Kā darbojas GKN dzinējs?

Kāds ir Gaitā motora darbības princips?

Gaitā motora definīcija

Gaitā motors ir definēts kā ierīce, kas pārveido taisno strāvas enerģiju mehāniskā enerģijā, izmantojot magnētiskos laukus un elektriskos strāvas plūsmas.

Gaitā motori spēlē būtisku lomu modernajā rūpniecībā. Gaitā motora darbības principa saprašana, ko mēs šajā rakstā apskatām, sākas ar tā pamata viena kontūras konstrukciju.

Gaitā motora ļoti pamata konstrukcija satur strāvas nesušu armatūru, kas savienota ar piegādes galu caur komutatora segmentiem un burtniekamiem. Armatūra tiek novietota starp pastāvīga vai elektromagnēta ziemeļu un dienvidu poliem, kā parādīts augstāk redzamajā diagrammā.

Kad gaitā strāva plūst caur armatūru, tā pieredz mehānisko spēku no apkārtējiem magnētiem. Lai pilnībā izprastu, kā darbojas gaitā motors, ir būtiski izprast Fleminga kreiso roku likumu, kas palīdz noteikt spēka virzienu uz armatūru.

Ja strāvas nesušu vadietājs tiek novietots perpendikulāri magnētiskā lauka, tad vadietājam jūt spēku, kas ir mutuāli perpendikulārs gan lauka virzienam, gan strāvas nesušu vadietājam.

Fleminga Kreiso Rokas Likums var noteikt motoru rotācijas virzienu. Šis likums saka, ka, ja mēs izplešam savas kreisās rokas peles, vidējo un lielo pirsti perpendikulāri viens otram tā, ka vidējais pirsts ir strāvas virzienā vadietājā, un pelēkais pirsts ir magnētiskā lauka virzienā, t.i., no ziemeļu līdz dienvidu polam, tad lielais pirsts norāda radītā mehāniskā spēka virzienu.

Lai skaidri izprastu gaitā motora principu, mums jānoteic spēka lielums, ņemot vērā zemāk redzamo diagrammu.

Mēs zinām, ka, kad bezgalīgi mazs lādiņš dq tiek pārvadāts ar ātrumu 'v' elektrostatiskā lauka E un magnētiskā lauka B ietekmē, tad Lorencs spēks dF, ko pieredz lādiņš, ir doti ar:

Gaitā motora darbībai, ņemot vērā E = 0.

T.i., tas ir dq v un magnētiskā lauka B reizinājums.

Kur dL ir vadietāja garums, kas nes lādiņu q.

No 1. diagrammas mēs varam redzēt, ka gaitā motora konstrukcija ir tāda, ka visos gadījumos strāvas virziena caur armatūras vadietāju ir perpendikulāris laukam. Tāpēc spēks, kas iedarbojas uz armatūras vadietāju, ir virzienā perpendikulāri gan vienmērīgajam laukam, gan strāvai, kas ir nemainīga.

Tātad, ja mēs ņemam strāvu kreisajā pusē armatūras vadietāja par I, un strāvu labajā pusē armatūras vadietāja par -I, jo tās plūst pretēji virzienā viena otrai.

Tad spēks uz kreisās puses armatūras vadietāju,

Līdzīgi, spēks uz labās puses vadietāju,

Tātad, mēs varam redzēt, ka šajā pozīcijā abās pusēs spēks ir vienāds lielumā, bet pretējs virzienā. Jo divi vadietāji ir atdalīti ar dažādu attālumu w = armatūras griezuma platums, abiem pretējiem spēkiem radās rotācijas spēks vai momenta, kas rezultē armatūras vadietāja rotācijā.

Tagad aplūkosim momenta izteiksmi, kad armatūras griezums veido leņķi α (alfa) ar sava sākotnējo pozīciju.Radītais moments ir dots ar:

Šeit α (alfa) ir leņķis starp armatūras griezuma plakni un atsauces plakni vai sākotnējo armatūras pozīciju, kas šeit ir magnētiskā lauka virzienā.

Momenta vienādojumā esošā cosα termina klātbūtne ļoti labi liecina, ka, atšķirībā no spēka, moments visās pozīcijās nav vienāds. Tas, faktiski, mainās atkarībā no leņķa α (alfa) izmaiņām. Lai izskaidrotu momenta variāciju un motora rotācijas principu, mēs veiksime solu pa soliem analīzi.

Solis 1:

Sākotnēji, ņemot vērā, ka armatūra atrodas savā sākumpunktā vai atsauces pozīcijā, kur leņķis α = 0.

Jo α = 0, termins cos α = 1, vai maksimālā vērtība, tāpēc šajā pozīcijā moments ir maksimāls, kas ir doti ar τ = BILw. Šis augstais sākuma moments palīdz pārvarēt armatūras sākotnējo inertiju un uzsāk to rotāciju.

Solis 2:

Kad armatūra sāk kustību, leņķis α starp armatūras faktiskā pozīciju un tā sākotnējo atsauces pozīciju palielinās rotācijas ceļā līdz tam, kad tas kļūst par 90 ^o no tā sākotnējās pozīcijas. Tādējādi, termins cosα samazinās, un tāpat arī moments.

Šajā gadījumā moments ir dots ar τ = BILwcosα, kas ir mazāks par BIL w, kad α ir lielāks par 0o.

Solis 3:

Rotācijas ceļā armatūrai tiek sasniedzta pozīcija, kur faktiskā rotorā pozīcija ir tieši perpendikulāra tā sākotnējai pozīcijai, t.i. α = 90 ^o, un kā rezultāts termins cosα = 0.

Moments, kas iedarbojas uz vadietāju šajā pozīcijā, ir dots ar:

T.i., praktiski nekāds rotācijas moments neiderbojas uz armatūru šajā momentā. Tomēr armatūra neapstājas, tāpēc, ka gaitā motora darbība ir inženieristā tā, lai šajā punktā kustības inercija tiktu pārvarēta nullmomenta punktā.

Kad rotorā pārtrauc šo pozīciju, leņķis starp armatūras faktiskā pozīciju un sākotnējo plakni vēlreiz samazinās, un moments atkal sāk iedarboties uz to.