلاثة تيارات متناوبة بالجزء الثابت للمحرك لتوليد مجال مغناطيسي دوار بسرعة N0. ستنتج أزواج الأقطاب المختلفة P ، تحت تأثير التيار المتردد بنفس التردد f = 50Hz ، سرعات متزامنة مختلفة N0 ، N0 = 60F / P.
تكون سرعة الجزء المتحرك للمحرك أقل من سرعة المجال المغناطيسي الدوار ، وهو في الأساس نفس سرعة المحرك التعريفي. s = (ns-n) / ns。 S هو معدل الانزلاق ،
NS هي سرعة المجال المغناطيسي و N هي سرعة الدوار.
وفقًا لهياكل الدوار المختلفة ، يمكن تقسيم المحركات غير المتزامنة ثلاثية الطور إلى نوع القفص ونوع الجرح.
تم استخدام محرك القفص الدوار غير المتزامن على نطاق واسع بسبب هيكله البسيط والتشغيل الموثوق به والوزن الخفيف والسعر المنخفض. عيبه الرئيسي هو صعوبة تنظيم السرعة.
كما تم تجهيز الجزء المتحرك والجزء الثابت للمحرك غير المتزامن ثلاثي الطور الجرح بملفات ثلاثية الطور ، والتي ترتبط بمقاوم متغير خارجي من خلال حلقة الانزلاق والفرشاة. يمكن أن يؤدي ضبط مقاومة مقاومة الريوستات إلى تحسين أداء البدء وضبط سرعة المحرك
المزايا: بالمقارنة مع المحرك غير المتزامن أحادي الطور ، يتميز المحرك غير المتزامن ثلاثي الطور بمزايا الهيكل البسيط والتصنيع المريح وأداء التشغيل الجيد وتوفير المواد المختلفة والسعر المنخفض.
العيوب: عامل الطاقة المتأخر ، عامل طاقة الحمل الخفيف المنخفض وأداء تنظيم السرعة الضعيف.
يتميز المحرك غير المتزامن ثلاثي الأطوار بقدرة عالية ويتم تصنيعه بشكل أساسي في محرك كبير. يتم استخدامه بشكل عام في المعدات الصناعية الكبيرة ذات الطاقة ثلاثية الطور. بادئ ذي بدء ، تُستخدم المحركات غير المتزامنة ثلاثية الطور فقط للمحركات ، ونادرًا ما تستخدم كمولدات ، وتُستخدم المحركات المتزامنة لتوليد الطاقة.
بالنسبة للمحركات غير المتزامنة ثلاثية الطور منخفضة الطاقة التي تقل عن 1 كيلو وات ، فإنها يمكن أن تعمل ليس فقط في ثلاث مراحل ، ولكن أيضًا في مرحلة واحدة.
تُعرف أيضًا قاعدة تحديد اتجاه التيار المستحث في الموصل المتحرك في المجال المغناطيسي الخارجي بقاعدة المولد. إنها أيضًا قاعدة الحكم للعلاقة بين اتجاه التيار المستحث واتجاه حركة الموصل واتجاه خط القوة المغناطيسي.
المصافحة قابلة للتطبيق على قاعدة أن كف المولد في اتجاه المجال المغناطيسي ، والإبهام في اتجاه حركة الكائن ، والإصبع في اتجاه التيار ~ ~ `حدد اتجاه القوة الدافعة الكهربائية الديناميكية المتولدة في الموصل عندما يقطع الموصل خط الحث المغناطيسي. قاعدة اليد اليمنى: مد يدك اليمنى ،
اجعل الإبهام عموديًا على الأصابع الأربعة الأخرى وفي مستوى براحة يدك. ضع يدك اليمنى في المجال المغناطيسي ودع خط الحث المغناطيسي يخترق عموديًا
يشير راحة اليد والإبهام إلى اتجاه حركة الموصل ، وتشير الأصابع الأربعة الأخرى إلى اتجاه القوة الدافعة الكهربائية الديناميكية. توجيه وتوليد القوة الدافعة الكهربائية
اتجاه التيار المستحث هو نفسه.
يتوافق اتجاه القوة الدافعة الكهربائية التي تحددها قاعدة اليد اليمنى مع قانون تحويل الطاقة وحفظها.
احتياطات لتطبيق قاعدة اليد اليمنى
عند تطبيق قاعدة اليد اليمنى ، تجدر الإشارة إلى أن الكائن عبارة عن سلك مستقيم (بالطبع ، يمكن استخدامه أيضًا للملف اللولبي النشط) ، ويجب أن تكون السرعة V والمجال المغناطيسي B متعامدين على السلك ، و يجب أن يكون V و B أيضًا متعامدين ،
يمكن استخدام قاعدة اليد اليمنى للحكم على اتجاه القوة الدافعة الكهربائية المستحثة. على سبيل المثال ، يمكن استخدام قاعدة المولد الأيمن للحكم على اتجاه القوة الدافعة الكهربائية المستحثة لدوار المحرك غير المتزامن ثلاثي الأطوار.
سبب قاعدة اليد اليمنى هو أن الكهرباء والمغناطيسية والجودة تشكل ثلاثة أبعاد. تمثل قاعدة اليد اليمنى البعد الكهربائي والبعد المغناطيسي وأبعاد تدرج معلومات الجودة.
محرك أحادي الطور 2.2 كيلو واط في سيارات جنوب إفريقيا
لأن التيار المستحث في الملف الدوار للمحرك غير المتزامن ثلاثي الأطوار يتم إنشاؤه بسبب الحركة النسبية بين موصل الدوار والمجال المغناطيسي. لن تتم مزامنة سرعة الدوار للمحرك غير المتزامن ثلاثي الأطوار مع المجال المغناطيسي الدوار ، ناهيك عن تجاوز سرعة المجال المغناطيسي الدوار. إذا كانت سرعة الدوار للمحرك غير المتزامن ثلاثي الأطوار مساوية لسرعة المجال المغناطيسي الدوار ، فلن تكون هناك حركة نسبية بين المجال المغناطيسي والدوار ، ولا يمكن للموصل قطع خط القوة المغناطيسي. لذلك ، لن يكون هناك قوة دافعة كهربائية مستحثة وتيار في ملف الدوار ، ولن يتأثر دليل الدوار للمحرك غير المتزامن ثلاثي الأطوار بالقوة الكهرومغناطيسية في المجال المغناطيسي لجعل الدوار يدور. لذلك ، لا يمكن أن تكون سرعة دوران الجزء المتحرك للمحرك غير المتزامن ثلاثي الأطوار مماثلة لسرعة دوران المجال المغناطيسي ، ودائمًا ما تكون أقل من السرعة المتزامنة للحقل المغناطيسي الدوار. ومع ذلك ، في ظل وضع التشغيل الخاص (مثل فرملة توليد الطاقة) ، يمكن أن تكون سرعة الدوار للمحرك غير المتزامن ثلاثي الأطوار أكبر من السرعة المتزامنة.
يتم توصيل اللف المتماثل ثلاثي الطور بتيار ثلاثي الطور متماثل لتوليد مجال مغناطيسي دوار. يقطع سلك المجال المغناطيسي لف الدوار. وفقًا لمبدأ الحث الكهرومغناطيسي ، يتم إنشاء e و I في لف الدوار. يتأثر ملف الدوار بالقوة الكهرومغناطيسية في المجال المغناطيسي ، أي يتم إنشاء عزم الدوران الكهرومغناطيسي لتدوير الدوار ، ويخرج الدوار طاقة ميكانيكية لدفع الحمل الميكانيكي للدوران.
في محرك التيار المتردد ، عندما يمر لف الجزء الثابت عبر تيار متردد ، يتم إنشاء القوة الدافعة المغناطيسية للحديد ، والتي لها تأثير كبير على تحويل الطاقة وأداء تشغيل المحرك. لذلك ، يتم توصيل ملف التيار المتردد ثلاثي الأطوار بالتيار المتردد ثلاثي الأطوار لتوليد القوة الدافعة المغناطيسية النابضة ، والتي يمكن أن تتحلل إلى مجموع قوتين دافعتين مغناطيسيتين دائرتين بسعة متساوية وسرعة معاكسة ، وذلك لتحديد مجموع القوة الدافعة للأمام وعكس المجالات المغناطيسية في فجوة الهواء. يقطع هذان المجالان المغناطيسيان الدواران موصل الدوار ويولدان القوة الدافعة الكهربائية المستحثة والتيار المستحث في موصل الدوار على التوالي.
يتفاعل التيار مع المجال المغناطيسي لإنتاج عزم كهرومغناطيسي موجب وسالب. يحاول عزم الدوران الكهرومغناطيسي الأمامي جعل الجزء المتحرك يدور للأمام ؛ يحاول عزم الدوران الكهرومغناطيسي العكسي عكس الدوار. تراكب هذين عزم الدوران هو عزم الدوران الاصطناعي الذي يدفع المحرك للدوران.
