Den kommutatormotor

Kommutatormotor - er en elektrisk motor, hvor rotoren bevægelse er ledsaget af en konstant indre kommuteringsåbninger viklinger.

design

Den væsentligste del anses for at være en samler. På billedet ses elementet svært at forvirre. Kollektoren er let synlige gennem noget mellemrum. Denne kobber farve tromle består af en flerhed af adskilt fra hinanden af ​​riller lameller. kollektorstruktur er kompleks, bør hver spole indgå i to retninger for at øge energien. Jeg gjorde det ikke en af ​​Jacobi, og resultatet er middelmådig.

Opviklingen af ​​ankeret (bevægelige motordele) består af en flerhed af spoler, der danner stangen. Designet er symmetrisk for at minimere slør, beats, reducere vibrationer. Dette forøger levetiden af ​​produktet.

Kollektoren, fikseret på akslen bliver distributør elektrisk energi til mekanisk kontakt. I dag, den alternative variant anerkendte ventil motorer med elektronisk styring. På grund af den særegne struktur af solfangeren spænder gnister: ved brud pensler og lameller overflader dannet hurtigt fading bue. Dette forårsager støj. Ved niveauet af uvedkommende lyd collector motorer udmærke til tider andre enheder.

Børster begrænset levetid. De består af en vaskemaskine-kontakt gevindforbindelsen; tyk, karakteristisk udseende af snoet kobbertråd og grafitlegemet. Af disse grunde genkendelige kommutatormotor, hvis den bageste del af dækslet er lukket, som vist på billedet. Ingen grund til at kigge grafit krop, nok til at se, hvor der er et kabel. Design indehavere adskiller, men pensel kan nemt fjernes og erstattes med en ny. klemfjederen tjener til at sikre en pålidelig kontakt. Det er til stede i alle motiver grafitlegeme under drift grinds.

Det er let at illustrere i kværnen (vinkelformet-mølle). Til adgang har specialbetræk, gør det muligt at udskifte børsten uden at åbne huset. Den høje ydelse opnås. Ofte mængden af ​​arbejde til skæring og fjernelse af metaller på møllen går fantastisk i varmen i drift for at adskille det kabinet vil ikke være den bedste løsning. Hvis der er hætter, der er vist på billedet, er nok til at fjerne dem, og erstatte den del. En gevindforbindelsen er fraværende her, en børste presses direkte til kollektoren dækning.

Skruetrækker er nødvendigt at vende stikket og træk den gamle pensel. Pad let smidt ud, skubbet af en fjeder. Hvis det er umuligt at få et identisk børste er grafitlegeme lov at erodere. Kontakt formular er ligegyldigt, den ønskede form loddes vaskemaskine, legeplads, etc., evt.

Det følger heraf, at kommutatormotor er meget vedligeholdes. Forholdet mellem ned til strukturen i DC forkert politik. Virkningsfuldhed vekselstrøm (moment, effektivitet) nedenfor. Årsagen - rotationshastigheden ikke altid falder sammen med netfrekvensen. Det er svært at forudsige resultatet af vektor tilsætning af marker, alle poler.

fra historien

De første kraftige elmotorer, der kan trække toget sammensætning, baseret på den fremadrettede bevægelse af ankeret er tiltrukket og skubbet af en elektromagnet. Denne motorer Clark og Side, der dukkede op i 40'erne af XIX århundrede. Rotary aktuatorer med samlere, opfundet tidligere, blev ikke fundet på grund af populariteten af ​​lav effekt. Sidstnævnte type berørte motorer:

• Jacobi.
• Davenport.
• Ritchie.
• Davidson.
• Fromenta.

Start af byggeri af collector motorer, der er Wollaston, Faraday, Ampere, Barlow og Ritchie. Alle de følgende - en gentagelse af deres ideer til en vis grad. På tidspunktet for 1850 af mange ingeniører (Joel, Scoresby, og så videre.) Beregnet at de elektriske energiomkostningerne op til 25 gange dyrere end et par. Derfor har designerne hvilet i behovet for at skabe en generator, der og nåede på kort tid (reversibilitet af generatorer og motorer forudsagde Lenz i 1833).

første skridt

Samler motorer kom først. Alle kom fra Michael Faraday viste, at når kontinuerligt at wire en elektrisk strøm, formår at gøre wire roteret omkring magneten. Oplevelsen af ​​det udførte arbejde i 1821, som rapporteret på akademiet. Emne - Faraday sagde, at ideen mislykkedes. Videnskabsmanden fortsatte eksperimenter og i november var en succes. Parallelle erfaringer gør andre fysikere, der hørte rapporten, og alt for vellykket.

Michael Faraday i dag betragtes som faderen til opkøber motorer. Efter en lignende maskine samles Barlow.

De fleste hjul Barlow minder gear disk save, hænger lavt over bordet. Dens nedre kant neddykket i en beholder med kviksølv i hvis ende hænger over tråden med strømmen. Denne væske kontakt, og bruges af Michael Faraday i 1821. Med enderne af den nederste kant af skiven er de to poler af en hestesko permanent magnet: nord og syd. spændingsline drev rettet i en vinkel, rotation begynder. Tråden er kortsluttet gennem skiven og en ramme til spænding (volt spalte).

Ud fra dette er det klart, at princippet om hjulet Barlow ligner den, der bruges af Michael Faraday. Sidste stoppe deres forskning. Mentor Faraday mange radevshy Michael accept af Royal Society of England, overvejet muligheden for plagiat fra menighedens installation Wollaston virker ikke en eller anden grund. I stedet for kviksølv kan hælde farvet vand (se. ris), og begrænser rotationshastigheden af ​​hjulet -. indikatorlampe. Med så meget som 10 år stoppet historie kommutatormotor.

Ny original idé af professor William Ritchie. Han opfandt den første motor med en roterende aksel, selv om russisk litteratur giver prærogativ Jacobi. I tidsskriftet Philosophical Transactions af marts 20, 1833 under nummer 123 offentliggjort en artikel, hvori det hedder flere designs. Forfatteren siger, at den første enhed dukkede indsamlet mere 9 måneder siden (juni 1832). Ifølge anbefalingerne bør gøre en rund piedestal lavet af træ med clapboard på den ydre perimeter med hældes til kviksølv. Rende i diameter delt i to lige store dele skrånende væg af træ.

I midten af ​​stativet monteret tynd akse, hvorpå kredser en lang bar elektromagnetens. Pole fra dens foder to tråde dyppet i kviksølv. På tidspunktet for passage af improviserede barrierer kontakter pæl forekommer ændringer. Nu, hvis ovenstående var deaktiveret installation til at hænge en hestesko-formet permanent magnet, og strømforsyningen til at lukke, rotoren begynder at rotere!

Installation Ritchie anses verdens første kommutatormotorer. Imidlertid er kviksølv dispenser stående på statoren, nu er det blevet en del af rotoren. Betydning: specielle design gør det muligt at ændre polariteten af ​​den elektromagnet, som anses for den vigtigste idé om udformningen af ​​en hvilken som helst af kommutatoren motor. Brug af ideen om Ampère, Ritchie orienteret maskine ramme, således at grænsen af ​​rillen sektion, fyldt med kviksølv, faldt sammen med den geografiske meridian, og rotoren begyndte at spinde på Jorden!

Han opfandt professor og andre interessante ting, hvoraf nogle er relateret til emnet under overvejelse. På det tidspunkt (1834) Dr. Edmundson fra Baltimore bygget ligheden af ​​møllen med en DPDT kontakt. Der er allerede en dobbelt samler af frøer stående på terminalerne på rotoraksen, og kun én dial-formet hesteskomagnet statoren. Og invaliderende herunder ernæring, spinning akslen får motoren til at arbejde - for at tiltrække den ene ende af den centrale kryds. De sidste to enheder danner grundlag for udformningen af ​​denne klasse af produkter.

Den første praktiske elektriske kollektor

Så, nu er det klart, at Jacobi ikke opfinde kommutatoren motor. Men han var i stand til at tilpasse og forbedre lånt ideer og et år til at samle en stor motor, der allerede var en samler af de 4 sektioner på hver af de 4 strømaftager. Låntagning ideer kan genkendes ved, at væggene mellem kontaktfladerne dannes af modellen.

Det vigtigste fortjeneste af ingeniør - var i stand til at slå ud kongen af ​​8000 rubler for udviklingen af ​​opfindelsen, lover at overraske Neva elektriske både på Themsen og misundelse af Tiberen. Jacobi motorer adskiller stort antal poler. Den første mulighed bestod af fire elektromagneter på statoren og rotoren af ​​et tilsvarende beløb. Til omskiftning af aksen var fire ringe på hver - 4 ledende sektor separeret sektioner af træ. Der blev gentaget de beskrevne strukturer.

Ideen er ikke originalt. Fire magnet rotor og stator skiftevis til og fra ved at skifte kontakterne forsyning. To ringe blev designet til at styre den bevægelige del og to - fast. Polerne blev opdelt i to par indgår i rotation. Udformningen af ​​rotoren og statoren er identisk i denne henseende. For at sikre korrekt tid switching-aftrækkere ring par er forskudt fra hinanden ved 45 grader: under betjening af første, anden tomgang.

Video kørende motor lagt ud på YouTube youtube.com/watch? v = kIPyyGyBZ60, skærme og farverige, takket være Institute of Electrical Engineering ETI, opdeling af Karlsruhe Institute of Technology KIT (eti.kit.edu) i almindelighed, og i særdeleshed Martin Doppelbaueru. Byggeri betragtes som den mest magtfulde motor af solfangeren før ankomsten af ​​de 40-erne af det XIX århundrede

Det dokumenterede, at 13 september, 1838 første elektrisk båd 28 fod lange blev afholdt for 7 timer Vandring Afstand 7.5 km og ryg af Neve med en gennemsnitlig hastighed på 2,5 km / t. Motor 300 W tilført fra de 320 par af kobber og zink plader med en totalvægt på 200 kg, placeret på begge sider af fartøjet. Det vides ikke med sikkerhed, om der er nogen tilfredse med 14 passagerer og var der blandt dem Lenz, men massen udbredelse af denne form for transport ikke er modtaget, af indlysende grunde: for meget forbrug zink.

Ting begyndte at ændre sig efter 1859, hvor Gaston Plante opfandt blyakkumulatorer for at kompensere for et gebyr. Jacobi brugt flere år arbejdet på sin egen opfindelse, men det eneste svar på indsatsen har været at øge skibets fart i halvdelen (1839). Det næste år Sibrandus strating fra Groningen lancerede elektrisk båd, engageret og elbiler.

Som et resultat, den første elektriske flåde dukkede op på Themsen. Det skete et halvt århundrede senere (1882). Den flotille begyndte med den første beholder er 7,6 meter lang, kaldes en tirade Elektricitet. At bringe ombord nye batterier og avancerede collector motorer, det var i stand til at udvikle en hastighed på 13 km / t og holde hastigheden i 6 timer. Ved 1888 gik Themsen en lille flåde af skibe (6 stykker), der opkræves fra kraftværker spredt langs bredden af ​​floden. Ingen af ​​de skabninger overlevede ikke, men moderne museum kan prale af en 16-meter Mary Gordon fald i august 1900 udgivelse.

Forudsætninger for videreudvikling

generatorer

I dag opkøber trækkraft motorer sat på lokomotiver og støvsugere i øvelser og vaskemaskiner. C 1844 aktivt anvendte generatorer Woolrich sammen med ensretterorganerne switches. Denne foranstaltning har forsøgt at reducere prisen på den producerede energi. Før forsøgene blev udført med en konstant strøm genereret af kobber og zink cirkler, og samler motorer beregnes for disse betingelser.

Den første generator blev skabt i 1832 af Hippolyte Pixie. Som de første kraftige motorer, blev skabt med den gradvise løbet af ankeret. Det næste år, Lenz rapporterede reversibilitet generatorer, som førte til en konklusion om muligheden for at skabe en samler sorter af enheder. Hvad har direkte ført til brugen af ​​vindenergi, vand, gas, damp og så videre. at skabe elektricitet. Selv op til 90'erne generator partner forblev ensretter skifte.

børste

Det menes, at den første presning Werner Siemens opfandt børsten. Han er engageret i at designe kraftfulde dynamo (1866). Forskere på området spiller en vigtig rolle Anoshu Anyós Jedlik. Hans navn kaldes første blandt jævnstrømsmotorer opfindere (se. Video youtube.com/watch? v = QFz70sdPf-8). Opfinderen siger, at hans egen bil samles i 1827. Faktum er ikke dokumenteret blandt patenter, fagtidsskrifter, tidsskrifter. Du er nødt til at tro, at en roterende design virkelig kommer til at forsøgene på Michael Faraday med elektromagnetisk induktion.

Anyos Jedlik design ligner som to dråber vand produktet Ritchie beskrevet ovenfor. Sammenligning positivt på manglen af ​​kviksølv. batteriet terminalen er en kobber skive diametralt opdelt i halve. statorfeltet skabt af spolen tyk kobbertråd anker har to serieforbundne viklinger, en strømaftager på den bageste overflade af skiven. To gange per omdrejning polaritet statorpolerne ændringer, som sikrer levedygtigheden af ​​designet.

Det viser sig Anyos Jedlik hensigtsmæssigt at overveje opfinderen af ​​den første enhed med automatisk skifte poler i verden. Kollektoren er placeret på rammen derfor for statoren. Nævn Jacobi, den første til at vise verden, hvordan man kan gøre den aktuelle solfanger på grundlag af hvilke fremtidige generationer kunne gøre knivspids pensel. Anyos Jedlik og Jacobi gjort to ting, lige på yderligere skæbne collector motorer:

1. Jacobi tiltrukket til arbejdet i Lenz, sidstnævnte var hurtig til at indse reversibilitet generatorer og motorer af næsten enhver form. Hvad i 1833 skrev han en rapport, og fem år senere, allerede involveret i opførelsen af ​​en dynamo.
2. Anyos Jedlik i 1856, 6 år før oprettelsen af ​​de første industrielle generatorer Siemens og Wheatstone allerede bygget en teori om emnet. Hvis du ville have lyttet til hans mening ville de fremskridt fremskyndes.

Det synes utroligt, men Anyos Jedlik ikke patenteret sin opfindelse og er ikke blevet offentliggjort, fordi jeg tænkte: informationen har længe været kendt. Det skal erindres, at med begyndelsen af ​​den teknologiske revolution, blev videnskabeligt samfund i Europa splittet, og USA begyndte at trække tæppet over sig selv. Industrialists var hurtige til at se, at på bekostning af videnskab let at lave, kom ideen ikke modtage reklame.

Jeg gættede først anvende en vekselspænding til at generere et roterende magnetfelt Tesla. Videnskabsmanden, i modsætning til Edison helt forladte samlere og udelukkende arbejdede på synkrone og asynkrone motorer. Dette er dikteret af personlig modvilje mod de to designere. Det bemærkes, at kommutatoren motoren kan drives af AC - til skade for effektiviteten - fremstilling af en alsidig enhed (såkaldt samler motorer ofte kaldet).

Fordele og ulemper

Enhver enhed typen iboende fordele og ulemper. Hvis du tager de opkøber motorer, er de værdsat for enkelheden i at kontrollere hastigheden, højt moment nøjagtighed i arbejdet. Ulemperne anses for at være en masse vægt, tolerance over for stød og vibrationer, der er behov for hyppig vedligeholdelse. Kommutatormotorer besætte hjemme ledende rolle. Hvis vi beregne forholdet mellem de to typer af huse:

1. vaskemaskinen er drevet af en indsamler motor.
2. køleskab kompressor generelt asynkron (ikke tage industrielle varianter).
3. støvsuger motor er altid en samler, hvilket giver indretningen magt og lethed af kontrol.
4. Enhver elektrisk håndværktøj med få undtagelser indeholder kommutatormotor.
5. Hætter er normalt forsynet med en støjende collector motorer, er den mest effektive måde at opnå høj effekt, på trods af støjen. Svag kuppel sommetider arbejde på asynkronmotorer.
6. Fans af kravene til støj indbefatter induktionsmotor.
7. Food processorer, blandere, kødhakkere og blendere udstyret med en kommutatormotor. Forskelsprodukter er den hyppige brug af thyristor hastighedskontrol kredsløb ved hjælp tilbagekoblingskredsløbet anslår mængden af ​​buedannelse ved schotkah. Dette er et oplagt eksempel på en parasitisk effekt for god.

Hvordan at skelne enheden af ​​det indre arrangement af enheder, der er nævnt ovenfor. A samler eksterne funktioner er buedannelse og øget støj. De indstillede tider er grafit børster.