L-Ewwel tal-Motur DC?

X’ jew il-Prinċipju ta’ Funzjonament tal-Motor DC?

Definizzjoni tal-Motor DC

Il-motor DC hu definit bħala dispożitiv li jikkonverti l-enerġija elettrika diretta f’enerġija mekanika permezz ta’ kamps magneti u correnti elettriki.

Il-moturi DC għandhom ruħa importanti fl-industri moderna. L-iżkla tal-prinċipju ta’ funzjonament tal-motor DC, li se nistudjaw fil-artiklu dan, tibda mill-konstruzzjoni fundamentali ta’ loop waħid.

Il-konstruzzjoni bażika tal-motor DC tinsab fi ħalqa ta’ armature li tagħtieg corrent, magħmula mal-sors permezz ta’ segmenti ta’ kommutatur u spazzole. L-armature hija posta bejn in-polu nord u sliem ta’ magnett permanent jew elektromagnett kif tara fil-diagramma fuq.

Meta l-corrent diretta tgħaddi l-armature, tispjega forza mekanika mill-magneti mhuxbulegħ. Biex tifhmu ssemm kif jopera l-motor DC, huwa essenzjali li tifhmu r-regola tas-silġ sinistra ta’ Fleming, li ttagħti indikazzjoni dwar id-direzzjoni tal-forza fuq l-armature.

Jekk konduttur ta’ corrent jiġi posta f’kamp magnetiku perpendikularment, ikun jisperjenza forza f’direzzjoni mutwalment perpendikulara għall-direzzjoni tal-kamp u għal konduttur ta’ corrent.

Ir-regola tas-silġ sinistra ta’ Fleming tista’ tiddetermina d-direzzjoni tar-rotażjoni tal-motor. Dan ir-regola qasas illa jekk estendu l-infex tal-silġ, l-infex tal-milja u t-thum bsilġ perpendikulara għal kulhadd bmod li l-infex tal-milja tkun f’direzzjoni tal-corrent f’konduttur, u l-infex tal-silġ tkun f’direzzjoni tal-kamp magnetiku, jiġifieri minn in-polu nord għal is-sliem, allura t-thum tindika d-direzzjoni tal-forza mekanika miftuha.

Biex nifhmu l-iżkla tal-prinċipju tal-motor DC, għandna nidterminaw l-magħna tal-forza, bi konsiderazzjoni tal-diagramma hawn taħt.

Nafu li meta xarġ infintessimal dq jiġi mmexxi b’veloċità ‘v’ taħt l-influwenza ta’ kamp elettriku E, u kamp magnetiku B, allura l-forza Lorentz dF esperjentata mill-xarġ tigħaddi mill-għaxir:

Għal l-operazzjoni tal-motor DC, kunsidrati E = 0.

Jiġifieri, huwa l-prodott tal-kross ta’ dq v u l-kamp magnetiku B.

Fejn, dL huwa l-lunghezza tal-konduttur li jinkludi l-xarġ q.

Mill-diagramma l-ewwel nistgħu nara li l-konstruzzjoni tal-motor DC hija hekk li d-direzzjoni tal-corrent għal l-armature conductor f’dik il-ħin hi perpendikulari għal il-kamp. Għalhekk, l-forza tispjega fuq l-armature conductor f’direzzjoni perpendikulari għal kamp uniformi, u l-corrent huwa kostanti.

Allura jekk nikkonsidraw l-corrent fis-silġ sinistra tal-armature conductor I, u l-corrent fis-silġ destra tal-armature conductor -I, għax huma qed jagħmlu f’direzzjonijiet kontrari.

Allura l-forza fis-silġ sinistra tal-armature conductor,

Fil-stess mod, l-forza fis-silġ destra tal-konduttur,

Għalhekk, nistgħu nara li f’dan il-pożizzjoni l-forza f’l-ġejjun hija ugwal f’magħna imma kontrarja f’direzzjoni. Waqt li l-konduktör iżgur huma separati b’distanza w = l-aħbar tal-turn ta’ l-armature, l-forzi żewġ kontrarji jiġu prodotti forza rotatorja jew torċ li jorod fil-rotazzjoni tal-konduttur tal-armature.

Issa, lassana nara l-espressjoni tal-torċ meta l-turn ta’ l-armature jikkrea anglu ta’ α (alfa) mal-post oriġinali tiegħu.It-torċ prodotta hija data bħal-

Hawn, α (alfa) hu l-anglu bejn il-pjan tal-turn ta’ l-armature u l-pjan ta’ referenza jew il-post oriġinali tal-armature li huwa hawn taħt il-direzzjoni tal-kamp magnetiku.

Il-presenza tal-term cosα fiddequazzjoni tal-torċ tisimma li, differenti mill-forza, it-torċ f’postijiet differenti mhijiex l-istess. Infatti, tivvarja skont l-varjazzjoni tal-anglu α (alfa). Biex nispjegaw l-varjazzjoni tal-torċ u l-prinċipju wara l-rotazzjoni tal-motor, dawn nanalizzaw pass ta’ pass.

Paġna 1:

Fi prima, kunsidrati l-armature f’post oriġinali jew post ta’ referenza fejn l-anglu α = 0.

Waqt li, α = 0, it-term cos α = 1, jew il-valur massimu, għalhekk it-torċ f’dan il-post hija l-aktar kbira mogħti bħal τ = BILw. Din it-torċ massima ftit tneħħi l-inerzija inizjali tal-ħares tal-armature u tibda fil-rotazzjoni.

Paġna 2:

Waqt li l-armature tibda fil-moħħ, l-anglu α bejn il-post aġent tal-armature u l-post oriġinali tiegħu jkun jidher jidher jżid fis-silġ ta’ rotazzjoni sakemm ma jkun 90 ^o mid-post oriġinali. Bil-mod dirett, it-term cosα jidher jniqsu u ukoll il-valur tal-torċ.

It-torċ f’dan il-każ hija data bħal τ = BILwcosα li hija inqas minn BIL w meta α hu aktar minn 0o.

Paġna 3:

Fl-isilġ ta’ rotazzjoni tal-armature, jkun hemm punt fejn il-post aġent tal-rotor hu esattament perpendikulari għal post oriġinali, jiġifieri, α = 90 ^o, u b’risultat it-term cosα = 0.

It-torċ operant fuq il-konduttur f’dan il-post hija data bħal-

Jiġifieri, virtualment ma jkunx hemm torċ rotatorja operanti fuq l-armature f’dan il-ħin. Imma l-armature ma jkunx jistabbil, din hija għax l-operazzjoni tal-motor DC tħolqet b’modi li l-inerzija tal-moħħ f’dan il-punt hija suffiċjenti biex toverviethi l-punt ta’ null torċ. 

Meta l-rotor jiġi mur mill-baħar ta’ din il-punt, l-anglu bejn il-post aġent tal-armature u l-pjan oriġinali jkun jidher jniqsu u it-torċ tibda tivverja fuqha.