Dit is moeilik om eers te dink hoe die moderne wêreld sou lyk sonder 'n GS-elektriese motor (en 'n WS-motor, terloops). Enige moderne meganisme is toegerus met 'n elektriese motor. Dit kan 'n ander doel hê, maar die teenwoordigheid daarvan is as 'n reël krities. Daar word verwag dat die rol van die GS-motor in die nabye toekoms net sal toeneem. Reeds vandag, sonder hierdie toestel, is dit onmoontlik om hoë kwaliteit, betroubare en stil toerusting met verstelbare snelhede te skep. Maar dit is die sleutel tot die ontwikkeling van die staat, en die wêreldekonomie as geheel.
Uit die geskiedenis van die GS-motor
Tydens eksperimente in 1821 het die beroemde wetenskaplike Faraday per ongeluk ontdek dat 'n magneet en 'n stroomdraende geleier op een of ander maniermekaar beïnvloed. In die besonder kan 'n permanente magneet die rotasie van 'n eenvoudige stroomdraende geleierkring veroorsaak. Die resultate van hierdie eksperimente is vir verdere navorsing gebruik.
Reeds in 1833 het Thomas Davenport 'n modeltrein geskep met 'n klein elektriese motor wat dit kan bestuur.
In 1838 is 'n passasiersboot vir 12 sitplekke in die Russiese Ryk gebou. Toe hierdie elektriese motoraangedrewe boot teen die stroom langs die Neva gegaan het, het dit 'n ware ontploffing van emosies in die wetenskaplike gemeenskap veroorsaak en nie net nie.
Hoe 'n GS-motor werk
As jy oppervlakkig na die werk kyk, soos hulle op skool in fisika-lesse doen, kan dit lyk asof daar absoluut niks ingewikkeld daarin is nie. Maar dit is slegs met die eerste oogopslag. Trouens, die wetenskap van elektriese aandrywing is een van die moeilikste in die siklus van tegniese dissiplines. Tydens die werking van 'n elektriese motor kom 'n aantal komplekse fisiese verskynsels voor, wat steeds nie ten volle verstaan word nie en deur verskeie hipoteses en aannames verklaar word.
In 'n vereenvoudigde weergawe kan die werkingsbeginsel van 'n GS-motor soos volg beskryf word. 'n Geleier word in 'n magneetveld geplaas en 'n stroom word daardeur gevoer. Verder, as ons die deursnee van die geleier in ag neem, ontstaan onsigbare krag konsentriese sirkels rondom dit - dit is 'n magnetiese veld wat gevorm word deur die stroom in die geleier. Soos reeds genoem, is hierdie magnetiese velde onsigbaar vir die menslike oog. Maar daar is 'n eenvoudige truuk waarmee jy hulle visueel kan waarneem. Die maklikste manier is om 'n gaatjie in laaghout of 'n dik vel papier te maak waardeur die draad gaan. In hierdie geval moet die oppervlak naby die gat bedek word met 'n dun laag fyn verspreide magnetiese metaalpoeier (fyn saagsels kan ook gebruik word). Wanneer die stroombaan gesluit is, ry die poeierdeeltjies in die vorm van die magneetveld.
Eintlik is die beginsel van werking van 'n GS-motor op hierdie verskynsel gebaseer. 'n Stroomdraende geleier word tussen die noord- en suidpool van 'n U-vormige magneet geplaas. As gevolg van die interaksie van magnetiese velde word die draad in beweging gebring. Die rigting van beweging hang af van hoe die pale geposisioneer is, en kan presies bepaal word deur die sogenaamde gimlet-reël.
Ampere Strength
Die krag wat 'n stroomdraende geleier uit die veld van 'n permanente magneet stoot, word die Ampère-krag genoem - na 'n bekende navorser van elektriese verskynsels. Die eenheid van stroom is ook na hom vernoem.
Om die numeriese waarde van hierdie krag te vind, moet jy die stroom in die geleier onder oorweging vermenigvuldig met sy lengte en met die grootte (vektor) van die magneetveld.
Die formule sal so lyk:
F=IBL.
Model van die eenvoudigste enjin
Rofweg gesproke, om die mees primitiewe enjin te bou, moet jy 'n raam van geleidende materiaal (draad) in 'n magnetiese veld plaas en dit met stroom aandryf. Die raam sal na 'n sekere hoek draai en stop. Hierdie posisie op die slang van spesialiste inarea van die elektriese aandrywing word "dood" genoem. Die rede vir die stop is dat die magnetiese velde so te sê gekompenseer word. Met ander woorde, dit gebeur wanneer die resulterende krag gelyk aan nul word. Daarom bevat die GS-motortoestel nie een nie, maar verskeie rame. In 'n werklike industriële eenheid (wat op toerusting geïnstalleer is), kan daar baie, baie sulke elementêre stroombane wees. Dus, wanneer kragte op een raam gebalanseer word, bring die ander raam dit uit die "stupor".
Kenmerke van die toestel van enjins met verskillende krag
Selfs 'n persoon wat ver van die wêreld van elektriese ingenieurswese is, sal dadelik besef dat sonder 'n bron van 'n konstante magneetveld, daar eenvoudig geen sprake van enige GS elektriese motor is nie. 'n Verskeidenheid toestelle word as sulke bronne gebruik.
Vir laekrag-GS-motors (12 volt of minder), is 'n permanente magneet die ideale oplossing. Maar hierdie opsie is nie geskik vir eenhede van groot krag en grootte nie: die magnete sal te duur en swaar wees. Daarom, vir GS-motors van 220 V of meer, is dit beter om 'n induktor (veldwikkeling) te gebruik. Om die induktor 'n bron van 'n magnetiese veld te word, moet dit aangedryf word.
Elektriese motorontwerp
Oor die algemeen sluit die ontwerp van enige GS-motor die volgende elemente in:versamelaar, stator en armatuur.
Die anker dien as 'n laerelement vir die motorwikkeling. Dit bestaan uit dun plate staal vir elektriese doeleindes met groewe om die omtrek om die draad te lê. Die materiaal van vervaardiging in hierdie geval is baie belangrik. Soos reeds genoem, word elektriese staal gebruik. Hierdie graad materiaal word gekenmerk deur 'n groot kunsmatig gegroeide korrelgrootte en sagtheid (as gevolg van lae koolstofinhoud). Boonop bestaan die hele struktuur uit dun, geïsoleerde velle. Dit alles laat nie toe dat parasitiese strome voorkom nie en voorkom oorverhitting van die anker.
Die stator is 'n vaste deel. Dit vervul die rol van die magneet wat vroeër bespreek is. Om die werking van 'n modelmotor in die laboratorium te demonstreer, vir duidelikheid en 'n beter begrip van die beginsels, word 'n stator met twee pole gebruik. Regte industriële motors gebruik toestelle met 'n groot aantal paalpare.
'n Kollektor is 'n skakelaar (koppelaar) wat stroom aan die wikkelkringe van 'n GS-motor verskaf. Die teenwoordigheid daarvan is streng noodsaaklik. Daarsonder sal die enjin rukkerig loop, nie glad nie.
Verskeie enjins
Daar is nie een universele enjin wat in absoluut alle takke van tegnologie en die nasionale ekonomie gebruik sal word en aan al die vereistes op die gebied van veiligheid en betroubaarheid tydens werking voldoen nie.
Jy moet baie versigtig wees wanneer jy 'n GS-motor kies. Herstelwerk is uiters moeilik en duur'n prosedure wat slegs deur toepaslik gekwalifiseerde personeel uitgevoer kan word. En as die ontwerp en vermoëns van die enjin nie aan die vereistes voldoen nie, sal aansienlike fondse aan herstelwerk bestee word.
Daar is vier hooftipes GS-motors: geborselde, omskakelaar, eenpolige en universele geborselde GS-motors. Elkeen van hierdie tipes het sy eie positiewe en negatiewe eienskappe. 'n Kort beskrywing van elk van hulle moet gegee word.
DC-geborselmotors
Daar is 'n groot aantal moontlike maniere om motors van hierdie tipe te implementeer: een versamelaar en 'n ewe aantal stroombane, verskeie versamelaars en verskeie kronkelbane, drie versamelaars en dieselfde aantal windings, vier versamelaars en twee wikkeldraaie, vier versamelaars en vier stroombane op anker, en laastens - agt versamelaars met 'n anker sonder 'n raam.
Hierdie tipe enjin word gekenmerk deur vergelykende eenvoud van uitvoering en produksie. Dit is om hierdie rede dat dit bekend geword het as 'n universele motor, waarvan die toepassing baie omvattend is: van speelgoed radio-beheerde motors tot baie komplekse en hoë-tegnologie CNC masjiengereedskap wat in Duitsland of Japan gemaak word.
Oor omsettermotors
Oor die algemeen is hierdie tipe enjin baie soortgelyk aan die versamelaar en het dieselfde voordele en nadele. Die enigste verskil is in die bekendstellingsmeganisme: dit is meerperfek, wat jou toelaat om die spoed maklik om te keer en die rotorspoed aan te pas. Die werkverrigting van hierdie tipe GS-motor is dus beter as versamelmotormotors in 'n aantal parameters.
Maar as daar 'n wins in iets is, dan sal daar in sommige dinge 'n verlies wees. Dit is 'n onmiskenbare wet van die heelal. So in hierdie geval: meerderwaardigheid word verskaf deur 'n taamlik komplekse en wispelturige tegniek, wat dikwels misluk. Volgens ervare spesialiste is die herstel van omskakelaar-tipe GS-motors redelik moeilik om uit te voer. Soms kan selfs ervare elektrisiëns nie 'n wanfunksie in die stelsel diagnoseer nie.
Kenmerke van eenpolige GS-motors
Die beginsel van werking bly dieselfde en is gebaseer op die interaksie van die magnetiese velde van die geleier met die stroom en die magneet. Maar die stroomgeleier is nie 'n draad nie, maar 'n skyf wat om 'n as draai. Die stroom word soos volg verskaf: een kontak sluit op die metaal-as, en die ander, deur die sogenaamde kwas, verbind die rand van die metaalsirkel. So 'n enjin, soos gesien kan word, het 'n taamlik komplekse ontwerp en faal dus dikwels. Die hooftoepassing is wetenskaplike navorsing op die gebied van fisika van elektrisiteit en elektriese aandrywing.
Kenmerke van universele kommutatormotors
In beginsel dra hierdie tipe enjin niks nuuts nie. Maar dit het 'n baie belangrike kenmerk - die vermoë om te werk asvanaf die GS-netwerk, en vanaf die AC-netwerk. Soms kan hierdie eienskap daarvan aansienlike geld bespaar op die herstel en modernisering van toerusting.
Wisselstroomfrekwensie word streng gereguleer en is 50 Hertz. Met ander woorde, die bewegingsrigting van negatief gelaaide deeltjies verander 50 keer per sekonde. Sommige glo verkeerdelik dat die rotor van 'n elektriese motor ook 50 keer per sekonde van rotasierigting (kloksgewys - antikloksgewys) moet verander. As dit waar was, sou enige nuttige toepassing van AC-elektriese motors buite die kwessie wees. Wat gebeur in werklikheid: die stroom van die anker- en statorwikkelings word gesinchroniseer met behulp van die eenvoudigste kapasitors. En daarom, wanneer die rigting van die stroom op die ankerraam verander, verander sy rigting op die stator ook. Dus, die rotor draai voortdurend in een rigting.
Ongelukkig is die doeltreffendheid van hierdie tipe GS-motor baie laer as dié van omsetter- en eenpolige motors. Daarom is die gebruik daarvan beperk tot taamlik smal gebiede - waar dit nodig is om maksimum betroubaarheid tot elke prys te verkry, sonder om bedryfskoste (byvoorbeeld militêre ingenieurswese) in ag te neem.
Slotklousules
Tegnologie staan nie stil nie, en vandag kompeteer baie wetenskaplike skole regoor die wêreld met mekaar en streef daarna om 'n goedkoop en ekonomiese enjin met hoë doeltreffendheid en werkverrigting te skep. Die krag van GS elektriese motors groei van jaar tot jaar, terwyl hulkragverbruik.
Wetenskaplikes voorspel dat die toekoms deur elektriese toerusting bepaal sal word, en die ouderdom van olie sal binnekort eindig.
