En likströmsmotor är en motor som omvandlar likströmselektrisk energi till mekanisk energi. På grund av dess goda hastighetsregleringsprestanda används den ofta i elektrisk drivenhet. Enligt exciteringsläget är DC-motorer uppdelade i tre typer: permanentmagnet, separat excitation och självexcitering. Bland dem är själv excitation uppdelad i tre typer: parallell excitation, serie excitation och sammansatt excitation.
När likströmförsörjningen levererar ström till ankaret som lindas genom borsten kan den nedre N-polens ledare på ankarytan flöda ström i samma riktning. Enligt vänsterregeln får ledaren ett vridmoment moturs; S-polens nedre del av ankarytan Ledaren flyter också i samma riktning, och enligt vänsterregeln kommer ledaren också att utsättas för ett moturs moment. På detta sätt kommer hela armaturlindningen, det vill säga rotorn, att rotera moturs och den ingående DC -energin omvandlas till mekanisk energiutmatning på rotoraxeln. Den består av stator och rotor. Stator: bas, huvudmagnetpol, kommuterande stolpe, penselanordning, etc .; Rotor (ankar): ankarkärna, ankarlindning, kommutator, axel och fläkt, etc.
Grundläggande struktur
Delas in i två delar: stator och rotor. Obs! Blanda inte kommutatorn med kommutatorn.
Statorn innehåller: magnetisk huvudstolpe, ram, kommuteringsstolpe, borstanordning etc.
Rotorn inkluderar: ankarkärna, ankarlindning, kommutator, axel, fläkt etc.
Rotorkomposition
Rotordelen av likströmsmotorn består av en ankarkärna, en ankare, en kommutator och andra anordningar. Komponenterna i strukturen beskrivs i detalj nedan.
1. Armaturkärndel: dess funktion är att bädda in urladdningsarmaturen och vända det magnetiska flödet för att minska virvelströmsförlusten och hysteresförlusten i ankarkärnan när motorn arbetar.
2. Ankardel: funktionen är att generera elektromagnetiskt vridmoment och inducerad elektromotorisk kraft och utföra energiomvandling. Ankarlindningen har många spolar eller glasfiberbelagd koppartråd av platt stål eller emaljerad tråd.
3. Kommutatorn kallas också kommutator. I en likströmsmotor är dess funktion att omvandla strömmen från likströmsspänningen på borsten till kommunikationsströmmen i ankarlindningen, så att tendensen till elektromagnetiskt vridmoment är stabil. I generatorn omvandlar den elektromotoriska kraften hos ankarlindningen till DC -elektromotorisk kraftutgång på borständen.
Kommutatorn är isolerad med glimmer mellan cylindrar bestående av många bitar, och de båda ändarna på varje spole i ankarlindningen är separat anslutna till två kommuterande bitar. Kommutatorns funktion i likströmsgeneratorn är att omvandla den växlande elektriska värmen i ankarlindningen till likströmens elektromotoriska kraft mellan borstarna. Det går ström genom lasten, och likströmsgeneratorn matar ut elektrisk kraft till lasten. Samtidigt är ankarspolen också Det måste vara ström som passerar igenom. Det interagerar med magnetfältet för att generera elektromagnetiskt vridmoment, och dess tendens är motsatt den hos en generator. Den ursprungliga idén behöver bara undertrycka detta magnetfältmoment för att byta ankaret. Därför, när generatorn matar ut elektrisk kraft till lasten, matar den ut mekanisk kraft från den ursprungliga idén, vilket slutför DC -generatorns funktion för att omvandla mekanisk energi till elektrisk energi.
Klassificering
Upphetsningsmetod
Excitationsmetoden för likströmsmotorn avser problemet med hur man matar ström till excitationslindningen och genererar magnetomotivkraften för excitationen för att etablera det huvudsakliga magnetfältet. Enligt de olika excitationsmetoderna kan likströmsmotorer delas in i följande typer:
1. Separat upphetsad likströmsmotor
Det finns ingen koppling mellan fältlindningen och ankarlindningen, och en likströmsmotor som drivs av andra likströmskällor till fältlindningen kallas en separat exciterad likströmsmotor. Permanenta magnet DC -motorer kan också betraktas som separat exciterade DC -motorer.
2. Shunt exciterad likströmsmotor
Excitationslindningen hos den shunt-upphetsade likströmsmotorn är ansluten parallellt med ankarlindningen. Som en shunt-upphetsad generator levererar terminalspänningen från själva motorn kraft till fältlindningen; som en shunt-upphetsad motor delar fältlindningen och ankaret samma kraftkälla, vilket är detsamma som en separat upphetsad likströmsmotor när det gäller prestanda.
3. Seriens upphetsade likströmsmotor
Efter att fältslingan av den seriemässiga DC-motorn är ansluten i serie med ankarlindningen är den ansluten till DC-strömförsörjningen. Excitationsströmmen för denna likströmsmotor är ankarströmmen.
4. Compound Excitation DC -motor
Föreningsexcentrerade likströmsmotorer har två exciteringslindningar: shunt excitation och serie excitation. Om den magnetmotoriska kraften som genereras av serielindningen är i samma riktning som den magnetmotoriska kraften som genereras av shuntlindningen kallas det produktföreningens excitation. Om de två magnetmotoriska krafterna har motsatta riktningar kallas det differentiell sammansatt excitation.
DC-motorer med olika exciteringsmetoder har olika egenskaper. I allmänhet är de huvudsakliga exciteringslägena för DC-motorer shuntexcitering, serieexcitering och sammansatt excitation, och de huvudsakliga exciteringslägena för DC-generatorer är separat excitation, shuntcitering och föreningsexcitation.
Funktioner
(1) Bra prestanda för hastighetsreglering. Den så kallade "hastighetsregleringsprestanda" avser motorn under vissa belastningsförhållanden, beroende på behov, artificiellt ändra motorns hastighet. DC -motorn kan realisera enhetlig och smidig steglös hastighetsreglering under tunga belastningsförhållanden, och hastighetsregleringsområdet är brett.
(2) Stort startmoment. Hastighetsjusteringen kan realiseras jämnt och ekonomiskt. Därför använder alla maskiner som startar under tung belastning eller kräver enhetlig hastighetsjustering, till exempel stora vändbara valsverk, hissar, ellok, spårvagnar etc. DC.
Motordrag.
Det finns ingen penselklassificering
1. Borstlös likströmsmotor: Borstlös likströmsmotor är utbyte av stator och rotor för vanlig likströmsmotor. Rotorn är en permanent magnet för att generera luftgapmagnetflöde: statorn är en ankar och består av flerfaslindningar. I struktur liknar den en permanentmagnet -synkronmotor.
Statorstrukturen för en borstlös likströmsmotor är densamma som en vanlig synkronmotor eller en induktionsmotor. Bädda in flerfaslindningar (trefas, fyrfas, femfas, etc.) i järnkärnan. Lindningarna kan anslutas i stjärna eller delta och anslutas till varje kraftrör på växelriktaren för rimlig pendling. Rotorn använder mestadels sällsynta jordartsmaterial med hög coercivity och hög remanens, såsom samariumkobolt eller neodymiumjärnbor, på grund av de olika positionerna för magnetmaterialen i magnetpolerna. Den kan delas in i magnetiska poler av yttyp, inbäddade magnetpoler och ringmagnetpoler. Eftersom motorkroppen är en permanentmagnetmotor är det vanligt att kalla en borstlös likströmsmotor också för en permanentmagnet borstlös likströmsmotor.
2. Borstad likströmsmotor: De två borstarna (kopparborste eller kolborste) på den borstade motorn fästs på motorns baksida genom ett isolerande säte, och de positiva och negativa polerna på strömförsörjningen introduceras direkt i växelriktaren av rotorn, och fasen ändras. Enheten ansluter spolarna på rotorn, och de tre spolarnas alternerande polaritet ändras ständigt växelvis för att bilda en kraft med de två magneterna fixerade på huset för att rotera. Eftersom växelriktaren och rotorn är fixerade tillsammans, och borsten är fixerad tillsammans med huset (stator), fortsätter borsten och växelriktaren att gnida emot när motorn roterar, vilket genererar mycket motstånd och värme. Därför är effektiviteten hos den borstade motorn låg och förlusten mycket stor. Men det har också fördelarna med enkel tillverkning och låg kostnad.
Ändra DC -motorns rotationsriktning
Det finns två sätt att ändra rotationsriktningen för en likströmsmotor:
Den ena är ankarets omvända anslutningsmetod, det vill säga att hålla terminalspänningspolariteten för fältlindningen oförändrad, och motorn vänds genom att ändra polariteten hos ankarlindningens terminalspänning;
Den andra är den omvända anslutningen av fältlindningen, det vill säga att hålla polariteten hos ankarlindningens ändspänning oförändrad, och motorn kan justeras genom att ändra fältlindningens spänning. När spänningspolariteten för de två ändras samtidigt ändras inte motorns rotationsriktning.
Separat exciterade och shunt-exciterade likströmsmotorer använder i allmänhet armaturens omvända anslutningsmetod för att uppnå rotation framåt och bakåt. Separat exciterade och shunt-exciterade likströmsmotorer är inte lämpliga för att använda fältlindningens omvända anslutningsmetod för att uppnå rotation framåt och bakåt eftersom fältlindningen har ett stort antal varv och en stor induktans. När fältlindningen reverseras kommer en stor inducerad elektromotorisk kraft att genereras i fältlindningen. Detta kommer att skada isoleringen mellan bladet och fältlindningen.
Anledningen till att den serie-exciterade likströmsmotorn bör anta fältlindningens omvända anslutningsmetod för att realisera framåt och bakåt rotation är att spänningen i båda ändar av ankaret på den serieexciterade likströmsmotorn är relativt hög och spänningen vid båda ändarna av fältlindningen är mycket låga, så omvänd anslutning är lätt. Lag.
DC -motortillverkare i Kina. Likströmsmotorer använder permanentmagneter eller elektromagneter, borstar, kommutatorer och andra komponenter. Borstarna och kommutatorerna levererar kontinuerligt extern likström till rotorns spole och ändrar strömriktningen i tid så att rotorn fortsätter att rotera i samma riktning.
Principen för en motor och en generator är i princip densamma, och energiomvandlingens riktning är annorlunda. Generatorn omvandlar mekanisk energi och rörelseenergi till elektrisk energi genom en belastning (som vattenkraft, vindkraft). Om det inte finns någon belastning kommer generatorn inte att strömmen strömmar ut. Samarbetet mellan elmotorer, kraftelektronik och mikrokontroller har bildat en ny disciplin som kallas motorstyrning. Innan du använder motorn måste du veta om strömkällan är likström eller växelström. Om det är AC måste du också veta om det är trefas eller enfas. Om du ansluter fel strömförsörjning kommer det att orsaka onödiga förluster och faror. Efter att motorn har roterats, om lasten inte är ansluten eller om lasten är lätt så att motorhastigheten är snabb, är den inducerade elektromotoriska kraften starkare. Vid denna tidpunkt är spänningen över motorn spänningen från strömförsörjningen minus den inducerade spänningen, så strömmen försvagas. Om motorns belastning är tung och rotationshastigheten är långsam är den relativa inducerade elektromotoriska kraften mindre. Därför måste strömförsörjningen ge en större ström (effekt) till utgång/arbete som motsvarar den större effekt som krävs.
Produktionsprocessen för borstlösa likströmsmotorer har vissa krav på hastighetskontrollprestanda. Sammanfattningsvis introducerar redaktören för borstlösa DC -motortillverkare följande tre aspekter för hastighetskontrollkraven för hastighetskontrollsystemet:
1. Hastighetsreglering, inom ett visst område med hög hastighet och låg hastighet, kan hastigheten justeras i delväxel (iscensatt) eller smidigt (oändligt);
2. Stabil hastighet, stabil drift vid erforderlig hastighet med viss noggrannhet och inga överdrivna hastighetsfluktuationer under olika störningar för att säkerställa produktkvaliteten;
3. Utrustning med acceleration/retardation, frekvent start och bromsning kräver acceleration och retardation så snabbt som möjligt för att förbättra produktiviteten, och maskiner som inte är lämpliga för drastiska hastighetsändringar kräver start och bromsning så smidigt som möjligt.
Dessutom definieras två varvtalsregleringsindikatorer för de två första kraven som "hastighetsregleringsintervall" och "statisk skillnadshastighet".
Det mekaniska kravet är att den borstlösa likströmsmotorn ger ett AC -varvtalsintervall av förhållandet hög hastighet till låg hastighet. Motorn har hög och låg hastighet vid nominell belastning. För maskiner med mycket låg belastning kan den uppnå hög och låg hastighet vid last.
Statisk skillnadshastighet: När systemet körs med en viss hastighet kallas förhållandet mellan motsvarande varvtal när den borstlösa DC-motorbelastningen ökar från den ideala tomgången till det nominella värdet och den ideala tomgångshastigheten kallas den statiska skillnaden .
Den statiska skillnadshastigheten används för att mäta hastighetsstabiliteten för hastighetskontrollsystemet när lasten ändras. Det är relaterat till hårdheten hos de mekaniska egenskaperna. Ju hårdare karaktäristik, desto mindre statisk skillnadshastighet och högre hastighet.
