1. Prinsip kerja asas penjana DC
Penjana DC dan motor DC mempunyai struktur yang sama, kecuali penjana DC digerakkan dan diputar oleh penggerak utama (biasanya motor AC) untuk menjana elektrik. Ia boleh dilihat bahawa ia adalah peranti yang menukar tenaga mekanikal kepada tenaga elektrik. Motor DC disambungkan kepada bekalan kuasa DC dan memacu pelbagai jentera kerja (alat mesin, pam, trem, peralatan kabel, dll.) untuk berfungsi. Ia adalah peranti yang menukar tenaga elektrik kepada tenaga mekanikal. Walau bagaimanapun, sudah ada penerus terkawal silikon yang telah menggantikan penjana DC. Untuk membolehkan semua orang memahami dengan lebih baik motor DC, adalah perlu untuk membincangkan prinsip penjana DC pada masa yang sama.
Mari kita perhatikan dahulu bagaimana penjana DC berfungsi.
Seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 1, berus A dan B masing-masing bersentuhan dengan dua gelang separuh bulatan. Pada masa ini, keluaran antara berus A dan B ialah arus terus. Mari's lihat pergerakan gegelung antara kutub magnet pada masa ini. Ia boleh dilihat daripada Rajah 1(a) bahawa apabila sisi ab gegelung bergerak mengikut lawan jam dalam julat kutub N, peraturan tangan kanan penjana digunakan, dan daya gerak elektrik yang dihasilkan pada masa ini adalah daripada b kepada a. Pada masa ini, bahagian cd gegelung bergerak mengikut lawan jam dalam julat kutub S. Mengikut peraturan tangan kanan penjana, boleh dinilai bahawa arah daya gerak elektrik teraruh pada sisi cd adalah dari d ke c. Dari perspektif keseluruhan gegelung, arah daya gerak elektrik teraruh ialah dcba. Oleh itu, kepingan kuprum 1 dan berus A yang disambungkan ke hujung gegelung a berada pada potensi positif; dan kepingan kuprum 2 dan berus B yang disambungkan ke hujung d gegelung berada pada potensi negatif. Jika litar luaran disambungkan, arus mengalir dari berus A melalui beban ke berus B, membentuk laluan arus tertutup dengan gegelung.
Apabila bahagian ab gegelung bertukar ke julat kutub S, bahagian cd bertukar kepada julat kutub N (Rajah 1, b). Berdasarkan peraturan tangan kanan, anda boleh tahu bahawa arah daya gerak elektrik yang dijana pada sisi cd gegelung adalah dari c Ke d, dan bahagian ab bertukar ke julat kutub S, di mana arah gerak elektrik. daya adalah dari a ke b. Oleh kerana berus tidak bergerak di angkasa, kepingan kuprum 2 yang disambungkan ke hujung gegelung d bersentuhan dengan berus A, dan potensinya masih positif. Kepingan kuprum 1 yang disambungkan ke hujung gegelung a bersentuhan dengan berus B, dan potensinya masih negatif. Apabila litar luaran dihidupkan, arus masih mengalir dari berus A ke berus B melalui beban, membentuk laluan arus tertutup dengan gegelung. Walau bagaimanapun, perlu diingatkan bahawa arus dalam gegelung telah diterbalikkan pada masa ini.
Ia boleh dilihat bahawa apabila gegelung terus berputar, walaupun bahagian tepi gegelung yang bersentuhan dengan dua berus sentiasa berubah, berus A sentiasa pada potensi positif, dan berus B sentiasa pada potensi negatif. Oleh itu, kedua-dua berus mengeluarkan daya gerak elektrik dengan arah yang tetap, dan voltan dan arus dengan arah yang tetap diperoleh pada beban. Dalam erti kata lain, walaupun arah daya gerak elektrik teraruh dalam gegelung abcd sentiasa berubah, berus A sentiasa bersentuhan dengan sisi gegelung dalam julat kutub N, dan berus B sentiasa bersentuhan dengan sisi gegelung dalam julat kutub S. Hubungi, kekutuban mereka sentiasa sama. Akibatnya, arus ulang alik dalam gegelung menjadi arus terus dalam litar luar selepas dibetulkan oleh kepingan kuprum dan berus. Kedua-dua plat kuprum separuh bulatan ini dipanggil plat komutator, dan bersama-sama ia dipanggil komutator.
2. Prinsip kerja asas motor DC
Prinsip kerja penjana DC telah dibincangkan di atas, sekarang mari's membincangkan cara motor DC berfungsi.
Jika pemutar motor DC tidak digerakkan oleh penggerak utama, dan berus A dan B disambungkan kepada bekalan kuasa DC dengan voltan U (seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 2), apakah yang akan berlaku? Dapat dilihat dari rajah bahawa berus A ialah potensi positif, B ialah potensi negatif, arus dalam konduktor ab dalam julat kutub N mengalir dari a ke b, dan arus dalam konduktor cd dalam kutub S. julat mengalir dari c ke d. Seperti yang dinyatakan sebelum ini, konduktor pembawa arus tertakluk kepada daya elektromagnet dalam medan magnet. Oleh itu, kedua-dua konduktor ab dan cd tertakluk kepada daya elektromagnet Fde. Mengikut arah medan magnet dan arah arus dalam konduktor, menggunakan peraturan kiri motor untuk menilai, arah daya pada bahagian ab adalah ke kiri, dan bahagian cd adalah untuk yang betul. Oleh kerana medan magnet adalah seragam dan arus yang sama mengalir dalam konduktor, daya elektromagnet pada bahagian ab dan bahagian cd adalah sama. Dengan cara ini, gegelung tertakluk kepada daya elektromagnet dan berputar mengikut arah lawan jam. Apabila gegelung bertukar ke permukaan neutral kutub magnet, arus dalam gegelung adalah sama dengan sifar, dan daya elektromagnet sama dengan sifar, tetapi disebabkan oleh kesan inersia, gegelung terus berputar. Selepas gegelung dipusing separuh ke bawah, walaupun kedudukan ab dan cd ditukar, ab bertukar ke julat kutub S dan cd bertukar ke julat kutub N, tetapi disebabkan oleh tindakan komutator dan berus, ia bertukar kepada N kutub Arah arus di bahagian cd cd juga berubah, dari d ke c, dan arus di bahagian ab di bawah kutub S adalah dari b ke a. Oleh itu, arah daya elektromagnet Fdc kekal tidak berubah, dan gegelung masih dipaksa berputar mengikut arah lawan jam. Dapat dilihat bahawa arah arus dalam konduktor masing-masing dalam julat kutub N dan S sentiasa sama. Oleh itu, arah daya pada kedua-dua belah gegelung juga tidak berubah. Dengan cara ini, gegelung boleh terus berputar mengikut arah daya. Di samping itu, melalui penghantaran gear atau tali pinggang dan mekanisme lain, jentera kerja lain boleh digerakkan.
Daripada analisis di atas, kita dapat melihat bahawa untuk membuat gegelung berputar ke arah tertentu, masalah utama ialah apabila konduktor berubah dari satu julat kutub magnet ke julat kutub magnet bertentangan yang lain (iaitu, selepas konduktor melalui neutral permukaan), arus dalam konduktor Pada masa yang sama, arah harus diubah. Komutator dan berus ialah peranti yang melaksanakan tugas ini. Dalam penjana DC, tugas komutator dan berus adalah untuk menukar arus ulang alik dalam gegelung kepada arus terus untuk keluaran luaran; dalam motor DC, komutator dan berus digunakan untuk menukar arus terus masukan ke dalam gegelung. Arus ulang alik. Ia boleh dilihat bahawa komutator dan berus adalah komponen utama yang sangat diperlukan dalam motor DC.
Sudah tentu, dalam motor DC sebenar, bukan sahaja terdapat satu gegelung, tetapi banyak gegelung tertanam kukuh dalam slot teras rotor. Apabila arus melalui konduktor dan berputar disebabkan oleh daya dalam medan magnet, ia memacu keseluruhan rotor. Pusing. Ini adalah prinsip kerja asas motor DC.
Membandingkan prinsip kerja penjana DC dan motor DC, dapat dilihat bahawa bentuk tenaga input dan output adalah berbeza. Seperti yang dinyatakan sebelum ini, penjana DC didorong oleh penggerak utama, input adalah tenaga mekanikal, dan output adalah tenaga elektrik; motor DC dikuasakan oleh sumber kuasa DC, input adalah tenaga elektrik, dan output adalah tenaga mekanikal.
Terdapat dua jenis motor AC yang biasa: motor segerak dan motor tak segerak, yang mana motor tak segerak lebih biasa digunakan.
Ambil motor tak segerak sangkar tupai sebagai contoh: pemegun disuap dengan arus ulang-alik tiga fasa untuk menjana medan magnet berputar. Medan magnet memotong pemutar, arus teraruh dalam gegelung pemutar sangkar tupai, dan arus teraruh membina medan magnet semula. Terdapat daya bersama antara medan magnet berputar stator dan medan magnet yang ditubuhkan oleh rotor, jadi motor berputar. Kelajuan putaran rotor sentiasa lebih rendah daripada kelajuan segerak medan magnet stator.
Motor segerak AC: Arus ulang alik tiga fasa digunakan pada stator untuk mewujudkan medan magnet berputar; pengujaan DC diperlukan pada pemutar untuk mewujudkan medan magnet. Medan magnet rotor menerima kesan medan magnet segerak stator dan berputar pada kelajuan segerak.