Silnik komutator

silnik komutatorowy - ma postać silnika elektrycznego, w którym ruch wirnika towarzyszy ciągłe wewnętrzne uzwojenie sieciowy.

projekt

Główną część jest uważana za kolektor. Zdjęcie przedstawia element trudno pomylić. Kolektor jest łatwo widoczne przez jakiekolwiek luki. Bęben kolorze miedzi, składający się z wielu oddzielonych od siebie rowkami listew. budowa kolektora jest złożona, każda cewka powinna być zawarte w dwóch kierunkach, aby zwiększyć moc. Nie zrobiłem jeden Jacobiego, a wynik jest mierny.

Uzwojenie twornika (ruchomych części silnika) składa się z kilku zwojów tworzących słup. Projekt jest symetryczny, aby zminimalizować luz, bije, zmniejszyć drgania. To zwiększa żywotność produktu.

Kolektor, zamocowane na wale staje dystrybutor energii elektrycznej do mechanicznego przełącznika. Dzisiaj wariant alternatywny uznany zaworowe silniki ze sterowaniem elektronicznym. Ze względu na osobliwe struktury kolektora znacznie iskry: w przerwie szczotek i powierzchni lamelek utworzonych szybko zanikającą łuku. To powoduje hałas. Od poziomu zewnętrznych silników kolektorowych dźwięk celują w godzinach innych urządzeń.

Szczotki zużyje. Składają się one z podkładką bezstykowe połączenia gwintowego; grube, charakterystyczny wygląd skrętki miedzianej grafitowy korpus. Na tej podstawie rozpoznawalny komutator silnika, gdy tylna część pokrywy są zamknięte, jak pokazano na zdjęciu. Nie trzeba szukać grafitowy korpus, na tyle, by zobaczyć, gdzie znajduje się kabel. posiadacze konstrukcja różni, ale szczotki można łatwo usunąć i zastąpić nową. Sprężyna zaciskowa służy do zapewnienia niezawodnego kontaktu. Jest ona obecna we wszystkich projektach, grafitowy podczas pracy miele.

Jest to łatwe do zilustrowania młynka (kąt szlifierka). Aby uzyskać dostęp mają specjalną pokrywę, pozwalając zastąpić szczotki bez konieczności otwierania obudowy. Wysoka wydajność jest świadczona. Często ilość pracy do cięcia i usuwania metali na szlifierce smakuje w upalne operacji demontażu obudowy nie będzie najlepszym rozwiązaniem. Jeśli są czapki, pokazane na zdjęciu, wystarczy, aby je usunąć i zastąpić część. Połączenie gwintowe jest tu nieobecny, szczotka jest wciśnięty bezpośrednio do pokrywy kolektora.

Śrubokręt jest konieczne, aby włączyć wtyczkę i wyciągnąć starą szczotkę. Pad łatwo wyrzucony, popychany przez sprężynę. Jeśli jest to niemożliwe, aby uzyskać identyczną pędzel, grafitowy korpus wolno naruszać. Formularz kontaktowy nie ma znaczenia, pożądany kształt jest przylutowane podkładkę, plac zabaw, etc., jeśli to konieczne.

Wynika z tego, że silnik jest bardzo komutator utrzymaniu. Stosunek puchu do struktury DC niewłaściwej polityki. Skuteczność prąd przemienny (moment, efektywność) poniżej. Powód - prędkość obrotowa nie zawsze pokrywa się z częstotliwością sieci. Trudno jest przewidzieć wynik dodawania wektora pola, wszystkich biegunach.

z historii

Pierwsze potężne silniki elektryczne, które można wyciągnąć składu pociągu, w oparciu o ruch do przodu zwory jest przyciągany i popychany przez elektromagnes. Te silniki Clark i strony, które pojawiły się w latach 40. XIX wieku. Siłowniki obrotowe z kolektorami, wymyślone wcześniej, nie stwierdzono ze względu na popularność małej mocy. Ten ostatni typ dotyczyła silniki:

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

Zacznij od budowy silników kolektorowych określonymi Wollaston, Faradaya, Ampere, Barlow i Ritchie. Wszystkie poniższe - powtórzenie swoich pomysłów do pewnego stopnia. W czasie roku 1850 przez wielu inżynierów (Joel, Scoresby, i tak dalej). Obliczono, że koszty energii elektrycznej do 25 razy droższe niż para. Dlatego projektanci spoczął na potrzeby tworzenia i generator, który osiągnął w krótkim czasie (odwracalność generatorów i silników przewidywaną Lenz w 1833 roku).

pierwsze kroki

silników kolektorowych przyszedł pierwszy. Wszystko pochodzi od Michaela Faradaya wykazały, że gdy wprowadzano w sposób ciągły do ​​drutu prąd elektryczny, zarządza, aby przewód obraca się wokół magnesu. Doświadczenia z pracy wykonanej w 1821 roku, jak donosi do Royal Academy. Temat - Faraday powiedział, że pomysł nie powiodło się. Naukowiec kontynuował eksperymenty i listopadzie był udany. Doświadczenia równoległe robić inne fizyków, którzy słyszeli raportu i zbyt udany.

Michael Faraday dziś uważany za ojca silników kolektorowych. Stosując metodę podobną maszynę zmontowaną Barlow.

Najbardziej przypomina koło zębate Barlow pił tarczowych, wiszące nisko nad stołem. Jego dolna krawędź zanurzony w pojemniku z rtęci, w końcu którego zwisać przewodu z prądem. Ten kontakt ciecz, a wykorzystywane przez Michaela Faradaya w 1821 roku. Z końcami dolnej krawędzi płyty są dwa bieguny magnesu podkowy: północ i południe. napędowy napięcie skierowana pod kątem, rozpoczyna się obrót. Drut jest zwarty przez szybę i ramę do napięcia (kolumna V).

Z tego jasno wynika, że ​​zasady kierownicą Barlow podobnej do tej stosowanej przez Michaela Faradaya. Ostatni przystanek swoje badania. Mentor Faraday wiele radevshy Michael akceptacja Royal Society of England, uważany ideę plagiat z instalacji oddziale Wollaston nie działa z jakiegoś powodu. Zamiast rtęci może wlać kolorową wodę (zob. ryżu) oraz ograniczenia prędkości obrotowej koła. - wskaźnik. Aż o 10 lat historii z silnikiem komutatora zatrzymany.

Nowy oryginalny pomysł prof William Ritchie. On wynalazł pierwszy silnik z wirującym wałem, chociaż literatura rosyjska daje przywilej Jacobi. W czasopiśmie Filozoficzne Transakcje z dnia 20 marca 1833 roku pod numerem 123 opublikował artykuł, który stwierdził kilka wzorów. Autor twierdzi, że pierwsze urządzenie pojawiła zebrano więcej 9 miesięcy temu (czerwiec 1832). Zgodnie z zaleceniami powinny okrągły cokół wykonany z drewna z okapnicą na zewnętrznym obwodzie z wlewa do rtęci. Wykopu o średnicy podzielono na dwie równe części pochyłe ściany drewna.

W środku stojaka zamontowany cienką oś, na której obraca się długi pręt elektromagnesu. Polak z jej paszy dwa przewody zanurzone w rtęci. W momencie przejścia improwizowanych bariery kontaktów biegun nastąpi zmiana. Teraz, jeśli powyższe zostało wyłączone instalacja do powieszenia stały magnes w kształcie podkowy, a zasilanie do zamknięcia, wirnik zaczyna się obracać!

Instalacja Ritchie jest uważany za pierwszy na świecie silniki komutatora. Jednak dozownik rtęci stoi na stojanie, teraz stało się częścią wirnika. Znaczenie: Specjalna konstrukcja pozwala na zmianę biegunowości elektromagnesu, który jest uważany za główną ideą projektu któregokolwiek z silnikiem komutatora. Korzystanie ideę Ampère, Ritchie zorientowane rama maszyny tak, że granica przekroju rowka, wypełnione rtęcią, zbiegła się z południkiem geograficznym, a wirnik zaczął się kręcić w dziedzinie Ziemi!

Wymyślił profesora i innych ciekawych rzeczy, z których niektóre są związane z tematem pod uwagę. W tym czasie (1834) Dr Edmundson z Baltimore zbudowany podobieństwa młyna z kontaktem DPDT. Istnieje już podwójny kolektor żab stojących na końcówkach osi wirnika, a jedynym wyjściem formowane podkowy magnes stojana. I wyłączając tym odżywiania, spinning wału powoduje, że silnik do pracy - aby przyciągnąć jeden koniec centralnego krzyża. Dwa ostatnie urządzenia stanowią podstawę do projektowania tej klasie produktów.

Pierwszy praktyczny kolektor elektryczny

Tak, teraz jest jasne, że Jacobi nie wynalazł silnik komutatora. Ale był w stanie dostosować i poprawić pożyczone pomysły i rok zgromadzić wielki silnik, który był już kolektor z 4 części na każdym z kolektorem prądu 4. pomysły zapożyczone można rozpoznać po tym, że ściany między polami kontaktowymi są formowane na modelu.

Główną zasługą inżyniera - zdołał wybić króla 8000 rubli dla rozwoju wynalazku, obiecując zaskoczyć łodzie elektryczne Neva na Tamizie i zawiści Tybru. Jacobi silniki różnią dużą liczbę biegunów. Pierwsza opcja obejmowało cztery elektromagnesy stojana, a na wirniku w podobnym stopniu. Do przełączania osi cztery pierścienie na każdy - 4 sektor przewodzące rozdzielone odcinków drewna. Nie powtórzono opisanych struktur.

Pomysł nie jest oryginalny. Cztery magnes wirnika i stojana na przemian włączać i wyłączać poprzez przełączenie styków zasilających. Dwa pierścienie zostały zaprojektowane do sterowania ruchomą część i dwa - naprawiono. Bieguny podzielono na dwie pary w rotacji. Konstrukcja wirnika i stojana jest identyczne w tym względzie. Aby zapewnić prawidłowy czas pary włączaniem ściągacze pierścienia są przesunięte względem siebie o 45 stopni: podczas pracy pierwszego, drugiego biegu jałowym.

Wideo uruchomiony silnik wysłana na youtube.com/watch YouTube? v = kIPyyGyBZ60, ekrany i kolorowe, dzięki Instytutu Elektrotechniki ETI, podział Karlsruhe Institute of Technology (KIT) eti.kit.edu w ogóle, aw szczególności Martin Doppelbaueru. Budowa jest uważany za najmocniejszy silnik kolektora przed przybyciem 40-tych XIX wieku

Jest udokumentowane, że 13 września 1838 roku pierwszy elektryczny łodzi o długości 28 stóp odbyło się przez 7 godzin Spacery Odległość 7,5 km i tyłu Neve ze średnią prędkością 2,5 km / h. Silnik 300 W podawany z 320 parach miedzi i cynku płyt masie łącznie 200 kg, umieszczone po obu stronach statku. Nie wiadomo na pewno, czy istnieją jakiekolwiek zadowolony z 14 pasażerami i było wśród nich Lenz, ale masa Rozpowszechnianie tego rodzaju transportu nie jest, z oczywistych powodów: zbyt dużego zużycia cynku.

Wszystko zaczęło się zmieniać po 1859 roku, w którym Gaston Plante wynalazł akumulatory ołowiowo-kwasowe do uzupełnienia opłaty. Jacobi spędził kilka lat pracy nad własnym wynalazkiem, ale jedyną odpowiedzią na wysiłek został w celu zwiększenia prędkości statku na pół (1839). Następnego roku Sibrandus strowanie z Groningen rozpoczęła łódź elektryczna, zaangażowany i pojazdy elektryczne.

W rezultacie, pierwsza flota elektryczny pojawił się na Tamizie. To zdarzyło się pół wieku później (1882). Flotylla rozpoczął się pierwszy statek ma 7,6 m długości, zwane rant elektrycznej. Przynosząc na pokładzie nowych baterii i zaawansowanych silników kolektorowych, to był w stanie rozwinąć prędkość 13 km / h, a utrzymać stopy w ciągu 6 godzin. Przez 1888 Thames podszedł małą flotę statków (6 sztuk), pobieranych z elektrowni rozrzucone wzdłuż brzegów rzeki. Żadna z istot nie przeżył, ale nowoczesne muzeum szczyci się 16-metrowy Mary Gordon w sierpniu 1900 uwolnienia.

Wymagania dla dalszego rozwoju

generatory

Dzisiejsze silniki trakcyjne kolektor umieścić na lokomotywach i odkurzaczy w ćwiczeniach i pralek. C 1844 aktywne stosowane alternatory Woolrich razem z przełączników prostujących. Środek ten próbowały obniżyć cenę wyprodukowanej energii. Przed eksperymenty były prowadzone ze stałą prądu generowanego przez miedzi i cynku kręgach, a silniki kolektorowe są obliczane dla tych warunków.

Pierwszy generator został stworzony w 1832 roku przez Hippolyte Pixie. Jako pierwszych silników dużej mocy, został stworzony z postępującym przebiegu kotwicy. W następnym roku, Lenz poinformował odwracalności generatorów, które doprowadziły do ​​wniosku o możliwości tworzenia odmian kolekcjonerskich urządzeń. Co się bezpośrednio doprowadziły do ​​wykorzystania energii wiatru, wody, gazu, pary i tak dalej. do wytwarzania energii elektrycznej. Chociaż do 90. partnerem generator pozostał przełącznik prostownika.

szczotka

Uważa się, że pierwsze naciśnięcie Werner Siemens wynalazł szczoteczki. Zajmuje się projektowaniem potężny dynamo (1866). Naukowców w tej dziedzinie odgrywają ważną rolę Anoshu Ányos Jedlik. Jego nazwa jest nazywany pierwszym wśród silników prądu stałego wynalazców (zob. youtube.com/watch wideo? V = QFz70sdPf-8). Wynalazca twierdzi, że jego własny samochód zmontowany w 1827 roku. Fakt, nie jest udokumentowana wśród patentów, czasopism, periodyków. Musisz myśleć, że obracający się konstrukcja jest naprawdę dzieje się do eksperymentów Michaela Faradaya o indukcji elektromagnetycznej.

Ányos Jedlik konstrukcja podobna jak dwie krople wody, produkt Ritchie opisano powyżej. Porównując pozytywnie na brak rtęci. zacisk baterii płyta miedziana średnicy podzielony na pół. pole stojana utworzone przez cewki o grubości drutu kotwiącego miedź ma dwa uzwojenia połączone szeregowo, kolektor prądu, na powierzchni tylnej płyty. Dwa razy na obrót polaryzacji zmiany biegunów stojana, co zapewnia rentowność projektu.

Okazuje się Ányos Jedlik zbadać, wynalazca pierwszego urządzenia z automatycznym biegunów komutacyjnych na świecie. Kolektor znajduje się na ramie, w związku z tym rozważyć stojana. Wspomnieć Jacobiego, pierwszy, aby pokazać światu, jak zrobić prąd kolektora na podstawie których przyszłe pokolenia mogły dokonać szczotkę celowniku. Ányos Jedlik i Jacobi wykonane dwie rzeczy, tuż nad dalszym losem silników kolektorowych:

1. Jacobi przyciąga do pracy Lenz, ten ostatni szybko zrealizować odwracalności generatorów i silników niemal każdego rodzaju. Co w 1833 roku napisał raport, a pięć lat później, już zaangażowany w budowę dynamo.
2. Ányos Jedlik w 1856 roku, 6 lat przed powstaniem pierwszych wytwórców przemysłowych Siemens i Wheatstona już zbudował teorię na ten temat. Jeśli byś słuchał Jego zdaniem, postęp będzie przyspieszone.

Wydaje się niewiarygodne, ale Ányos Jedlik nie opatentował swój wynalazek i nie są podawane do wiadomości publicznej, ponieważ myślałem: informacje od dawna znane. Należy przypomnieć, że z początkiem rewolucji technologicznej, towarzystwo naukowe w Europie została podzielona, ​​a Stany Zjednoczone zaczęły ciągnąć koc na siebie. Przemysłowcy były szybkie, aby zobaczyć, że kosztem nauki łatwe do wykonania, pomysł nie otrzymał rozgłos.

Domyślałem się najpierw zastosować napięcia sieciowego do generowania pola magnetycznego wirującego Tesla. Naukowiec, w przeciwieństwie do kolektorów Edison całkowicie opuszczone i pracował wyłącznie w przypadku silników synchronicznych i asynchronicznych. Jest to podyktowane osobistej niechęci dwóch projektantów. Należy zauważyć, że silnik komutator może być obsługiwany przez AC - ze szkodą dla efektywności - making uniwersalnym urządzeniem (silniki więc kolektor często nazywa).

Plusy i minusy

Każdy rodzaj nieodłączne zalety i wady urządzenia. Jeśli wziąć silników kolektorowych, są cenione za prostotę sterowania prędkością, wysoką dokładność momentu obrotowego w pracy. Wadą jest uważany za dużo masy tolerancji na wstrząsy i wibracje, konieczności częstej konserwacji. Silniki komutatorowe zajmują wiodącą rolę w domu. Jeśli mamy obliczyć stosunek tych dwóch typów domów:

1. pralka jest napędzany przez silnik kolektora.
2. lodówka sprężarkowa ogół asynchroniczny (nie bierz warianty przemysłowych).
3. Silnik odkurzacza zawsze jest kolektor, który daje urządzenie o moc i łatwość sterowania.
4. Wszelkie narzędzia ręczne elektryczne z kilkoma wyjątkami zawiera silnik komutatora.
5. Okapy są zazwyczaj dostarczane z hałaśliwych silników kolektorowych, jest najskuteczniejszym sposobem na osiągnięcie wysokiej mocy, mimo hałasu. Słaby kopuła czasem pracy silników indukcyjnych.
6. Fani wymogi do szumu to silnik indukcyjny.
7. roboty kuchenne, urządzenia mieszające, do mielenia mięsa i mieszarki wyposażony silnika komutatorowego. Produkty różnicą jest częste stosowanie układu sterowania prędkością tyrystor z obwodu sprzężenia zwrotnego szacuje ilość iskrzenie na schotkah. Jest oczywistym przykładem pasożytniczej wpływ na dobre.

Jak odróżnić urządzenia wewnętrznego rozmieszczenia urządzeń wymienionych powyżej. Kolektor Cechy zewnętrzne iskrzenie i zwiększenie hałasu. Ustawione czasy są szczotki grafitowe.