Der Kommutatormotor

Kommutatormotor - ein Elektromotor ist, wobei die Rotorbewegung durch eine konstante Innen Wendepolwicklungen begleitet wird.

Design

Der Hauptteil wird als ein Sammler sein. Das Foto zeigt das Element schwer zu verwirren. Der Kollektor ist leicht sichtbar durch jede Lücke. Diese Kupferfarbtrommel, bestehend aus einer Vielzahl von durch Rillen Lamellen voneinander getrennt. Kollektorstruktur ist komplex, sollte jede Spule in zwei Richtungen aufgenommen werden, um die Leistung zu erhöhen. Ich habe nicht einen von Jacobi, und das Ergebnis ist mittelmäßig.

Die Wicklung des Ankers (Motorteile bewegen) besteht aus einer Vielzahl von Spulen, den Pol zu bilden. Das Design ist symmetrisch um das Spiel zu minimieren, schlägt, Vibrationen zu reduzieren. Dadurch erhöht sich die Lebensdauer des Produkts.

Der Kollektor, fest auf der Welle wird Verteiler elektrische Energie in mechanische Schalter. Heute sind die alternativen Varianten erkannt Ventilmotoren mit elektronischer Steuerung. Aufgrund der besonderen Struktur des Kollektors Funken stark: Bruch Bürsten und schnell Verblassen Bogen ausgebildet Lamellen Oberflächen. Dies verursacht Lärm. Durch die Höhe der Fremdschall Kollektormotoren zeichnen sich mal andere Geräte.

Bürsten schließlich ab. Sie bestehen aus einem scheibenKontakt-Gewindeanschluss; dick, unverwechselbarer Look von Kupferlitze und dem Graphitkörper. Aus diesen Gründen erkennbar Kommutatormotor, wenn der hintere Teil der Abdeckung geschlossen ist, wie in dem Foto gezeigt. Keine Notwendigkeit, Graphitkörper, genug, um zu sehen, wo ein Kabel ist. Design Halter unterscheidet, aber Bürste kann leicht durch einen neuen entfernt und ersetzt werden. Klemmfeder dient zuverlässigen Kontakt zu gewährleisten. Es vorhanden ist in allen Ausführungen, Graphitkörper während des Betriebs schleift.

Es ist leicht, in der Mühle (Winkelmühle) zu illustrieren. Um den Zugriff hat spezielle Abdeckung, so dass die Bürste ersetzen, ohne das Gehäuse zu öffnen. Die hohe Leistung vorgesehen. Oft ist die Menge an Arbeit für das Schneiden und auf der Mühle von Metallen Strippen geht gut in der Hitze des Betriebes das Gehäuse öffnen nicht die beste Lösung sein. Wenn es Kappen, in dem Foto zu sehen ist genug, um sie zu entfernen und das Teil zu ersetzen. Eine Gewindeverbindung ist hier nicht vorhanden, eine Bürste, ist direkt mit dem Sammlerdeckel gepresst.

Schlitz-Schraubendreher ist notwendig, den Stecker und ziehen Sie die alte Bürste zu drehen. Pad leicht geworfen, durch eine Feder gedrückt. Wenn es unmöglich ist, eine identische Bürste, Graphitkörper zu erhalten, ist erlaubt zu erodieren. Kontaktformular keine Rolle spielt, die gewünschte Form angelötet Waschmaschine, Spielplatz, etc., falls erforderlich.

Daraus folgt, dass der Kommutatormotor hoch wartbar ist. Das Verhältnis von unten auf die Struktur der DC falscher Politik. Wirksamkeit Wechselstrom- (Drehmoment, Leistung) unten. Der Grund - die Drehzahl stimmt nicht immer mit der Netzfrequenz. Es ist schwierig, das Ergebnis der Vektoraddition von Feldern, alle Pole zu prognostizieren.

aus der Geschichte

Die ersten leistungsstarken Elektromotoren, die die Zugbildung ziehen kann, basierend auf der Vorwärtsbewegung des Ankers wird durch einen Elektromagneten angezogen und eingeschoben. Diese Motoren Clark und Seite, die in den 40er Jahren des XIX Jahrhunderts erschien. Drehantriebe mit Sammlern, früher erfunden wurde nicht aufgrund der Popularität von Low-Power gefunden. Letztere betroffenen Motoren:

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

Baubeginn von Kollektormotoren gelegt Wollaston, Faraday, Ampere, Barlow und Ritchie. Alle folgenden Aussagen - eine Wiederholung ihrer Ideen zu einem gewissen Grad. Zu der Zeit von 1850 von vielen Ingenieuren (Joel, Scoresby, und so weiter.) Berechnet, dass die elektrisch Energiekosten bis zu 25 Mal teurer als ein Paar. Deshalb haben die Designer in der Notwendigkeit, ruhten einen Generator an, und in kurzer Zeit (die Reversibilität von Generatoren und Motoren vorhergesagt Lenz in 1833) erreicht zu schaffen.

erste Schritte

Kollektormotoren kam zuerst. Alle kamen von Michael Faraday zeigte, daß, wenn kontinuierlich einen elektrischen Strom zugeführt, Draht um die Magneten gedreht machen verwaltet. Die Erfahrung der Arbeit im Jahr 1821 getan, als an der Royal Academy berichtet. Gegenstand - Faraday sagte, dass die Idee gescheitert. Der Wissenschaftler weiterhin Experimente und im November war erfolgreich. Parallel Erfahrungen machen andere Physiker, die den Bericht gehört und zu erfolgreich.

Michael Faraday heute als der Vater von Kollektormotoren. Im Anschluss an eine ähnliche Maschine montiert Barlow.

Die meisten Rad Barlow erinnert Getriebescheibe Sägen, tief über den Tisch hängen. Seine untere Kante in einen Behälter mit Quecksilber in dessen Ende über den Draht mit dem Strom hängen, eingetaucht. Dieser Flüssigkeitskontakt, und von Michael Faraday im Jahr 1821 verwendet. Mit dem Enden der Unterkante der Platte die zwei Pole eines Permanentmagneten hufeisen: Nord und Süd. Antriebsspannungsleitung in einem Winkel gerichtet ist, beginnt die Drehung. Der Draht wird durch die Scheibe und ein Rahmen zur Spannung (Volt Spalte) kurzgeschlossen.

Daraus wird deutlich, dass das Prinzip des Rades Barlow ähnlich dem von Michael Faraday. Letzter ihre Forschung stoppen. Mentor Faraday viele radevshy Michael Annahme der Royal Society of England, als die Idee des Plagiats aus der Station Installation Wollaston nicht aus irgendeinem Grund arbeiten. Statt Quecksilber kann gefärbtes Wasser gießt (siehe. Reis), und begrenzt die Geschwindigkeit der Rotation des Rades -. Anzeigelampe. Durch die so viel wie 10 Jahre Geschichte des Kommutatormotors gestoppt.

Neue Idee von Professor William Ritchie. Er erfand den ersten Motor mit einer rotierenden Welle, obwohl die russische Literatur gibt Vorrecht Jacobi. In der Zeitschrift Philosophical Transactions des 20. März 1833 unter der Nummer 123 einen Artikel veröffentlicht, die mehrere Entwürfe angegeben. Der Autor sagt, dass das erste Gerät erschien vor 9 Monaten mehr gesammelt (Juni 1832). die Empfehlungen zufolge sollte einen runden Sockel aus Holz mit Schindel auf dem äußeren Umfang macht mit Quecksilber gegossen. Trench im Durchmesser aufgeteilt in zwei gleiche Teile abfallenden Wand des Holzes.

In der Mitte des Gestells montiert dünne Achse, auf dem eine lange Stange des Elektromagneten dreht. Pole von seinem Futter zwei Drähte eingetaucht in Quecksilber. Zum Zeitpunkt der Passage von improvisierten Barrieren Kontakte Polwechsel auftritt. Wenn nun die oben deaktiviert Installation war eine hufeisenförmige Permanentmagneten zu hängen, und die Stromversorgung zu schließen, beginnt der Rotor zu drehen!

Installieren von Ritchie ist die weltweit erste Kollektormotoren betrachtet. Jedoch ist der Quecksilberspender auf dem Stator steht, jetzt ist es Teil des Rotors wird. Bedeutung: spezielles Design ermöglicht es Ihnen, die Polarität des Elektromagneten zu ändern, die die Hauptidee der Gestaltung jeder des Kommutatormotors betrachtet wird. Mit der Idee von Ampère, Ritchie orientierten Maschinenrahmen, so dass die Grenze des Nutabschnitts, gefüllt mit Quecksilber, fielen mit dem geographischen Meridian und der Rotor begann auf dem Gebiet der Erde zu drehen!

Er erfand den Professor und andere interessante Dinge, von denen einige auf das Thema unter Berücksichtigung zusammenhängt. Zu dieser Zeit (1834) Dr. Edmundson aus Baltimore gebaut, um die Ähnlichkeit der Mühle mit einem DPDT Kontakt. Es ist bereits ein Doppelkollektor von Fröschen an den Anschlüssen der Rotorachse stehen, und nur eine Einwahl gebildet Hufeisenmagneten Stator. Und Ernährung zu deaktivieren, einschließlich der Welle Spinnen bewirkt, dass der Motor arbeiten - ein Ende des zentralen Kreuzes anzuziehen. Die letzten beiden Geräte bilden die Grundlage für die Gestaltung dieser Klasse von Produkten.

Der erste praktische elektrische Kollektor

So, jetzt ist es klar, dass Jacobi nicht den Kommutatormotor erfinden. Aber er war in der Lage, sich anzupassen und geliehene Ideen zu verbessern und ein Jahr einen großen Motor zu sammeln, das war schon ein Sammler der 4 Abschnitte auf jeder der vier Stromabnehmer. Leihen Ideen können dadurch erkannt werden, dass die Wände zwischen den Kontaktflächen auf dem Modell gebildet.

Das Hauptverdienst des Ingenieurs - war in der Lage, den König von 8000 Rubel, knock out für die Entwicklung der Erfindung, verspricht, die Neva Elektro-Boote auf der Themse und den Neid des Tiber zu überraschen. Jacobi-Motoren unterscheiden sich große Anzahl von Polen. Die erste Option bestand aus vier Elektromagneten auf dem Stator und den Rotor in ähnlicher Höhe. Zum Umschalten der Achse waren vier Ringe auf jedem - 4 leitfähigen Bereich getrennt Abschnitte von Holz. Es wurde die beschriebenen Strukturen wiederholt.

Die Idee ist nicht original. Vier Magnetrotor und der Stator abwechselnd ein- und ausgeschaltet, indem die Versorgungskontakte schalten. Zwei Ringe wurden entwickelt, um den beweglichen Teil zu steuern, und zwei - behoben. Die Stangen wurden in zwei Paaren in Drehung enthalten unterteilt. Die Gestaltung des Rotors und des Stators ist in dieser Hinsicht identisch. Um eine korrekte Zeitschalt-Abzieher Ringpaare sind versetzt gegeneinander um 45 Grad zu gewährleisten: während des Betriebs der ersten, zweiten Leerlauf.

Video laufender Motor auf YouTube youtube.com/watch geschrieben? v = kIPyyGyBZ60, Bildschirme und bunt, dank dem Institut für Elektrotechnik ETI, Teilung des Karlsruher Institut für Technologie KIT (eti.kit.edu) im Allgemeinen und insbesondere Martin Doppelbaueru. Der Baubeginn ist der stärkste Motor des Sammlers betrachtet vor der Ankunft der 40-er Jahren des XIX Jahrhunderts

Es dokumentiert, dass 13, September 1838 die erste elektrische Boot 28 Meter lang wurde für 7 Stunden Wandern Entfernung 7.5 km und zurück von Neve mit einer durchschnittlichen Geschwindigkeit von 2,5 km / h gehalten. Motor 300 W zugeführt, aus den 320 Paaren von Kupfer- und Zinkplatten insgesamt 200 kg wiegen, zu beiden Seiten des Schiffs angeordnet. Es ist nicht sicher bekannt, ob es ein glücklich mit 14 Passagieren und war dort unter ihnen Lenz, aber die Masse Verbreitung dieser Art von Verkehr nicht aus offensichtlichen Gründen erhalten: zu viel Konsum Zink.

Dinge begann, in der die Blei-Säure-Batterien Gaston Plante erfunden nach 1859 zu ändern, für eine Gebühr zu bilden. Jacobi verbrachte mehrere Jahre auf seiner eigenen Erfindung zu arbeiten, aber die einzige Antwort auf die Anstrengungen, die Schiffsgeschwindigkeit in der Hälfte (1839) zu erhöhen. Im nächsten Jahr Sibrandus Strating aus Groningen startete das Elektroboot, engagiert und Elektrofahrzeuge.

Als Ergebnis erschien die erste Elektroflotte auf der Themse. Dies geschah ein halbes Jahrhundert später (1882). Die Flottille begann mit dem ersten Behälter ist 7,6 Meter lang, einen rant Strom genannt. Bringing an Bord neue Batterien und erweitern die Kollektormotoren, war es in der Lage eine Geschwindigkeit von 13 km / h zu entwickeln und die Rate für 6 Stunden zu halten. 1888 ging die Themse eine kleine Flotte von Schiffen (6 Stück), berechnet aus Kraftwerken an den Ufern des Flusses verstreut. Keines der Tiere nicht überleben, aber modernes Museum verfügt über eine 16-Meter-Mary Gordon im August 1900 Release.

Voraussetzungen für die weitere Entwicklung

Generatoren

Heute Motoren Kollektor Traktion setzen auf Lokomotiven und Staubsaugern in Bohrmaschinen und Waschmaschinen. C 1844 aktiv verwendet Generatoren Woolrich zusammen mit den Gleichrichterschalter. Durch diese Maßnahme hat versucht, den Preis der erzeugten Energie zu reduzieren. Bevor die Experimente wurden mit einem konstanten Strom von Kupfer und Zink Kreisen erzeugte durchgeführt und Kollektormotoren sind für diese Bedingungen berechnet.

Der erste Generator wurde im Jahr 1832 von Hippolyte Pixie erstellt. Als die ersten Motoren hohen Leistung wurde mit dem progressiven Verlauf des Ankers geschaffen. Im nächsten Jahr, berichtete Lenz die Reversibilität von Generatoren, die zu einer Aussage über die Möglichkeit geführt einen Sammler Sorten von Geräten zu schaffen. Was ist mit der Nutzung der Windenergie, Wasser, Gas, Dampf und so weiter direkt geführt. zu schaffen Strom. Obwohl bis zu 90s Generator Partner blieb Gleichrichterschalter.

Pinsel

Es wird angenommen, dass der erste Press Werner Siemens die Bürste erfunden. Er ist bei der Gestaltung leistungsstarken Dynamos (1866) beschäftigt. Forscher in diesem Bereich eine wichtige Rolle spielen Anoshu Ányos Jedlik. Sein Name genannt wird zuerst unter Gleichstrommotoren Erfinder (siehe. Video youtube.com/watch? v = QFz70sdPf-8). Der Erfinder sagt, dass sein eigenes Auto im Jahr 1827 montiert. Die Tatsache ist nicht unter Patente, Journale, Zeitschriften dokumentiert. Sie müssen denken, dass ein rotierendes Design wirklich mit elektromagnetischer Induktion zu den Versuchen von Michael Faraday wird.

Ányos Jedlik Design ähnelt wie zwei Tropfen Wasser das Produkt Ritchie oben beschrieben. Im Vergleich günstig auf den Mangel an Quecksilber. die Batterieklemme ist eine Kupferscheibe diametral in zwei Hälften geteilt. das Statorfeld durch die Spule dicke Kupferdrahtanker weist zwei in Reihe geschaltete Wicklungen, mit einem Stromkollektor, auf der Hinterfläche der Scheibe erzeugt. Zweimal pro Umdrehung Polarität der Statorpole Änderungen, die die Lebensfähigkeit der Konstruktion gewährleistet.

Es stellt sich heraus Ányos Jedlik entsprechenden der Erfinder der ersten Vorrichtung mit einer automatischen Schaltpole in der Welt zu betrachten. Der Kollektor auf dem Rahmen befindet sich daher als Stator. Erwähnen Jacobi, der erste, der Welt zeigen, wie die Stromabnehmer machen auf deren Grundlage die künftigen Generationen die Prise Pinsel machen könnte. Ányos Jedlik und Jacobi machten zwei Dinge, direkt am weiteren Schicksal von Kollektormotoren:

1. Jacobi auf die Arbeit von Lenz angezogen, war dieser schnell die Reversibilität von Generatoren und Motoren von fast jede Art zu realisieren. Was im Jahr 1833 schrieb er einen Bericht, und fünf Jahre später, bereits in dem Bau eines Dynamos beteiligt.
2. Ányos Jedlik im Jahr 1856, 6 Jahre vor der Gründung der ersten Industriegeneratoren Siemens und Wheatstone gebaut bereits eine Theorie zu diesem Thema. Wenn Sie seine Meinung angehört hätte, wäre der Fortschritt beschleunigt.

Es scheint unglaublich, aber Ányos Jedlik nicht seine Erfindung patentiert und werden nicht öffentlich gemacht, weil ich dachte: die Information ist seit langem bekannt. Es wird mit dem Beginn der technologischen Revolution, wissenschaftliche Gesellschaft in Europa daran erinnert, dass war gespalten, und die Vereinigten Staaten begann die Decke über sich zu ziehen. Industrieller war schnell, dass auf Kosten der Wissenschaft zu sehen, die Idee, einfach zu machen, nicht erhalten Publicity.

Ich vermutete gelten zunächst eine Wechselspannung, um ein rotierendes Magnetfeld Tesla zu erzeugen. Der Wissenschaftler, im Gegensatz zu Edison völlig aufgegeben Sammlern und arbeitete ausschließlich auf Synchron- und Asynchronmotoren. Dies wird durch persönliche Abneigung der beiden Designer diktiert. Es wird darauf hingewiesen, dass der Kollektormotor kann durch den AC betrieben werden - zu Lasten der Effizienz - ein vielseitiges Gerät zu machen (so die Kollektormotoren häufig genannt).

Für und Wider

Jeder Gerätetyp inhärente Vorteile und Nachteile. Wenn Sie die Kollektormotoren nehmen, werden sie für die Einfachheit geschätzt der Steuerung der Geschwindigkeit, hohe Drehmomentgenauigkeit bei der Arbeit. Die Nachteile sind, als eine Menge Gewicht, Toleranz gegenüber Stoß und Vibration sein, die Notwendigkeit einer häufigen Wartung. Stromwendermotoren besetzen zu Hause Rolle führt. Wenn wir das Verhältnis der beiden Arten von Häusern berechnen:

1. Die Waschmaschine wird durch einen Kollektormotor angetrieben.
2. Kühlschrank Kompressor im Allgemeinen asynchron (nehmen Sie nicht industrielle Varianten).
3. Staubsaugermotor ist immer ein Sammler, der das Gerät die Leistung und die Leichtigkeit der Bedienung gibt.
4. Alle Elektrohandwerkzeug mit wenigen Ausnahmen enthält Kommutatormotor.
5. Hauben sind in der Regel mit einem lauten die Kollektormotoren vorgesehen ist, ist der effektivste Weg, um hohe Leistung zu erreichen, trotz des Lärms. Schwache Kuppel arbeiten manchmal auf Induktionsmotoren.
6. Fans der Anforderungen an Rauschen enthalten Induktionsmotor.
7. Küchenmaschinen, Mixer, Fleischwolf und Mixer mit einem Kommutatormotor ausgestattet. Differenzprodukte sind die häufige Verwendung der Steuerschaltung Thyristors Geschwindigkeit unter Verwendung der Rückkopplungsschaltung schätzt die Menge an schotkah von Lichtbögen. Dies ist ein offensichtliches Beispiel eines parasitären Effekts für gut.

Wie die Vorrichtung der internen Anordnung der oben genannten Geräte zu unterscheiden. Ein Kollektor äußere Merkmale sind Lichtbögen und erhöhtem Rauschen. Die eingestellten Zeiten sind Graphitbürsten.