DO silnik jest urządzeniem elektrycznym który przekształca wejście elektryczne w wyjście mechaniczne, gdzie wejście elektryczne może mieć postać prądu lub napięcia, a wyjście mechaniczne może mieć postać momentu obrotowego lub siły. Silnik składają się z dwóch głównych części, mianowicie stojana i wirnika, gdzie stojan jest nieruchomą częścią silnika, a wirnik jest częścią obrotową silnika. Silnik, który działa na zasadzie odpychania, jest znany jako silnik odpychający, w którym odpychanie odbywa się między dwoma polami magnetycznymi stojana lub wirnika. Silnik odpychający to jednofazowy silnik.

Co to jest silnik odpychania?

Definicja: Silnik odpychający to jednofazowy silnik elektryczny, który zapewnia wejściowy prąd przemienny (prąd przemienny). Głównym zastosowaniem silnika odpychającego są pociągi elektryczne. Uruchamia się jako silnik odpychający i działa jako silnik indukcyjny, w którym moment rozruchowy powinien być wysoki dla silnika odpychającego i bardzo dobre właściwości jezdne dla silnika indukcyjnego.

Budowa silnika odpychającego

Jest to jednofazowy silnik prądu przemiennego, który składa się z rdzenia biegunowego będącego biegunem północnym i południowym magnesu. Konstrukcja tego silnika jest podobna do silnika indukcyjnego dwufazowego i Silnik serii DC. Wirnik i stojan to dwa główne elementy silników, które są sprzężone indukcyjnie. Uzwojenie polowe (lub uzwojenie rozproszone lub stojan) jest podobne do uzwojenia głównego silnika indukcyjnego dwufazowego. Stąd strumień jest równomiernie rozłożony, a szczelina między stojanem a wirnikiem jest zmniejszona, a reluktancja jest również zmniejszona, co z kolei poprawia współczynnik mocy.

Wirnik lub twornik jest podobny do silnika szeregowego DC, który jest wyposażony w uzwojenie bębnowe połączone z komutatorem, gdzie komutator jest z kolei połączony ze szczotkami węglowymi, które są zwarte. Mechanizm uchwytu szczotek zapewnia zmienny wał korbowy do zmiany kierunku lub ustawienia szczotek wzdłuż osi. Stąd moment obrotowy wytwarzany podczas tego procesu pomaga kontrolować prędkość. Energia w silniku odpychającym jest przenoszona przez transformator działanie lub przez działanie indukcyjne (gdzie emf jest przenoszony między stojanem na wirnik).

konstrukcja-odpychania-kopii-silnika

Zasada działania

Silnik odpychający działa na zasadzie odpychania, w którym dwa bieguny magnesu odpychają się. Zasadę działania silnika odpychającego można wyjaśnić na podstawie 3 przypadków α, w zależności od położenia magnesu, w następujący sposób.

Przypadek (i) : Kiedy α = 90⁰

Załóżmy, że szczotki „C i D” są ustawione pionowo pod kątem 90 stopni, a wirnik ustawiony poziomo wzdłuż osi d (osi pola), która jest kierunkiem przepływu prądu. Z zasady Prawo Lenza, wiemy, że indukowane emf zależy głównie od strumienia stojana i kierunku prądu (który jest oparty na wyrównaniu szczotek). Dlatego emf netto szczotki od „C do D” wynosi „0”, jak pokazano na schemacie, co jest przedstawione jako „x” i „.” Nie ma przepływu prądu w wirniku, więc Ir = 0. Gdy nie prąd przepływa przez wirnik, a następnie działa jako transformator z otwartym obwodem. Dlatego prąd stojana Is = mniejszy. Kierunek pola magnetycznego przebiega wzdłuż osi szczotki, gdzie oś stojana i wirnika są przesunięte fazowo o 180 stopni, generowany moment obrotowy wynosi „0”, a wzajemna indukcja indukowana w silniku wynosi „0”.

Pozycja 90 stopni

Domy (ii) : Gdy α = 0⁰

Teraz szczotki „C i D” są ustawione wzdłuż osi d i są zwarte. Dlatego też siła netto indukowana w silniku jest bardzo wysoka, co generuje strumień między uzwojeniami. Wartość emf netto można przedstawić jako „x” i „.”, Jak pokazano na rysunku. Jest podobny do zwartego transformatora. Gdzie prąd stojana i wzajemna indukcja są maksymalne, co oznacza, że Ir = Is = maksimum. Na rysunku możemy zaobserwować, że pola stojana i wirnika mają przeciwną fazę o 180 stopni, co oznacza, że generowany moment obrotowy będzie się przeciwstawiał, więc wirnik nie będzie się obracał.

α = 0 kąt

Przypadek (iii): Gdy α = 450

Gdy szczotki „C i D” są nachylone pod pewnym kątem (45 stopni), a szczotki są zwarte. Załóżmy, że wirnik (oś szczotki) jest nieruchomy, a stojan jest obrócony. Uzwojenie stojana jest reprezentowane jako liczba efektywnych zwojów „Ns”, a przepływający prąd to „Is”, pole wytwarzane przez stojan jest skierowane w kierunku „Is Ns”, który jest MMF stojana, jak pokazano na rysunku. MMF (siła magnetomotoryczna) jest rozdzielana na dwie składowe (MMF1 i MMF2), gdzie MMF1 jest wraz z kierunkiem szczotki (Is Nf), a MMF2 jest prostopadła do kierunku szczotki (Is Nt), który jest kierunkiem transformatora, a 'α „to kąt między„ Is Nt ”i„ Is Nf ”. Stąd strumień wytwarzany przez to pole na dwa składniki to „Is Nf” i „Is Nt”. Emf indukowany w wirniku wytwarza strumień wzdłuż osi q.

kąt nachylenia

Pole wytwarzane przez wirnik wzdłuż osi szczotki jest matematycznie reprezentowane w następujący sposób

Czy Nt = Is Ns cos α ……… .. 1

Nt = Ns Cos α ………… 2

Nf = Ns Sin α ………… 3

Ponieważ oś magnetyczna „T” i oś szczotki pokrywają się z MMF wirnika, który znajduje się wzdłuż osi szczotki jest równy strumieniowi wytwarzanemu przez stojan.

wyprowadzanie momentu obrotowego

Równanie momentu obrotowego podano jako

Ґ α (MMF osi d stojana) * (MMF wirnika osi q) ……… .4

Ґ α (Is Ns Sin α) (Is Ns cos α) ……… ..5

Ґ α I 2s N 2s Sin α cos α [wiemy, że Sin2 α = 2 Sin α cos α] ……… .6

Ґ α ½ (I 2s N 2s Sin2 α) …… .7

Ґ α K I 2s N 2s Sin2 α [Gdy α = 0 Moment obrotowy = 0 ………. .8

K = stała wartość α = π / 4 Moment obrotowy = maksymalny

Reprezentacja graficzna

W praktyce jest to problem, który można przedstawić w formacie graficznym, gdzie oś X jest reprezentowana jako „α”, a oś Y jest reprezentowana jako „bieżąca”.

Reprezentacja graficzna

Z wykresu możemy zauważyć, że prąd jest wprost proporcjonalny do α
Bieżąca wartość wynosi 0, gdy α = 90⁰ który jest podobny do transformatora obwodu otwartego
Prąd jest maksymalny, gdy α = 0⁰ który jest podobny do transformatora zwarciowego, jak pokazano na wykresie.
Gdzie jest prąd stojana.
Równanie momentu obrotowego można podać jako Ґ α K I 2s N 2s Sin2 α.
W praktyce obserwuje się, że moment obrotowy jest maksymalny, jeśli α mieści się w zakresie 150 - 300.

Klasyfikacja silnika odpychania

Są trzy rodzaje silników odpychających,

Typ kompensowany

Składa się z dodatkowego uzwojenia czyli uzwojenia kompensacyjnego oraz dodatkowej pary szczotek umieszczonych pomiędzy szczotkami (zwartymi). Zarówno uzwojenie kompensacyjne, jak i para szczotek są połączone szeregowo w celu poprawy współczynników mocy i prędkości. Silnik z kompensacją jest stosowany tam, gdzie wymagana jest duża moc przy tej samej prędkości.

silnik odpychający z kompensacją

Typ indukcji początku odpychania

Rozpoczyna się odpychaniem cewek i działa na zasadzie indukcji, gdzie prędkość jest utrzymywana na stałym poziomie. Ma pojedynczy stojan i wirnik podobny do twornika prądu stałego oraz komutator, w którym mechanizm wirówki zwiera pręty komutatora i ma wyższy moment obrotowy (6 razy) niż prąd w obciążeniu. Działanie odpychania można odczytać z wykresu, to znaczy wraz ze wzrostem częstotliwości prędkości synchronicznej procent pełnego obciążenia momentem obrotowym zaczyna maleć, gdzie w pewnym momencie bieguny magnesów doświadczają siły odpychania i przechodzą w tryb indukcji. Tutaj możemy zaobserwować obciążenie, które jest odwrotnie proporcjonalne do prędkości.

wykres silnika indukcyjnego rozruchu odpychania

Działa na zasadzie odpychania i indukcji, na którą składa się uzwojenie stojana, uzwojenie 2 wirników (gdzie jeden jest klatką wiewiórkową, a drugi DC). Te uzwojenia są zwarte do komutatora i dwóch szczotek. Działa w warunkach, w których można regulować obciążenie i którego moment rozruchowy wynosi 2,5-3.

typ odpychający

Zalety

Zalety są

Wysoka wartość momentu rozruchowego
Prędkość nie jest ograniczona
Dostosowując wartość „α”, możemy dostosować moment obrotowy, przy czym możemy zwiększyć prędkość w oparciu o regulację momentu obrotowego.
Regulując szczotki pozycyjne, możemy łatwo kontrolować moment obrotowy i prędkość.

Niedogodności

Wady są

“jak sprawdzić prostownik mostkowy ”

Prędkość zmienia się wraz ze zmianami obciążenia
Współczynnik mocy jest mniejszy, z wyjątkiem dużych prędkości
Koszt jest wysoki
Wysokie koszty utrzymania.

Aplikacje

Aplikacje są

Stosuje się je tam, gdzie potrzebny jest moment rozruchowy w urządzeniach o dużej prędkości
Nawijarki cewek: gdzie możemy elastycznie i łatwo regulować prędkość, a kierunek można również zmienić, odwracając kierunek osi szczotki.
Zabawki
Windy itp.

FAQs

1). Pod jakim kątem silnik odpychania odczuwa odpychanie?

Pod kątem 45 stopni odczuwa odpychanie.

2). Na jakiej zasadzie opiera się silnik odpychania?

Opiera się na zasadzie odpychania

3). Jakie są dwa główne elementy silnika odpychania?

Stojan i wirnik to dwa główne elementy silnika.

4). Jak można kontrolować moment obrotowy w silniku odpychającym?

Moment obrotowy można kontrolować, regulując główne szczotki silnika

5). Klasyfikacja silnika odpychającego

Są podzielone na 3 typy

Typ odpychania
Silnik indukcyjny do rozruchu odpychania
Typ kompensowany

Tak więc jest to plik przegląd silnika odpychającego który działa na zasadzie odpychania. Ma dwa ważne elementy, a mianowicie stojan i wirnik. Zasadę działania silnika można zrozumieć w trzech przypadkach kątów (0, 90,45 stopni), które są oparte na położeniu szczotek i generowanych polach. Silnik odczuwa odpychający efekt tylko pod kątem 45 stopni. Silniki te są używane tam, gdzie wymagany jest moment rozruchowy. Główną zaletą jest to, że moment obrotowy można regulować poprzez regulację szczotek.