Le moteur universel

Moteur à collecteur - est un moteur électrique, dans lequel le mouvement du rotor est accompagnée d'un des enroulements de commutation interne constante.

conception

La partie principale est considéré comme un collectionneur. La photo montre l'élément difficile à confondre. Le collecteur est facilement visible à travers tout écart. Ce tambour de couleur de cuivre constitué d'une pluralité de séparées les unes des autres par des lamelles rainures. Structure de collecteur est complexe, chaque bobine doit être incluse dans les deux sens pour augmenter la puissance. Je ne fais pas l'un des Jacobi, et le résultat est médiocre.

L'enroulement de l'induit (pièces mobiles du moteur) est constitué d'une pluralité de bobines formant le pôle. La conception est symétrique pour minimiser le jeu, beats, réduire les vibrations. Cela augmente la durée de vie du produit.

Le collecteur fixé sur l'arbre devient énergie électrique du distributeur à commutation mécanique. Aujourd'hui, les moteurs à soupapes reconnu autre variante avec commande électronique. En raison de la structure particulière du collecteur étincelles grandement: à brosses de rupture et les surfaces de lamelles formées arc d'évanouissement rapide. Cela provoque le bruit. Par le niveau des moteurs de collection sonore étrangers exceller fois d'autres appareils.

Brosses s'usent. Ils sont constitués d'une connexion filetée lave-contact; d'épaisseur, aspect distinctif de fil de cuivre et le corps en graphite. Pour ces raisons, moteur reconnaissable collecteur, si la partie arrière du couvercle est fermé, comme le montre la photo. Pas besoin de chercher le corps de graphite, assez pour voir où il y a un câble. supports de conception diffère, mais la brosse peuvent être facilement enlevés et remplacés par un nouveau. ressort de serrage sert à assurer un contact fiable. Il est présent dans tous les modèles, corps en graphite pendant le fonctionnement broie.

Il est facile d'illustrer dans le broyeur (broyeur angulaire). Pour accéder à avoir une couverture spéciale, ce qui permet de remplacer la brosse sans ouvrir le boîtier. La haute performance est fourni. Souvent, la quantité de travail pour couper et dénuder des métaux sur le moulin va très bien dans la chaleur de fonctionnement de démonter le boîtier ne sera pas la meilleure solution. S'il y a des casquettes, le montre la photo, est suffisant pour les enlever et remplacer la pièce. Une connexion filetée est absent ici, une brosse est pressée directement sur le couvercle du collecteur.

tournevis est nécessaire de tourner le bouchon et tirer la vieille brosse. Pad facilement jeté, poussé par un ressort. S'il est impossible d'obtenir une brosse identique, corps en graphite est autorisé à éroder. Formulaire de contact n'a pas d'importance, la forme désirée est lave brasé, aire de jeux, etc., le cas échéant.

Il en résulte que le moteur est très maintenable commutateur. Le rapport de bas à la structure de la mauvaise politique DC. L'efficacité de courant alternatif (couple, rendement) ci-dessous. La raison - la vitesse de rotation ne coïncide pas toujours avec la fréquence du réseau. Il est difficile de prédire le résultat de l'addition vectorielle des champs, tous les pôles.

de l'histoire

Les premiers moteurs électriques puissants qui peuvent tirer la composition du train, en fonction du mouvement vers l'avant de l'armature est attirée et poussé par un électro-aimant. Ce moteur Clark et page qui sont apparus dans les années 40 du XIXe siècle. actionneurs rotatifs avec des collecteurs, inventées plus tôt, n'a pas été trouvé en raison de la popularité de faible puissance. Ce dernier type de moteurs concernés:

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

Début de la construction de moteurs collecteurs prévus Wollaston, Faraday, ampère, Barlow et Ritchie. Tous les éléments suivants - une répétition de leurs idées dans une certaine mesure. Au moment de 1850 par de nombreux ingénieurs (Joel, Scoresby, et ainsi de suite.) Calculé que les coûts d'énergie électrique jusqu'à 25 fois plus cher qu'une paire. Par conséquent, les concepteurs ont reposé dans la nécessité de créer un générateur qui atteint et dans un court laps de temps (le prédit la réversibilité des générateurs et moteurs Lenz en 1833).

premières étapes

les moteurs de collecteur est venu en premier. Tous sont venus de Michael Faraday a montré que lorsqu'il est alimenté en continu au fil de courant électrique, parvient à faire tourner le fil autour de l'aimant. L'expérience du travail effectué en 1821, tel que rapporté à l'Académie royale. Objet - Faraday dit que l'idée a échoué. Le scientifique a poursuivi des expériences et en Novembre a réussi. expériences parallèles font d'autres physiciens qui ont entendu le rapport, et trop de succès.

Michael Faraday aujourd'hui considéré comme le père des moteurs de collecteur. Après une machine similaire assemblée Barlow.

La plupart des roues Barlow rappelle les scies à disque vitesse, bas suspendus sur la table. Son bord inférieur plonge dans un récipient avec du mercure dans l'extrémité de laquelle se bloquer sur le fil avec le courant. Ce contact liquide et utilisé par Michael Faraday en 1821. Avec les extrémités du bord inférieur du disque est les deux pôles d'un aimant permanent fer à cheval: au nord et au sud. commande de ligne de tension dirigées à un angle, la rotation commence. Le fil est court-circuitée à travers le disque et un cadre de tension (volts colonne).

De cela, il est clair que le principe de la roue Barlow similaire à celle utilisée par Michael Faraday. Le dernier arrêt de leurs recherches. Mentor Faraday beaucoup radevshy acceptation Michael de la Société royale d'Angleterre, considéré comme l'idée de plagiat de l'installation de service Wollaston ne fonctionne pas pour une raison quelconque. Au lieu de mercure peut verser de l'eau colorée (voir. du riz), et limite la vitesse de rotation de la roue. - voyant lumineux. En jusqu'à 10 ans d'histoire du moteur arrêté collecteur.

Nouvelle idée originale par le professeur William Ritchie. Il a inventé le premier moteur avec un arbre de rotation, bien que la littérature russe donne prérogative Jacobi. Dans la revue Philosophical Transactions de 20 Mars, 1833 sous le numéro 123 a publié un article qui a déclaré plusieurs modèles. L'auteur dit que le premier dispositif est apparu recueilli plus il y a 9 mois (Juin 1832). Selon les recommandations devrait faire un piédestal rond en bois avec larmier sur le périmètre extérieur avec versé au mercure. Tranchée de diamètre divisé en deux parties égales en pente paroi du bois.

Au centre de l'axe support mince monté sur laquelle tourne une longue barre de l'électro-aimant. Pôle de son alimentation deux fils plongé dans le mercure. Au moment de passage des barrières improvisées contacts changement de pôle se produit. Maintenant, si ce qui précède l'installation était désactivée pour accrocher un aimant permanent en forme de fer à cheval, et l'alimentation de fermer, le rotor commence à tourner!

L'installation Ritchie est considéré comme premiers moteurs du monde collecteur. Toutefois, le distributeur de mercure est debout sur le stator, maintenant il est devenu une partie du rotor. Signification: conception spéciale qui vous permet de changer la polarité de l'électro-aimant, qui est considéré comme l'idée principale de la conception de l'un des moteur universel. En utilisant l'idée d'Ampère, Ritchie cadre de la machine orientée de telle sorte que la limite de la section de rainure, remplie de mercure, a coïncidé avec le méridien géographique, et le rotor a commencé à tourner dans le domaine de la Terre!

Il a inventé le professeur et d'autres choses intéressantes, dont une partie est liée à la question à l'étude. A cette époque (1834) Dr. Edmundson de Baltimore a construit la similitude du moulin avec un contact DPDT. Il existe déjà un double collecteur de grenouilles debout sur les bornes de l'axe du rotor, et un seul stator en fer à cheval aimant formé d'accès à distance. Et la désactivation y compris la nutrition, rotation de l'arbre amène le moteur au travail - pour attirer une extrémité de la croix centrale. Les deux derniers appareils forment la base de la conception de cette classe de produits.

Le premier collecteur électrique pratique

Donc, maintenant il est clair que Jacobi n'a pas inventé le moteur universel. Mais il a su adapter et d'améliorer les idées empruntées et un an pour recueillir un grand moteur, ce qui était déjà un collecteur des 4 sections sur chacun des 4 collecteur de courant. idées d'emprunt peuvent être reconnus par le fait que les parois entre les plots de contact sont formées sur le modèle.

Le principal mérite de l'ingénieur - a pu assommer le roi de 8000 roubles pour le développement de l'invention, promettant de surprendre les bateaux électriques Neva sur la Tamise et l'envie du Tibre. Les moteurs de Jacobi diffèrent grand nombre de pôles. La première option est composée de quatre électro-aimants sur le stator et le rotor d'une quantité semblable. Pour la commutation de l'axe étaient quatre anneaux sur chaque - 4 secteur conductrices séparées des sections de bois. On a répété les structures décrites.

L'idée est pas originale. Four rotor magnétique et le stator commutés alternativement sous et hors tension par commutation des contacts d'alimentation. Deux anneaux ont été conçus pour contrôler la partie mobile et deux - fixes. Les pôles ont été divisés en deux paires incluses en rotation. La conception du rotor et le stator est identique à cet égard. Pour assurer des paires d'anneaux commutation arracheurs temps correct sont décalées les unes des autres de 45 degrés: tout en actionnant le premier, le deuxième ralenti.

moteur en cours d'exécution de la vidéo postée sur YouTube youtube.com/watch? v = kIPyyGyBZ60, écrans et coloré, grâce à l'Institut de génie électrique ETI, division de l'Institut de technologie de Karlsruhe (KIT eti.kit.edu) en général, et en particulier Martin Doppelbaueru. La construction est considéré comme le moteur le plus puissant du collecteur avant l'arrivée des 40-s du XIXe siècle

Il a documenté que 13 Septembre, 1838, le premier bateau électrique 28 pieds de long a eu lieu pendant 7 heures randonnée pédestre Distance 7,5 km et arrière de Neve avec une vitesse moyenne de 2,5 km / h. Moteur 300 W alimenté par les 320 paires de plaques de cuivre et de zinc d'un poids total de 200 kg placée sur les deux côtés de la cuve. On ne sait pas avec certitude s'il y a des heureux avec 14 passagers et était là au milieu d'eux Lenz, mais la masse la diffusion de ce type de transport ne reçoit pas, pour des raisons évidentes: la consommation trop zinc.

Les choses ont commencé à changer après 1859, dans laquelle Gaston Plante a inventé les batteries plomb-acide pour compenser une charge. Jacobi a passé plusieurs années à travailler sur sa propre invention, mais la seule réponse à l'effort a été d'augmenter la vitesse du navire en deux (1839). L'année suivante Sibrandus Strating de Groningue a lancé le bateau électrique, engagé et véhicules électriques.

En conséquence, la première flotte électrique est apparu sur la Tamise. Cela est arrivé un demi-siècle plus tard (1882). La flottille a commencé avec le premier navire est de 7,6 mètres de long, appelé une diatribe électricité. Apporter à bord nouvelles batteries et les moteurs de collecteur avancés, il a été en mesure de développer une vitesse de 13 km / h et maintenir le taux pendant 6 heures. En 1888, la Tamise a marché une petite flotte de navires (6 pièces), chargées des centrales électriques disséminées le long des rives de la rivière. Aucun des créatures n'a pas survécu, mais le musée moderne bénéficie d'un 16 mètres Mary Gordon en Août 1900 version.

Pré-requis pour le développement ultérieur

générateurs

Aujourd'hui, les moteurs de traction de capteurs mis sur les locomotives et les aspirateurs dans les perceuses et les machines à laver. C 1844 alternateurs utilisés activement Woolrich conjointement avec les commutateurs de redressement. Cette mesure a tenté de réduire le prix de l'énergie produite. Avant les expériences ont été menées avec un courant constant généré par des cercles de cuivre et de zinc, et les moteurs de collecteur sont calculés pour ces conditions.

Le premier générateur a été créé en 1832 par Hippolyte Pixie. Comme les premiers moteurs de forte puissance, a été créé avec le cours progressif de l'ancre. L'année suivante, Lenz a rapporté la réversibilité des générateurs, ce qui a conduit à une conclusion sur la possibilité de créer une variété de capteurs d'appareils. Ce qui a conduit directement à l'utilisation de l'énergie éolienne, l'eau, le gaz, la vapeur et ainsi de suite. pour créer de l'électricité. Bien que jusqu'à 90 est resté commutateur redresseur partenaire générateur.

brosse

On croit que la première pression Werner Siemens a inventé la brosse. Il est engagé dans la conception puissante dynamo (1866). Les chercheurs dans ce domaine jouent un rôle important Anoshu Ányos Jedlik. Son nom est le premier parmi les inventeurs des moteurs à courant continu (voir. youtube.com/watch vidéo? v = QFz70sdPf-8). L'inventeur dit que sa propre voiture assemblée en 1827. Le fait est pas documenté parmi les brevets, revues spécialisées, périodiques. Vous devez penser qu'une conception de rotation va vraiment les expériences de Michael Faraday avec induction électromagnétique.

la conception Ányos Jedlik ressemble comme deux gouttes d'eau, le produit Ritchie décrit ci-dessus. En comparant favorablement à l'absence de mercure. la borne de la batterie est un disque de cuivre diamétralement divisé en deux. le champ de stator créé par ancrage de fil de cuivre d'épaisseur de bobine comporte deux enroulements connectés en série, un collecteur de courant, sur la surface arrière du disque. Deux fois par polarité de révolution des pôles de stator changements, qui assure la viabilité de la conception.

Il se trouve Ányos Jedlik approprié de considérer l'inventeur du premier dispositif avec des pôles de commutation automatique dans le monde. Le collecteur est situé sur le cadre, par conséquent, considéré comme stator. Mention Jacobi, le premier à montrer au monde comment faire le collecteur de courant sur la base duquel les générations futures pourraient faire le pinceau de pincement. Ányos Jedlik et Jacobi fait deux choses, à droite sur le sort des plus moteurs de collection:

1. Jacobi attiré par le travail de Lenz, ce dernier n'a pas tardé à se rendre compte de la réversibilité des générateurs et moteurs de presque tous les types. Ce qui en 1833, il a rédigé un rapport, et cinq ans plus tard, déjà impliqué dans la construction d'une dynamo.
2. Ányos Jedlik en 1856, 6 ans avant la création des premiers générateurs industriels Siemens et Wheatstone déjà construit une théorie sur le sujet. Si vous avez écouté son avis, les progrès serait accéléré.

Il semble incroyable, mais Ányos Jedlik ne fait breveter son invention et ne sont pas rendus publics, parce que je pensais: l'information est connue depuis longtemps. On se rappellera que le début de la révolution technologique, la société scientifique en Europe a été divisée, et les États-Unis ont commencé à tirer la couverture sur lui-même. Ont rapidement industriels constater que, au détriment de la science facile à faire, l'idée n'a pas reçu la publicité.

Je deviné d'abord appliquer une tension alternative pour générer un champ magnétique tournant Tesla. Le scientifique, par opposition à Edison collectionneurs complètement abandonné et a travaillé exclusivement sur les moteurs synchrones et asynchrones. Ceci est dictée par aversion personnelle des deux designers. Il est à noter que le moteur peut être utilisé commutateur par l'AC - au détriment de l'efficacité - fabrication d'un dispositif polyvalent (moteurs soi-collecteur souvent appelés).

Plus et Moins

Tout type de dispositif d'avantages inhérents et des inconvénients. Si vous prenez les moteurs de collecteur, ils sont appréciés pour la simplicité de contrôle de la vitesse, une grande précision de couple dans le travail. Les inconvénients sont considérés comme beaucoup de poids, tolérance aux chocs et aux vibrations, la nécessité d'un entretien fréquent. moteurs Commutator occupent au rôle de premier plan à la maison. Si l'on calcule le rapport des deux types de maisons:

1. la machine à laver est alimenté par un moteur à collecteur.
2. compresseur frigorifique généralement asynchrone (ne prenez pas les variantes industrielles).
3. moteur de l'aspirateur est toujours un collecteur, ce qui confère au dispositif la puissance et de la facilité de contrôle.
4. Tout outil à main électrique à quelques exceptions près contient moteur universel.
5. Les hottes sont généralement fournis avec les moteurs de collecteur bruyants, est le moyen le plus efficace pour obtenir une puissance élevée, malgré le bruit. dôme faible travaillent parfois sur des moteurs à induction.
6. Les fans des exigences de bruit comprennent un moteur à induction.
7. Processeurs, mélangeurs, hachoirs à viande et blenders équipés d'un moteur à collecteur. Produits de différence est l'utilisation fréquente du circuit de commande de vitesse de thyristor utilisant le circuit de rétroaction estime la quantité de formation d'arc à schotkah. Ceci est un exemple évident d'un effet parasite pour le bien.

Comment distinguer le dispositif de l'agencement interne des dispositifs mentionnés ci-dessus. Un collecteur caractéristiques externes sont un arc électrique et une augmentation du bruit. Les temps réglés sont des balais en graphite.