Stejnosměrný elektromotor – RadioRadar

Stejnosměrný motor je jednotka, která přeměňuje energii stejnosměrného proudu na mechanický pohyb, nejčastěji na pohyb rotační.

Odrůdy a typy stejnosměrných motorů (DMC)

V současné době jsou známy následující typy stejnosměrných strojů:

Unipolární (mají nízkou účinnost, a proto se nepoužívají v každodenním životě);
Sběratel (hlavní kategorie DPT);
Střídavé (v podstatě se jedná o modifikaci kartáčových motorů, kde je kolektor nahrazen speciální elektronickou jednotkou s měniči).

Sběratel DPT se dělí na:

Univerzální (vhodné pro stejnosměrný i střídavý proud);
Jedno-, dvou-, tří-, čtyř-, osmikolektor (liší se konfigurací vnitřních součástí a počtem fází proudu);
S permanentními magnety;
S elektrickými magnety.

Elektromagnety zase mohou fungovat podle následujících schémat:

S nezávislým buzením;
S konzistentním,
Paralelní,
Smíšené zapojení vinutí.

Hlavní součásti DPT

Všechny stejnosměrné elektromotory jsou založeny na struktuře statoru a rotoru:

1. Stator (induktor) je stacionární konstrukce, na které jsou umístěny permanentní magnety nebo elektrické cívky, které vytvářejí elektromagnetické pole. Minimální počet tyčí jsou 2.

2. Rotor (neboli kotva) je rotační konstrukce. Obvykle se skládá ze sady cívek umístěných zvláštním způsobem na centrální ose. Rotor musí mít alespoň 2 magnetické póly.

3. Kolektor je sousední jednotka zodpovědná za aktivaci napájení jedné nebo druhé cívky rotoru. Nejčastěji se používá kartáčové provedení, kdy jsou dva kontakty přitlačeny k vodivým sektorům (lamelám) na kotvě.

Všechny hlavní prvky lze vidět na obrázku níže.

Rýže. 1. Stejnosměrný motor

Aby byl proces snazší pochopit, provoz DPT je nejlepší zvážit na příkladu dvoupólového rotoru.

Rýže. 2. Dvoupólový rotor

Při přivedení kladného napětí na vinutí (rotor) umístěné v akčním poli magnetu (statoru) s pólem N otočeným dovnitř cívka generuje elektromagnetické pole stejné polarity. Cívka je odražena od magnetu a začíná se pohybovat. Když cívka opustí pole působení magnetu, její kontakt se otevře a přívod proudu se zastaví. Do pole působnosti magnetu vstupuje další cívka, v tuto chvíli naráží kartáč komutátorové jednotky na lamelu nové cívky a nyní je na ni přivedeno napětí. Proces se opakuje. Totéž se děje s tyčí S.

Permanentní magnety lze nahradit elektrickými cívkami, lze zvýšit počet cívek na kotvě a na rotoru. Kolektor lze nahradit elektronickou řídicí jednotkou, která bude řídit přívod proudu do určitých cívek, přičemž aktuální úhel natočení hřídele bude analyzován speciálním senzorem.

Schéma zapojení závisí na počtu použitých fází (u vícekolektorových) a také na způsobu buzení (relevantní pro statory s elektromagnety).

Uvažujme zapojení pro DPT s elektrickými induktory (statory na elektromagnetech):

1. Nezávislé připojení

Rýže. 3. Nezávislé připojení

Nezávislé zdroje napětí slouží k eliminaci případných rázů v silovém obvodu při otáčení rotoru (spotřeba probíhá ve vlnách). Toto schéma je ideální pro přesné řízení rychlosti.

2. Paralelní připojení

Rýže. 4. Paralelní připojení

Od nezávislých se liší pouze tím, že stator a vinutí kotvy (rotoru) jsou připojeny ke stejnému zdroji napětí.

Přečtěte si více

Jak namazat panty dveří, aby neskřípaly? Typy maziv pro panty interiérových dveří

Nejběžnější schéma připojení.

3. Sekvenční zařazení

Rýže. 5. Sekvenční připojení

Tento přístup se používá v případech, kdy je vyžadován plynulý (měkký) rozběh elektromotoru. Při sériovém zapojení bude proud protékající cívkami statoru a rotoru stejný a bez zátěže může tato situace vést k překročení jmenovitých otáček. Musíme být opatrní.

Rýže. 6. Smíšená inkluze

Používá se velmi zřídka. Zde je jedno nebo více statorových vinutí zapojeno paralelně a zbytek sériově.

Ke změně rychlosti otáčení stejnosměrných motorů stačí použít seřizovací odpory ve správných částech obvodů.

Jak a kam instalovat odpor, viz níže.

Rýže. 7. Nastavení rychlosti

Aby se hřídel stejnosměrného motoru otáčela v opačném směru, jednoduše změňte polaritu napájecího zdroje.

S tímto jednoduchým obvodem můžete ovládat stejnosměrný motor pouze dvěma tlačítky. Každé z nich slouží k otáčení motoru jedním nebo druhým směrem. Zařízení je schopno ovládat výkonný motor, přičemž kontakty tlačítek se nespálí ani nezalepí.

Детали

Tranzistory IRFZ44N — 2 kusy — http://ali.pub/5ct567

systém

Jak je z diagramu patrné, používají se tranzistory s různou vodivostí, které jsou vzájemně propojeny v jednom můstku. Vizuálně lze diagram rozdělit na levou a pravou stranu, které jsou si strukturně navzájem shodné.
Zpočátku jsou všechny horní tranzistory otevřené a spodní jsou zavřené. V důsledku toho jsou oba kontakty motoru napájeny kladným pólem ze zdroje. V důsledku toho je hřídel motoru nehybná. Jakmile stisknete například levé tlačítko, horní tranzistor v jeho obvodu se uzavře a spodní se otevře. V důsledku toho se na jednom z kontaktů motoru objeví záporný pól napájení a motor se rozběhne. Pokud tlačítko uvolníte, motor se zastaví. A pokud stisknete pravé tlačítko, motor se bude otáčet opačným směrem.