Što je istosmjerni stroj: konstrukcija i njegov rad

Isprobajte Naš Instrument Za Uklanjanje Problema





DC stroj se može svrstati u dvije vrste, naime Istosmjerni motori kao i DC generatori . Većina istosmjernih strojeva ekvivalentni su izmjeničnim strojevima, jer uključuju izmjenične struje, kao i izmjenične napone u njima. Izlaz istosmjernog stroja je istosmjerni, jer pretvaraju izmjenični napon u istosmjerni napon. Pretvorba ovog mehanizma poznata je kao komutator, pa su ovi strojevi također nazvani komutacijskim strojevima. Istosmjerni stroj najčešće se koristi za motor. Glavne prednosti ovog stroja uključuju regulaciju okretnog momenta kao i laku brzinu. The primjene istosmjernog stroja ograničeno je na vlakove, mlinove i rudnike. Na primjer, podzemni vagoni podzemne željeznice, kao i kolica, mogu koristiti istosmjerne motore. U prošlosti su automobili bili dizajnirani s DC dinamom za punjenje baterija.

Što je istosmjerni stroj?

DC stroj je elektromehanički uređaj za promjenu energije. The princip rada istosmjerne struje mašina je kada električna struja teče kroz zavojnicu unutar magnetskog polja, a tada magnetska sila stvara moment koji okreće istosmjerni motor. Istosmjerni strojevi klasificirani su u dvije vrste, poput istosmjernog generatora, kao i istosmjernog motora.




DC stroj

DC stroj

Glavna funkcija istosmjernog generatora je pretvaranje mehaničke snage u istosmjernu električnu energiju, dok istosmjerni motor pretvara istosmjernu snagu u mehaničku. The AC motor Često se koristi u industrijskim primjenama za izmjenu električne energije u mehaničku. Međutim, istosmjerni motor primjenjiv je tamo gdje je potrebna dobra regulacija brzine i širok raspon brzina kao u sustavima s električnim transakcijama.



Izgradnja istosmjernog stroja

Konstrukcija istosmjernog stroja može se izvesti pomoću nekih bitnih dijelova kao što su jaram, polužna jezgra i polužne zavojnice, zavojnica i poljska zavojnica, jezgra armature, inače namotaj armature, komutator, četke i ležajevi. Neki od dijelovi istosmjernog stroja raspravlja se u nastavku.

Izgradnja istosmjernog stroja

Izgradnja istosmjernog stroja

Jaram

Drugo ime jarma je okvir. Glavna funkcija jarma u stroju je pružiti mehaničku potporu namijenjenu stupovima i štiti cijeli stroj od vlage, prašine itd. Materijali koji se koriste u jarmu izrađeni su od lijevanog željeza, lijevanog čelika, inače valjanog čelika.

Poljak i polna jezgra

Stup istosmjernog stroja je elektromagnet, a namot polja se mota među stupom. Kad god je namot polja pod naponom, pol daje magnetski tok. Za to se koriste materijali od lijevanog čelika, lijevanog željeza, inače jezgre pola. Može se graditi s žarenim čeličnim slojevima za smanjenje pada snage zbog vrtložnih struja.


Cipela za motke

Papuča u istosmjernom stroju opsežan je dio, kao i za povećanje područja stupa. Zbog ove regije, tok se može širiti unutar zračnog raspora, kao i dodatni tok koji se može propustiti kroz zračni prostor prema armaturi. Materijali koji se koriste za izradu cipele od stupa su lijevano željezo, inače lijevani konop, a koristi se i žarena čelična laminacija kako bi se smanjio gubitak snage zbog vrtložnih struja.

Namotaji polja

Pri tome su namoti ranjeni u području jezgre pola i nazvani su poljska zavojnica. Kad god se struja napaja preko namota polja, ona elektromagnetizira polove koji stvaraju potreban tok. Materijal koji se koristi za namote polja je bakar.

Jezgra armature

Jezgra armature uključuje ogroman broj utora unutar svog ruba. Provodnik armature nalazi se u tim utorima. Omogućuje put male relukcije prema fluksu koji nastaje namotom polja. Materijali koji se koriste u ovoj jezgri su propusni materijali s malim okretnošću, poput željeza koji je inače lijevan. Laminiranje se koristi za smanjenje gubitaka zbog vrtložne struje.

Namotanje armature

Namot armature može se oblikovati međusobnim spajanjem vodiča armature. Kad god se namot armature okrene uz pomoć pokretača, tada se u njemu inducira napon, kao i magnetski tok. Ovaj namot povezan je s vanjskim krugom. Materijali korišteni za ovaj namot provode materijal poput bakra.

Komutator

Glavna funkcija komutatora u istosmjernom stroju je sakupljanje struje iz armaturnog vodiča, kao i dovod struje u teret pomoću četkica. Također pruža jednosmjerni okretni moment za istosmjerni motor. Komutator se može graditi s ogromnim brojem segmenata u rubnom obliku tvrdo vučenog bakra. Segmenti u komutatoru zaštićeni su od tankog sloja tinjca.

Četke

Četke u istosmjernom stroju sakupljaju struju iz komutatora i dovode je na vanjsko opterećenje. Četke se troše s vremenom da biste ih često pregledavali. Materijali koji se koriste u četkama su grafit, inače ugljik, koji je u pravokutnom obliku.

Vrste istosmjernih strojeva

Pobuda istosmjernog stroja klasificira se u dvije vrste, naime odvojeno pobuđivanje, kao i samopobuđivanje. U odvojenom tipu pobude istosmjernog stroja, poljske zavojnice aktiviraju se odvojenim istosmjernim izvorom. U samopobudnom tipu istosmjernog stroja, uz struju se isporučuje struja kroz namot polja. Glavne vrste istosmjernih strojeva klasificirane su u četiri vrste koje uključuju sljedeće.

  • Odvojeno uzbuđeni DC stroj
  • Stroj za ranžiranje / ranžiranje.
  • Serijski namotaj / serijski stroj.
  • Stroj za složenu ranu / spoj.

Odvojeno uzbuđen

U odvojeno uzbuđenom istosmjernom stroju koristi se zasebni istosmjerni izvor za aktiviranje zavojnica polja.

Shunt rana

U istosmjernim strojevima s namotanim naponom, zavojnice polja su paralelno povezane armatura . Kako razvodno polje dobiva potpuni o / p napon generatora, inače opskrbnog napona motora, obično je izrađeno od ogromnog broja uvijanja fine žice s malim poljem struje.

Serijska rana

U serijski namotanim DC strojevima, poljske zavojnice se spajaju u seriju kroz armaturu. Kako serijsko namotanje polja dobiva struju armature, kao i struja armature je ogromno, zbog toga serijsko namotanje polja uključuje nekoliko uvijanja žice velikog područja presjeka.

Složena rana

Složeni stroj uključuje i seriju, kao i ranžirna polja. Dva namotaja izvedena su sa svakim stupom stroja. Serijsko namotavanje stroja uključuje nekoliko uvijanja velikog područja poprečnog presjeka, kao i navojni namoti, koji uključuju nekoliko finih žičanih uvijanja.

Spajanje složenog stroja može se izvršiti na dva načina. Ako je armaturom paralelno spojeno razvodno polje, tada se stroj može imenovati 'strojem za kratke spojne spojeve', a ako je razvodno polje paralelno povezano i armaturom i serijskim poljem, tada Stroj je imenovan kao 'stroj za dugotrajni spoj'.

EMF jednadžba istosmjernog stroja

The Istosmjerni stroj e.m.f može se definirati kao kada se armatura u istosmjernom stroju okreće, napon se može generirati unutar zavojnica. U generatoru se e.m.f rotacije može nazvati generiranim emf, a Er = Npr. U motoru se emf rotacije može nazvati brojačem ili stražnjim emf, a Er = Eb.

Neka je Φ korisni tok za svaki pol unutar webera

P je ukupan broj polova

z je ukupan broj vodiča unutar armature

n je brzina vrtnje armature u okretu svake sekunde

A je ne. paralelnog traka kroz cijev armature među četkama suprotnog polariteta.

Z / A je br. provodnika armature unutar serije za svaku paralelnu traku

Kako je tok za svaki pol ‘Φ’, svaki vodič kosi tok ‘PΦ’ unutar jedne revolucije.

Napon proizveden za svaki vodič = kosa crta toka za svaki okretanje u WB / vrijeme potrebno za jedan okretaj u sekundama

Kako se 'n' okretaja dovršavaju u jednoj sekundi, a 1 okretaj završava u roku od 1 / n sekunde. Stoga je vrijeme za jedan okretanje armature 1 / n sek.

Standardna vrijednost proizvedenog napona za svaki vodič

p Φ / 1 / n = np Φ volti

Proizvedeni napon (E) može se odrediti pomoću broja vodiča armature unutar serije I bilo koje trake među četkama, tako da se stvara cijeli napon

E = standardni napon za svaki vodič x br. vodiča unutar niza za svaku traku

E = n.P.Φ x Z / A

Gornja jednadžba je e.m.f. jednadžba istosmjernog stroja.

Istosmjerni stroj protiv izmjeničnog stroja

Razlika između AC i DC motora uključuje sljedeće.

AC motor

Istosmjerni motor

AC motor je električni uređaj koji se pokreće kroz ACIstosmjerni motor je jedna vrsta rotacijskog motora koji se koristi za promjenu energije iz istosmjerne u mehaničku.
Razvrstani su u dvije vrste poput sinkronih i indukcijskih motora.Ovi su motori dostupni u dvije vrste, poput četkica i motora četkica.
Ulazna snaga izmjeničnog motora je izmjeničnaUlazna snaga istosmjernog motora je istosmjerna
U ovom motoru četke i komutatori nisu prisutni.U ovom su motoru prisutne karbonske četke i komutatori.
Faze ulaznog napajanja motora naizmjenične struje su i jednofazne i trofazneUlazne faze napajanja istosmjernih motora su jednofazne
Karakteristike armature motora s izmjeničnom strujom su da je armatura neaktivna, dok se magnetsko polje okreće.Karakteristike armature istosmjernih motora su, armatura se okreće, dok magnetsko polje ostaje neaktivno.
Ima tri ulazna terminala poput RYB.Ima dva ulazna terminala poput pozitivnog i negativnog
Regulacija brzine motora izmjeničnog toka može se izvršiti promjenom frekvencije.Upravljanje brzinom istosmjernog motora može se izvršiti promjenom struje namota armature
Učinkovitost izmjeničnog motora manja je zbog gubitka indukcijske struje i klizanja motora.Učinkovitost istosmjernog motora visoka je jer nema indukcijske struje kao ni klizanja
Ne zahtijeva nikakvo održavanjeZahtijeva održavanje
AC motori se koriste gdje god je potrebna velika brzina, kao i promjenjivi zakretni moment.Istosmjerni motori koriste se svugdje gdje je potrebna promjenjiva brzina, kao i veliki okretni moment.
U praksi se koriste u velikim industrijamaPraktično se koriste u uređajima

Gubici u DC stroju

Mi to znamo glavna funkcija istosmjernog stroja je pretvaranje mehaničke energije u električna energija . Kroz ovu metodu pretvorbe, cijela ulazna snaga ne može se promijeniti u izlaznu snagu zbog gubitka snage u različitim oblicima. Vrsta gubitka može se mijenjati od jednog aparata do drugog. Ti će gubici smanjiti učinkovitost uređaja, kao i povećati temperaturu. Gubici energije istosmjernog stroja mogu se klasificirati u električne, u suprotnom gubici bakra, gubici jezgre, inače gubici željeza, mehanički gubici, gubici četkica i zalutali gubici.

Prednosti istosmjernog stroja

Prednosti ovog stroja uključuju sljedeće.

  • Istosmjerni strojevi poput istosmjernih motora imaju razne prednosti poput velikog momenta pokretanja, okretanja unatrag, brzog pokretanja i zaustavljanja, promjenjivih brzina kroz ulaz napona
  • Oni se vrlo lako kontroliraju i jeftiniji su u usporedbi s izmjeničnim naponom
  • Kontrola brzine je dobra
  • Okretni moment je velik
  • Rad je besprijekoran
  • Bez harmonika
  • Instalacija i održavanje su jednostavni

Primjene istosmjernih strojeva

Trenutno se proizvodnja električne energije može izvršiti skupno u obliku izmjenične struje (izmjenične struje). Stoga je upotreba istosmjernih strojeva poput motora i generatora Istosmjerni generatori izuzetno ograničeni, jer se uglavnom koriste za pobuđivanje sićušnih i srednjih raspona alternatora. U industriji se istosmjerni strojevi koriste za različite procese poput zavarivanja, elektrolitičkih itd.

Općenito se generira AC, a nakon toga se uz pomoć ispravljača mijenja u DC. Stoga se istosmjerni generator potiskuje putem napajanja izmjeničnom strujom koja je ispravljena za upotrebu u nekoliko primjena. Istosmjerni motori često se koriste poput pogona s promjenjivom brzinom i tamo gdje se javljaju promjene u velikom momentu.

Primjena istosmjernog stroja kao motora koristi se dijeljenjem na tri vrste poput Series, Shunt & Compound, dok se primjena istosmjernog stroja kao generatora klasificira u zasebno uzbuđene, serijske i ranžirane generatore.

Dakle, ovdje se radi o istosmjernim strojevima. Iz gornjih podataka, konačno, možemo zaključiti da su istosmjerni strojevi generator istosmjerne struje i istosmjerni motor . DC generator je uglavnom koristan za napajanje istosmjernih izvora prema istosmjernom stroju u elektranama. Dok jednosmjerni motor pokreće neke uređaje poput tokarilica, ventilatora, centrifugalnih pumpi, tiskara, električnih lokomotiva, dizalica, dizalica, transportera, valjaonica, autorikša, ledomatova itd. Evo pitanja za vas, što je komutacija u istosmjernom stroju?