Armatuila: Definizioa Funtzioa eta Atalak

Zer da armatura bat?

Armatura bat elektriko maquinari baten (hainbatu edo generatzaile) osagaia da, eta hura korronte alternoa (KA) eraman duen. Armatura KA eraman du DC (Korronte Zuzena) maquinetan ere, komutadorearen (korrontearen norabidea aldatzen duena) edo elektronikoki komutatzearen (adibidez, pincelarik gabeko DC motorrean) bidez.

Armatura armatureko lerroak egin eta sostenera dute, eta horrek interakzioa egiten du stator eta rotor arteko aire zatiaren barneko indarrari magnetikoarekin. Statora biratu ahal den partea (rotor) edo ezin daiteke (stator).

Armatura terminoa XIX. mendean teknikoko termino gisa sartu zen, "magnetaren gordele" esan nahi duena.

Nola funtzionatzen du armatura elektriko motorean?

Elektriko motorea energia elektrikoa energia mekanikora bihurtzen du elektromagnetismoaren induzioaren bidez. Hau gertatzen da korronte eraman diren konduktore batek indarrari magnetikoan mugitu behar duelako, Fleming-en eskuko izquierda erregelan azaltzen den bezala.

Elektriko motorean, stator magnetismoaren indarra biratu duen sortzen du permanentki magnetizatutakoak edo electromagnetizatutakoak erabiliz. Armatura, normalean rotorra, armatureko lerroak ditu, eta horiek komutadoreari eta pinceletei lotuta daude. Komutadorea armatureko lerroetan korrontearen norabidea aldatzen du itxarondu bitartean, beti magnetismoaren indarrarekin lerrokatuta egotea.

Magnetismoaren indarra eta armatureko lerroen arteko elkarrekintza momentua sortzen du, eta horrek armaturaren biramendua eragiten du. Armaturari lotutako tronkoa mekanikoki potentzia beste gailuetara pasatzen dio.

Nola funtzionatzen du armatura elektriko generatzailean?

Elektriko generatzaileak energia mekanikoa energia elektriko bihurtzen du elektromagnetismoaren induzioaren printzipioa erabiliz. Konduktore bat magnetismoaren indarran mugitzen denean, Faradayren legearen arabera, elektrikotasun-eragingarria (EE) sortzen da.

Elektriko generatzailean, armatura normalean rotorra da, eta motore primer bat, adibidez, diesel motore bat edo turbin bat, mugitzen du. Armatura armatureko lerroak ditu, eta horiek komutadoreari eta pinceletei lotuta daude. Stator magnetismoaren indarra estandarra sortzen du permanentki magnetizatutakoak edo electromagnetizatutakoak erabiliz.

Magnetismoaren indarra eta armatureko lerroen arteko elkarrekintza EE armatureko lerroetan sortzen du, eta horrek korronte elektrikoa kanpoeko zirkuituan eraman du. Komutadorea armatureko lerroetan korrontearen norabidea aldatzen du itxarondu bitartean, horrela korronte alternoa (KA) sortzen du.

Armatura Osagaiak & Diagrama

Armatura lau osagai nagusi ditu: nuklea, lerroa, komutadorea eta tronkoa. Azpian diagrama bat aurkituko duzu horien irudikatzen dutena.

Armatura Pertsonalgarriak

Elektriko maquinetako armatura pertsonalgarri asko ditu, bere efizientzia eta prestazioak gutxitzen dituen. Pertsonalgarri hauek dira:

• Kobreko pertsonalgarria: Hau armatureko lerroaren resistentziaren ondorioz gertatzen da. Proportzionala da armatureko korrontearen karratuari, eta kable espesorago edo paralelo bideetatik murriztu daiteke. Kobreko pertsonalgarria formula honen bidez kalkula daiteke:

non Pc kobreko pertsonalgarria, Ia armatureko korrontea, eta Ra armatureko resistentzia baitira.

Eddy current pertsonalgarria: Hau armatureko nuklean sortutako indarren ondorioz gertatzen da. Indar hauek magnetismoaren fluxuaren aldaketaren ondorioz sortzen dira, eta zerbitzua eta magnetismoaren pertsonalgarriak sortzen dituzte. Eddy current pertsonalgarria laminatutako materialak edo aire zati handiagoa erabiliz murriztu daiteke. Eddy current pertsonalgarria formula honen bidez kalkula daiteke:

non Pe eddy current pertsonalgarria, ke nukleari materialaren eta formaren mendeko konstantea, Bm fluxu dentsitate maximoa, f fluxu alderantzikapenaren maiztasuna, t laminazio bakoitzaren lodiera, eta V nukleari bolumena dira.

• Histeresia pertsonalgarria: Hau armatureko nukleari magnetizatzea eta demagnetizatzea errepikatzearen ondorioz gertatzen da. Prozesu hau nukleari materialaren molekularraren egituraan zerbitzua eta zerbitzua sortzen ditu. Histeresia pertsonalgarria magnetismoaren material zaharrak erabiliz murriztu daiteke. Histeresia pertsonalgarria formula honen bidez kalkula daiteke:

non Ph histeresia pertsonalgarria, kh nukleari materialaren mendeko konstantea, Bm fluxu dentsitate maximoa, f fluxu alderantzikapenaren maiztasuna, eta V nukleari bolumena dira.

Armatureko pertsonalgarri guztiak gehituz lor daitezke:

Armatureko efizientzia armatureko aterako potentzia eta sarrerako potentziaren arteko arrazoia da:

non ηa armatureko efizientzia, Po aterako potentzia, eta Pi sarrerako potentzia dira.

Armatura Diseinua

Armatureko diseinua elektriko maquinarioaren prestazio eta efizientzia garrantzitsuak dira, faktore askok eragiten dituzte:

• Slot-en kopurua: Slot-ek armatureko lerroak eduki eta mekanikoki sustentatzeko erabiltzen dira. Slot-en kopurua lerro mota, poloen kopurua eta maquina tamaina menpe dago. Ondoren, slot gehiago fluxu eta korrontearen banaketa hobea, reaktantzia eta pertsonalgarri txikiagoa, eta momio lisboa ematen dute. Baina, slot gehiago armaturaren pisua eta kostua gehitzen ditu, isolazio eta zerbitzuaren espazioa gutxitzen du, eta fluxu eta armatureko erantzunaren kalteak handitzen ditu.

• Slot-en forma: Slot-ek ireki edo itxi izan daitezke, aire zatiarekin ekidin badira edo ez. Slot irekiak errazago dira lerro eta zerbitzu, baina aire zatiaren erresistentzia eta fluxu kalteak handitzen dituzte. Slot itxiak oso zailago dira lerro eta zerbitzu, baina aire zatiaren erresistentzia eta fluxu kalteak gutxitzen dituzte.

• Lerro mota: Lerroa lap wound edo wave wound izan daiteke, coilak komutadorearen segmentuekin lotzerakoan. Lap winding korronte handi eta tensio baxuko maquinetarako egokia da, korrontearen bide paralelo anitz eskaintzen dituelako. Wave winding korronte txiki eta tensio altuko maquinetarako egokia da, coilak seriean lotzen ditu eta tensioak batzen ditu.

• Konduktorearen tamaina: Konduktorea armatureko lerroan korrontea eramatzeko erabiltzen da. Konduktorearen tamaina korronte dentsitatearen menpe dago, zeinak korrontearen eta sekzio ebakiaren arteko arrazoia da. Korronte dentsitate handiagoa kobreko pertsonalgarri eta tenperatura handiagoa ematen ditu, baina konduktorearen kostua eta pisua gutxitzen ditu. Korronte dentsitate txikiagoa kobreko pertsonalgarri eta tenperatura txikiagoa ematen ditu, baina konduktorearen kostua eta pisua handitzen ditu.

• Aire zatiaren luzera: Aire zati stator eta rotorren poleen arteko distantzia da. Aire zatiaren luzera fluxu dentsitatea, erresistentzia, fluxu kaltea, eta armatureko erantzuna eragiten ditu. Aire zati txikiago fluxu dentsitate handiagoa, erresistentzia txikiagoa, fluxu kaltea txikiagoa, eta armatureko erantzun handiagoa ematen du. Aire zati handiago fluxu dentsitate txikiagoa, erresistentzia handiagoa, fluxu kaltea handiagoa, eta armatureko erantzun txikiagoa ematen du.

Armatura Diseinua (jarraitu)

Armatura diseinatzeko erabilitako metodo batzuk dira:

• EMF ekuazioa: Ekuazio honek armaturean induzitutako EMF fluxu, abiadura, eta lerroko turnu kopuruarekin lotzen du. Eguneroko tensio eta potentziarako armaturaren dimentsioak eta parametroak zehazteko erabil daiteke.