Hvað er virkni lýsingar á DC-mótor?

Hvað er virkni svifraðarhjúps?

Skilgreining á svifraðarhjúpi

Svifraðarhjúp er skilgreint sem tæki sem breytir beinum orkuröðun í mekanísk orku með því að nota magnföld og rafströum.

Svifraðarhjúp spila mikilræðandi hlutverk í nútíma viðflæktni. Þekking á virknisreglum svifraðarhjúps, sem við skoðum í þessu grein, byrjar á grunnlegri einhringafræði.

Grundvallarbygging svifraðarhjúps inniheldur straumtakanda armatúr, tengd til aflsenda endanns gegnum kommutatorhluti og børstur. Armatúrin er sett í milli norður- og suðurpoleyns á fastan eða rafmagnsmagn, eins og sýnt er á myndinni að ofan.

Þegar beinstraum fer í gegnum armatúrunnar, upplifast hún mekanísk stórfesta frá umhverfismagnunum. Til að skilja fullkomlega hvernig svifraðarhjúp virkar, er mikilvægt að skilja Fleming's vinstri höndarreglu, sem hjálpar við að ákveða stefnu stórfestsins á armatúrunni.

Ef straumtakandi leið sé sett í magnféld rétt horn, þá upplifast leiðin stórfest í stefnu sem er sameiginlega rétt horn við bæði stefnu mágnféldsins og straumtakanda leiðina. 

Fleming's vinstri höndarregla getur ákveðið stefnu snúningar hjúpsins. Þessi regla segir að ef við strökum fyrsta-, mið- og þumahorn okkar vinstri höndar rétt horn við hver önnur á þann hátt að miðfingerið er í stefnu straumsins í leiðinni, og fyrsta fingerið er í stefnu magnféldsins, dvs. frá norður til suður pole, þá sýnir þumhornsstefnan stefnu útbúðrar mekanísku stórfestsins.

Til að skilja virknisreglurnar fyrir svifraðarhjúp þarf að ákveða styrk stórfestsins, með því að skoða myndina að neðan.

Við vitum að þegar óendanlega litill laddi dq er látið fara með hraða 'v' undir áhrifum rafstraums E og magnfélds B, þá er Lorentz-stórfesti dF sem laddur upplifir gefinn af:

Fyrir virkni svifraðarhjúps, með tilliti til E = 0.

Þ.e. það er krossfeldi dq v og magnfélda B.

Þar sem, dL er lengd leiðar sem bærir ladd q.

Af fyrstu myndinni sjáum við að bygging svifraðarhjúps er þannig að stefna straumsins í gegnum armatúruleiðina á allar tíðir er rétt horn við magnféld. Því virkar stórfest á armatúruleiðina í stefnu sem er rétt horn við bæði jafnöfnu mágnféldi og straumurinn er fastur.

Svo ef við tekum strauminn í vinstri hlið armatúruleiðarinnar að vera I, og strauminn í hægri hlið armatúruleiðarinnar að vera -I, vegna þess að þeir eru að renna í móðir á hinum.

Þá er stórfest á vinstri hlið armatúruleiðarinnar,

Svipað, stórfest á hægri hlið leiðarinnar,

Þannig sjáum við að á þeirri stöðu er stórfesturinn jafnstór en andstæður á báðum hliðum. Þar sem tvær leiðirnar eru aðskildar með vissri fjarlægð w = breidd armatúruhringsins, framleiða tvær andstæðar stórfestar snúningarsamþykkjan eða snúningarmagn sem leiðir til snúningar armatúruleiðarinnar.

Nú skulum við skoða yfirferð snúningarmagns þegar armatúruhringurinn gerir horn α (alfa) við upphafsstöðu sína.Snúningarmagnið er gefið af,

Hér er α (alfa) hornið milli pláns armatúruhringsins og pláns viðmiðunar eða upphafsstöðu armatúruhringsins sem er hér í stefnu magnféldsins.

Fyrirhugun cosα í jöfnunni um snúningarmagni gefur vel til kynna að ekki eins og stórfesturinn er snúningarmagnið sama á öllum stöðum. Það breytist í raun með breytingu á horni α (alfa). Til að túlka breytingu á snúningarmagni og grunnvallarreglum snúningar hjúpsins, skulum við gera stapa af stapa greiningu.

Stapi 1:

Upphaflega er tekið fram að armatúrunni sé í upphafspunkt sínum eða viðmiðunarstöðu þar sem hornið α = 0.

Þar sem, α = 0, er termi cos α = 1, eða hæsta gildi, þannig að snúningarmagnið á þessari stöðu er hæsta gildi gefið af τ = BILw. Þetta hæsta upphafs-snúningarmagn hjálpar til við að yfirleitt staðborðarmassi armatúruhringsins og setur hann í snúning.

Stapi 2:

Eftir að armatúrunni hefur komið í snúning, hornið α milli raunverulegrar stöðu armatúruhringsins og upphaflegu viðmiðunarstöðu hans heldur áfram að stækka í leidinni af snúningnum þar til það verður 90 ^o frá upphaflegu stöðu. Sem eftirfarandi, termi cosα lækkar og svo gildi snúningarmagnsins.

Snúningarmagnið í þessu tilfelli er gefið af τ = BILwcosα sem er minna en BIL w þegar α er stærri en 0o.

Stapi 3:

Á leiðinni af snúningi armatúruhringsins er komið að punkti þar sem raunverulega stöðu rotorinnar er nákvæmlega rétt horn við upphaflega stöðu, dvs. α = 90 ^o, og sem eftirfarandi er termi cosα = 0.

Snúningarmagnið sem virkar á leiðina á þessari stöðu er gefið af,

þ.e. næstum engin snúningarkraft virkar á armatúrunni á þessu augnablik. En ennþá kemur armatúrunni ekki í staðbundið, þetta er vegna þess að verkun svifraðarhjúpsins hefur verið upp úr sköpun í þann hátt að staðbundinn kraft á þessu punkti er næstum nóg til að yfirleitt staðborðarmassi.

Þegar rotorinn fer yfir þessa stöðu, minnkast hornið milli raunverulegrar stöðu armatúruhringsins og upphaflega pláns aftur og snúningarmagn byrjar að virka á honum aftur.