DC-motoroj estas ĉieaj maŝinoj trovitaj en diversaj elektronikaj ekipaĵoj uzataj en diversaj aplikoj.

Tipe, tiuj motoroj estas deplojitaj en ekipaĵo kiu postulas iun formon de rotacia aŭ moviĝ-produktanta kontrolo.Rektkurantaj motoroj estas esencaj komponentoj en multaj elektroteknikaj projektoj.Havi bonan komprenon pri DC-motora funkciado kaj motora rapidecregulado ebligas al inĝenieroj desegni aplikaĵojn, kiuj atingas pli efikan movadan kontrolon.

Ĉi tiu artikolo detale rigardos la tipojn de DC-motoroj disponeblaj, ilia funkciado kaj kiel atingi rapidkontrolon.

Kio estas DC Motors?

ŜatiAC-motoroj, DC-motoroj ankaŭ konvertas elektran energion en mekanikan energion.Ilia operacio estas la inverso de Dc-generatoro kiu produktas elektran kurenton.Male al AC-motoroj, DC-motoroj funkciigas per DC-potenco - ne-sinusoidal, unudirekta potenco.

Baza Konstruo

Kvankam DC-motoroj estas dizajnitaj laŭ diversaj manieroj, ili ĉiuj enhavas la sekvajn bazajn partojn:

• Rotoro (la parto de la maŝino kiu rotacias; ankaŭ konata kiel la "armaturo")
• Statoro (la kampovolvaĵoj, aŭ "senmova" parto de la motoro)
• Komutilo (povas esti brosa aŭ senbrosa, depende de la motortipo)
• Kampomagnetoj (provizas la kampon kiu turnas akson ligitan al la rotoro)

En praktiko, DC-motoroj funkcias surbaze de interagoj inter kampoj produktitaj per rotacia armaturo kaj tiu de la statoro aŭ fiksa komponento.

Sensensa DC-senbrosa motorregilo.Bildo uzata ĝentile deKenzi Mudge.

Funkcia principo

Dc-motoroj funkciigas laŭ la principo de Faraday de elektromagnetismo kiu deklaras ke kurentportanta direktisto spertas forton kiam metita en kampon.Laŭ la "Maldekstramana regulo por elektraj motoroj" de Fleming, la moviĝo de ĉi tiu konduktoro ĉiam estas en direkto perpendikulara al la fluo kaj la magneta kampo.

Matematike, ni povas esprimi ĉi tiun forton kiel F = BIL (kie F estas forto, B estas la magneta kampo, mi signifas kurento, kaj L estas la longo de la konduktoro).

Tipoj de DC Motoroj

DC-motoroj falas en malsamajn kategoriojn, depende de sia konstruo.La plej oftaj tipoj inkluzivas brositajn aŭ senbrosajn, permanentajn magnetojn, seriojn kaj paralelajn.

Brositaj kaj Senbrosaj Motoroj

Brosis DC-motoroutiligas paron de grafito aŭ karbonbrosoj kiuj estas por kondukado aŭ liverado de kurento de la armaturo.Tiuj brosoj estas kutime konservitaj en proksima proksimeco al la komutilo.Aliaj utilaj funkcioj de brosoj en dc-motoroj inkluzivas certigi senbrilan operacion, kontroli la direkton de kurento dum rotacio kaj konservi la komutilon pura.

Senbrosaj DC-motorojne enhavas karbonajn aŭ grafitajn brosojn.Ili kutime enhavas unu aŭ plurajn permanentajn magnetojn kiuj turniĝas ĉirkaŭ fiksa armaturo.Anstataŭ brosoj, senbrosaj DC-motoroj utiligas elektronikajn cirkvitojn por kontroli la direkton de rotacio kaj rapideco.

Konstantaj Magnetaj Motoroj

Permanentmagnetaj motoroj konsistas el rotoro ĉirkaŭita de du kontraŭstaraj permanentaj magnetoj.La magnetoj provizas magnetan kampan fluon kiam dc estas preterpasita, kiu igas la rotoron turniĝi en dekstruma aŭ maldekstruma direkto, depende de la poluseco.Grava avantaĝo de ĉi tiu tipo de motoro estas, ke ĝi povas funkcii kun sinkrona rapideco kun konstanta frekvenco, permesante optimuman rapidecan reguligon.

Serio-bobenitaj DC Motoroj

Seriomotoroj havas sian statoron (kutime faritan el kupraj stangoj) volvaĵojn kaj kampovolvaĵojn (kupraj bobenoj) ligitaj en serioj.Sekve, la armatura fluo kaj kampa fluoj estas egalaj.Alta kurento fluas rekte de la provizo en la kampovolvaĵojn kiuj estas pli dikaj kaj malpli ol en ŝuntmotoroj.La dikeco de la kampa volvaĵoj pliigas la ŝarĝ-portan kapablon de la motoro kaj ankaŭ produktas potencajn kampojn, kiuj donas al serioj DC-motoroj tre altan tordmomanton.

Shunt DC Motors

Ŝunta DC-motoro havas sian armaturon kaj kampovolvaĵojn ligitajn paralele.Pro la paralela konekto, ambaŭ volvaĵoj ricevas la saman livertension, kvankam ili estas ekscititaj aparte.Shunt-motoroj tipe havas pli da turnoj sur la volvaĵoj ol seriomotoroj kiuj kreas potencajn kampojn dum operacio.Shunt-motoroj povas havi bonegan rapidecreguladon, eĉ kun diversaj ŝarĝoj.Tamen, al ili kutime mankas la alta startmomanto de seriomotoroj.

Motoro kaj rapidkontrola cirkvito instalita en mini borilo.Bildo uzata ĝentile deDilshan R. Jayakody

Kontrolo de Rapideco de DC Motoro

Estas tri ĉefaj manieroj atingi rapidreguligon en serioj DC-motoroj - fluo-kontrolo, tensiokontrolo, kaj armatura rezistkontrolo.

1. Flukso Kontrola Metodo

En la fluokontrolmetodo, reostato (speco de varia rezistilo) estas ligita en serio kun la kampovolvaĵoj.La celo de ĉi tiu komponento estas pliigi la serioreziston en la volvaĵoj, kiu reduktos la fluon, sekve pliigante la rapidon de la motoro.

2. Tensio-Regula Metodo

La varia reguliga metodo estas tipe uzita en ŝuntaj dc-motoroj.Estas, denove, du manieroj atingi tensio-regulan kontrolon:

• Konekti la ŝuntkampon al fiksa ekscita tensio dum liverado de la armaturo per malsamaj tensioj (alinome multobla tensiokontrolo)
• Variante la tension provizitan al la armaturo (alinome la Ward Leonard-metodo)

3. Armatura Rezista Kontrola Metodo

La armatura rezista kontrolo baziĝas sur la principo, ke la rapido de la motoro estas rekte proporcia al la malantaŭa EMF.Do, se la provizotensio kaj la armatura rezisto estas konservitaj je konstanta valoro, la rapido de la motoro estos rekte proporcia al la armatura kurento.