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DC 모터 여자 권선이 극의 코어에 있고 직류로 전원이 공급되는 전기 기계라고합니다.

디자인

자속은 북극 N에서 전기자를 통해 남극 S로 이동하고 요크를 통해 다시 북극으로 이동합니다. 폴과 요크의 코어도 강자성 재료로 만들어집니다. DC 전기 기계는 두 가지 주요 부분으로 구성됩니다.

고정 부품(인덕터);
회전 부분(드럼 권선이 있는 앵커).

무화과. 16.1은 DC 기계의 구조도를 보여줍니다.

DC 모터
쌀. 16.1. 직류의 구조도.

인덕터는 강자성 재료로 만들어진 원통형 프레임(1)과 프레임에 고정된 여자 권선(2)이 있는 극으로 구성됩니다. 여자 권선은 주 자속을 생성합니다.

자속은 프레임에 장착된 영구 자석에 의해 생성될 수 있습니다. 전기자는 코어 3, 권선 4, 코어 홈에 놓인 컬렉터 5 요소로 구성됩니다.

와류점에 대한 DC 기계의 손실을 줄이기 위해 전기자 코어는 서로 절연된 전기 강판으로 조립됩니다.

모델에서 DC 기계의 작동을 고려하십시오(그림 16.2). 여기서 1은 인덕터의 극, 2는 전기자, 3은 도체, 4는 접촉 브러시입니다.

DC 모터
쌀. 16.2. DC 기계 모델

전기자 권선의 도체는 전기자 표면에 있습니다. 접점 브러시는 극 사이의 중간에 그려진 기하학적 중립 선에 배치됩니다. 기계의 전기자는 화살표로 표시된 방향으로 회전합니다. 전기자 권선의 도체에서 유도되는 EMF의 방향은 오른손 법칙에 의해 결정됩니다.

무화과. 16.2에서 십자 표시는 우리에게 향하는 EMF를 나타내고, 점은 우리에게 향하는 EMF를 나타냅니다. 컨덕터는 상호 연결되어 EMF가 추가됩니다. 이를 위해 한 극의 영역에 위치한 도체의 끝은 반대 극성의 극 영역에 위치한 도체의 끝과 직렬로 연결됩니다.

직렬로 연결된 두 도체는 하나의 회전 또는 하나의 코일을 형성합니다. 한 극의 영역에 위치한 도체의 EMF는 크기가 다릅니다. 극 중앙 아래에 위치한 도체에서 가장 큰 EMF가 유도되고 기하학적 중성선에 위치한 도체에서 XNUMX과 같은 EMF가 유도됩니다. 모든 권선 도체가 특정 규칙에 따라 직렬로 연결되면 전기자 권선의 결과 EMF는 XNUMX이고 권선에 전류가 없습니다. 접점 브러시는 전기자 권선을 두 개의 병렬 분기로 나눕니다. 상부 병렬 분기에서는 한 방향의 EMF가 반대 방향으로 하부 병렬 분기에서 유도됩니다. 접촉 브러시에 의해 제거된 EMF는 브러시 사이에 위치한 도체의 기전력의 합과 같습니다. 병렬 분기에서 동일한 emfs가 서로 반대 방향으로 작동합니다.

작동 원리

접촉 브러시에 의해 제거된 EMF는 브러시 사이에 위치한 도체의 기전력의 합과 같습니다. 병렬 분기에서 동일한 emfs가 서로 반대 방향으로 작동합니다.

무화과. 16.3은 전기자 권선의 등가 회로를 보여줍니다.

DC 모터
쌀. 16.3. DC 기계의 전기자 권선의 등가 회로

전기자 저항 권선에 연결하면 병렬 분기에서 동일한 전류가 발생합니다. 저항 R을 통해_H 전류가 흐른다_Я. 전기자 권선의 EMF는 전기자 n의 회전 주파수에 비례합니다.₂ 인덕터 Ф의 자속:

(16.1)

여기서 C_e - 끊임없는.

실제 DC 전기 기계에서는 수집기라는 특수 접촉 장치가 사용됩니다. 컬렉터는 전기자 코어와 동일한 샤프트에 설치되며 전기자 샤프트와 서로 분리된 별도의 동판으로 구성됩니다. 각 판은 전기자 권선의 하나 이상의 도체에 연결됩니다. 고정 접점 브러시가 컬렉터에 중첩됩니다. 접촉 브러시를 사용하여 회전 전기자 권선이 DC 네트워크 또는 부하에 연결됩니다.

모터의 전기자에 전압이 가해지면 전기자 권선에 전류 I가 나타납니다._я. 전류가 인덕터의 자기장과 상호 작용하면 전자기 토크가 발생합니다.

(16.2)

여기서 C_м - 엔진 설계에 따른 계수.

무화과. 16.4는 DC 모터를 개략적으로 보여 주며 전기자 권선 도체가 강조 표시되어 있습니다.

쌀. 16.4. 전용 전기자 권선 컨덕터가 있는 DC 모터의 다이어그램

도체의 전류는 우리에게서 멀어집니다. 전자기 토크의 방향은 왼손 법칙에 의해 결정됩니다. 앵커는 시계 반대 방향으로 회전합니다. 전기자 권선의 도체에서 EMF가 유도되며 그 방향은 오른손 법칙에 의해 결정됩니다. 이 EMF는 전기자 전류에 대한 방향이며 카운터 EMF라고 합니다. 정상 상태에서 전자기 토크 M_어. 반대 제동 토크 M에 의해 균형을 이룹니다.₂ 회전 메커니즘:

쌀. 16.5. 모터 전기자 등가 회로

무화과. 16.5는 모터 전기자 권선의 등가 회로를 보여줍니다.

DC 모터
쌀. 16.5. 모터 전기자 등가 회로

EMF는 전기자 전류와 반대 방향입니다. Kirchhoff의 두 번째 법칙에 따르면

어디서 왔어?

(16.3)

방정식 (16.3)을 엔진의 기본 방정식이라고 합니다. 방정식 (16.3)에서 다음 공식을 얻을 수 있습니다.

(16.4)

(16.5)

자속 Ф는 여기 전류 I에 따라 달라집니다._в여자 권선에서 생성됩니다.

공식 (16.5)에서 DC 모터의 속도 n₂ 다음과 같은 방법으로 조정할 수 있습니다:

방법 1 - 여자 권선 회로에서 가변 저항을 사용하여 여자 전류를 변경합니다.
방법 2 - 전기자 권선의 단자에서 전압 U를 변경합니다.
방법 3 - 기계의 자속을 변경합니다.

모터의 회전 방향을 반대 방향(모터 역방향)으로 변경하려면 전기자 또는 인덕터 권선의 전류 방향을 변경해야 합니다.

저자: Koryakin-Chernyak S.L.

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