Considérons des aspects spécifiques de la conception. Nous ne promettons pas la production d’une machine à mouvement perpétuel, selon le type de création attribué à Tesla, mais l’histoire devrait être intéressante. Nous ne dérangerons pas les lecteurs avec des clips et des piles; nous vous suggérons de parler de la façon d’adapter un moteur déjà fini à vos propres objectifs. On sait que toutes les constructions de masse sont utilisées, mais la littérature moderne considère les principes fondamentaux comme une poupe. Les auteurs ont étudié le manuel du siècle dernier et ont étudié comment fabriquer personnellement un moteur électrique. Nous proposons maintenant de plonger dans les connaissances qui constituent la base d'un spécialiste.
Pourquoi les moteurs à collecteur
sont-ils souvent utilisés dans la vie quotidienne? Ceci est important dans la fabrication des appareils: mélangeurs à main, mélangeurs, hachoirs à viande. Entre autres choses, le moteur asynchrone est difficile à overclocker au-dessus de 3000 tours par minute. Pour un capteur, cette limitation est absente. Ce qui rend le dispositif uniquement adapté à la mise en oeuvre des modèles de centrifugeuses à centrifuger, sans parler des aspirateurs, où la vitesse n’est souvent pas inférieure.
Il n’ya pas de doute sur la manière de fabriquer le régulateur du moteur électrique. Le problème a longtemps été résolu en coupant une partie du cycle sinusoïdal de la tension d'alimentation. Ceci est possible car il n'y a pas de différence pour un moteur de capteur, qu'il soit alimenté en courant alternatif ou continu. Dans le premier cas, les caractéristiques diminuent, mais elles supportent le phénomène en raison des avantages évidents. Le moteur électrique du type collecteur fonctionne dans la machine à laver et dans le lave-vaisselle. Bien que les vitesses soient très différentes.
Facile à faire et à inverser. Pour ce faire, la polarité de la tension sur un enroulement change( si nous touchons les deux, le sens de rotation restera le même).Une autre tâche consiste à créer un moteur avec un nombre similaire de composants. Il est peu probable qu'il soit possible de fabriquer un collecteur seul, mais il est tout à fait réaliste de rembobiner et de ramasser le stator. Notez que la vitesse de rotation dépend du nombre de sections de rotor( similaire à l'amplitude de la tension d'alimentation).Et sur le stator seulement une paire de pôles.
Enfin, en utilisant cette conception, il est possible de créer un dispositif universel. Le moteur fonctionne sans effort à partir de courant alternatif et continu. Il suffit que le bobinage soit rétracté. Lorsque la tension redressée est activée, les spires sont complètement engagées et uniquement sur la partie sinusoïdale. Cela vous permet de sauvegarder les paramètres nominaux. Faire un moteur électrique de type collecteur primitif ne semble pas une tâche simple, mais il sera possible d'ajuster complètement les paramètres pour répondre à nos propres besoins.
Caractéristiques du fonctionnement des moteurs à collecteur
Dans le moteur à collecteur, le moteur ne comporte pas trop de pôles sur le stator. Pour être plus précis, seulement deux - nord et sud. Le champ magnétique, contrairement aux moteurs asynchrones, ne tourne pas ici. Au lieu de cela, la position des pôles sur le rotor change. Cet état de fait est assuré par le fait que les brosses se déplacent progressivement dans des sections du tambour en cuivre. Le bobinage spécial des bobines assure une bonne distribution. Les pôles semblent glisser autour du rotor, le poussant dans la bonne direction.
Pour assurer le mode inverse, il suffit d'inverser la polarité de la puissance de tout enroulement. Le rotor dans ce cas s'appelle une ancre et le stator est l'agent causal. Il est possible d'activer ces circuits en parallèle ou en série. Et puis les caractéristiques de l'appareil vont commencer à changer de manière significative. Ceci est décrit par des caractéristiques mécaniques, regardez le dessin ci-joint pour présenter la revendication. Les graphiques pour les deux cas sont conventionnellement représentés ici:
Graphique de l'évolution des caractéristiques du dispositif
- Avec l'alimentation parallèle de l'excitateur( stator) et de l'armature( rotor) du moteur à collecteur en courant continu, sa caractéristique mécanique est presque horizontale. Cela signifie que lorsque la charge sur l'arbre change, la vitesse nominale de l'arbre est maintenue. Ceci s'applique aux machines d'usinage, où le changement de vitesse n'a pas le meilleur effet sur la qualité.En conséquence, la pièce tourne lorsqu'elle est touchée vivement au burin, comme au début. Si le moment de blocage augmente trop, le mouvement est perturbé.Le moteur s'arrête. Résumé: si vous souhaitez utiliser le moteur d’un aspirateur pour créer une machine à travailler les métaux, il est proposé de connecter les enroulements en parallèle, car un autre type d’inclusion domine dans les appareils ménagers. Et la situation est compréhensible. Si les enroulements sont alimentés en parallèle avec du courant alternatif, il se forme une résistance inductive trop importante. Cette technique doit être utilisée avec prudence.
- Avec une alimentation séquentielle du rotor et du stator, le moteur du collecteur a une propriété charmante: un couple important au départ. Cette qualité est activement utilisée pour empêcher les trams, les trolleybus et probablement les trains électriques. L'essentiel est qu'avec l'augmentation de la charge, les virages ne soient pas cassés. Si vous démarrez dans ce mode, moteur collecteur au ralenti, la vitesse de rotation de l'arbre augmentera énormément. Si la puissance est faible - des dizaines de watts - ne vous inquiétez pas: la force de frottement des paliers et des balais, l'augmentation des courants d'induction et le phénomène d'inversion du noyau inhibent la croissance d'une valeur spécifique. Dans le cas d'unités industrielles ou de l'aspirateur susmentionné, lorsque son moteur est retiré du boîtier, l'augmentation de la vitesse est une avalanche. La force centrifuge est telle que les charges peuvent casser l'ancre. Soyez prudent lorsque vous démarrez les moteurs de collecteur avec une excitation séquentielle.
Les moteurs de collecteur avec connexion en parallèle des enroulements du stator et du rotor sont parfaitement réglables. Grâce à l’introduction d’un rhéostat dans la chaîne des agents pathogènes, il est possible d’accroître considérablement la quantité de mouvement. Et si l'on est attaché à une branche d'ancrage, la rotation, au contraire, ralentira. Il est massivement utilisé en technologie pour atteindre les caractéristiques souhaitées.
Conception du moteur du capteur et sa relation avec les pertes
Lors de la conception d'un moteur du capteur, les informations relatives aux pertes sont prises en compte. Trois types sont distingués:
- Electrical est appelé perte de chaleur lorsque le courant circule le long des conducteurs. Pour réduire cette valeur, les enroulements sont en cuivre, ayant la plus faible résistivité des matériaux disponibles. Il est clair qu’il vaut mieux prendre de l’argent et que l’or va bien, mais c’est trop cher. La perte de chaleur dépend de la section transversale. Vous ne pouvez pas choisir l'épaisseur des conducteurs est trop petit. De ce point de vue, il est limité par la puissance dissipée, pas moins que celle réellement présente dans le moteur. Sinon, le bobinage brûlera. Cependant, des conducteurs de cuivre trop épais rendront le moteur encombrant et lourd, plus cher. Un ajout important: les moteurs doivent être accompagnés d'un équipement de protection. Les découpes thermiques ou les relais sont appropriés et sont disponibles dans le commerce. Et les valeurs de démarrage sont sélectionnées en dessous de la température d’épuisement de l’enroulement( isolation).Habituellement 135 degrés Celsius. Les données techniques sur les températures limites des fils sont données dans la fiche technique. Collecteurs
- Des pertes magnétiques se produisent dans le noyau de l'induit. Il semble logique de faire de l'acier, mais c'est inacceptable. Il est constitué de plaques isolées, constituant le noyau d'un transformateur. Sinon, le métal en rotation dans le champ magnétique du stator deviendra un four à induction. Les feuilles sont séparées par une couche de vernis. Acier électrique spécial usagé à haute teneur en silicium. Cela entraîne une augmentation de la résistivité du matériau, ce qui entraîne une diminution des valeurs des courants de Foucault. Enfin, l’acier est ramolli et spécialement traité pour réduire le magnétisme résiduel. Si le moteur fonctionne en courant continu, le boîtier et le stator peuvent être fabriqués à partir de pièces métalliques solides. Lorsque le travail provient d'un réseau 220V ou 380V, les pièces adjacentes sont réalisées en feuille avec séparation des couches au moyen de vernis.
- À propos des pertes mécaniques déjà mentionnées ci-dessus. Ils servent d’effet parasitaire et permettent en outre de préserver un moteur de collecteur de faible puissance avec une excitation constante après une panne. En raison du fait que la vitesse ne dépasse pas la limite de vitesse.
Généralement, lorsque le moteur du collecteur est alimenté en courant alternatif, une connexion en série des enroulements est utilisée. Sinon, il y a trop de résistance inductive.
À ce qui précède, nous ajoutons que lorsque le moteur du collecteur est alimenté en courant alternatif, la résistance inductive des enroulements entre en jeu. Par conséquent, avec la même tension de fonctionnement, la vitesse de rotation diminuera. Les pôles du stator et du boîtier sont protégés contre les pertes magnétiques. Une simple expérience a clairement démontré la nécessité de le faire: alimenter un moteur de collecteur de faible puissance à partir d’une batterie. Son corps restera froid. Mais si nous appliquons maintenant le courant alternatif avec l'ancienne valeur efficace( selon le témoignage du testeur), l'image changera. Maintenant, le corps du moteur du collecteur commencera à se dorer.
Croquis de la collection de stator en coupe transversale et sur le côté
, ils tentent même d'assembler le carter à partir de tôles d'acier électriques, de rivetage ou de collage à l'aide de BF-2 et analogues. Enfin, nous complétons ce qui a été dit avec la déclaration: les feuilles sont dessinées dans une section transversale. Souvent, le stator est assemblé conformément au schéma présenté sur la figure. Dans ce cas, la bobine est enroulée séparément selon le motif, puis elle est isolée et remise en place, ce qui simplifie le montage. En ce qui concerne les techniques, il est plus facile de couper l’acier sur une machine à plasma et de ne pas penser au prix de l’événement.
Il est plus facile de trouver( à la décharge, dans le garage) un formulaire prêt à l'emploi pour l'assemblage. Ensuite, enroulez les bobines de fil de cuivre avec un isolant en laque.Évidemment le diamètre est choisi plus. Initialement, la bobine finie est tendue sur la première saillie du noyau, puis sur la seconde. Appuyez sur le fil pour que les extrémités restent un petit intervalle d'air. On croit que ce n'est pas critique. Pour tenir, aux deux plaques extrêmes, les coins tranchants sont coupés, les cheveux gris restants sont pliés vers l’extérieur, comprimant ainsi les extrémités de la bobine. Cela aidera à construire le moteur selon les normes de l'usine.
Souvent( en particulier dans les mélangeurs), le noyau du stator est ouvert. Cela ne déforme pas la forme du champ magnétique. Comme le pôle est le seul, il ne faut pas s'attendre à un pouvoir spécial. La forme du noyau ressemble à la lettre P, entre les branches de la lettre dans un rotor à champ magnétique tourne. Des coupes circulaires sont effectuées sous l'appareil aux bons endroits. Un tel stator est facile à assembler à partir de l'ancien transformateur. C'est plus facile que de fabriquer un moteur électrique à partir de rien.
Le noyau du site d'enroulement est isolé avec un manchon en acier et, le long des côtés, avec des brides diélectriques découpées dans un plastique approprié.
