Бүгүнкү күндө адамзат цивилизациясын жана жогорку технологиялуу коомду электр энергиясысыз элестетүү мүмкүн эмес. Электр приборлорунун иштешин камсыз кылуучу негизги түзүлүштөрдүн бири мотор болуп саналат. Бул машина эң кеңири таралышын тапты: өнөр жайдан (вентиляторлор, майдалагычтар, компрессорлор) тиричиликке чейин (кир жуугуч машиналар, бургулар ж.б.). Бирок электр кыймылдаткычынын иштөө принциби кандай?
Бара турган жер
Электр кыймылдаткычынын иштөө принциби жана анын негизги максаттары технологиялык процесстерди аткаруу үчүн зарыл болгон механикалык энергияны жумушчу органдарга берүү. Аны кыймылдаткыч өзү тармактан керектелген электр энергиясынын эсебинен жаратат. Негизинен, электр кыймылдаткычынын иштөө принциби электр энергиясын механикалык энергияга айландыруу болуп саналат. Ал бир убакыт бирдигинде пайда кылган механикалык энергиянын көлөмү күч деп аталат.
Көрүүлөркыймылдаткычтар
Белгилүү тармагынын өзгөчөлүктөрүнө жараша кыймылдаткычтын эки негизги түрүн айырмалоого болот: түз жана өзгөрмө ток боюнча. Эң кеңири тараган туруктуу ток машиналары сериялуу, көз карандысыз жана аралаш дүүлүктүрүү кыймылдаткычтары болуп саналат. AC кыймылдаткычтарынын мисалдары синхрондуу жана асинхрондуу машиналар. Көрүнүп турган ар түрдүүлүккө карабастан, кандай гана максатта болбосун электр кыймылдаткычынын түзүлүшү жана иштөө принциби ток жана магнит талаасы менен өткөргүчтүн же магнит талаасы менен туруктуу магниттин (ферромагниттик объектинин) өз ара аракетине негизделген.
Учурдагы цикл - кыймылдаткычтын прототиби
Электр кыймылдаткычынын иштөө принциби сыяктуу маселеде негизги моменттин көрүнүшү деп атоого болот. Бул кубулушту эки өткөргүчтөн жана магниттен турган ток бар алкактын мисалы аркылуу кароого болот. Ток өткөргүчтөргө айлануучу раманын огуна бекитилген контакттык шакекчелер аркылуу берилет. Атактуу сол кол эрежесине ылайык, рамкага күчтөр таасир этет, ал огунун айланасында моментти жаратат. Бул жалпы күчтүн аракети астында саат жебесине каршы айланат. Бул айлануунун моменти магниттик индукцияга (В), токтун күчүнө (I), кадрдын аянтына (S) түз пропорционалдуу жана талаа сызыктары менен акыркысынын огунун ортосундагы бурчка көз каранды экендиги белгилүү. Бирок, анын багыты өзгөргөн учурдун аракети астында кадр термелет. туруктуу түзүү үчүн эмне кылса болотбагыттары? Бул жерде эки вариант бар:
- рамкадагы электр тогунун багытын жана өткөргүчтөрдүн магниттин уюлдарына карата абалын өзгөртүү;
- алкак бир багытта айланып жатканда, талаанын багытын өзгөртүңүз.
Биринчи параметр DC кыймылдаткычтары үчүн колдонулат. Ал эми экинчиси AC кыймылдаткычынын принциби.
Магнитке салыштырмалуу токтун багытын өзгөртүү
Алкактын өткөргүчүндөгү заряддалган бөлүкчөлөрдүн кыймылынын багытын ток менен өзгөртүү үчүн өткөргүчтөрдүн жайгашкан жерине жараша бул багытты орното турган түзүлүш керек. Бул конструкция циклди ток менен камсыз кылуу үчүн кызмат кылган жылма контакттарды колдонуу аркылуу ишке ашырылат. Бир шакек экини алмаштырганда, алкак жарым айланганда токтун багыты тескери болуп, момент аны сактап калат. Белгилей кетчү нерсе, бир шакек бири-биринен обочолонгон эки жарымдан чогултулган.
DC машинасынын дизайны
Жогорудагы мисал туруктуу ток кыймылдаткычынын иштөө принциби. Чыныгы машина, албетте, бир кыйла татаал конструкцияга ээ, мында арматура ороосун калыптандыруу үчүн ондогон алкактар колдонулат. Бул орамдын өткөргүчтөрү цилиндр формасындагы ферромагниттик өзөктөгү атайын оюктарга жайгаштырылат. Орамдардын учтары коллекторду түзүүчү изоляцияланган шакектерге туташтырылган. Ороо, коммутатор жана өзөк мотордун өзүндөгү подшипниктерде айланган арматура. дүүлүктүрүүчү магнит талаасы корпуста жайгашкан туруктуу магниттердин уюлдары менен түзүлөт. Орам электр кубатына туташтырылган жана ал арматура схемасынан көз карандысыз же катар менен күйгүзүлүшү мүмкүн. Биринчи учурда, электр кыймылдаткычы көз карандысыз дүүлүгүүгө ээ болот, экинчисинде - ырааттуу. Бир эле учурда эки түрдөгү орогуч туташуусу колдонулганда аралаш дүүлүктүрүү дизайны да бар.
Синхрондуу машина
Синхрондуу кыймылдаткычтын иштөө принциби - айлануучу магнит талаасын түзүү. Андан кийин бул талаага багыт боюнча туруктуу ток менен тартипке келтирилген өткөргүчтөрдү жайгаштыруу керек. Өнөр жайда абдан кеңири таралган синхрондук кыймылдаткычтын иштөө принциби ток менен цикл менен жогорудагы мисалга негизделген. Магнит тарабынан түзүлгөн айлануучу талаа электр тармагына туташтырылган орамдардын системасы аркылуу түзүлөт. Үч фазалуу орогучтар адатта колдонулат, бирок бир фазалуу AC кыймылдаткычынын иштөө принциби үч фазалуудан айырмаланбайт, балким фазалардын санынан башкасы, дизайн өзгөчөлүктөрүн эске алууда маанилүү эмес. Орамдар айлана боюнча бир аз жылыш менен статор уячаларына жайгаштырылат. Бул пайда болгон аба боштугунда айлануучу магнит талаасын түзүү үчүн жасалат.
Синхронизм
Өтө маанилүү жагдай - бул электр кыймылдаткычынын синхрондуу иштешижогорудагы курулуш. Магнит талаасы ротордун орамындагы ток менен өз ара аракеттенгенде, мотордун айлануу процесси өзү пайда болот, ал статордо пайда болгон магнит талаасынын айлануусуна карата синхрондуу болот. Синхронизм максималдуу моментке жеткенге чейин сакталат, ал каршылыктан келип чыгат. Эгер жүк көбөйсө, машина шайкештештирилбей калышы мүмкүн.
Индукциялык мотор
Асинхрондук электр кыймылдаткычынын иштөө принциби – айлануучу магнит талаасынын жана ротордо – айлануучу бөлүгүндө жабык рамалардын (контурлардын) болушу. Магнит талаасы синхрондук кыймылдаткычтагыдай эле түзүлөт - статордун оюктарында жайгашкан, өзгөрмө чыңалуу тармагына туташтырылган орамдардын жардамы менен. Ротордун орамдары ондогон жабык контур-кадрлардан турат жана адатта эки түргө ээ: фазалуу жана кыска туташуу. Эки версияда тең өзгөрмө токтун кыймылдаткычынын иштөө принциби бирдей, конструкциясы гана өзгөрөт. Капчалуу ротордо (бул капас деп да белгилүү) орогуч уячаларга эриген алюминий менен куюлат. Фазалык орамды жасоодо ар бир фазанын учтары жылма байланыш шакекчелери аркылуу чыгарылат, анткени бул схемага кыймылдаткычтын ылдамдыгын көзөмөлдөө үчүн зарыл болгон кошумча резисторлорду киргизүүгө мүмкүндүк берет.
Тартуу машина
Тартуу кыймылдаткычынын иштөө принциби туруктуу токтун кыймылдаткычына окшош. Жеткирүү тармагынан ток күчөтүүчү трансформаторго берилет. Андан арыүч фазалуу өзгөрмө ток атайын тарткыч подстанцияларга берилет. Түзөткүч бар. Ал ACны туруктуу токко айлантат. Схема боюнча, ал анын бир полярдуулугу менен байланыш зымдарына, экинчиси - түз рельстерге жүргүзүлөт. Көптөгөн тартуу механизмдери белгиленген өнөр жайлык (50 Гц) айырмаланган жыштыкта иштешин эстен чыгарбоо керек. Ошондуктан, электр кыймылдаткычы үчүн жыштык конвертору колдонулат, анын иштөө принциби жыштыктарды конвертациялоо жана бул мүнөздөмөнү башкаруу болуп саналат.
Көтөрүлгөн пантографта старттык реостаттар жана контакторлор жайгашкан камераларга чыңалуу берилет. Контролёрлордун жардамы менен реостаттар арбалардын оцдорунда жайгашкан тартуу кыймылдаткычтарына кошулат. Алардан ток дөңгөлөктөр аркылуу рельстерге өтөт, андан кийин тартылуу подстанциясына кайтып келет, ошентип электр чынжырын бүтүрөт.
