Kommutatorn motor

Kommutatormotor - är en elektrisk motor, varvid rotorrörelsen åtföljs av en konstant inre lindningar kommuterande.

utformning

Huvuddelen anses vara en samlare. Bilden visar objektet svårt att förvirra. Kollektorn är lätt synlig genom något gap. Denna kopparfärgtrumma som består av ett flertal separerade från varandra genom spår lameller. kollektor struktur är komplex, bör varje spole ingå i två riktningar för att öka kraften. Jag gjorde inte en av Jacobi, och resultatet är medelmåttig.

Lindningen av ankaret (rörliga motordelar) består av ett flertal spolar som bildar polen. Designen är symmetrisk för att minimera glapp, slår, minska vibrationer. Detta ökar produktens livslängd.

Kollektorn, fäst på axeln blir distributör elektrisk energi till mekanisk omkopplare. Idag, erkände alternativ variant ventilsmotorer med elektronisk styrning. På grund av den säregna strukturen hos kollektorn kraftigt gnistor: vid brytning borstar och lameller ytor bildade snabbt bleknar båge. Detta orsakar buller. Av nivån på främmande ljud samlarmotorer utmärka sig på tider andra enheter.

Borstar småningom slits ut. De består av en bricka-kontakt gängad anslutning; tjock, distinkt utseende av tvinnad koppartråd och grafitkroppen. På dessa grunder igenkännbar kommutatormotor, om den bakre delen av locket är stängt, såsom visas i fotot. Inget behov av att titta grafit kropp, tillräckligt för att se om det finns en kabel. Design hållare skiljer sig, men pensel kan lätt tas bort och ersätts med en ny. klämfjäder tjänar till att säkerställa tillförlitlig kontakt. Det finns i alla mönster, grafit kropp under drift slipar.

Det är lätt att illustrera i kvarnen (vinkel grinder). För att komma åt har speciella omslag, gör det möjligt att byta ut borst utan att öppna huset. Den höga prestanda tillhandahålls. Ofta mängden arbete för kapning och skalning av metaller på kvarnen går bra i värmen i drift för att demontera skåpet kommer inte att vara den bästa lösningen. Om det finns mössor, på bilden, är tillräckligt för att ta bort dem och ersätta delen. En gängad anslutning saknas här, en borste pressas direkt till uppsamlingslocket.

Spårskruvmejsel är nödvändigt att vrida kontakten och dra den gamla borsten. Pad lätt kastas ut, skjuts av en fjäder. Om det är omöjligt att få en identisk borste är grafitkroppen tillåts att erodera. Kontaktformulär spelar ingen roll, den önskade formen löds bricka, lekplats, etc., om det behövs.

Av detta följer att kommutatormotor är mycket att underhålla. Förhållandet ner till strukturen i DC fel politik. Efficacy växelström (vridmoment, effektivitet) nedan. Anledningen - rotationshastigheten inte alltid sammanfaller med nätfrekvensen. Det är svårt att förutsäga resultatet av vektor tillägg av fält, alla poler.

från historia

De första kraftfulla elmotorer som kan dra tågets sammansättning, baserat på den framåtriktade rörelsen hos ankaret attraheras och trycks av en elektromagnet. Detta motorer Clark och sida som dök upp i 40-talet av artonhundratalet. Roterande ställdon med samlare, uppfann tidigare hittades inte på grund av att populariteten för låg effekt. Den senare typen berörda motorer:

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

Start av konstruktion av kommutatormotorer som Wollaston, Faraday, Ampere, Barlow och Ritchie. Alla de följande - en upprepning av sina idéer till en viss grad. Vid tidpunkten för 1850 av många ingenjörer (Joel, Scoresby, och så vidare.) Beräknad att de elektriska energikostnader upp till 25 gånger dyrare än ett par. Därför har konstruktörerna vilade i behovet av att skapa en generator som och nådde på kort tid (reversibilitet av generatorer och motorer förutspådde Lenz år 1833).

första stegen

Collector motorer kom först. Alla kom från Michael Faraday visade att när kontinuerligt matas för att koppla en elektrisk ström, lyckas göra tråden roteras runt magneten. Erfarenheterna från det arbete som utförs i 1821, som rapporteras till Royal Academy. Angående - Faraday säger att idén misslyckats. Forskaren fortsatta experiment och i november lyckades. Parallella erfarenheter göra andra fysiker som hörde rapporten och alltför framgångsrik.

Michael Faraday idag anses vara far till samlarmotorer. Genom att följa ett liknande maskin monterad Barlow.

De flesta hjul Barlow påminner växelcirkelsågar, hängande lågt över bordet. Dess nedre kant nedsänkt i en behållare med kvicksilver i vars ände hänger över tråden med strömmen. Denna vätskekontakt, och används av Michael Faraday i 1821. Med ändarna av den nedre kanten av skivan är de två polerna av en hästsko permanentmagnet: norr och söder. spänningslinjen enhet riktas i en vinkel, börjar rotation. Tråden är kortsluten genom skivan och en ram till spänning (volt kolumnen).

Utifrån detta är det tydligt att principen om hjulet Barlow liknar den som används av Michael Faraday. Ändhållplatsen sin forskning. Mentor Faraday många radevshy Michael godkännande av Royal Society of England ansåg idén om plagiat från avdelningen installation Wollaston fungerar inte av någon anledning. I stället för kvicksilver kan hälla färgat vatten (se. ris), och begränsar rotationshastigheten för hjulet -. indikatorlampa. Med så mycket som 10 års historia av kommutatormotor stoppas.

Nya ursprungliga idé av professor William Ritchie. Han uppfann den första motorn med en roterande axel, även om den ryska litteraturen ger privilegium Jacobi. I tidskriften Philosophical Transactions of the 20 mars 1833 under nummer 123 publicerade en artikel, som anges flera utföranden. Författaren säger att den första enheten dök samlat mer 9 månader sedan (juni 1832). Enligt rekommendationerna bör göra en rund piedestal gjord av trä med clapboard på den yttre omkretsen med hälls kvicksilver. Dike i diameter uppdelades i två lika delar sluttande vägg av virket.

I centrum av stativet monterade tunn axel på vilken kretsar en lång bar av elektromagneten. Pol från dess foder två trådar doppas i kvicksilver. Vid tiden för passagen av improviserade hinder kontakter pole förändring sker. Nu, om ovanstående har inaktiverats installation att hänga en hästskoformad permanentmagnet, och strömförsörjningen för att stänga, börjar rotorn att rotera!

Installera Ritchie anses vara världens första kommutator motorer. Dock är kvicksilver dispenser stående på statorn, nu har det blivit en del av rotorn. Betydelse: speciell utformning gör det möjligt att ändra polaritet elektro, som anses vara den huvudsakliga idén om utformningen av någon av kommutatormotor. Genom att använda idén om Ampère, Ritchie orienterade maskinramen så att gränsen för spåravsnitt, fylld med kvicksilver, sammanföll med den geografiska meridianen, och rotorn började snurra när det gäller jorden!

Han uppfann professor och andra intressanta saker, varav en del är relaterad till ämnet i fråga. Vid den tiden (1834) Dr. Edmundson från Baltimore byggde likheten mellan kvarnen med en DPDT kontakt. Det finns redan en dubbel kollektor av grodor står på terminalerna hos rotoraxeln, och endast en fjärr bildade hästskomagnet statorn. Och inaktivera inklusive kost, spinning axeln gör att motorn ska fungera - för att locka den ena änden av den centrala korset. De sista två enheterna ligger till grund för utformningen av denna klass av produkter.

Den första praktiska elektriska kollektorn

Så är det nu klart att Jacobi inte uppfinna kommutatormotor. Men han kunde anpassa och förbättra lånade idéer och ett år att samla en stor motor, som redan var en samlare av de 4 sektionerna på var och en av de fyra strömavtagaren. Låne idéer kan kännas igen av det faktum att väggarna mellan kontaktdynorna bildas på modell.

Huvud förtjänst ingenjören - kunde slå ut kungen av 8000 rubel för utveckling av uppfinningen, lovar att överraska Neva elektriska båtar på Themsen och avundas Tibern. Jacobi motorer skiljer sig stort antal poler. Det första alternativet bestod av fyra elektromagneter på statorn och rotorn av en liknande mängd. För omkoppling av axeln fanns fyra ringar på varje - 4 ledande sektorn separerade sektioner av trä. Det upprepades de beskrivna strukturerna.

Tanken är inte original. Fyra magnetrotor och stator omväxlande kopplas på och av genom omkoppling av matningskontakter. Två ringar var utformade för att styra den rörliga delen och två - fast. Polerna delades in i två par som ingår i rotation. Utformningen av rotorn och statorn är identisk i detta avseende. För att säkerställa korrekt tidsomkopplings-pullers ringparen är förskjutna från varandra med 45 grader: medan rörelse den första, andra tomgång.

Video motorn igång publiceras på YouTube youtube.com/watch? v = kIPyyGyBZ60, skärmar och färgrikt, tack vare en Institute of Electrical Engineering ETI, uppdelning av Karlsruhe Institute of Technology KIT (eti.kit.edu) i allmänhet, och i synnerhet Martin Doppelbaueru. Construction anses vara den mest kraftfulla motorn i uppsamlaren före ankomsten av 40-talet av artonhundratalet

Det dokumenterat att September 13, 1838 den första elektriska båten 28 fot långa hölls under 7 timmar vandring Avstånd 7.5 km och baksidan av Neve med en medelhastighet på 2,5 km / t. Motorn 300 W matas från de 320 paren av koppar- och zinkplåtar totalt vägde 200 kg, placeras på båda sidor av fartyget. Det är inte känt säkert om det finns några nöjda med 14 passagerare och fanns bland dem Lenz, men massan spridning av den här typen av transporter inte fått, av uppenbara skäl: för mycket konsumtion zink.

Saker började förändras efter 1859, där Gaston Plante uppfann blybatterier för att kompensera för en avgift. Jacobi tillbringade flera år arbetar på sin egen uppfinning, men det enda svaret på ansträngningar har varit att öka fartygets fart på mitten (1839). Nästa år Sibrandus Stra från Groningen lanserade elektrisk båt, engagerade och elfordon.

Som ett resultat visade sig den första elektriska flotta på Themsen. Detta hände ett halvt sekel senare (1882). Flottiljen började med det första fartyget är 7,6 meter lång, en så kallad rant El. Att ombord nya batterier och avancerade samlar motorer, var det möjligt att utveckla en hastighet på 13 km / t och hålla hastigheten under 6 timmar. Genom 1888 Themsen gick en liten flotta av fartyg (6 st), laddade från kraftverk utspridda längs floden. Ingen av de varelser överlevde inte, men modern museum har en 16-meters Mary Gordon i augusti 1900 release.

Förutsättningar för vidareutveckling

generatorer

Idag samlare Banmotorer sätta på lok och dammsugare i övningar och tvättmaskiner. C 1844 aktivt används generatorer Woolrich tillsammans med de likriktande omkopplarna. Denna åtgärd har försökt att sänka priset på den producerade energin. Innan experimenten utfördes med en konstant ström som genereras av koppar- och zink cirklar, och samlarmotorerna beräknas för dessa betingelser.

Den första generatorn skapades 1832 av Hippolyte Pixie. Som första kraftfulla motorer, skapades med den progressiva förlopp ankaret. Nästa år, Lenz rapporterade reversibilitet generatorer, vilket ledde till en slutsats om möjligheten att skapa en samlare sorter av enheter. Vad har direkt lett till användning av vindkraft, vatten, gas, värme och så vidare. för att skapa elektricitet. Även om upp till 90 generator partner förblev likriktare switch.

borste

Man tror att den första pressningen Werner Siemens uppfann borsten. Han är engagerad i att utforma kraftfulla dynamo (1866). Forskare inom detta område spelar en viktig roll Anoshu Ányos Jedlik. Hans namn kallas först bland DC motorer uppfinnare (se. Video youtube.com/watch? v = QFz70sdPf-8). Uppfinnaren säger att hans egen bil monteras i 1827. Faktum är inte dokumenterat bland patent, facktidskrifter, tidskrifter. Du måste tro att en roterande design verkligen kommer att experimenten Michael Faraday med elektromagnetisk induktion.

Ányos Jedlik utformning liknar som två droppar vatten produkten Ritchie beskrivits ovan. Jämföra positivt till avsaknaden av kvicksilver. batteripolen är en kopparskiva diametralt delad i halv. statorfältet skapas av spolen tjock koppartråd ankare har två seriekopplade lindningar, en strömavtagare, på den bakre ytan av skivan. Två gånger per varv polariteten hos statorpolerna förändringar, vilket säkerställer viabilitet av designen.

Det visar sig Ányos Jedlik lämpligt att överväga uppfinnaren av den första enheten med automatiska kopplings poler i världen. Kollektorn ligger på ramen därför anses statorn. Nämn Jacobi, den första att visa världen hur man gör strömavtagaren på grundval av vilka framtida generationer kan göra nypa borste. Ányos Jedlik och Jacobi gjorde två saker, precis vid ytterligare öde samlare motorer:

1. Jacobi lockade till arbetet Lenz, den senare var snabb att inse reversibilitet av generatorer och motorer av nästan alla typer. Vad 1833 skrev han en rapport, och fem år senare redan är involverade i byggandet av en dynamo.
2. Ányos Jedlik 1856, 6 år före bildandet av den första industriella generatorerna Siemens och Wheatstone redan byggt en teori i ämnet. Om du skulle ha lyssnat på hans uppfattning skulle utvecklingen påskyndas.

Det verkar otroligt, men Ányos Jedlik inte patenterat sin uppfinning och inte offentliggöras, eftersom jag tänkte: informationen har länge varit känt. Det skall erinras om att med början av den tekniska revolutionen, blev den vetenskapliga samhället i Europa delas, och USA började dra täcket över sig själv. Industrialists var snabba med att se att på bekostnad av vetenskap lätt att göra, kom idén inte får publicitet.

Jag gissa först applicera en växelspänning för att generera ett roterande magnetfält Tesla. Forskaren, till skillnad från Edison helt övergivna samlare och arbetade uteslutande på synkrona och asynkrona motorer. Detta styrs av personliga motvilja mot de två designers. Det noteras att kommutatorn motorn kan drivas av AC - till nackdel för effektiviteten - vilket gör en mångsidig anordning (så kommutatormotorer ofta kallas).

Fördelar och nackdelar

Någon typ anordning inneboende fördelar och nackdelar. Om du tar samlar motorer, de är uppskattad för enkelheten att kontrollera hastighet och hög noggrannhet moment i arbetet. Nackdelarna är att betrakta som mycket i vikt, tolerans mot stötar och vibrationer, behovet av frekvent underhåll. Kommutatormotorer ockupera hemma ledande roll. Om vi ​​beräknar förhållandet mellan de två typerna av hus:

1. tvättmaskinen drivs av en kollektor motor.
2. kylskåp kompressor allmänhet asynkron (inte ta industriella varianter).
3. dammsugarmotor är alltid en samlare, som ger anordningen kraften och enkel kontroll.
4. Alla elektriska handverktyg med några få undantag innehåller kommutatormotor.
5. Huvar är vanligen försedda med en bullrig kommutatormotorer, är det mest effektiva sättet att uppnå hög effekt, trots buller. Svag kupol arbetar ibland på asynkronmotorer.
6. Fans av kraven till brus inkluderar induktionsmotor.
7. Matberedare, mixers, köttkvarnar och mixer utrustad med en kommutatormotor. Differensprodukter är den frekventa användningen av tyristorn hastighetsstyrkretsen med hjälp av återkopplingskretsen uppskattar mängden överslag vid schotkah. Detta är ett tydligt exempel på en parasitisk effekt för gott.

Hur man skiljer anordningen i det interna arrangemanget av anordningar som nämns ovan. En samlare externa funktioner överslag och ökat buller. De inställda tider är grafitborstar.