Существует много типов двигателей, но в зависимости от источника питания они представляют собой не что иное, как двигатели переменного тока и двигатели постоянного тока. Итак, существует ли двигатель, который может использовать как мощность переменного, так и постоянного тока?
Ответ: да, однофазный двигатель с последовательным возбуждением (последовательное возбуждение), который будет представлен ниже, является одним из таких двигателей.
Однофазные двигатели с последовательным возбуждением (последовательное возбуждение) довольно распространены. Различные ручные электроинструменты, такие как ручные дрели, угловые шлифовальные машины и мелкая бытовая техника, в основном используют однофазные двигатели с последовательным возбуждением (последовательное возбуждение). Самая очевидная особенность этого мотора — наличие угольных щеток.
Механизм однофазного последовательного возбуждения (последовательного возбуждения) двигателя
Конструкция однофазного двигателя с последовательным возбуждением (последовательного возбуждения) в основном такая же, как у двигателя с последовательным возбуждением постоянного тока.
Статор состоит из железного сердечника и обмотки возбуждения, а ротор состоит из железного сердечника, обмотки якоря, коллектора и вращающегося вала. Обмотка возбуждения и обмотка якоря представляют собой намотанные обмотки, и они образуют последовательную цепь через угольную щетку и коммутатор, который также является источником последовательного возбуждения.
Обмотка статора, то есть обмотка возбуждения, как правило, имеет только одну пару магнитных полюсов. Катушка обмотки ротора, то есть обмотка якоря, не замкнута, и замкнутый контур образуется только при соприкосновении угольных щеток.
Принцип работы однофазного серийного двигателя
Структура последовательного двигателя и последовательного двигателя постоянного тока одинакова, поэтому их мгновенное рабочее состояние одинаково. Сначала мы можем понять принцип работы последовательного двигателя постоянного тока, а затем немного изменить его, чтобы понять работу последовательного двигателя. принцип.
Принцип работы двигателя последовательного возбуждения относительно прост, как уже упоминалось в предыдущем учебнике.
Ток входит в катушку слева, проходит через обмотку ротора и выходит из катушки справа. В соответствии с магнитным эффектом тока обмотка статора будет генерировать магнитное поле, направление которого на рисунке от N к S. Поскольку направление тока фиксировано, направление магнитного поля также фиксировано.
При этом на обмотку ротора, в которую течет ток, будет действовать электромагнитная сила, о направлении которой можно судить по правилу левой руки. Катушки в диапазоне полюсов N и S подвергаются одинаковой силе, но в разных направлениях, и электромагнитный момент заставит ротор начать вращаться.
Из-за электромагнитной силы плюс инерции после того, как ротор повернется на пол-оборота, из-за наличия коммутатора направление тока, втекающего в катушку ротора, изменится, так что направление силы в диапазоне N и S останутся неизменными, а ротор продолжит вращаться. опускаться.
Это принцип работы двигателя постоянного тока. Поскольку однофазный серийный двигатель подключен к переменному току, направление тока постоянно меняется, меняется и направление магнитного поля, создаваемого обмоткой статора, но синхронно изменяется направление тока обмотки ротора. , поэтому направление силы ротора не изменится.
Несколько слов о коммутаторе. При подключении к постоянному току коммутатор играет роль в изменении направления тока обмотки ротора, но при подключении к переменному току изменение направления обусловлено характеристиками самого переменного тока. Представляется, что не совсем уместно называть коллектор в фазе последовательным двигателем. Кроме того, о правиле левой-правой руки, правиле ампера, электромагнитной индукции и т. д. в предыдущей статье уже было введено, и здесь я повторяться не буду. Друзья, кому это нужно, могут перейти к предыдущей статье про трехфазные асинхронные двигатели.
Характеристики однофазных двигателей последовательного возбуждения (последовательного возбуждения)
Серийный двигатель имеет преимущества запуска без конденсаторов, высокой скорости и большого пускового момента, но он также имеет недостатки, такие как высокий уровень шума, легкий износ угольных щеток и сильные электромагнитные помехи.
Почему серийный двигатель имеет характеристики большого пускового момента?
Сначала взгляните на формулу крутящего момента: T=Ct*Φ*Ia, где Ct — постоянная крутящего момента, связанная со структурой двигателя; Φ – поток в воздушном зазоре; Ia – ток якоря. Можно видеть, что когда двигатель определен, крутящий момент последовательного двигателя в основном связан с магнитным потоком и током якоря.
В предыдущей статье уже узнали, что обмотка будет индуцировать обратную ЭДС при разрезании линии магнитного потока. Чем выше скорость, тем больше противо-ЭДС и больше ограничение по току обмотки.
Для серийного двигателя положение магнитного поля статора фиксировано. В момент включения ротор и статор относительно статичны, линии магнитного потока не пересекаются, поэтому противоэлектродвижущая сила отсутствует. Ток в это время очень велик, магнитный поток и ток якоря также велики, а генерируемый электромагнитный момент также велик. С увеличением скорости вращения увеличивается противоЭДС, уменьшается ток и уменьшается крутящий момент.
Это особенность серийного двигателя. Чем меньше скорость, тем больше крутящий момент. У нас должно быть такое ощущение при использовании ручных электроинструментов.
Поскольку для запуска последовательного двигателя не требуется конденсатор, что делает конденсатор в электроинструменте?
Серийный двигатель не нуждается в пусковых или рабочих конденсаторах. Добавление конденсаторов в основном используется для фильтрации, которая используется для улучшения электрических характеристик, уменьшения искрения угольных щеток, увеличения срока службы двигателя и уменьшения электромагнитных помех.
Напишите в конце:
Как упоминалось в предыдущей статье, я обычно в основном занимаюсь техническим обслуживанием и больше внимания уделяю поверхностным неисправностям, но меньше внимания уделяю принципу. Когда другие задают фундаментальный вопрос, я не знаю, как его выразить. Я считаю, что знание этого принципа определенно поможет в будущей работе. Наконец, любые исправления приветствуются.
