الهيكل الأساسي لمقعد اختبار محرك التيار المستمر
تثبيت مغناطيس + دوران لفائف + فرشاة كهربائية
يمكن تحقيق عزم الدوران الناتج لمحرك DC من خلال القوة الكهرومغناطيسية بين التدفق المغناطيسي للمغناطيس الدائم وتيار عضو الإنتاج. يوجد مغناطيس على الجزء الثابت وملف (عضو الإنتاج) على الدوار. يمكن للفرش الكهربائية تمرير التيار عبر الملفات، في حين يمكن للمبدلات أن تضمن إنتاجًا مستمرًا لعزم الدوران.
تستخدم محركات التيار المستمر ذات المغناطيس الدائم EV المغناطيس لتوليد مجال مغناطيسي وتستخدم عادةً في الأجهزة الصغيرة. لا يمكن لهذا النوع من المحركات ضبط التدفق المغناطيسي، ولكن يمكنه تحقيق خرج عزم الدوران عن طريق ضبط تيار الملف.
يتكون هيكل المحرك ذو 12 فتحة و8 أقطاب من أذرع مكدسة وملفات حديدية مصنوعة من صفائح فولاذية رقيقة من السيليكون. اعتماد هيكل أخدود منحرف لتقليل عزم دوران فتحة السن الناتج عن اختلاف المقاومة المغناطيسية في شريحة فتحة السن. يتم توصيل ملف المحرك بالمقوم ويتم تزويده بتيار مستمر بواسطة فرش كهربائية. بالإضافة إلى ذلك، يتم ترتيب المغناطيس الدائم وتثبيته داخل النير. يتم تشغيل محرك DC من نوع محرك DC بواسطة DC، والذي يتم إنشاؤه عن طريق استبدال المغناطيس الدائم بملفات الإثارة (DC). يمكن تقسيم هذا النوع من المحركات الكهربائية تقريبًا إلى ثلاث فئات:
محرك كهربائي متحمس بشكل منفصل: عضو الإنتاج وملف الإثارة مستقلان.
محرك الإثارة الموازي: يتم توصيل ملف المحرك بالتوازي مع ملف الإثارة ويتم تشغيله بنفس مصدر الطاقة.
محرك متحمس من السلسلة C-: يتم توصيل عضو الإنتاج وملف الإثارة على التوالي، والتيار هو نفسه. "F" هو ملف الإثارة
طريقة الحساب الأساسية لأداءمقعد اختبار محرك التيار المستمر
الجهد الطرفي للمحرك الكهربائي V:
حيث E هي القوة الدافعة الكهربائية العكسية وIa هو تيار عضو الإنتاج؛ Ra هو مجموع مفاعلة ملف المحرك ومقاومة التلامس للفرشاة. بالإضافة إلى ذلك، استخدم الصيغة التالية لحساب EME العكسي وعزم الدوران τ.
K1 وK2 ثوابت متناسبة، وn هي سرعة الدوران؛ Φ هو التدفق المغناطيسي (Wb) لكل قطب كهربائي. يمكن الحصول على سرعة الدوران n من الصيغة:
الخواص الميكانيكية للمحركات
في الصيغة، السرعة الزاوية ω=2 π n (rad/s).
الأداء الأساسي للمحرك DC متحمس
العلاقة بين عزم الدوران والسرعة
يشتمل على محرك DC مثار بشكل منفصل بمغناطيس دائم، مع المحور الطولي الذي يمثل عزم دوران المحرك والمحور العرضي الذي يمثل السرعة، والتحكم في تيار عضو الإنتاج ليكون ثابتًا. تشير السرعة الأساسية المذكورة هنا إلى المعدل الذي تزداد به السرعة، ويظل الجهد ثابتًا، وتصل القدرة إلى الحد الأقصى عند عزم الدوران المقدر. قبل الوصول إلى السرعة الأساسية، يمكن الحصول على عزم دوران كبير. بالإضافة إلى ذلك، عندما تكون سرعة المحرك الكهربائي أعلى من السرعة الأساسية، فإن عزم الدوران سينخفض أيضًا وفقًا لذلك.
تأثير عزم الدوران على السرعة الأساسية
عندما تكون السرعة أعلى من السرعة الأساسية، سينخفض الجهد عند الطرف بشكل ملحوظ، وبالتالي، في ظل مجال مغناطيسي ضعيف، ستزداد سرعة الدوران. المحركات ذات المغناطيس الدائم ليست عرضة لتوليد مجالات مغناطيسية ضعيفة ويتم تشغيلها فقط بواسطة عزم دوران ثابت. في المعادلة، العلاقة التناسبية بين عزم الدوران وتيار عضو الإنتاج هي نفسها عندما يكون التدفق المغناطيسي ثابتًا. من خلال التحكم في تيار عضو الإنتاج، يمكن تحقيق التحكم في عزم الدوران. تقليل التدفق المغناطيسي بمقدار النصف وعزم الدوران بمقدار النصف. من الصيغة 4، يمكن ملاحظة أنه عندما يكون الجهد الطرفي وتيار عضو الإنتاج ثابتين، وتتضاعف سرعة الدوران، تظل قوة المحرك دون تغيير.
الأداء الأساسي لمحرك DC المتحمس المتوازي
مثلما يقود المحرك
محرك الإثارة الموازي والمحرك المنفصل هما نفس الشيء في الأساس. في تصميم دوائر التحكم، ينبغي الاهتمام بمنع التداخل بين ملفات الإثارة وملفات المحرك.
الأداء الأساسي لسلسلة محرك DC المتحمس
تيار الملف الحديدي=تيار الملف
إن تيار ملف الإثارة وملف المحرك للمحرك المثار المتسلسل هو نفسه، لذلك لا يمكن التحكم في تيار الملف بشكل منفصل مثل محرك متحمس منفصل ومتوازي. العلاقة بين سرعة الدوران وعزم الدوران لمحرك متحمس على التوالي. كما ذكرنا سابقًا، يمكن للمحرك المثار على التوالي التحكم في جهد واحد فقط عند جهود مختلفة.