Μοτέρ DC εναντίον Γεννήτριας DC
Η βασική εσωτερική δομή του κινητήρα συνεχούς ρεύματος και της γεννήτριας συνεχούς ρεύματος είναι η ίδια και λειτουργεί σύμφωνα με τους νόμους επαγωγής του Faraday. Ωστόσο, ο τρόπος λειτουργίας του κινητήρα συνεχούς ρεύματος είναι διαφορετικός από τον τρόπο λειτουργίας των χειριστών γεννήτριας DC. Αυτό το άρθρο εξετάζει πιο προσεκτικά τη δομή του κινητήρα DC και της γεννήτριας και τον τρόπο λειτουργίας και των δύο και, τέλος, τονίζει τη διαφορά μεταξύ κινητήρα DC και γεννήτριας.
Περισσότερα για τη Γεννήτρια DC
Οι γεννήτριες έχουν δύο εξαρτήματα περιελίξεων. Ο ένας είναι ο οπλισμός, ο οποίος παράγει τον ηλεκτρισμό μέσω της ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής, και ο άλλος είναι το στοιχείο πεδίου, το οποίο δημιουργεί ένα στατικό μαγνητικό πεδίο. Όταν ο οπλισμός κινείται σε σχέση με το πεδίο, προκαλείται ρεύμα λόγω της αλλαγής ροής γύρω του. Το ρεύμα είναι γνωστό ως επαγόμενο ρεύμα και η τάση που το οδηγεί είναι γνωστή ως ηλεκτροκινητήρια δύναμη. Η επαναλαμβανόμενη σχετική κίνηση που απαιτείται για αυτή τη διαδικασία λαμβάνεται με την περιστροφή ενός συστατικού σε σχέση με το άλλο. Το περιστρεφόμενο τμήμα ονομάζεται ρότορας και το ακίνητο μέρος ονομάζεται στάτορας. Ο ρότορας έχει σχεδιαστεί ως οπλισμός και το στοιχείο πεδίου είναι ο στάτορας. Καθώς ο ρότορας κινείται, η ροή ποικίλλει ανάλογα με τη σχετική θέση του ρότορα και του στάτορα, όπου η μαγνητική ροή που συνδέεται με τον οπλισμό μεταβάλλεται σταδιακά και αλλάζει πολικότητα.
Ελαφρά αλλαγή στη διαμόρφωση των ακροδεκτών επαφής του οπλισμού επιτρέπει μια έξοδο που δεν αλλάζει την πολικότητα. Μια τέτοια γεννήτρια είναι γνωστή ως γεννήτρια DC. Ο μεταγωγέας, το πρόσθετο εξάρτημα που προστίθεται στις επαφές του οπλισμού, διασφαλίζει ότι η πολικότητα του ρεύματος στο κύκλωμα αλλάζει κάθε μισό κύκλο του οπλισμού.
Η τάση εξόδου του οπλισμού γίνεται ημιτονοειδής κυματομορφή, λόγω της επαναλαμβανόμενης αλλαγής της πολικότητας του πεδίου σε σχέση με τον οπλισμό. Ο μεταγωγέας επιτρέπει την αλλαγή των ακροδεκτών επαφής του οπλισμού στο εξωτερικό κύκλωμα. Οι βούρτσες συνδέονται στους ακροδέκτες επαφής του οπλισμού και χρησιμοποιούνται δακτύλιοι ολίσθησης για να διατηρηθεί η ηλεκτρική σύνδεση μεταξύ του οπλισμού και του εξωτερικού κυκλώματος. Όταν η πολικότητα του ρεύματος του οπλισμού αλλάζει, αντισταθμίζεται αλλάζοντας την επαφή με τον άλλο δακτύλιο ολίσθησης, που επιτρέπει στο ρεύμα να ρέει προς την ίδια κατεύθυνση.
Επομένως, το ρεύμα μέσω του εξωτερικού κυκλώματος είναι ένα ρεύμα που δεν αλλάζει την πολικότητα με το χρόνο, εξ ου και το όνομα συνεχές ρεύμα. Το ρεύμα είναι χρονικά μεταβαλλόμενο, ωστόσο, θεωρείται ως παλμοί. Για να αντιμετωπιστεί αυτό το φαινόμενο κυματισμού, πρέπει να γίνει ρύθμιση τάσης και ρεύματος.
Περισσότερα για τον κινητήρα DC
Τα κύρια μέρη του κινητήρα συνεχούς ρεύματος είναι παρόμοια με τη γεννήτρια. Ένας ρότορας είναι ένα εξάρτημα που περιστρέφεται και ένας στάτορας είναι το εξάρτημα που είναι ακίνητο. Και οι δύο έχουν περιελίξεις πηνίου για να δημιουργήσουν ένα μαγνητικό πεδίο και η απώθηση του μαγνητικού πεδίου δημιουργεί τον ρότορα να κινηθεί. Το ρεύμα διοχετεύεται στον ρότορα μέσω δακτυλίων ολίσθησης ή χρησιμοποιούνται μόνιμοι μαγνήτες. Η κινητική ενέργεια του ρότορα που παρέχεται στον άξονα που είναι συνδεδεμένος με τον ρότορα και η παραγόμενη ροπή λειτουργούν ως η κινητήρια δύναμη του μηχανήματος.
Υπάρχουν δύο τύποι κινητήρων συνεχούς ρεύματος σε χρήση, και είναι ο ηλεκτροκινητήρας DC Brushed και ο ηλεκτροκινητήρας DC χωρίς ψήκτρες. Η θεμελιώδης φυσική αρχή πίσω από τη λειτουργία των γεννητριών DC και των κινητήρων συνεχούς ρεύματος είναι η ίδια.
Στους βουρτσισμένους κινητήρες, οι βούρτσες χρησιμοποιούνται για τη διατήρηση της ηλεκτρικής συνδεσιμότητας με την περιέλιξη του ρότορα και η εσωτερική εναλλαγή αλλάζει τις πολικότητες του ηλεκτρομαγνήτη για να διατηρείται σταθερή η περιστροφική κίνηση. Στους κινητήρες συνεχούς ρεύματος, ως στάτορες χρησιμοποιούνται μόνιμοι ή ηλεκτρομαγνήτες. Σε έναν πρακτικό κινητήρα συνεχούς ρεύματος, η περιέλιξη του οπλισμού αποτελείται από έναν αριθμό πηνίων σε σχισμές, καθένα από τα οποία εκτείνεται για το 1/p της περιοχής του ρότορα για τους πόλους p. Σε μικρούς κινητήρες, ο αριθμός των πηνίων μπορεί να είναι έως έξι, ενώ στους μεγάλους κινητήρες μπορεί να είναι έως και 300. Τα πηνία είναι όλα συνδεδεμένα σε σειρά και κάθε διασταύρωση συνδέεται σε μια ράβδο μεταγωγέα. Όλα τα πηνία κάτω από τους πόλους συμβάλλουν στην παραγωγή ροπής.
Σε μικρούς κινητήρες συνεχούς ρεύματος, ο αριθμός των περιελίξεων είναι μικρός και δύο μόνιμοι μαγνήτες χρησιμοποιούνται ως στάτορας. Όταν απαιτείται μεγαλύτερη ροπή, ο αριθμός των περιελίξεων και η ισχύς του μαγνήτη αυξάνονται.
Ο δεύτερος τύπος είναι οι κινητήρες χωρίς ψήκτρες, οι οποίοι έχουν μόνιμους μαγνήτες καθώς ο ρότορας και οι ηλεκτρομαγνήτες τοποθετούνται στον ρότορα. Ένα τρανζίστορ υψηλής ισχύος φορτίζει και οδηγεί τους ηλεκτρομαγνήτες.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ κινητήρα DC και Γεννήτριας DC;
• Η βασική εσωτερική δομή του κινητήρα και της γεννήτριας είναι η ίδια και λειτουργεί σύμφωνα με τους νόμους επαγωγής του Faraday.
• Η γεννήτρια έχει είσοδο μηχανικής ενέργειας και δίνει έξοδο συνεχούς ρεύματος ενώ ο κινητήρας έχει είσοδο ρεύματος συνεχούς ρεύματος και μηχανική έξοδο.
• Και τα δύο χρησιμοποιούν μηχανισμό εναλλαγής. Οι κινητήρες συνεχούς ρεύματος χρησιμοποιούν τους μεταγωγείς για να αλλάξουν την πολικότητα του μαγνητικού πεδίου, ενώ η γεννήτρια συνεχούς ρεύματος τους χρησιμοποιεί για να αντιμετωπίσει την επίδραση της πόλωσης και να μετατρέψει την έξοδο από τον οπλισμό σε σήμα DC.
• Μπορούν να θεωρηθούν ότι η ίδια συσκευή λειτουργεί με δύο διαφορετικούς τρόπους.
