Den kommutatormotor

Kommutatormotor - er en elektrisk motor, karakterisert ved at rotorbevegelse ledsages av en konstant indre kommuterende viklingene.

utforming

Hoveddelen er ansett for å være en samler. Bildet viser elementet vanskelig å forvirre. Samleren er lett synlig gjennom et hvilket som helst gap. Denne kobberfargetrommel som består av en flerhet av adskilt fra hverandre ved hjelp av spor lamellene. samlerkonstruksjonen er sammensatt, skal hver spole inkluderes i to retninger for å øke effekten. Jeg gjorde ikke en av Jacobi, og resultatet er middelmådig.

Den vikling av ankeret (bevegelige motordeler) består av en flerhet av spoler som danner stangen. Konstruksjonen er symmetrisk for å redusere tilbakeslaget, slår, redusere vibrasjoner. Dette øker levetiden til produktet.

Samleren, festet på akselen blir fordel elektrisk energi til mekanisk bryter. Dag, den alternative varianten føres ventil motorer med elektronisk styring. På grunn av den særegne konstruksjon av oppsamlings sterkt gnister: ved brudd børster og lameller flater utformet på hurtig fading bue. Dette fører til støy. Ved nivået for at fremmed lyd kommutatormotorer utmerke seg ved tider andre enheter.

Børster hvert bli oppbrukt. De består av en skive-kontakt gjengeforbindelsen; tykk, særpreget utseende av flertrådet kobbertråd og grafittlegemet. På dette grunnlaget gjenkjennelig børstemotor, hvis den bakre delen av dekselet er lukket, som vist på bildet. Du trenger ikke å lete grafitt kroppen, nok til å se hvor det er en kabel. Design holdere er forskjellig, men pensel kan enkelt fjernes og erstattes med en ny. klemfjær tjener til å sikre pålitelig kontakt. Det finnes i alle design, grafitt kroppen under drift sliper.

Det er lett å illustrere i slipeverket (vinkel-kvern). For å få tilgang må spesialdeksel, slik at å bytte ut børsten uten å åpne huset. Den høye ytelse er tilveiebragt. Ofte mye arbeid for kutting og stripping av metaller på kvernen går bra i varmen av operasjonen for å ta fra hverandre kabinettet vil ikke være den beste løsningen. Hvis det er caps, vist på bildet, er nok til å fjerne dem og erstatte den delen. En gjenget forbindelse er fraværende her, en børste presses direkte til oppsamleren dekselet.

Skrutrekker er nødvendig å slå pluggen og trekk den gamle børsten. Pad lett kastet ut, presset av en fjær. Hvis det er umulig å få en identisk pensel, er grafitt kroppen lov til å erodere. Kontaktskjema spiller ingen rolle, den ønskede formen er loddet skive, lekeplass, etc., om nødvendig.

Det følger at kommutatormotor er meget vedlikeholdsvennlig. Forholdet ned til strukturen i DC feil politikk. Effekt vekselstrøm (dreiemoment, effektivitet) nedenfor. Grunnen - rotasjonshastigheten ikke alltid sammenfaller med nettfrekvensen. Det er vanskelig å forutsi resultatet av vektoren tilsetting av felt, alle poler.

fra historien

De første kraftige elektriske motorer som kan trekke toget preparatet, basert på den fremadgående bevegelse av armaturen er tiltrukket og skyves ved hjelp av en elektromagnet. Dette motorer Clark og Side som dukket opp i 40-årene av XIX århundre. Roterende aktuatorer med samlere, oppfunnet tidligere, ble ikke funnet grunn til populariteten til lavt strømforbruk. Den sistnevnte typen berørte motorer:

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

Byggestart for kollektor motorer lagt Wollaston, Faraday, Ampere, Barlow og Ritchie. Alle de følgende - en gjentakelse av sine ideer til en viss grad. På tidspunktet for 1850 av mange ingeniører (Joel, Scoresby, og så videre.) Beregnet at de elektriske energikostnadene opp til 25 ganger dyrere enn et par. Derfor, har man hvilte i behovet for å skape en generator som og nådde i løpet av kort tid (reversibiliteten av generatorer og motorer forutsagt Lenz i 1833).

første skritt

Kommutatormotorer kom først. Alle kom fra Michael Faraday viste at når kontinuerlig matet til wire en elektrisk strøm, klarer å gjøre ledningen roteres rundt magneten. Opplevelsen av det arbeidet som gjøres i 1821, som rapportert til Royal Academy. Subject - Faraday sa at ideen mislyktes. Forskeren fortsatte forsøkene og i november var vellykket. Parallelle erfaringer har andre fysikere som hørte rapporten, og også vellykket.

Michael Faraday i dag regnes som far til kollektor motorer. Ved å følge en lignende maskin montert Barlow.

De fleste hjulet Barlow minner utstyr sager, henger lavt over bordet. Dens nedre kant nedsenket i en beholder med kvikksølv i enden av hvilken henger over ledningen med strømmen. Denne væske-kontakt, og som brukes ved Michael Faraday i 1821. Med endene av den nedre kanten av platen er de to polene i en hestesko permanent magnet: nord og sør. spenning linje stasjon rettet i en vinkel, begynner rotasjonen. Tråden er kortsluttet gjennom skiven og en ramme for spenning (volt kolonne).

Fra dette er det klart at prinsippet om hjulet Barlow lik den som brukes av Michael Faraday. Siste stopp sin forskning. Mentor Faraday mange radevshy Michael aksept av Royal Society of England, anses ideen om plagiat fra menighetens installasjon Wollaston fungerer ikke for noen grunn. I stedet for kvikksølv kan helle farget vann (se. ris), og begrenser dreiehastigheten for hjulet -. indikatorlys. Med så mye som 10 års historie av kommutatoren motor stoppet.

Ny original idé av professor William Ritchie. Han oppfant den første motor med en roterende aksel, men russisk litteratur gir anliggende Jacobi. I tidsskriftet Philosophical Transactions av 20 mars 1833 under nummer 123 publiserte en artikkel som nevnt flere utførelser. Forfatteren sier at den første enheten dukket samlet inn mer 9 måneder siden (juni 1832). Ifølge anbefalingene bør gjøre en runde pidestall laget av tre med clapboard på den ytre perimeter med strømmet til kvikksølv. Grøft i diameter delt i to like deler skrånende vegg av tømmeret.

I sentrum av stativet montert tynn aksen som dreier en lang stang av elektromagneten. Pol fra dens mate to ledninger dyppet i kvikksølv. På tidspunktet for passering av improviserte barrierer kontakter pol endring skjer. Hvis nå ovenfor ble deaktivert installasjon for å henge en hesteskoformet permanentmagnet, og strømforsyningen til å lukke, rotoren begynner å rotere!

Installere Ritchie regnes som verdens første ekspedisjons motorer. Imidlertid er det kvikksølv dispenseren stående på statoren, som nå har det blitt en del av rotoren. Betydning: spesielle design gjør at du kan endre polariteten til elektromagnet, som regnes som den viktigste ideen om utformingen av noen av børstemotor. Ved hjelp av tanken på Ampère, Ritchie orientert maskinrammen slik at grensen av sporet delen, fylt med kvikksølv, falt sammen med den geografiske meridian, og rotoren begynte å spinne i feltet av jorden!

Han oppfant professoren og andre interessante ting, og noen av disse er knyttet til emnet under vurdering. På den tiden (1834) Dr. Edmundson fra Baltimore bygget likheten av møllen med en DPDT kontakt. Det er allerede en dobbel samler av frosker stående på klemmene til rotoraksen, og bare ett dial-formet hesteskomagnet stator. Og deaktivere inkludert ernæring, spinning akslingen får motoren til å fungere - for å tiltrekke seg den ene enden av den sentrale korset. De to siste enhetene danner grunnlaget for utformingen av denne klassen av produkter.

Den første praktiske elektriske kollektor

Så nå er det klart at Jacobi ikke oppfinne børstemotor. Men han var i stand til å tilpasse og forbedre lånte ideer og et år å samle en stor motor, som allerede var en samler av de 4 seksjoner på hver av de fire strømavtakeren. Låne ideer kan bli gjenkjent av det faktum at veggene mellom kontaktflatene er dannet av modell.

Den viktigste fortjeneste av ingeniør - var i stand til å slå ut kongen på 8000 rubler for utvikling av oppfinnelsen, og lover å overraske Neva elektriske båter på Themsen og misunnelse av Tiber. Jacobi motorer variere stort antall poler. Det første alternativet besto av fire elektromagneter på statoren og rotoren i en lignende mengde. For endring av akse var fire ringer på hver - 4-ledende sektor separert seksjoner av tre. Det ble gjentatt under de beskrevne strukturer.

Ideen er ikke originalt. Fire magnet rotor og stator vekselvis slås av og på ved omkopling av tilførselskontakter. To ringer ble utformet for å styre den bevegelige del og to - fast. Polene ble delt i to par som inngår i rotasjon. Utformingen av rotoren og statoren er identisk i dette henseende. For å sikre riktig tidsbryter-trekkere ringparene er forskjøvet fra hverandre med 45 grader: under operasjon av første, andre inaktiv.

Video motor som går lagt ut på YouTube youtube.com/watch? v = kIPyyGyBZ60, skjermer og fargerike, takket være Institute of Electrical Engineering ETI, delingen av Karlsruhe Institute of Technology KIT (eti.kit.edu) generelt, og spesielt Martin Doppelbaueru. Konstruksjon regnes som den mektigste motoren på solfangeren før ankomst av 40-tallet av det nittende århundre

Det er dokumentert at 13 september 1838 den første elektriske båt 28 fot lang ble holdt i 7 timer Vandring Avstand 7.5 km og baksiden til Neve med en gjennomsnittlig hastighet på 2,5 km / t. Motor 300 W mates fra 320 parene av kobber- og sinkplater med en totalvekt på 200 kg, plassert på begge sider av fartøyet. Det er ikke kjent for sikker på om det er noen fornøyd med 14 passasjerer og det var blant dem Lenz, men massen formidling av denne type transport er ikke mottatt, av åpenbare grunner: for mye inntak sink.

Ting begynte å endre seg etter 1859, der Gaston Plante oppfant blybatterier å gjøre opp for et gebyr. Jacobi jobbet i flere år på sin egen oppfinnelse, men det eneste svaret på innsatsen har vært å øke skipets hastighet i halvparten (1839). Det neste året Sibrandus strating fra Groningen lanserte elektrisk båt, engasjert og elektriske biler.

Som et resultat av den første elektriske flåte dukket opp på Themsen. Dette skjedde et halvt århundre senere (1882). Flotiljen begynte med det første fartøyet er 7,6 meter lang, kalt en rant Elektrisitet. Bringe ombord nye batterier og avanserte kollektor motorer, var det i stand til å utvikle en fart på 13 km / t og holde kursen i 6 timer. Ved 1888 Themsen gikk en liten flåte av skip (6 stk), ladede fra kraftverk spredt langs bredden av elva. Ingen av dyrene overlevde ikke, men moderne museum har en 16-meter Mary Gordon i august 1900 utgaven.

Forutsetninger for videre utvikling

generatorer

Dagens solfangeren trekkraft motorer satt på lokomotiver og støvsugere i øvelser og vaskemaskiner. C 1844 aktivt anvendte dynamoer Woolrich sammen med opprettings brytere. Dette tiltaket har forsøkt å redusere prisen på produsert energi. Før forsøkene ble utført med en konstant strøm som genereres av kobber og sink sirkler, og kollektor motorer er beregnet for disse forholdene.

Den første generatoren ble laget i 1832 av Hippolyte Pixie. Som den første kraftige motorer, ble opprettet med progressiv løpet av ankeret. Det neste året, Lenz rapporterte reversibilitet av generatorer, noe som førte til en konklusjon om muligheten for å skape en samler varianter av enheter. Hva har direkte ført til bruk av vindenergi, vann, gass, damp og så videre. å lage elektrisitet. Selv om opp til 90-tallet generator partner forble liker bryteren.

pensel

Det antas at det første trykket Werner Siemens oppfant penselen. Han er engasjert i å utforme kraftig dynamo (1866). Forskere i dette området spiller en viktig rolle Anoshu Ányos Jedlik. Hans navn er kalt første blant like motorer oppfinnere (se. Video youtube.com/watch? v = QFz70sdPf-8). Oppfinneren sier at hans egen bil sammen i 1827. Faktum er ikke dokumentert blant patenter, bøker, tidsskrifter. Du må tenke at en roterende design er virkelig kommer til eksperimenter av Michael Faraday med elektromagnetisk induksjon.

Ányos Jedlik utforming ligner som to dråper vann, ble produktet Ritchie beskrevet ovenfor. Gunstig sammenliknet med mangelen på kvikksølv. at batteriterminalen er en kobberskive diametralt delt i to. av statoren som dannes av spolen tykk kobbertråd anker har to seriekoblede viklinger, en strømsamler, på den bakre overflate av skiven. To ganger pr omdreining polariteten til statorpolene forandringer, som sikrer levedyktigheten av design.

Det viser seg Ányos Jedlik hensiktsmessig å vurdere oppfinneren av den første enheten med automatisk veksling polene i verden. Samleren er plassert på rammen, og derfor anses som stator. Nevn Jacobi, den første til å vise verden hvordan du gjør strømavtakeren på grunnlag av hvilke fremtidige generasjoner kan gjøre klype pensel. Ányos Jedlik og Jacobi gjort to ting, rett på videre skjebne kollektor motorer:

1. Jacobi tiltrukket av arbeidet Lenz, sistnevnte var rask til å realisere reversibilitet av generatorer og motorer av nesten enhver type. Hva i 1833 skrev han en rapport, og fem år senere, allerede er involvert i byggingen av en dynamo.
2. Ányos Jedlik i 1856, 6 år før opprettelsen av de første industrielle generatorer Siemens og Wheatstone allerede bygget en teori om emnet. Hvis du ville ha lyttet til hans mening, ville fremdriften bli fremskyndet.

Det virker utrolig, men Ányos Jedlik ikke patentert sin oppfinnelse og er ikke offentliggjort, fordi jeg tenkte: informasjonen har lenge vært kjent. Det minnes om at med begynnelsen av den teknologiske revolusjonen, ble vitenskapelige samfunn i Europa splittet, og USA begynte å trekke teppet over seg. Industri var raske til å se at på bekostning av vitenskapen lett å gjøre, kom ideen ikke får publisitet.

Jeg skjønt først påføre en vekselspenning for å frembringe et roterende magnetfelt Tesla. Forskeren, i motsetning til Edison helt forlatte samlere og jobbet utelukkende på synkrone og asynkrone motorer. Dette er diktert av personlig misliker av de to designerne. Det skal bemerkes at den børstemotor kan drives av AC - til skade for effektiviteten - noe som gjør en allsidig enhet (så-kollektor motorer ofte kalles).

Fordeler og ulemper

Enhver apparattype iboende fordeler og ulemper. Hvis du tar kollektor motorer, de er verdsatt for enkelhet kontrollere hastigheten, høyt dreiemoment nøyaktighet i arbeidet. Ulempene er ansett for å være et mye vekt, toleranse mot sjokk og vibrasjon, behovet for hyppig vedlikehold. Ekspedisjons motorer okkupere hjemme ledende rolle. Hvis vi beregner forholdet mellom de to typer hus:

1. vaskemaskinen er drevet av en motor samler.
2. kjøleskap kompressor generelt asynkron (ikke ta industrielle varianter).
3. støvsuger motor er alltid en kollektor, som gir anordningen den kraften og enkel kontroll.
4. Enhver elektrisk håndverktøy med noen få unntak inneholder børstemotor.
5. Hoods er vanligvis utstyrt med en bråkete kollektor motorer, er den mest effektive måten å oppnå høy effekt, til tross for støy. Svak kuppel noen ganger jobbe med induksjonsmotorer.
6. Vifter av kravene for å støy omfatter induksjonsmotor.
7. Food processor, miksere, kjøttkverner og blender utstyrt med en kommutatormotor. Differanse-produkter er det hyppig bruk av tyristor-hastighetsstyrekretsen ved hjelp av tilbakekoplingskretsen beregner mengden av lysbuedannelse ved schotkah. Dette er et åpenbart eksempel på en parasitt effekt for godt.

Hvordan skille den innretning av den indre oppbygning av innretninger som er nevnt ovenfor. En ytre kollektor funksjoner er lysbuedannelse og mer støy. De faste tider er grafitt børster.