Какво е DC машина: конструкция и нейната работа

Какво е DC машина: конструкция и нейната работа

DC машината може да бъде класифицирана в два типа, а именно DC двигатели както и DC генератори . Повечето от машините с постоянен ток са еквивалентни на машини с променлив ток, тъй като включват променлив ток, както и променливо напрежение в тях. Изходът на DC машината е DC изход, тъй като те преобразуват променливото напрежение в DC напрежение. Преобразуването на този механизъм е известно като комутатор, поради което тези машини се наричат ​​и комутиращи машини. DC машина се използва най-често за двигател. Основните предимства на тази машина включват регулиране на въртящия момент, както и лесна скорост. The приложения на DC машината е ограничено до влакове, мелници и мини. Например подземните вагони на метрото, както и количките, могат да използват двигатели с постоянен ток. В миналото автомобилите са проектирани с DC динамо за зареждане на батериите.



Какво е DC машина?

DC машината е електромеханично устройство за промяна на енергията. The принцип на работа на DC машина е когато електрическият ток протича през намотка в рамките на магнитно поле и тогава магнитната сила генерира въртящ момент, който върти постояннотоковия двигател. Машините за постоянен ток са класифицирани в два типа, като например DC генератор, както и DC двигател.


DC машина

DC машина





Основната функция на DC генератора е да преобразува механичната мощност в постоянна електрическа мощност, докато DC двигателят преобразува DC мощността в механична мощност. The AC мотор често се използва в индустриални приложения за промяна на електрическата енергия на механична енергия. Двигателят с постоянен ток обаче е приложим там, където е необходимо добро регулиране на скоростта и достатъчен диапазон от скорости, както при системите за електрически транзакции.

Изграждане на DC машина

Конструкцията на машината за постоянен ток може да се извърши с помощта на някои от съществените части като иго, обувки с полюс и сърцевина, намотка с полюс и полева намотка, сърцевина на котвата, намотка на котвата, иначе проводник, комутатор, четки и лагери. Някои от части от DC машината е обсъдено по-долу.



Изграждане на DC машина

Изграждане на DC машина

Иго

Друго име на игото е рамката. Основната функция на хомота в машината е да предлага механична опора, предназначена за стълбове и предпазва цялата машина от влага, прах и др. Материалите, използвани в хомота, са проектирани с чугун, чугунена стомана, иначе валцована стомана.

Полюс и полюсно ядро

Полюсът на DC машината е електромагнит и полевата намотка се навива сред полюса. Когато полевата намотка е под напрежение, тогава полюсът дава магнитен поток. Материалите, използвани за това, са чугунена стомана, чугун иначе полюсна сърцевина. Може да се изгради с отопена стоманена ламинация за намаляване на спада на мощността поради вихровите токове.


Полюсна обувка

Полюсната обувка в DC машината е обширна част, както и за увеличаване на областта на полюса. Поради тази област потокът може да се разпространи във въздушната междина, както и допълнителен поток може да се прекара през въздушното пространство към арматурата. Материалите, използвани за изграждане на обувки от полюс, са чугун, който иначе е отливан, а също така се използва ламинирано стоманено ламиниране, за да се намали загубата на мощност поради вихрови токове.

Полеви намотки

При това намотките са наранени в областта на сърцевината на полюса и наречени като полева намотка. Всеки път, когато токът се подава през полевата намотка, той електромагнетизира полюсите, които генерират необходимия поток. Материалът, използван за полеви намотки, е мед.

Ядро на арматурата

Ядрото на арматурата включва огромен брой слотове в рамките на ръба си. В тези прорези се намира проводникът на котвата. Той осигурява пътя с ниско отклонение към потока, генериран с намотка на полето. Материалите, използвани в това ядро, са материали с ниска степен на пропускливост, като желязо, иначе отлято. Ламинирането се използва за намаляване на загубите поради вихровия ток.

Намотка на арматура

Намотката на котвата може да бъде оформена чрез свързване на проводника на котвата. Всеки път, когато намотката на котвата се завърти с помощта на първичен двигател, напрежението, както и магнитният поток, се индуцират в нея. Тази намотка е свързана с външна верига. Материалите, използвани за тази намотка, са проводящ материал като мед.

Комутатор

Основната функция на комутатора в постояннотоковата машина е да събира тока от проводника на котвата, както и да подава тока към товара с помощта на четки. А също така осигурява еднопосочен въртящ момент за DC мотора. Комутаторът може да бъде изграден с огромен брой сегменти под формата на ръбове от твърдо изтеглена мед. Сегментите в комутатора са защитени от тънкия слой слюда.

Четки

Четките в DC машината събират тока от комутатора и го подават към външния товар. Четките се носят с времето, за да се проверяват често. Материалите, използвани в четките, са графит, иначе въглерод, който е в правоъгълна форма.

Видове DC машини

Възбуждането на DC машината се класифицира на два типа, а именно отделно възбуждане, както и самовъзбуждане. В отделен тип възбуждане на постояннотокови машини, полевите намотки се активират с отделен DC източник. При самовъзбуждащия се тип машина за постоянен ток, потокът на ток през намотката на полето се доставя с машината. Основните видове машини с постоянен ток са класифицирани в четири типа, които включват следното.

  • Отделно възбудена DC машина
  • Машина за шунтиране / шунтиране.
  • Серийно навиване / серийна машина.
  • Машина за комбинирана рана / съединение.

Отделно развълнуван

В отделно възбудена DC машина се използва отделен DC източник за активиране на полевите намотки.

Шунтова рана

В машините за постоянен ток с шунтово намотка полевите намотки се свързват паралелно арматурата . Тъй като шунтиращото поле получава пълното o / p напрежение на генератор, в противен случай захранващо напрежение на двигателя, то обикновено е направено от огромен брой усуквания от фина тел с малък полеви ток.

Серия рана

При серийно навитите машини за постоянен ток полевите намотки се свързват последователно през арматурата. Тъй като серийната полева намотка получава тока на котвата, както и токът на котвата е огромен, поради това серийната намотка на полето включва няколко усуквания на тел с голяма област на напречното сечение.

Съставна рана

Комбинираната машина включва както серията, така и шунтиращите полета. Двете намотки се изпълняват с всеки машинен стълб. Серийната намотка на машината включва няколко усуквания от огромен участък на напречното сечение, както и шунтиращите намотки, включват няколко фини усуквания на тел.

Свързването на смесената машина може да стане по два начина. Ако шунтиращото поле се свързва паралелно само с котвата, тогава машината може да бъде наречена като „машина за късо шунтиращо съединение“ и ако шунтиращото поле е паралелно както от котвата, така и от серийното поле, тогава машината е наречена „машина за дълъг шунтов състав“.

EMF уравнение на DC машина

The DC машина e.m.f може да се определи, когато котвата в постояннотоковата машина се върти, напрежението може да се генерира в бобините. В генератор e.m.f на въртене може да се нарече генерирана emf, а Er = напр. В двигателя едс на въртене може да се нарече противоположна или обратна едс и Er = Eb.

Нека Φ е полезният поток за всеки полюс в рамките на webers

P е общият брой на полюсите

z е общият брой на проводниците в котвата

n е скоростта на въртене на котва в оборота за всяка секунда

А е не. от успоредна лента по цялата арматура сред четките с противоположна полярност.

Z / A е не. на проводника на котвата в серия за всяка паралелна лента

Тъй като потокът за всеки полюс е „Φ“, всеки проводник нарязва поток „PΦ“ в рамките на един оборот.

Напрежението, произведено за всеки проводник = наклонена черта на потока за всеки оборот в WB / Време, необходимо за един оборот в рамките на секунди

Тъй като ‘n’ оборотите са завършени в рамките на една секунда и 1 оборот ще бъде завършен в рамките на 1 / n секунда. По този начин времето за единичен оборот на котвата е 1 / n сек.

Стандартната стойност на произведеното напрежение за всеки проводник

p Φ / 1 / n = np Φ волта

Произведеното напрежение (E) може да се определи с броя на проводниците на котвата в серия I, която и да е една лента сред четките, като по този начин цялото произведено напрежение

E = стандартно напрежение за всеки проводник x не. на проводниците в рамките на серията за всяка лента

E = n.P.Φ x Z / A

Горното уравнение е e.m.f. уравнението на DC машината.

DC машина срещу AC машина

Разликата между AC и DC мотора включва следното.

AC мотор

DC мотор

AC двигателят е електрическо устройство, което се задвижва през ACDC двигател е един вид ротационен двигател, използван за промяна на енергията от DC към механична.
Те са класифицирани в два типа като синхронни и асинхронни двигатели.Тези двигатели се предлагат в два вида като четки и двигатели за четки.
Входното захранване на мотора с променлив ток е променлив токВходното захранване на постояннотоковия двигател е постоянен ток
В този двигател не присъстват четки и комутатори.В този мотор присъстват въгленови четки и комутатори.
Входните фази на захранване на двигателите с променлив ток са еднофазни и трифазниВходните фази на захранване на постояннотокови двигатели са еднофазни
Характеристиките на котвата на двигателите с променлив ток са, че котвата е неактивна, докато магнитното поле се обръща.Характеристиките на котвата на постояннотокови двигатели са, котвата се завърта, докато магнитното поле остава неактивно.
Той има три входни терминала като RYB.Той има два входни терминала като положителен и отрицателен
Контролът на скоростта на мотора с променлив ток може да се извърши чрез промяна на честотата.Контролът на скоростта на постояннотоковия двигател може да се извърши чрез промяна на тока на намотката на котвата
Ефективността на променливотоковия двигател е по-малка поради загубата на индукционен ток и приплъзване на двигателя.Ефективността на постояннотоковия двигател е висока, тъй като няма индукционен ток, както и приплъзване
Не изисква поддръжкаИзисква поддръжка
AC двигателите се използват навсякъде, където се изисква висока скорост, както и променлив въртящ момент.DC двигателите се използват навсякъде, където се изисква променлива скорост, както и висок въртящ момент.
На практика те се използват в големи индустрииНа практика те се използват в уредите

Загуби в DC машина

Ние знаем това основната функция на DC машина е да преобразува механичната енергия в електрическа енергия . По време на този метод на преобразуване цялата входна мощност не може да се промени в изходна мощност поради загубата на мощност в различни форми. Видът на загубата може да се променя от един апарат на друг. Тези загуби ще намалят ефективността на апарата, както и температурата ще се повиши. Загубите на енергия на машината с постоянен ток могат да бъдат класифицирани като електрически, в противен случай загуби на мед, иначе загуби на сърцевина, иначе загуби на желязо, механични загуби, загуби от четки и загуби от разсеяния товар.

Предимства на DC машината

Предимствата на тази машина включват следното.

  • DC машини като постояннотокови двигатели имат различни предимства, като въртящият момент е висок, обръщане, бързо стартиране и спиране, променливи скорости чрез входно напрежение
  • Те са много лесно контролирани, както и по-евтини в сравнение с AC
  • Контролът на скоростта е добър
  • Въртящият момент е висок
  • Работата е безпроблемна
  • Без хармоници
  • Инсталирането и поддръжката са лесни

Приложения на DC машина

Понастоящем генерирането на електрическа енергия може да се извърши в насипно състояние под формата на променлив ток (променлив ток). Следователно, използването на DC машини като двигатели и генератори DC генераторите са изключително ограничени, защото те се използват главно за осигуряване на възбуждане на малки и средни диапазони на алтернатори. В промишлеността машините с постоянен ток се използват за различни процеси като заваряване, електролитни и др.

Като цяло AC се генерира и след това се променя в DC с помощта на токоизправители. Следователно DC генераторът се потиска чрез AC захранване, което е коригирано за използване в няколко приложения. Двигателите с постоянен ток често се използват като задвижвания с променлива скорост и там, където настъпват промени в силния въртящ момент.

Приложението на DC машина като двигател се използва чрез разделяне на три типа като Series, Shunt & Compound, докато приложението на DC машини като генератор се класифицира на отделно възбудени, серийни и шунтиращи генератори.

По този начин всичко е свързано с машини с постоянен ток. От горната информация, накрая, можем да заключим, че DC машините са DC генератор & DC мотор . Генераторът на постоянен ток е полезен главно за подаване на източници на постоянен ток към машината с постоянен ток в електроцентралите. Докато постояннотоковият двигател задвижва някои устройства като стругове, вентилатори, центробежни помпи, печатни машини, електрически локомотиви, телфери, кранове, конвейери, валцови мелници, авторикши, машини за лед и др. Ето въпрос за вас, какво е комутация в DC машина?