Motorul comutator

motor cu colector - este un motor electric, în care mișcarea rotorului este însoțită de o constantă înfășurări comutate interne.

desen

Partea principală este considerată a fi un colector. Fotografia arată elementul greu de confundat. Colectorul este ușor vizibil prin orice decalaj. Acest tambur culoare cupru constând dintr-o multitudine de separate unul de altul prin caneluri șipci. Structura de colector este complex, fiecare bobină trebuie să fie incluse în două direcții pentru a crește puterea. N-am făcut una dintre Jacobi, iar rezultatul este mediocru.

Răsucirea armăturii (deplasarea pieselor motorului) constă dintr-o multitudine de bobine care formează pol. Design-ul este simetric pentru a minimiza backlash, bate, reduce vibrațiile. Aceasta mărește durata de viață a produsului.

Colectorul, fixat pe arborele devine distribuitor de energie electrică pentru a comuta mecanice. Astăzi, varianta alternativă a recunoscut motoarele cu supape de control electronic. Datorită structurii aparte a colectorului scântei în mare măsură: de la perii de pauză și suprafețele formate cu arc fading lamele rapid. Acest lucru provoacă zgomot. Prin nivelul de motoare de colector de sunet străine excelează la ori alte dispozitive.

Perii uza. Acestea constau dintr-o mașină de spălat conexiune contact cu filet; gros, aspect distinctiv din sârmă de cupru irecuperabile și corpul de grafit. Din aceste motive, motor cu colector de recunoscut, în cazul în care partea din spate a capacului este închis, așa cum se arată în fotografie. Nu este nevoie să se uite corpul de grafit, suficient pentru a vedea în cazul în care există un cablu. deținătorii de proiectare diferă, dar pensula poate fi ușor îndepărtat și înlocuit cu unul nou. resort de strângere servește pentru a asigura un contact fiabil. Este prezentă în toate modelele, corpul de grafit în timpul funcționării macina.

Este ușor de a ilustra în polizor (unghiular-rasnita). Pentru acces au capac special, care să permită să înlocuiască peria fără a deschide carcasa. este furnizat de înaltă performanță. De multe ori cantitatea de muncă pentru tăierea și îndepărtarea metalelor pe polizorul mare merge în căldura de funcționare să demontați carcasa nu va fi cea mai bună soluție. Dacă există capace, prezentate în fotografie, este suficient pentru a le elimina și să înlocuiască partea. O conexiune filetată este absent aici, o perie este presată direct pe capacul colectorului.

șurubelniță este necesară pentru a porni plug și trageți peria veche. Pad aruncat cu ușurință, împins de un arc. În cazul în care este imposibil de a obține o perie identic, corpul de grafit este permis să se erodeze. Formular de contact nu contează, forma dorită este sudat mașină de spălat, un loc de joacă, etc, dacă este necesar.

Rezultă că este foarte motor cu colector maintainable. Raportul până la structura politicii greșite DC. Eficacitatea curentului alternativ (cuplu, eficiență) de mai jos. Motivul - viteza de rotație nu coincide întotdeauna cu frecvența principală. Este dificil de prezis rezultatul adăugării vectorului de câmpuri, toți polii.

din istorie

Primele motoare electrice puternice, care pot trage compunerea trenului, pe baza mișcarea de înaintare a armăturii este atras și împins de un electromagnet. Acest motoare Clark și Page care au apărut în anii '40 ai secolului XIX. servomotoare rotative cu colectoare, inventate mai devreme, nu a fost găsit din cauza popularității de putere redusă. Ultimul tip motoare în cauză:

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

Începerea construcția motoarelor de colector prevăzute Wollaston, Faraday, Amperi, Barlow și Ritchie. Toate cele ce urmează - o repetare a ideilor lor, într-o anumită măsură. La momentul 1850 de mulți ingineri (Joel, Scoresby, și așa mai departe.) Calculat că costurile de energie electrică de până la 25 de ori mai scump decât o pereche. Prin urmare, designerii au odihnit în necesitatea de a crea un generator care și a ajuns într-un timp scurt (reversibilitatea generatoare și motoare a prezis Lenz în 1833).

primii pași

motoare de colector a venit prima. Toți au venit de la Michael Faraday a arătat că, atunci când alimentat continuu cablarea un curent electric, reușește să facă sârmă rotit în jurul magnetului. Experiența activitatea desfășurată în 1821, așa cum a raportat la Academia Regală. Subiect - Faraday a spus că ideea nu a reușit. Omul de știință a continuat experimentele și până în luna noiembrie a fost de succes. experiențe paralele fac alți fizicieni care au auzit raportul, și prea de succes.

Michael Faraday a considerat astăzi părintele motoarelor de colecție. Urmând o mașină similară asamblate Barlow.

Cele mai multe roți Barlow amintește ferăstraie disc de viteze, agățat scăzut peste masă. marginea inferioară cufundat într-un recipient cu mercur, în capătul căruia atârnă peste firul cu curent. Acest contact lichid și utilizat de către Michael Faraday în 1821. Cu capetele marginea inferioară a discului este de doi poli ai unui magnet permanent de potcoavă: nord și sud. unitate de linie de tensiune îndreptate la un unghi, începe rotirea. Firul este scurtcircuitat prin discul și un cadru de tensiune (coloana volți).

Din aceasta este clar că principiul roții Barlow similar cu cel folosit de Michael Faraday. Ultima oprire a lor de cercetare. Mentor Faraday multe radevshy Michael acceptare a Societății Regale a Angliei, a considerat ideea de plagiat de la instalarea Ward Wollaston nu funcționează pentru un motiv sau altul. In loc de mercur poate turna apă colorată (vezi. orez), și limitează viteza de rotație a roții. - indicatorul luminos. De la fel de mult ca 10 ani de istorie a motorului oprit comutator.

Noua idee originala de profesorul William Ritchie. El a inventat primul motor cu un arbore rotativ, deși literatura rusă dă prerogative Jacobi. In revista Tranzacții filozofice ale 20 martie 1833 sub numărul 123 a publicat un articol, care a declarat de mai multe desene sau modele. Autorul spune că primul dispozitiv a apărut colectat mai în urmă cu 9 luni (iunie 1832). Conform recomandărilor ar trebui să facă un soclu rotunde din lemn cu șindrilă pe perimetrul exterior cu turnat la mercur. Trench în diametru divizat în două părți egale oblici peretelui lemnului.

În centrul standului montat axa subțire pe care se rotește o bară lungă a electromagnetului. Polul de la două fire de alimentare sa înmuiat în mercur. La momentul trecerii barierelor de contact improvizate schimbare pol apare. Acum, în cazul în care cele de mai sus a fost de instalare cu handicap să stea un magnet permanent în formă de potcoavă, iar sursa de alimentare pentru a închide, rotorul începe să se rotească!

Instalarea Ritchie este considerat primele motoare comutatoare din lume. Cu toate acestea, dozatorul mercurul este în picioare pe stator, acum a devenit o parte a rotorului. Semnificație: Design special vă permite să schimbați polaritatea electromagnet, care este considerat ideea principală a proiectului de oricare dintre motor cu colector. Folosind ideea de Ampère, Ritchie batiu orientat astfel încât limita secțiunii canelură, umplut cu mercur, a coincis cu meridianul geografic, iar rotorul a început să se rotească în domeniul Pământului!

El a inventat profesorul și alte lucruri interesante, unele dintre care este legată de subiectul în cauză. La acel moment (1834) Dr. Edmundson din Baltimore a construit similitudinea morii cu un contact DPDT. Există deja un colector dublu de broaște în picioare pe bornele axei rotorului, și numai un format dial-stator magnet potcoavă. Și dezactivarea inclusiv nutriție, filare arborele motorului determină să lucreze - pentru a atrage un capăt al crucii centrale. Ultimele două dispozitive formează baza pentru proiectarea acestei clase de produse.

Primul colector electric practic

Deci, acum este clar că Jacobi nu a inventat motor cu colector. Dar el a fost capabil să se adapteze și să îmbunătățească ideile împrumutate și un an pentru a aduna un motor mare, care era deja un colector din cele 4 secțiuni de pe fiecare din cele 4 colectorul de curent. idei împrumutând pot fi recunoscute prin faptul că zidurile dintre plăcuțele de contact sunt formate pe modelul.

Meritul principal al inginerului - a fost capabil de a scoate din regele de 8000 de ruble pentru dezvoltarea invenției, promițătoare pentru a surprinde bărci electrice Neva pe Tamisa și invidia Tibru. Motoarele Jacobi diferă număr mare de poli. Prima opțiune a constat din patru electromagneți de pe stator și rotorul unei cantități similare. Pentru comutarea axei erau patru inele pe fiecare - 4 sector conductoare separate secțiuni de lemn. Sa repetat structurile descrise.

Ideea nu este original. Patru rotor magnet și stator comutată alternativ pornit și oprit prin comutarea contactelor de aprovizionare. Două inele au fost concepute pentru a controla partea mobilă și două - fixe. Polii au fost împărțiți în două perechi incluse în rotație. Proiectarea rotor și stator este identic în această privință. Pentru a asigura un timp de comutare corectă perechi-extractoare inel sunt decalate unul față de celălalt de 45 de grade: în timp ce operează în prima secundă inactiv,.

motor care rulează video postat pe YouTube youtube.com/watch? v = kIPyyGyBZ60, ecrane și pline de culoare, datorită Institutului de Inginerie Electrică ETI, divizie a Institutului de Tehnologie din Karlsruhe KIT (eti.kit.edu), în general, și, în special, Martin Doppelbaueru. Construcția este considerat cel mai puternic motor al colectorului, înainte de sosirea '40 ai secolului al XIX-lea

Este documentat faptul că 13 septembrie 1838 prima barcă electrică a avut loc 28 de picioare lungi, timp de 7 ore Drumeții Distanța de 7,5 km și înapoi Neve, cu o viteza medie de 2,5 km / h. Motor 300 W alimentat de 320 de perechi de plăci de cupru și zinc, cu o greutate totală de 200 kg, amplasate pe ambele părți ale navei. Nu se știe sigur dacă există fericit cu 14 pasageri si a fost acolo printre ei Lenz, dar masa diseminarea acestui tip de transport nu este primit, din motive evidente: prea mult consumul zinc.

Lucrurile au început să se schimbe după 1859, în care Gaston Plante a inventat bateriile plumb-acid pentru a compensa o taxă. Jacobi a petrecut mai mulți ani de lucru pe propria invenție, dar singurul răspuns la efortul a fost de a crește viteza navei în jumătate (1839). În anul următor Sibrandus strând din Groningen a lansat barca electrice, angajate și vehicule electrice.

Ca urmare, prima flota electrica a aparut pe Tamisa. Acest lucru sa întâmplat o jumătate de secol mai târziu (1882). Flotila a început cu prima nava are o lungime de 7,6 metri, numită energie electrică declama. Aducerea la bord baterii noi și avansate motoare de colector, acesta a fost capabil să dezvolte o viteză de 13 km / h și a menține rata timp de 6 ore. Prin 1888 Tamisa a mers o mică flotă de nave (6 buc), incarcate de la centralele electrice împrăștiate de-a lungul malurilor râului. Nici unul dintre creaturi nu au supraviețuit, dar muzeu modern are un 16 metri Mary Gordon, în august 1900 de presă.

Cerințe preliminare pentru dezvoltarea în continuare

generatoare

Astăzi motoare de colector de tracțiune pus pe locomotive și aspiratoare în mașini de găurit și mașini de spălat. C 1844 alternatoare utilizate în mod activ Woolrich împreună cu comutatoarele redresoare. Această măsură au încercat să reducă prețul energiei produse. Înainte de experimentele au fost efectuate cu un curent constant generat de cercuri de cupru si zinc, iar motoarele colector sunt calculate pentru aceste condiții.

Primul Generatorul a fost creat în 1832 de către Hippolyte Pixie. Deoarece primele motoare de mare putere, a fost creat cu cursul progresivă a ancorei. În anul următor, Lenz a raportat reversibilitatea generatoare, ceea ce a condus la o concluzie cu privire la posibilitatea de a crea un colector de soiuri de dispozitive. Ceea ce a condus direct la utilizarea energiei eoliene, apă, gaze, apă caldă și așa mai departe. pentru a crea energie electrică. Deși, până în anii '90 partener generator de ramas comutator redresor.

perie

Se crede că prima presare Werner Siemens a inventat pensula. El este implicat în proiectarea dinam puternic (1866). Cercetătorii din acest domeniu joacă un rol important Anoshu Ányos Jedlik. Numele lui este numit mai întâi printre motoarele de curent continuu inventatori (a se vedea. youtube.com/watch video? v = QFz70sdPf-8). Inventatorul spune că propria sa mașină asamblate în 1827. Faptul nu este documentată printre brevete, jurnale, periodice. Trebuie să crezi că un design rotativ este într-adevăr merge la experimentele lui Michael Faraday cu inducție electromagnetică.

Design Ányos Jedlik seamana ca două picături de apă al produsului Ritchie descris mai sus. Comparând favorabil la lipsa de mercur. borna bateriei este un disc de cupru diametral împărțit în jumătate. câmpul creat de stator bobina gros ancora de sârmă de cupru are două înfășurări conectate în serie, un colector de curent, pe suprafața posterioară a discului. De două ori pe polaritate revoluție a polilor statorici schimbă, ceea ce asigură viabilitatea proiectului.

Se pare Ányos Jedlik necesar să se ia în considerare inventatorul primului dispozitiv cu poli de comutare automată din lume. Colectorul este situat pe cadru, prin urmare, considerată stator. Mentionati Jacobi, primul pentru a arăta lumii cum să facă colectorul de curent pe baza cărora generațiile viitoare ar putea face peria vârf de cuțit. Ányos Jedlik și Jacobi a făcut două lucruri, chiar pe soarta în continuare a motoarelor de colector:

1. Jacobi atras de activitatea Lenz, acesta din urmă a fost rapid pentru a realiza reversibilitatea generatoare și motoare de aproape orice tip. Ceea ce în 1833 a scris un raport, iar cinci ani mai târziu, deja implicat în construcția unui dinam.
2. Ányos Jedlik în 1856, la 6 ani înainte de crearea primelor generatoarelor industriale Siemens și Wheatstone a construit deja o teorie pe această temă. Dacă v-ar fi ascultat opinia sa, ar fi accelerat progresul.

Pare incredibil, dar Ányos Jedlik nu brevetat invenția lui și nu sunt făcute publice, pentru că m-am gândit: informația a fost mult timp cunoscute. Trebuie amintit că, odată cu începutul revoluției tehnologice, societatea științifică în Europa a fost divizată, iar Statele Unite au început să tragă pătura peste el. Industriașii au fost rapid pentru a vedea că în detrimentul științei ușor de a face, ideea nu a primit publicitate.

Bănuiam mai întâi se aplică o tensiune de curent alternativ pentru a genera un câmp magnetic rotativ Tesla. Omul de știință, spre deosebire de colecționari Edison complet abandonat și a lucrat exclusiv pe motoarele sincrone și asincrone. Acest lucru este dictat de antipatia personală a celor doi designeri. Se remarcă faptul că motorul poate fi operat cu colector de AC - în detrimentul eficienței - realizarea unui dispozitiv versatil (motoare de așa-colecție adesea numit).

Argumente pro și contra

Orice tip de dispozitiv avantaje inerente și dezavantaje. Dacă luați motoarele de colecție, acestea sunt apreciate pentru simplitatea de a controla viteza, precizia ridicată a cuplului în lucrare. Dezavantajele sunt considerate a fi o mulțime de greutate, toleranță la șocuri și vibrații, nevoia de întreținere frecventă. Motoarele ocupă acasă comutatoare rol principal. Dacă vom calcula raportul dintre cele două tipuri de case:

1. mașina de spălat este alimentat de un motor colector.
2. frigider compresor, în general, asincron (nu iau variantele industriale).
3. Motor aspirator este întotdeauna un colector, care conferă dispozitivului puterea și ușurința de control.
4. Orice instrument de mână electrice, cu câteva excepții, conține motor cu colector.
5. Capote sunt de obicei prevăzute cu motoare de colector zgomotos, este cel mai eficient mod de a atinge de mare putere, în ciuda zgomotului. cupola slabă, uneori, funcționează pe motoarele de inducție.
6. Fanii cerințelor zgomotului includ motor de inducție.
7. procesatorii de alimente, mixere, Masina de tocat carne si blendere echipat cu un motor cu colector. produse Diferența este utilizarea frecventă a circuitului de control al vitezei tiristor folosind circuitul de feedback-ul estimează cantitatea arcului electric la schotkah. Acesta este un exemplu evident al unui efect de parazitare pentru totdeauna.

Cum se distinge dispozitivul de aranjamentul intern al dispozitivelor menționate mai sus. Un caracteristici externe de colectare sunt arc electric și a crescut de zgomot. Orele setate sunt perii de grafit.