Promremont34.ru

Авто мастеру
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое витки в коллекторных двигателях

Устройство коллекторного электродвигателя

Чаще статор коллекторного двигателя снабжен двумя полюсами. Безотносительно, пылесос, кухонный комбайн, стиральная машина. Коллекторные двигатели поддаются регулировке, обладают приемлемыми стартовыми характеристиками, контрастируя большинству асинхронных. Для простых граждан недостаток один: шумность. Поэтому в холодильниках, вентиляторах ставится асинхронный двигатель. На вытяжках любые встретим. Рассмотрим устройство коллекторного двигателя.

  • 1 Разновидности
    • 1.1 Коллекторный электродвигатель постоянного тока
    • 1.2 Универсальный коллекторный электродвигатель
      • 1.2.1 Особенности конструкции
      • 1.2.2 Достоинства и недостатки
        • 1.2.2.1 Сравнение с коллекторным двигателем постоянного тока
        • 1.2.2.2 Сравнение с асинхронным двигателем
      • 1.2.3 Аналоги бесколлекторного узла
  • 2 См. также
  • 3 Ссылки, примечания

Коллекторный электродвигатель постоянного тока [ править ]

Самые маленькие двигатели данного типа (единицы Ватт) содержат в корпусе:

  • трёхполюсной ротор на подшипниках скольжения;
  • коллекторный узел из двух щёток — медных пластин;
  • двухполюсной статор из постоянных магнитов.

Применяются, в основном, в детских игрушках (рабочее напряжение 3-9 вольт).

Более мощные двигатели (десятки Ватт), как правило, имеют

  • многополюсный ротор на подшипниках качения;
  • коллекторный узел из четырёх графитовых щёток;
  • четырёхполюсный статор из постоянных магнитов.

Именно такой конструкции большинство электродвигателей в современных автомобилях (рабочее напряжение 12 или 24 Вольт): привод вентиляторов систем охлаждения и вентиляции, «дворников», насосов омывателей.

Двигатели мощностью в сотни Ватт, в отличие от предыдущих, содержат четырёхполюсный статор из электромагнитов. Обмотки статора могут подключаться несколькими способами:

  • последовательно с ротором (так называемое последовательное возбуждение),
    • преимущество: большой максимальный момент,
    • недостаток: большие обороты холостого хода, способные повредить двигатель.
  • параллельно с ротором (параллельное возбуждение)
    • преимущество: большая стабильность оборотов при изменении нагрузки,
    • недостаток: меньший максимальный момент
  • часть обмоток параллельно с ротором, часть последовательно (смешанное возбуждение)
    • до некоторой степени совмещает достоинства предыдущих типов, пример — автомобильные стартеры.
  • отдельным источником питания (независимое возбуждение)
    • характеристика аналогична параллельному подключению, однако обычно может регулироваться. Пример — тяговые двигатели некоторых электровозов.

Общие достоинства коллекторных двигателей постоянного тока — простота изготовления, эксплуатации и ремонта, достаточно большой ресурс.

К недостаткам можно отнести то, что эффективные конструкции (с большим КПД и малой массой) таких двигателей являются низкомоментыми и быстроходными (сотни и тысячи оборотов в минуту), поэтому для большинства приводов (кроме вентиляторов и насосов) необходимы редукторы. Это утверждение не вполне верно, но обоснованно. Электрическая машина, построенная на низкую скорость, вообще имеет заниженный КПД и связанные с ним проблемы охлаждения. Скорее всего проблема такова, что изящных решений для неё нет.

Универсальный коллекторный электродвигатель [ править ]

Универсальный коллекторный электродвигатель (УКД) — разновидность коллекторной машины постоянного тока, которая может работать и на постоянном, и на переменном токе. Получил большое распространение в ручном электроинструменте и в некоторых видах бытовой техники из-за малых размеров, малого веса, лёгкости регулирования оборотов, относительно низкой цены. Широко использовался на железных дорогах Европы и США как тяговый электродвигатель.

Особенности конструкции [ править ]

Строго говоря, универсальный коллекторный электродвигатель является коллекторным электродвигателем постоянного тока с последовательно включенными обмотками возбуждения (статора), оптимизированным для работы на переменном токе бытовой электрической сети. Такой тип двигателя независимо от полярности подаваемого напряжения вращается в одну сторону, так как за счёт последовательного соединения обмоток статора и ротора смена полюсов их магнитных полей происходит одновременно и результирующий момент остаётся направленным в одну сторону. На самом деле там есть небольшой фазовый сдвиг, обуславливающий появление против направленного момента, но он невелик, симметрирование обмоток не только улучшает условия коммутации, но и уменьшает этот момент. (М. П. Костенко, «Электрические машины»). Для нужд железных дорог строились специальные подстанции переменного тока низкой частоты — 16 Гц в Европе, в США же частота 25 Гц была одной из стандартных (наряду с 60 Гц) до 50-х годов XX века. В 50-х годах XX века германо-французскому консорциуму производителей электрических машин удалось построить однофазную тяговую машину промышленной частоты (50 Гц). По данным М. П. Костенко «Электрические машины», электровоз с однофазными коллекторными машинами на 50 Гц испытывался в СССР, где получил восторженно-отрицательную оценку специалистов. [источник не указан 2446 дней] ).

Для возможности работы на переменном токе применяется статор из магнитно-мягкого материала, имеющего малый гистерезис (сопротивление перемагничиванию). Для уменьшения потерь на вихревые токи статор выполняют наборным из изолированных пластин. Подмножеством коллекторных машин переменного тока (КМПТ) являются машины «пульсирующего тока», полученного путем выпрямления тока однофазной цепи без сглаживания пульсаций (железная дорога).

Особенностью (в большинстве случаев — достоинством) работы такого двигателя именно на переменном токе (а не на постоянном такого же напряжения) является то, что в режиме малых оборотов (пуск и перегрузка) индуктивное сопротивление обмоток статора ограничивает потребляемый ток и соответственно максимальный момент двигателя (оценочно) до 3-5 от номинального (против 5-10 при питании того же двигателя постоянным током). Для сближения механических характеристик у двигателей общего назначения может применяться секционирование обмоток статора — отдельные выводы (и меньшее число витков обмотки статора) для подключения переменного тока.

Сложной проблемой является вопрос коммутации мощной коллекторной машины переменного тока. В момент коммутации (прохождение секцией нейтрали) сцепленное с секцией якоря (ротора) магнитное поле меняет свое направление на противоположное, что вызывает генерацию в секции так называемой реактивной ЭДС. Так обстоит дело в случае с постоянным током. В КМПТ реактивная ЭДС также имеет место. Но так как якорь (ротор) находится в пульсирующем во времени магнитном поле статора, в коммутируемой секции дополнительно имеет место ещё и трансформаторная ЭДС. Её амплитуда будет максимальна в момент пуска машины, пропорционально снижаться по мере приближения к скорости синхронизма (в точке синхронизма она обратится в нуль) и далее по мере разгона машины вновь будет пропорционально возрастать. Проблема коммутации КМПТ может быть решена следующим образом:

  • Стремление при проектировании к одновитковой секции (уменьшение потока сцепления).
  • Увеличение активного сопротивления секции. Наиболее перспективными по данным М. П. Костенко являются резисторы в «петушках» коллекторых пластин, где они хорошо охлаждаются.
  • Активная подшлифовка коллектора щётками максимальной твёрдости (высокий износ) подгорающего коллектора из-за тяжелых условий коммутации; и максимально возможного сопротивления как средство гашения реактивной и трансформаторной ЭДС коммутируемой секции.
  • Использование добавочных полюсов с последовательными обмотками для компенсации реактивной ЭДС и параллельной — для компенсации трансформаторной ЭДС. Но так как величина трансформаторной ЭДС представляет собой функцию от угловой скорости (якоря) ротора и тока намагничивания машины, то такие обмотки нуждаются в системе подчинённого регулирования, не разработанной по сегодняшний день.
  • Применение питающих цепей низкой частоты. Популярные частоты 16 и 25 Гц.

Реверсирование УКД осуществляется переключением полярности включения обмоток только статора или только ротора.

Достоинства и недостатки [ править ]

Сравнение приведено для случая подключения к бытовой однофазной электрической сети 220 вольт 50 Гц. и одинаковой мощности двигателей. Разница в механических характеристиках двигателей («мягкость-жёсткость», максимальный момент) может быть как достоинством, так и недостатком в зависимости от требований к приводу.

Сравнение с коллекторным двигателем постоянного тока [ править ]

Достоинства:

  • Прямое включение в сеть, без дополнительных компонентов (для двигателя постоянного тока требуется, как минимум, выпрямление).
  • Меньший пусковой (перегрузочный) ток (и момент), что предпочтительнее для бытовых устройств.
  • Проще управляющая схема (при её наличии) — тиристор (или симистор) и реостат. При выходе из строя электронного компонента двигатель (устройство) остаётся работоспособным, но включается сразу на полную мощность.
  • Меньший общий КПД из-за потерь на индуктивность и перемагничивание статора.
  • Меньший максимальный момент (может быть недостатком).
Сравнение с асинхронным двигателем [ править ]

Достоинства:

  • Быстроходность и отсутствие привязки к частоте сети.
  • Компактность (даже с учётом редуктора).
  • Больший пусковой момент.
  • Автоматическое пропорциональное снижение оборотов (практически до нуля) и увеличение момента при увеличении нагрузки (при неизменном напряжении питания) — «мягкая» характеристика.
  • Возможность плавного регулирования оборотов (момента) в очень широком диапазоне — от ноля до номинального значения — изменением питающего напряжения.
  • Нестабильность оборотов при изменении нагрузки (где это имеет значение).
  • Наличие щёточно-коллекторного узла и в связи с этим:
    • Относительно малая надёжность (срок службы: тяжёлые условия коммутации обуславливают использование максимально твердых щёток, что снижает ресурс).
    • Сильное искрение на коллекторе из-за коммутации переменного тока и связанные с этим радиопомехи.
    • Высокий уровень шума.
    • Относительно большое число деталей коллектора (и, соответственно, двигателя).

Следует отметить, что в современных бытовых устройствах ресурс электродвигателя (щёточно-коллекторного узла) сопоставим с ресурсом рабочих органов и механических передач.

Читать еще:  Двигатель ep6c чип тюнинг

Двигатели (УКД и асинхронный) одной и той же мощности, независимо от номинальной частоты асинхронного двигателя, имеют разную механическую характеристику:

  • УКД — «мягкая» характеристика, момент прямо, а обороты обратно пропорциональны нагрузке на валу (потребляемой мощности) — практически линейно — от режима холостого хода до режима полного торможения. Номинальный момент выбирается примерно в 3-5 раз меньшим максимального. Обороты холостого хода ограничиваются только потерями в двигателе и могут разрушить мощный двигатель при включении его без нагрузки.
  • Асинхронный двигатель — «вентиляторная» характеристика — двигатель поддерживает близкую к номинальной частоту вращения, резко (десятки процентов) увеличивая момент при незначительном повышении нагрузки на валу и снижении оборотов (единицы процентов). При значительном снижении оборотов (до точки критического момента) момент двигателя не только не растёт, а падает до нуля, что вызывает полную остановку. Обороты холостого хода постоянны и слегка превышают номинальные.
  • Однофазный асинхронный двигатель предлагает дополнительный «букет» проблем, связанных с запуском, так как в нормальных условиях пускового момента не развивает. Пульсирующее во времени магнитное поле однофазного статора математически разлагается на два противофазных поля, делающих невозможным пуск без различных ухищрений:
    • расщеплённый паз
    • создающая искусственную фазу ёмкость
    • создающую искусственную фазу активное сопротивление

Вращающееся в противофазе поле теоретически снижает максимальный КПД однофазного асинхронного двигателя до 50-60 % из-за потерь в перенасыщенной магнитной системе и активных потерь в обмотках, которые нагружаются токами «противополя». Фактически, на одном валу «сидят» две электрические машины, одна из которых работает в двигательном режиме, а вторая — в режиме противовключения.

Таким образом, в однофазных сетях КМПТ не знает себе конкурентов.

Механическая характеристика в первую очередь и обуславливает (разные) области применения данных типов двигателей.

Из-за малых оборотов, ограниченных частотой сети переменного тока, асинхронные двигатели той же мощности имеют значительно бо́льшие вес и размеры, чем УКД. Если асинхронный двигатель запитывается от преобразователя (инвертора) с высокой частотой, то вес и размеры обеих машин становятся соизмеримы. При этом остаётся жёсткость механической характеристики, добавляются потери на преобразование тока и, как следствие увеличения частоты, повышаются индуктивные и магнитные потери (снижается общий КПД).

Аналоги бесколлекторного узла [ править ]

Ближайшим аналогом УКД по механической характеристике является бесколлекторный электродвигатель (вентильный электродвигатель, в котором электронным аналогом щёточно-коллекторного узла является инвертор с датчиком положения ротора (ДПР).

Электронным аналогом универсального коллекторного двигателя является система: выпрямитель (мост), синхронный электродвигатель с датчиком углового положения ротора (датчик угла) и инвертором (другими словами — вентильный электродвигатель с выпрямителем).

Однако из-за применения постоянных магнитов в роторе максимальный момент вентильного двигателя при тех же габаритах будет меньше.

Статор и ротор в асинхронных двигателях

Трехфазные асинхронные двигатели имеют свои особенности, ротор и статор в них отличаются от использованных в других типах электродвигателей. Например, ротор может иметь две конструкции: короткозамкнутый и фазный. Рассмотрим особенности строения каждого из них по подробнее. Однако для начала давайте вкратце разберемся, как работает асинхронный двигатель.

В статоре создается вращающееся магнитное поле. Оно наводит на роторе индуцируемый ток и тем самым приводит его в движение. Таким образом ротор всегда пытается «догнать» вращающееся магнитное поле.

Необходимо также упомянуть о такой важной особенности асинхронного двигателя, как скольжение ротора. Это явление заключается в разности частот вращения ротора и магнитного поля, создаваемого статором. Объясняется это как раз тем, что ток индуцируется в роторе только при его движении относительно магнитного поля. И если бы частоты вращения были одинаковы, то этого движения бы просто не происходило. В результате ротор пытается «догнать» по оборотам магнитное поле, и если это происходит, то ток в обмотках перестает индуцироваться и ротор замедляется. В этот момент сила, действующая на него, растет, он начинает опять ускоряться. Так и получается эффект стабилизации частоты вращения, за что эти электродвигатели и пользуются большой востребованностью.

Короткозамкнутый ротор

Он также представляет собой конструкцию, состоящую из металлических пластин, выполняющих функцию сердечника. Однако вместо медной обмотки там установлены стержни или пруты, не касающиеся друг друга и накоротко замкнутые между собой металлическими пластинами на торцах. При этом стержни не перпендикулярны пластинам, а направлены под углом. Это делается для уменьшения пульсаций магнитного поля и момента. Таким образом получаются витки, замкнутые накоротко, от сюда и название.

Фазный ротор

Главное отличие фазного ротора от короткозамкнутого заключается в наличии трехфазной обмотки, уложенной в проточки сердечника и соединяющейся в особом коллекторе с тремя кольцами вместо ламелей. Эти обмотки обычно соединяются «звездой». Такие электродвигатели более трудоемки в производстве за счет усложнения конструкции, однако их пусковые токи ниже, чем у двигателей с короткозамкнутым ротором, а также они лучше поддаются регулировке.

Надеемся, что после прочтения данной статьи у вас больше не осталось вопросов о том, что такое ротор и статор электродвигателя и какой у них принцип работы. Напоследок рекомендуем просмотреть видео, в котором наглядно рассмотрен данный вопрос:

Как прозвонить электродвигатель мультиметром

Включите мультиметр в режим прозвонки или омметра с пределом измерения 50-100 Ом. Как это сделать читаем а этой инструкции.

  1. Прозвоните попарные выводы обмоток на ламели коллектора. Все значения сопротивления должны быть равны.
  2. Затем проверьте сопротивление между ламелями и корпусом якоря, как показано на правой картинке. Оно должно быть бесконечным.
  3. Проверить целостность обмотки статора можно при помощи прозвонки ее выводов, как показано на левой картинке.
  4. Проверьте цепь между корпусом статора и выводами обмоток. При пробое на корпус, эксплуатировать электроинструмент или мотор запрещено.

Иногда возникает межвитковое замыкание в обмотке, тогда определить его возможно только при помощи специального устройства- прибора проверки якорей.

  • Проверка и ремонт асинхронных .
  • Замена подшипников в электродвигателе
  • Разборка и сборка электродвигателя
  • Видео 27 о электродвигателе 220 В, .

Перемотка коллекторного электродвигателя

Одной из наиболее частых причин обращения в ремонтную мастерскую является перемотка коллекторного электродвигателя. Перемотка может быть сделана как якоря, так и статора. В ремонте нуждаются все типы электродвигателя: крановые, лифтовые, тяговые и многие другие. Также электродвигатели могут быть отечественного и зарубежного производства.

Основные причины перемотки изоляционной обмотки электродвигателя

Итак, главными объектами перемотки оборудования являются статор и якорь. Каждый из них имеет свою собственную изоляционную обмотку. В процессе работы электрический ток подается на эту обмотку, поэтому ее состояние очень важно для работы всего двигателя.

Есть несколько причин срочной перемотки изоляционной обмотки электродвигателя:

  • В результате долгого времени работы обмотка изнашивается и ее сопротивление значительно снижается
  • Обрывы в витковой части
  • Короткое замыкание в межвитковой области
  • Также короткое замыкание на основном корпусе.

Перемотка статора коллекторного электродвигателя

Чаще всего к мастеру приходят за услугой перемотки статора электродвигателя. Потому что он первый страдает при большой и длительной нагрузке на двигатель.

Это довольно объемная и трудозатратная работа. Но при условии качественного выполнения работ профессионального мастера, это значительно сократит денежные расходы, так как приобретение нового оборудования дорогостоящее удовольствие. При этом, если необходимо произвести перемотку статора и якоря, это все равно выгоднее, чем покупка нового электродвигателя. А по своим техническим характеристикам отремонтированная машина не уступает новой.

Соблюдения правил эксплуатации оборудования

При не правильной эксплуатации оборудования и не соблюдения техники безопасности, ремонт приходится делать немного раньше.

Например, к быстрому выходу из эксплуатации может привести:

  • Беспрерывная работа оборудования и, как следствие, сильный перегрев
  • Если быстро вынуть штепсель из розетки
  • Периодические скачки напряжения
  • Попадание влаги на детали машины и возникновение короткого замыкания

При перемотке коллекторного электродвигателя может быть проведен один или несколько видов работ, в зависимости от необходимого конечного результата. Если надо можно сохранить все технические характеристики оборудования, заложенные при изготовлении. Если раньше двигатель уже подвергался ремонту и обмотку уже меняли, то сохраняются все данные текущей схемы. А возможно произвести новый расчет изоляционной обмотки и изменить все технические характеристики.

Процесс перемотки коллекторного электродвигателя.

После проведенной диагностики специалистами и установления необходимости смены изоляционной обмотки, сначала зачищают пространство. А именно удаляют всю старую обмотку. После этого изучают все характеристики старой обмотки и производят расчет для новой изоляции. На этом этапе могут внести все изменения, которые пожелает заказчик. Основополагающим при перемотке статора коллекторного электродвигателя становится:

  • Габариты магнитопровода у двигателя
  • Количество витков
  • Сечение необходимого проводника
Читать еще:  Холодная прокрутка двигателя это

В дальнейшем подготавливают специальные катушки по заранее приготовленному шаблону. Пазы статора зачищают, выкладывают туда катушки, используя для этого специальную схему. Согласно этой же схеме обмотку соединяют, изолируют, пропитывают ее лаком и высушивают в специальной печи. При этом добиваются все рассчитанные ранее технические характеристики.

По такой же изготовленной схеме можно осуществить и перемотку якоря электродвигателя. Но снимать и разбирать коллектор с вала не надо. Это делает работу более быстрой и простой.

После того как был произведен ремонт, коллекторный электродвигатель проходит специальное испытание. Его запускают, измеряют степень нагрузки и определение дальнейшей эксплуатации при правильном использовании.

Виды КД

Классифицировать данные устройства принято по типу питания, в зависимости от этого различают две группы КД:

  1. Постоянного тока. Такие машины отличаются высоким пусковым моментом, плавным управлением частоты вращения и относительно простой конструкцией.
  2. Универсальные. Могут работать как от постоянного, так и переменного источника электроэнергии. Отличаются компактными размерами, невысокой стоимостью и простотой управления.

Первые, делятся на два подвида, в зависимости от организации индуктора он может быть на постоянных магнитах или специальных катушках возбуждения. Они служат для создания магнитного потока, необходимого для образования вращательного момента. КД, где используются катушки возбуждения, различают по типам обмоток, они могут быть:

  • независимыми;
  • параллельными;
  • последовательными;
  • смешанными.

Разобравшись с видами, рассмотрим каждый из них.

КД универсального типа

На рисунке ниже представлен внешний вид электромашины данного типа и ее основные элементы конструкции. Данное исполнение характерно практически для всех КД.

Конструкция универсального коллекторного двигателя

Обозначения:

  • А – механический коммутатор, его также называют коллектором, его функции были описаны выше.
  • В – щеткодержатели, служат для крепления щеток (как правило, из графита), через которые напряжение поступает на обмотки якоря.
  • С – Сердечник статора (набирается из пластин, материалом для которых служит электротехническая сталь).
  • D – Обмотки статора, данный узел относится к системе возбуждения (индуктору).
  • Е – Вал якоря.

У устройств данного типа, возбуждение может быть последовательным и параллельным, но поскольку последний вариант сейчас не производят, мы его не будем рассматривать. Что касается универсальных КД последовательного возбуждения, то типовая схема таких электромашин представлена ниже.

Схема универсального коллекторного двигателя

Универсальный КД может работать от переменного напряжения благодаря тому, что когда происходит смена полярности, ток в обмотках возбуждения и якоря также меняет направление. В результате этого вращательный момент не изменяет своего направления.

Особенности и область применения универсальных КД

Основные недостатки данного устройства проявляются при его подключении к источникам переменного напряжения, что отражается в следующем:

  • снижение КПД;
  • повышенное искрообразование в щеточно-коллекторном узле, и как следствие, его быстрый износ.

Ранее КД широко применялись, во многих бытовых электроприборах (инструмент, стиральные машины, пылесосы и т.д.). На текущий момент производители практически престали использовать данный тип двигателей отдав предпочтение безколлекторным электромашинам.

Теперь рассмотрим коллекторные электромашины, работающие от источников постоянного напряжения.

КД с индуктором на постоянных магнитах

Конструктивно такие электромашины отличаются от универсальных тем, что вместо катушек возбуждения используются постоянные магниты.

Конструкция коллекторного двигателя на постоянных магнитах и его схема

Этот вид КД получил наибольшее распространение по сравнению с другими электромашинами данного типа. Это объясняется невысокой стоимостью вследствие простоты конструкции, простым управлением скорости вращения (зависит от напряжения) и изменением его направления (достаточно изменить полярность). Мощность двигателя напрямую зависит от напряженности поля, создаваемого постоянными магнитами, что вносит определенные ограничения.

Основная сфера применения – маломощные приводы для различного оборудования, часто используется в детских игрушках.

КД на постоянных магнитах с игрушки времен СССР

К числу преимуществ можно отнести следующие качества:

  • высокий момент силы даже на низкой частоте оборотов;
  • динамичность управления;
  • низкая стоимость.

Основные недостатки:

  • малая мощность;
  • потеря магнитами своих свойств от перегрева или с течением времени.

Для устранения одного из основных недостатков данных устройств (старения магнитов) в системе возбуждения используются специальные обмотки, перейдем к рассмотрению таких КД.

Независимые и параллельные катушки возбуждения

Первые получили такое название вследствие того, что обмотки индуктора и якоря не подключаются друг к другу и запитываются отдельно (см. А на рис. 6).

Рисунок 6. Схемы КД с независимой (А) и параллельной (В) обмоткой возбуждения

Особенность такого подключения заключается в том, что питание U и UK должны отличаться, в противном случае н возникнет момент силы. Если невозможно организовать такие условия, то катушки якоря и индуктора подключается параллельно (см. В на рис. 6). Оба вида КД обладают одинаковыми характеристиками, мы сочли возможным объединить их в одном разделе.

Момент силы у таких электромашин высокий при низкой частоте вращения и уменьшается при ее увеличении. Характерно, что токи якоря и катушки независимы, а общий ток является суммой токов, проходящих через эти обмотки. В результат этого, при падении тока катушки возбуждения до 0, КД с большой вероятностью выйдет из строя.

Сфера применения таких устройств – силовые установки с мощностью от 3 кВт.

Положительные черты:

  • отсутствие постоянных магнитов снимает проблему их выхода из строя с течением времени;
  • высокий момент силы на низкой частоте вращения;
  • простое и динамичное управление.

Минусы:

  • стоимость выше, чем у устройств на постоянных магнитах;
  • недопустимость падения тока ниже порогового значения на катушке возбуждения, поскольку это приведет к поломке.

Последовательная катушка возбуждения

Схема такого КД представлена на рисунке ниже.

Схема КД с последовательным возбуждением

Поскольку обмотки включены последовательно, то ток в них будет равным. В результате этого, когда ток в обмотке статора становится меньше, чем номинальный (это происходит при небольшой нагрузке), уменьшается мощность магнитного потока. Соответственно, когда нагрузка увеличивается, пропорционально увеличивается мощность потока, вплоть до полного насыщения магнитной системы, после чего эта зависимость нарушается. То есть, в дальнейшем рост тока в обмотке катушки якоря не приводит к увеличению магнитного потока.

Указанная выше особенность проявляется в том, что КД данного типа непозволительно запускать при нагрузке на четверть меньше номинальной. Это может привести к тому, что ротор электромашины резко увеличит частоту вращения, то есть, двигатель пойдет «в разнос». Соответственно, такая особенность вносит ограничения на сферу применения, например, в механизмах с ременной передачей. Это связано с тем, что при ее обрыве электромашина начинает работать в холостом режиме.

Указанная особенность не распространяется на устройства, чья мощность менее 200 Вт, для них допустимы падения нагрузки вплоть до холостого режима работы.

Преимущества КД с последовательной катушкой, такие же, как у предыдущей модели, за исключением простоты и динамичности управления. Что касается минусов, то к ним следует отнести:

  • высокую стоимость в сравнении с аналогами на постоянных магнитах;
  • низкий уровень момента силы при высокой частоте оборотов;
  • поскольку обмотки статора и возбуждения подключены последовательно, возникают проблемы с управлением скоростью вращения;
  • работа без нагрузки приводит к поломке КД.

Смешанные катушки возбуждения

Как видно из схемы, представленной на рисунке ниже, индуктор на КД данного типа обладает двумя катушками, подключенных последовательно и параллельно обмотке ротора.

Схема КД со смешанными катушками возбуждения

Как правило, одна из катушек обладает большей намагничивающей силой, поэтому она считается, как основная, соответственно, вторая – дополнительная (вспомогательная). Допускается встречное и согласованное включение катушек, в зависимости от этого интенсивность магнитного потока соответствует разности или сумме магнитных сил каждой обмотки.

При встречном включении характеристики КД становятся близкими к соответствующим показателям электромашин с последовательным или параллельным возбуждением (в зависимости от того, какая из катушек является основной). То есть, такое включение актуально, если необходимо получить результат в виде неизменной частоты оборотов или их увеличению при возрастании нагрузки.

Согласованное включение приводит к тому, что характеристики КД будут соответствовать среднему значению показателями электромашин с параллельными и последовательными катушками возбуждения.

Единственный недостаток такой конструкции – самая высокая стоимость в сравнении с другими типами КД. Цена оправдывается благодаря следующими положительными качествами:

  • не устаревают магниты, за отсутствием таковых;
  • малая вероятность выхода из строя при нештатных режимах работы;
  • высокий момент силы на низкой частоте вращения;
  • простое и динамичное управление.

Про короткозамкнутый виток

#1 OFFLINE bodydoc

    • Откуда: Уфа
  • житель Блюза
  • 317 сообщений
  • Регистрация: 15.07.2005
  • Господа, для чего он нужен ясно, вопрос собственно почему один?

    Выбор в основном именно меди с чем то связан?

    • Наверх

    #2 OFFLINE miko

    Читать еще:  Двигатель 21114 плохо заводиться
    • Откуда: casablanca
  • житель Блюза
  • 622 сообщений
  • Регистрация: 14.07.2005
    • Наверх

    #3 ONLINE Stich

    • Откуда: Израиль
  • житель Блюза
  • 5 522 сообщений
  • Регистрация: 26.01.2007
  • думается мне речь идёт о намотке катушки ДГ

    • Наверх

    #4 OFFLINE Prof.Nimnul

    • Откуда: Питер
  • житель Блюза
  • 6 592 сообщений
  • Регистрация: 02.01.2007
  • Как только Вы увидите, как он выглядит — то вопрос отпадёт . Медь — ибо лучше делает КЗ, чем алюминий.

    Помирать, так с Музыкой

    • Наверх

    #5 OFFLINE dyno

    • Откуда: Минск, Беларусь
  • житель Блюза
  • 5 711 сообщений
  • Регистрация: 30.10.2009
  • Скорее про керн.

    • Наверх

    #6 OFFLINE Lens_yc

    • Откуда: Санкт-Петербург
  • житель Блюза
  • 357 сообщений
  • Регистрация: 20.09.2010
    • Наверх

    #7 OFFLINE bodydoc

    • Откуда: Уфа
  • житель Блюза
  • 317 сообщений
  • Регистрация: 15.07.2005
  • Потому что именно медь самый доступный и подходящий для формовки в МС динамика металл, являющийся диамагнетиком. Алюминий парамагнетик.

    Лучший ответ про медь, спасибо, почему именно медь,встало на своё место!

    Тонкая медь, надетая как стаканчик на керн,всего лишь вариант исполнения короткозамкнутого витка, коих несколько.

    Осталась часть вопроса про единичность витка, то что он обычно один и конструктивно кольцо а не к примеру два три витка меди, с чем может быть свазано кроме экономии и простоты?

    • Наверх

    #8 ONLINE pitbull777

    • Откуда: Краснодар
  • житель Блюза
  • 8 714 сообщений
  • Регистрация: 25.10.2006
  • Лучший ответ про медь, спасибо, почему именно медь,встало на своё место!

    Тонкая медь, надетая как стаканчик на керн,всего лишь вариант исполнения короткозамкнутого витка, коих несколько.
    Осталась часть вопроса про единичность витка, то что он обычно один и конструктивно кольцо а не к примеру два три витка меди, с чем может быть свазано кроме экономии и простоты?

    В лучших динамиках колец именно 3 отдельных медных кольца в некоторых других топовых 2 .Связано с ценой и простотой изготовления и сборки .

    Сообщение отредактировал: pitbull777 — 05 Май 2019 — 11:58

    • Наверх

    #9 OFFLINE Lens_yc

    • Откуда: Санкт-Петербург
  • житель Блюза
  • 357 сообщений
  • Регистрация: 20.09.2010
  • Лучший ответ про медь, спасибо, почему именно медь,встало на своё место!

    Тонкая медь, надетая как стаканчик на керн,всего лишь вариант исполнения короткозамкнутого витка, коих несколько.
    Осталась часть вопроса про единичность витка, то что он обычно один и конструктивно кольцо а не к примеру два три витка меди, с чем может быть свазано кроме экономии и простоты?

    • Наверх

    #10 OFFLINE bodydoc

    • Откуда: Уфа
  • житель Блюза
  • 317 сообщений
  • Регистрация: 15.07.2005
  • Назовите как хотите, кольцо Фарадея, царствие ему небесное, это виток катушки индуктивности, ну то есть виток проводника в магнитном поле создающий ЭДС, куда она девается это отдельный вопрос. Но как не крути, или не магнить, как любой виток в магнитном поле, он будет иметь свою индуктивность , не иную чем виток! Да, с разным сечением, высотой и пр но 1-н виток. !

    Да понятно, что эффективность этого витка максимальна в непосредственной близости от катушки, поэтому медный ****** натянутый на керн, максимально эффективен, НО! ЭТО ОДИН ВИТОК.

    Стабилизирующие алюминиевые кольца, да. Это тоже понятно + ещё и охлаждение, но это опять 1 виток!

    Господа, не хочу никого обидеть, но как реализовать и замкнуть несколько витков это песня другая, вопрос, в другом!

    По всем формулам, а они так же работают и в этом месте, сила ЭДС, а равно и эффект ради которого эти кольца делают, ну как не крути зависит от количества витков.

    Если я не прав , поправьте!

    • Наверх

    #11 ONLINE pitbull777

    • Откуда: Краснодар
  • житель Блюза
  • 8 714 сообщений
  • Регистрация: 25.10.2006
  • Назовите как хотите, кольцо Фарадея, царствие ему небесное, это виток катушки индуктивности, ну то есть виток проводника в магнитном поле создающий ЭДС, куда она девается это отдельный вопрос. Но как не крути, или не магнить, как любой виток в магнитном поле, он будет иметь свою индуктивность , не иную чем виток! Да, с разным сечением, высотой и пр но 1-н виток. !

    Да понятно, что эффективность этого витка максимальна в непосредственной близости от катушки, поэтому медный ****** натянутый на керн, максимально эффективен, НО! ЭТО ОДИН ВИТОК.

    Стабилизирующие алюминиевые кольца, да. Это тоже понятно + ещё и охлаждение, но это опять 1 виток!

    Господа, не хочу никого обидеть, но как реализовать и замкнуть несколько витков это песня другая, вопрос, в другом!

    По всем формулам, а они так же работают и в этом месте, сила ЭДС, а равно и эффект ради которого эти кольца делают, ну как не крути зависит от количества витков.

    Если я не прав , поправьте!

    Давно уже все реализовано 3 медных кольца 2 кольца стоят выше и ниже Т образной части керна (по сути выше и ниже зазора ) и одно кольцо на основании керна это в мидбасах Raveletor 15W 18W 22W и т.д и в мидбасах Classic кроме 18W8542 (и их разновидностей у них лямбда мотор керн полностью накрыт медным рукавом ) .По два кольца cтоит у Seas Excel , а у Scanspeak Illuminator стоит 2 рукава один сверху другой снизу .

    • Наверх

    #12 OFFLINE bodydoc

    • Откуда: Уфа
  • житель Блюза
  • 317 сообщений
  • Регистрация: 15.07.2005
  • Про медные кольца в разных местах кернов и магнитных зазорах знаю.

    Видимо плохо объясняю.

    Этот виток, есть один виток катушки индуктивности. Токи в нём появляются от движения магнитного поля катушки. Работает этот виток оттормаживая поток катушки, стабилизируя сопротивление и бла бла бла.. Теперь основной вопрос: сила этой «работы» = индукция витка (одновитковой катушки) L=W*Ф/i где Ф и i в условиях одной магнитной системы одинаковы в одной системе катушка керн, а вот W-число витков катушки, наипрямейшим образом влияет на индуктивность. Вот вопрос в этом и заключается, почему один?

    Хотя по сути 3 кольца и дают троекратное увеличение индукции КЗ-витка!

    Да ещё и как божья роса понятно что наибольшая эффективность КЗ на керне. Но это же ОДИНВИТОК мазафака. Вот суть вопроса.

    • Наверх

    #13 OFFLINE Prof.Nimnul

    • Откуда: Питер
  • житель Блюза
  • 6 592 сообщений
  • Регистрация: 02.01.2007
  • Потому что чем меньше индуктивности и активное сопротивление этого «витка» — тем лучше он выполняет свою функцию. А вытеснение и формирование манитного поля и вовсе зависит только от его материала, количества и расположения.

    Помирать, так с Музыкой

    • Наверх

    #14 OFFLINE bodydoc

    • Откуда: Уфа
  • житель Блюза
  • 317 сообщений
  • Регистрация: 15.07.2005
  • Хммммммм

    • Наверх

    #15 ONLINE pitbull777

    • Откуда: Краснодар
  • житель Блюза
  • 8 714 сообщений
  • Регистрация: 25.10.2006
  • Про медные кольца в разных местах кернов и магнитных зазорах знаю.

    Видимо плохо объясняю.

    Этот виток, есть один виток катушки индуктивности. Токи в нём появляются от движения магнитного поля катушки. Работает этот виток оттормаживая поток катушки, стабилизируя сопротивление и бла бла бла.. Теперь основной вопрос: сила этой «работы» = индукция витка (одновитковой катушки) L=W*Ф/i где Ф и i в условиях одной магнитной системы одинаковы в одной системе катушка керн, а вот W-число витков катушки, наипрямейшим образом влияет на индуктивность. Вот вопрос в этом и заключается, почему один?

    Хотя по сути 3 кольца и дают троекратное увеличение индукции КЗ-витка!

    Да ещё и как божья роса понятно что наибольшая эффективность КЗ на керне. Но это же ОДИНВИТОК мазафака. Вот суть вопроса.

    1 потому что короткозамкнутый .Он конструктивно другим не возможен .Ну и самое главное почему он один если их 3 .ТО есть он не один .

    Сообщение отредактировал: pitbull777 — 08 Май 2019 — 23:54

    • Наверх

    #16 OFFLINE bodydoc

    • Откуда: Уфа
  • житель Блюза
  • 317 сообщений
  • Регистрация: 15.07.2005
  • Возможно много, то что кажется не возможным.

    Но как выясняется смыла нет в увеличении индуктивности этого витка.

    Полагаю что мои знания всё же меньше чем у старших товарищей, приму как сказано выше!

    Благодарю за ваши мысли на эту тему, и конечно же буду благодарен опытным товарищам за объективную информацию по этому предмету.

    • Наверх

    #17 OFFLINE prohozhi

    • Откуда: Московия
  • житель Блюза
  • 7 130 сообщений
  • Регистрация: 15.07.2005
  • Кстати, если сделать короткозамкнутый виток тонким и прикрепить к нему излучатель — он начнет петь.

    • Наверх

    #18 OFFLINE bodydoc

    • Откуда: Уфа
  • житель Блюза
  • 317 сообщений
  • Регистрация: 15.07.2005
  • Ссылка на основную публикацию
    ВсеИнструменты
    Adblock
    detector