Motor monofásico de 2.2 kw en vehículos automotores de sudáfrica
El rendimiento del motor de CC está estrechamente relacionado con su modo de excitación. En general, hay cuatro modos de excitación del motor de CC: motor de CC con excitación independiente, motor de CC con excitación paralela, motor de CC con excitación en serie y motor de CC con excitación compuesta. Domina las características de los cuatro métodos:
1. Motor excitado por separado de CC:
El devanado de excitación no tiene conexión eléctrica con la armadura y el circuito de excitación es alimentado por otra fuente de alimentación de CC. Por lo tanto, la corriente de excitación no se ve afectada por el voltaje terminal del inducido o la corriente del inducido.
2. Motor de derivación de CC:
El voltaje en ambos extremos del devanado de derivación es el voltaje en ambos extremos de la armadura, pero el devanado de excitación está enrollado con cables delgados con una gran cantidad de vueltas, por lo que tiene una gran resistencia, lo que hace que la corriente de excitación que pasa a través de él sea pequeña. .
3. Motor serie CC:
El devanado de excitación está conectado en serie con el inducido, por lo que el campo magnético en el motor cambia significativamente con el cambio de la corriente del inducido. Para no causar grandes pérdidas y caídas de tensión en el devanado de excitación, cuanto menor sea la resistencia del devanado de excitación, mejor. Por lo tanto, el motor de excitación en serie de CC generalmente se enrolla con cables más gruesos con menos vueltas.
4. Motor de excitación compuesto de CC:
El flujo magnético del motor es generado por la corriente de excitación en los dos devanados.
La regla de la mano izquierda] la regla de la mano izquierda también se llama "regla del motor". Es una regla para determinar la dirección de la fuerza del conductor energizado en el campo magnético externo. El método consiste en estirar la mano izquierda de modo que el pulgar quede perpendicular a los otros cuatro dedos y en el mismo plano que la palma. Imagine poner su mano izquierda en el campo magnético para que la línea de fuerza magnética entre en la palma de la mano verticalmente, y los otros cuatro dedos apunten a la dirección de la corriente. En este momento, la dirección que señala su pulgar es la dirección de la fuerza del campo magnético sobre la corriente. La regla de la mano derecha también se conoce como la "regla del generador". Una regla para determinar la dirección de la corriente inducida en un conductor cuando se mueve en un campo magnético. Estire la mano de piedra de modo que el pulgar quede perpendicular a los otros cuatro dedos y esté en el mismo plano que la palma. Suponga que coloca su mano derecha en el campo magnético, deja que la línea de fuerza magnética ingrese verticalmente desde la palma de su mano y haga que su pulgar señale la dirección del movimiento del conductor. En este momento, la dirección indicada por los otros cuatro dedos es la dirección de la corriente inducida.
regla de la mano derecha
regla de la mano derecha
Para el producto cruz de un vector, definimos
A × B = C
Tenga en cuenta que el orden de a y B no se puede invertir
Si la dirección del vector a sigue el dorso de la mano y el vector b sigue la dirección de cuatro dedos, entonces la dirección del vector C es la dirección de los pulgares hacia arriba (perpendicular al plano formado por a y b)
Esta es la regla de la mano derecha.
Mantén tu mano derecha plana para que tu pulgar esté perpendicular a los otros cuatro dedos y esté en un plano con tu palma. Pon tu mano derecha en el campo magnético. Si la línea de fuerza magnética entra verticalmente en la palma (cuando la línea de inducción magnética es una línea recta, es equivalente a la palma mirando hacia el polo N), el pulgar apunta a la dirección de movimiento del conductor y la dirección indicada por los cuatro dedos es la dirección de la corriente inducida en el conductor.
En electromagnetismo, la regla de la mano derecha juzga principalmente la dirección independientemente de la fuerza.
Si está relacionado con la fuerza, todo depende de la regla de la mano izquierda.
Es decir, la regla de la mano izquierda para la fuerza y la regla de la mano derecha para los demás.
Elemento de corriente i1d ι Distancia par γ Otro elemento de corriente i2D de 12 ι La fuerza actuante DF12 es:
μ 0 I1I2d ι dos × (d ι uno × γ 12)
df12 = ── ───────────
4π γ ciento veintitrés
Donde d ι 1、d ι 2 es la dirección de la corriente; γ 12 es de i1d ι Punto a i2D ι Vector radial de. La ley de Ampere se puede dividir en dos partes. Uno es el ID del elemento actual ι (es decir, i1d arriba) ι ） permanecer γ (es decir, arriba) γ 12) El campo magnético generado en
μ 0 Id ι × γ
dB = ── ─────
4π γ tres
Esta es la ley de bi SA LA. El segundo es el elemento de corriente IDL (es decir, i2D arriba) ι 2) La fuerza DF recibida en el campo magnético B (es decir, DF12 arriba) es:
df = Id ι × B
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(1) Buen rendimiento de regulación de velocidad. El llamado "rendimiento de regulación de velocidad" se refiere a que la velocidad del motor se cambia artificialmente de acuerdo con las necesidades bajo la condición de una determinada carga. El motor de CC puede realizar una regulación de velocidad uniforme y uniforme bajo cargas pesadas, y el rango de regulación de velocidad es amplio.
(2) Gran par de arranque. La regulación de la velocidad se puede realizar de manera uniforme y económica. Por lo tanto, toda la maquinaria que arranca bajo una carga pesada o requiere un ajuste uniforme de la velocidad, como un laminador reversible grande, un cabrestante, una locomotora eléctrica, un tranvía, etc., son accionadas por un motor de corriente continua.
El principio de "la fuerza que actúa sobre el conductor energizado en el campo magnético" se aplica aproximadamente. Los dos cables de los extremos de la bobina de excitación tienen la misma corriente en dirección opuesta, lo que hace que toda la bobina produzca la torsión alrededor del eje y haga que la bobina gire.
Para hacer que la armadura reciba un par electromagnético con la misma dirección, la clave es: cuando el lado de la bobina está debajo de los polos magnéticos de diferente polaridad, cómo cambiar la dirección de la corriente que fluye a través de la bobina en el tiempo, es decir, el tan -llamado "conmutación". Por lo tanto, se debe agregar un dispositivo llamado conmutador. El conmutador y el cepillo pueden garantizar que la corriente en el lado de la bobina debajo de cada polo esté siempre en una dirección, de modo que el motor pueda girar continuamente. Este es el principio de funcionamiento del motor DC.
Se divide en dos partes: estator y rotor. Recuerde que el estator y el rotor están compuestos por esas partes. Nota: no confunda el conmutador con el conmutador, y recuerde las funciones de los mismos.
El estator incluye: polo magnético principal, base, polo de conmutación, dispositivo de cepillo, etc.
El rotor incluye: núcleo del inducido, devanado del inducido, conmutador, eje y ventilador, etc.
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El modo de excitación del motor de CC se refiere al problema de cómo suministrar energía al devanado de excitación y generar flujo magnético de excitación para establecer el campo magnético principal. Según los diferentes modos de excitación, los motores de CC se pueden dividir en los siguientes tipos.
1. Motor de CC excitado por separado
El devanado de excitación no está conectado con el devanado del inducido, pero el motor de CC alimentado por otras fuentes de alimentación de CC al devanado de excitación se denomina motor de CC excitado por separado, y el cableado se muestra en la figura (a). En la figura, M representa el motor, y si es un generador, G lo representa. El motor de CC de imán permanente también se puede considerar como un motor de CC excitado por separado.
2. Motor CC de derivación
El devanado de excitación y el devanado del inducido del motor Shunt DC están conectados en paralelo, y el cableado se muestra en la figura (b). Como generador de excitación en derivación, el voltaje terminal del propio motor suministra energía al devanado de excitación; Como motor de derivación, el devanado de excitación y la armadura comparten la misma fuente de alimentación, que es la misma que la del motor de CC excitado por separado en términos de rendimiento.
3. Motor de CC excitado en serie
El devanado de excitación del motor de CC excitado en serie se conecta en serie con el devanado del inducido y luego se conecta a la fuente de alimentación de CC. El cableado se muestra en la figura (c). La corriente de excitación de este motor de CC es la corriente de armadura.
4. Motor de CC compuesto
El motor de CC de excitación compuesta tiene dos devanados de excitación de excitación en paralelo y excitación en serie, y el cableado se muestra en la figura (d). Si el flujo magnético generado por el devanado de excitación en serie tiene la misma dirección que el generado por el devanado de excitación en paralelo, se denomina excitación compuesta acumulativa. Si dos flujos magnéticos tienen direcciones opuestas, se denomina excitación compuesta diferencial.
Los motores de CC con diferentes modos de excitación tienen características diferentes. En general, los principales modos de excitación del motor de CC son la excitación en paralelo, la excitación en serie y la excitación compuesta. Los principales modos de excitación del generador de CC son excitación separada, excitación paralela y excitación compuesta.
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Tres corrientes alternas están conectadas al estator del motor para generar un campo magnético giratorio a una velocidad de N0. Diferentes pares de polos P, bajo la acción de CA con la misma frecuencia f = 50 Hz, producirán diferentes velocidades sincrónicas N0, N0 = 60F / P.
La velocidad del rotor del motor es menor que la del campo magnético giratorio, que es básicamente la misma que la del motor de inducción. s=(ns-n)/ns。 S es la tasa de deslizamiento,
NS es la velocidad del campo magnético y N es la velocidad del rotor.
Según las diferentes estructuras del rotor, los motores asíncronos trifásicos se pueden dividir en tipo jaula y tipo bobinado.
El motor asíncrono de rotor de jaula ha sido ampliamente utilizado debido a su estructura simple, operación confiable, peso ligero y bajo precio. Su principal desventaja es la dificultad de regular la velocidad.
El rotor y el estator del motor asíncrono trifásico bobinado también están equipados con bobinados trifásicos, que están conectados con un reóstato externo a través de un anillo deslizante y una escobilla. Ajustar la resistencia del reóstato puede mejorar el rendimiento de arranque y ajustar la velocidad del motor
Ventajas: en comparación con el motor asíncrono monofásico, el motor asíncrono trifásico tiene las ventajas de una estructura simple, fabricación conveniente, buen rendimiento operativo, ahorro de varios materiales y bajo precio.
Desventajas: factor de potencia retrasado, bajo factor de potencia de carga ligera y bajo rendimiento de regulación de velocidad.
El motor asíncrono trifásico tiene alta potencia y se convierte principalmente en un motor grande. Generalmente se utiliza en grandes equipos industriales con alimentación trifásica. En primer lugar, los motores asíncronos trifásicos solo se usan para motores, rara vez se usan como generadores, y los motores síncronos se usan para generar energía.
Para motores asíncronos trifásicos de baja potencia por debajo de 1kW, pueden operar no solo en tres fases, sino también en monofásico.
La regla para determinar la dirección de la corriente inducida en el conductor que se mueve en el campo magnético externo también se conoce como regla del generador. También es la regla de juicio de la relación entre la dirección de la corriente inducida, la dirección del movimiento del conductor y la dirección de la línea de fuerza magnética.
El apretón de manos es aplicable a la regla de que la palma del generador está en la dirección del campo magnético, el pulgar está en la dirección del movimiento del objeto y el dedo está en la dirección de la corriente ~ ~ ` determine la dirección del fuerza electromotriz dinámica generada en el conductor cuando el conductor corta la línea de inducción magnética. La regla de la mano derecha es: extiende tu mano derecha,
Haz el pulgar perpendicular a los otros cuatro dedos y en un plano con la palma de tu mano. Coloque su mano derecha en el campo magnético y deje que la línea de inducción magnética penetre verticalmente
La palma y el pulgar apuntan a la dirección del movimiento del conductor, y los otros cuatro dedos apuntan a la dirección de la fuerza electromotriz dinámica. Dirección y generación de fuerza electromotriz
La dirección de la corriente inducida es la misma.
La dirección de la fuerza electromotriz determinada por la regla de la mano derecha se ajusta a la ley de conversión y conservación de la energía.
Precauciones para aplicar la regla de la mano derecha
Al aplicar la regla de la mano derecha, debe tenerse en cuenta que el objeto es un cable recto (por supuesto, también se puede usar para el solenoide energizado), y la velocidad V y el campo magnético B deben ser perpendiculares al cable, y V y B también deben ser perpendiculares,
La regla de la mano derecha se puede utilizar para juzgar la dirección de la fuerza electromotriz inducida. Por ejemplo, la regla del generador de la mano derecha se puede utilizar para juzgar la dirección de la fuerza electromotriz inducida del rotor de un motor asíncrono trifásico.
La razón de la regla de la mano derecha es que la electricidad, el magnetismo y la calidad constituyen tres dimensiones. La regla de la mano derecha representa la dimensión eléctrica, la dimensión magnética y la dimensión del gradiente de información de calidad.
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Porque la corriente inducida en la bobina del rotor del motor asíncrono trifásico se genera debido al movimiento relativo entre el conductor del rotor y el campo magnético. La velocidad del rotor del motor asíncrono trifásico no se sincronizará con el campo magnético giratorio, y mucho menos excederá la velocidad del campo magnético giratorio. Si la velocidad del rotor del motor asíncrono trifásico es igual a la velocidad del campo magnético giratorio, no habrá movimiento relativo entre el campo magnético y el rotor, y el conductor no puede cortar la línea de fuerza magnética. Por lo tanto, no habrá fuerza electromotriz inducida ni corriente en la bobina del rotor, y la guía del rotor del motor asíncrono trifásico no se verá afectada por la fuerza electromagnética en el campo magnético para hacer que el rotor gire. Por lo tanto, la velocidad de rotación del rotor del motor asíncrono trifásico no puede ser la misma que la del campo magnético giratorio y siempre es menor que la velocidad síncrona del campo magnético giratorio. Sin embargo, bajo el modo de operación especial (como el frenado de generación de energía), la velocidad del rotor del motor asíncrono trifásico puede ser mayor que la velocidad síncrona.
El devanado trifásico simétrico está conectado con una corriente trifásica simétrica para generar un campo magnético giratorio. El cable de campo magnético corta el devanado del rotor. Según el principio de la inducción electromagnética, e e I se generan en el devanado del rotor. El devanado del rotor se ve afectado por la fuerza electromagnética en el campo magnético, es decir, se genera un par electromagnético para girar el rotor y el rotor emite energía mecánica para impulsar la carga mecánica para que gire.
En el motor de CA, cuando el devanado del estator pasa a través de la corriente CA, se establece la fuerza magnetomotriz del inducido, que tiene un gran impacto en la conversión de energía y el rendimiento operativo del motor. Por lo tanto, el devanado de CA trifásica está conectado con la CA trifásica para generar la fuerza magnetomotriz pulsante, que se puede descomponer en la suma de dos fuerzas magnetomotrices giratorias con igual amplitud y velocidad opuesta, a fin de establecer la suma de adelante y campos magnéticos inversos en el entrehierro. Estos dos campos magnéticos giratorios cortan el conductor del rotor y generan una fuerza electromotriz inducida y una corriente inducida en el conductor del rotor, respectivamente.
La corriente interactúa con el campo magnético para producir un par electromagnético positivo y negativo. El par electromagnético hacia adelante intenta hacer que el rotor gire hacia adelante; El par electromagnético inverso intenta invertir el rotor. La superposición de estos dos pares es el par sintético que hace girar al motor.
