Co je to odpudivý motor: konstrukce a její fungování

Vyzkoušejte Náš Nástroj Pro Odstranění Problémů





Odpuzovací motor

NA motor je elektrické zařízení který převádí elektrický vstup na mechanický výstup, kde elektrický vstup může být ve formě proudu nebo napětí a mechanický výstup může být ve formě točivého momentu nebo síly. Motor se skládají ze dvou hlavních částí, jmenovitě statoru a rotoru, kde stator je stacionární částí motoru a rotor je rotační částí motoru. Motor, který pracuje na principu odpuzování, je známý jako odpuzovací motor, kde odpuzování probíhá mezi dvěma magnetickými poli buď statoru, nebo rotoru. Odpuzovací motor je a jednofázový motor.

Co je odpudivý motor?

Definice: Odpuzovací motor je jednofázový elektrický motor, který pracuje poskytováním vstupu AC (střídavý proud). Hlavní aplikací odpuzovacího motoru jsou elektrické vlaky. Začíná jako odpuzovací motor a běží jako indukční motor, kde by počáteční moment měl být vysoký pro odpuzovací motor a velmi dobré provozní vlastnosti pro indukční motor.




Konstrukce odpuzovacího motoru

Jedná se o jednofázový střídavý motor, který se skládá z pólového jádra, kterým je severní pól a jižní pól magnetu. Konstrukce tohoto motoru je podobná indukčnímu motoru s dělenou fází a Stejnosměrný motor. Rotor a stator jsou dvě hlavní součásti motorů, které jsou indukčně spojeny. Polní vinutí (nebo vinutí distribuovaného typu nebo stator) je podobné jako hlavní vinutí indukčního motoru s dělenou fází. Proto je tok rovnoměrně rozložen a mezera mezi statorem a rotorem se zmenšuje a také se snižuje neochota, což zase zlepšuje účiník.

Rotor nebo kotva je podobný stejnosměrnému motoru, který je vybaven bubnovým vinutím připojeným k komutátoru, kde je komutátor zase připojen ke uhlíkovým kartáčům, které jsou zkratovány. Mechanismus držáku kartáče poskytuje variabilní klikový hřídel pro změnu směru nebo vyrovnání kartáčů podél osy. Proto točivý moment vytvářený během tohoto procesu pomáhá řídit rychlost. Energie v odpuzovacím motoru se přenáší přes transformátor nebo indukční akcí (kde je emf přenášen mezi statorem na rotor).



Konstrukce indukčního motoru - kopírování

kopii konstrukce odpuzování motoru

Pracovní princip

Odpuzovací motor pracuje na principu odpuzování, kdy odpuzují dva póly magnetu. Pracovní princip odpuzovacího motoru lze vysvětlit ze 3 případů α, v závislosti na poloze magnetu následujícím způsobem.

Případ (i) : Když α = 900


Předpokládejme, že kartáče „C a D“ jsou zarovnány svisle o 90 stupňů a rotor vodorovně podél osy d (osy pole), což je směr toku proudu. Z principu Lenzův zákon, víme, že indukovaný emf závisí hlavně na toku statoru a směru proudu (který je založen na zarovnání kartáčů). Proto je čistý emf kartáče z „C do D“ „0“, jak je znázorněno na obrázku, který je reprezentován jako „x“ a „.“ V rotoru neproudí žádný proud, takže Ir = 0. Když ne proud prochází rotorem, potom funguje jako transformátor s otevřeným oběhem. Proto je statorový proud = menší. Směr magnetického pole je ve směru osy kartáče, kde osa pole statoru a rotoru je fázově posunutá o 180 stupňů, generovaný točivý moment je „0“ a vzájemná indukce indukovaná v motoru je „0“.

Pozice 90 stupňů

Poloha 90 stupňů

Domy (ii) : Když α = 00

Nyní jsou kartáče „C a D“ orientovány podél osy d a jsou zkratovány. Proto je čistý emf indukovaný v motoru velmi vysoký, což generuje tok mezi vinutími. Síťový emf může být reprezentován jako „x“ a „.“, Jak je znázorněno na obrázku. Je to podobné jako zkratovaný transformátor. Kde statorový proud a vzájemná indukce jsou maxima, což znamená Ir = Is = maximum. Z obrázku můžeme pozorovat, že pole statoru a rotoru jsou fázově opačná o 180 stupňů, což znamená, že generovaný točivý moment se postaví proti sobě, takže rotor se nemůže otáčet.

α = 0 úhel

α = 0 úhel

Případ (iii): Když α = 450

Když jsou kartáče „C a D“ nakloněny pod určitým úhlem (45 stupňů) a kartáče jsou zkratovány. Předpokládejme, že rotor (osa kartáče) je pevný a stator je otočený. Statorové vinutí je reprezentováno jako „Ns“ počet efektivních otáček a procházející proud je „Is“, pole produkované statorem je ve směru „Is Ns“, což je statorový MMF, jak je znázorněno na obrázku. MMF (magnetomotorická síla) je rozdělena na dvě složky (MMF1 a MMF2), kde MMF1 je spolu se směrem kartáče (Is Nf) a MMF2 je kolmá ke směru kartáče (Is Nt), což je směr transformátoru, a 'α „je úhel mezi„ Is Nt “a„ Is Nf “. Tok vytvářený tímto polem do dvou složek je tedy „Is Nf“ a „Is Nt“. Emf indukovaný v rotoru produkuje tok podél osy q.

Poloha nakloněného úhlu

poloha nakloněného úhlu

Pole produkované rotorem podél osy kartáče je matematicky znázorněno následovně

Is Nt = Is Ns cos α ……… .. 1

Nt = Ns Cos α ………… 2

Nf = Ns Sin α ………… 3

Protože magnetická osa „T“ a osa kartáče se shodují s rotorem, MMF, který je podél osy kartáče, se rovná toku generovanému statorem.

Derivace točivého momentu

derivace točivého momentu

Rovnice točivého momentu je dána jako

Ґ α (stator d-osa MMF) * (rotor q-osa MMF) ……… .4

Ґ α (Is Ns Sin α) (Is Ns cos α) ……… ..5

Ґ α I 2s N 2s Sin α cos α [víme, že Sin2 α = 2 Sin α cos α] ……… .6

Ґ α ½ (I 2s N 2s Sin2 α) …… .7

Ґ α K I 2s N 2s Sin2 α [Když α = 0 Moment = 0 ………. .8

K = konstantní hodnota α = π / 4 Točivý moment = maximum

Grafické znázornění

Prakticky se jedná o problém, který lze zobrazit v grafickém formátu, kde osa x je reprezentována jako „α“ a osa y jako „aktuální“.

Grafické znázornění

grafické znázornění

  • Z grafu můžeme pozorovat, že proud je přímo úměrný α
  • Aktuální hodnota je 0, když α = 900 který je podobný transformátoru otevřeného obvodu
  • Proud je maximální, když α = 00 který je podobný zkratovému transformátoru, jak je znázorněno v grafu.
  • Kde je statorový proud.
  • Rovnici točivého momentu lze dát jako Ґ α K I 2s N 2s Sin2 α.
  • Prakticky se pozoruje, že točivý moment je maximální, pokud se α pohybuje mezi 150 - 300.

Klasifikace odpudivého motoru

Jsou tři typy odpuzovacího motoru,

Kompenzovaný typ

Skládá se z přídavného vinutí, konkrétně z kompenzačního vinutí, a mezi dvojice (zkratovaných) kartáčů jsou umístěny další páry kartáčů. Kompenzační vinutí a pár kartáčů jsou zapojeny do série pro zlepšení výkonových a rychlostních faktorů. Tam, kde je vyžadován vysoký výkon při stejné rychlosti, se používá motor s kompenzovaným typem.

Motor s kompenzací typu odpuzování

motor s kompenzovaným odporem

Typ indukce zahájení odpuzování

Začíná to odpuzováním cívek a běží s indukčním principem, kde je udržována konstantní rychlost. Má jediný stator a rotor podobný stejnosměrné kotvě a komutátor, kde mechanismus odstředivky zkratuje tyče komutátoru a má vyšší točivý moment (6krát) než proud v zátěži. Činnost odpuzování lze pochopit z grafu, to znamená, že když se zvyšuje frekvence synchronních otáček, procento plné zátěže točivého momentu začíná klesat, kde v bodě magnetické póly zažívají odpudivou sílu a přepnou do indukčního režimu. Zde můžeme pozorovat zatížení, které je nepřímo úměrné rychlosti.

Graf odpuzování-start-indukce-motor

graf odpuzování-start-indukce-motor

Funguje na principu odpuzování a indukce, který se skládá ze statorového vinutí, 2 vinutí rotoru (kde jeden je veverková klec a další DC vinutí). Tato vinutí jsou zkratována na komutátor a dva kartáče. Funguje ve stavu, kdy lze nastavit zatížení a jehož počáteční točivý moment je 2,5-3.

Typ odporu

odpuzující typ

Výhody

Výhody jsou

  • Vysoká hodnota rozběhového momentu
  • Rychlost není omezena
  • Nastavením hodnoty „α“ můžeme upravit točivý moment, kde můžeme zvýšit rychlost na základě úpravy točivého momentu.
  • Nastavením polohových kartáčů můžeme snadno ovládat točivý moment a rychlost.

Nevýhody

Nevýhody jsou

  • Rychlost se mění s variací zatížení
  • Účinník je menší než u vysokých rychlostí
  • Cena je vysoká
  • Vysoké náklady na údržbu.

Aplikace

Aplikace jsou

  • Používají se tam, kde je potřeba rozběhový moment u vysokorychlostních zařízení
  • Navíječe cívek: Kde můžeme flexibilně a snadno nastavit rychlost a směr lze také změnit obrácením směru osy kartáče.
  • Hračky
  • Výtahy atd.

Časté dotazy

1). Jaký je úhel odrazu odpuzujícího motoru?

V úhlu 45 stupňů zažívá odpor.

2). Na jakém principu je založen odporový motor?

Je založen na principu odpuzování

3). Jaké jsou dvě hlavní součásti odpuzovacího motoru?

Stator a rotor jsou dvě hlavní součásti motoru.

4). Jak lze ovládat točivý moment v odpuzovacím motoru?

Točivý moment lze regulovat nastavením primárních kartáčů motoru

5). Klasifikace odpudivého motoru

Jsou rozděleny do 3 typů

  • Typ odporu
  • Motor s indukčním chodem s odpudením
  • Kompenzovaný typ

Jedná se tedy o přehled odpudivého motoru který funguje na principu odpuzování. Má dvě důležité součásti, jmenovitě stator a rotor. Princip fungování motoru lze pochopit ve třech případech úhlů (0, 90,45 stupňů), které jsou založeny na poloze kartáčů a generovaných polích. Motor má odpudivý účinek pouze při 45 stupních. Tyto motory se používají tam, kde je vysoce vyžadován rozběhový moment. Hlavní výhodou je, že točivý moment lze ovládat nastavením kartáčů.