Prinsip operasi dari motor. Prinsip operasi dari motor AC. Fisika, Grade 9

Hari ini membayangkan peradaban manusia dan masyarakat berteknologi tinggi adalah mustahil tanpa listrik. Salah satu perangkat utama yang mendukung kerja peralatan listrik, adalah mesin. Mesin ini telah menemukan yang paling luas: dari industri (fans, penghancur, kompresor) untuk keperluan rumah tangga (mesin cuci, latihan, dll). Tapi apa adalah prinsip operasi dari motor?

penunjukan

Prinsip operasi dari motor listrik dan tujuan utamanya adalah untuk mentransfer tubuh bekerja yang diperlukan untuk pemenuhan proses teknologi energi mekanik. Mesin itu sendiri menghasilkan itu dengan mengorbankan listrik yang dikonsumsi dari grid. Dasarnya berbicara, prinsip operasi dari motor listrik adalah untuk mengubah energi listrik menjadi energi mekanik. Jumlah energi mekanik yang dihasilkan oleh mereka per unit waktu disebut daya.

jenis motor

Tergantung pada karakteristik pakan jaringan dua jenis utama motor dapat diidentifikasi: dc dan ac. Yang paling umum mesin DC adalah motor dengan eksitasi yang konsisten, independen dan campuran. Contoh motor di AC dapat melakukan mesin sinkron dan asinkron. Meskipun keragaman jelas, aparat dan prinsip pengoperasian motor dari setiap tujuan yang didasarkan pada interaksi dengan konduktor saat ini dan medan magnet, atau magnet permanen (objek feromagnetik) dengan medan magnet.

Frame dengan saat ini - bermotor preimage

Titik utama dalam hal ini, sebagai prinsip operasi dari motor, bisa disebut munculnya torsi. Pertimbangkan fenomena tersebut dapat menjadi contoh bingkai dengan saat ini, yang terdiri dari dua konduktor dan magnet. Saat ini diterapkan konduktor melalui slip ring yang tetap pada sumbu bingkai berputar. Sesuai dengan aturan yang terkenal dari tangan kiri pada frame akan bertindak kekuatan yang menciptakan torsi relatif terhadap sumbu. Dia berada di bawah pengaruh gaya total akan berputar dalam arah berlawanan. Hal ini diketahui bahwa torsi berbanding lurus dengan induksi magnetik (B), intensitas arus (I), bingkai persegi (S) dan tergantung pada sudut antara garis-garis medan dan sumbu terakhir. Namun, di bawah pengaruh waktu, berubah arah, frame akan berosilasi. Apa yang harus dilakukan untuk pembentukan arah yang konstan? Ada dua pilihan:

• mengubah arah arus listrik dalam bingkai dan posisi konduktor relatif terhadap kutub magnet;
• mengubah arah lapangan, meskipun fakta bahwa frame berputar ke arah lanjutan.

Perwujudan pertama digunakan untuk motor DC. Dan yang kedua - adalah prinsip operasi dari motor AC.

Mengubah arah relatif saat ini untuk magnet

Dalam rangka untuk mengubah arah gerak partikel bermuatan dalam konduktor dengan frame, perangkat yang telah ditugaskan untuk itu dalam arah tergantung pada susunan konduktor. Desain ini diimplementasikan melalui penggunaan sliding kontak, yang digunakan untuk memasok arus ke frame. Saat mengganti salah satu dari dua cincin ketika frame diputar setengah putaran, arah arus dibalik dan toko torsi itu. Hal ini penting untuk mempertimbangkan bahwa satu cincin dirakit dari dua bagian yang terisolasi dari satu sama lain.

Desain mesin DC

Contoh di atas - adalah prinsip kerja dari motor DC. Mesin nyata, secara alami memiliki struktur yang lebih rumit yang menggunakan puluhan frame yang merupakan angker berliku. Konduktor dari gulungan ditempatkan dalam alur khusus di inti feromagnetik silinder. Ujung-ujung gulungan yang terhubung ke cincin terisolasi yang membentuk sebuah manifold. Berkelok-kelok, kolektor dan inti - adalah jangkar berputar di bantalan di perumahan mesin. Bidang eksitasi magnet yang dihasilkan oleh kutub magnet permanen, yang diatur dalam perumahan. Berliku terhubung ke listrik, dan dapat mencakup baik secara independen dari rantai jangkar dan berurutan. Dalam kasus pertama, motor akan memiliki eksitasi terpisah, di kedua - konsisten. Ada juga desain campuran eksitasi ketika hanya menggunakan dua jenis koneksi berliku.

mesin sinkron

Prinsip operasi dari motor sinkron adalah kebutuhan untuk menciptakan medan magnet berputar. Kemudian Anda perlu untuk dimasukkan ke dalam kotak efisien berubah ke arah konduktor saat ini. Prinsip operasi dari motor sinkron, yang sangat luas di industri, berdasarkan contoh di atas, dengan bingkai dengan arus. lapangan berputar yang dihasilkan oleh magnet yang dibentuk oleh sistem yang terhubung ke listrik berliku. Biasanya menggunakan gulungan tiga fase, tetapi prinsip operasi motor fase tunggal AC tidak akan berbeda dari tiga fase, kecuali bahwa jumlah fase sendiri, yang tidak signifikan ketika mempertimbangkan fitur desain. Gulungan ditempatkan di slot stator dengan beberapa pergeseran melingkar. Hal ini dilakukan untuk menciptakan medan magnet berputar terbentuk di celah udara.

sinkronisme

Sebuah poin yang sangat penting adalah operasi disinkronkan dari motor listrik dari pembangunan di atas. Dalam interaksi medan magnet dengan arus pada rotor berliku terbentuk sendiri proses putaran motor yang sinkron sehubungan dengan rotasi dari medan magnet yang dibentuk oleh stator. Sinkron akan dipertahankan sampai dengan torsi maksimum, yang disebabkan oleh resistensi. Ketika beban meningkat, mesin dapat keluar dari sinkronisasi.

motor induksi

Prinsip operasi dari induksi listrik adalah adanya medan magnet berputar dan frame tertutup (sirkuit) pada rotor - bagian berputar. Sebuah medan magnet terbentuk dengan cara yang sama seperti yang dari motor sinkron - slot menggunakan terletak di gulungan stator terhubung ke jaringan tegangan bolak-balik. gulungan rotor terdiri dari sepuluh loop dan kerangka umumnya dua jenis kinerja: fase dan pendek. Prinsip operasi dari motor AC dalam kedua kasus adalah sama, hanya desain perubahan. Dalam kasus rotor sangkar-tupai (juga dikenal sebagai "sangkar tupai") yang berkelok-kelok aluminium cair dituangkan ke dalam alur. Pada tahap produksi berliku ujung setiap tahap dikeluarkan ke luar melalui cincin geser-kontak, karena hal ini akan memungkinkan resistor tambahan di sirkuit yang diperlukan untuk mengendalikan kecepatan mesin.

menarik mesin

Prinsip operasi dari motor traksi mirip dengan motor dengan arus searah. Dari saat dipasok ke listrik langkah-up transformator. Berikutnya, tiga fase arus bolak-balik ditransfer ke gardu traksi khusus. Ada penyearah. Itu mengkonversi AC ke DC. Dalam Skema itu dilakukan satu polaritas untuk kawat troli, yang lain - langsung ke rel. Harus diingat bahwa banyak mekanisme traksi beroperasi pada frekuensi yang berbeda dari yang ditetapkan industri (50 Hz) tersebut. Oleh karena itu, gunakan chastotnik untuk motor, prinsip operasi yang adalah untuk mengkonversi frekuensi dan mengendalikan karakteristik ini.

Dengan pantograph tegangan dinaikkan dipasok ke ruang di mana resistor mulai dan kontaktor. Dengan rheostats pengendali yang terhubung ke motor traksi, yang disusun pada bogie as roda. Dari mereka, arus mengalir melalui ban pada rel dan kemudian kembali ke gardu traksi, sehingga menutup sirkuit listrik.