არმატურა: განმარტება ფუნქცია და ნაწილები (ელექტრო მოტორი და გენერატორი)
რა არის არმატურა?
არმატურა არის ელექტრომანგიში (მაგ., მოტორი ან გენერატორი) შედის ცვლადი მიმართულების დენი (AC). არმატურა ხდის AC დენს მაინც დირექტული დენის (DC) მანქანებზე კომუტატორის (რომელიც პერიოდულად შეცვლის დენის მიმართულებას) ან ელექტრონული კომუტაციის გამოყენებით (მაგ., ბრაშლეს DC მოტორში).
არმატურა პროვიდებს სახლს და მხარდაჭერას არმატურის დენის სიმრავლისთვის, რომელიც ინტერაქტირებს მაგნიტურ ველთან, რომელიც ქმნის აირ გაფართოებაში სტატორისა და როტორის შორის. სტატორი შეიძლება იყოს როტირებადი ნაწილი (როტორი) ან დგასადი ნაწილი (სტატორი).
ტერმინი "არმატურა" ჩამოთვლილი არის 19 საუკუნის დასაწყისში როგორც ტექნიკური ტერმინი, რომელიც ნიშნავს "მაგნიტის მეხსიერებას".
როგორ მუშაობს არმატურა ელექტრომოტორში?
ელექტრომოტორი ქვეყნულ ენერგიას გარდაქმნის მექანიკურ ენერგიაში ელექტრომაგნიტური ინდუქციის პრინციპის გამოყენებით. როდესაც დენის მქონე მიმართულება დათვლის მაგნიტურ ველში, ის იგრძნობს ძალას ფლემინგის მარცხენა ხელის წესის მიხედვით.
ელექტრომოტორში სტატორი ქმნის როტირებად მაგნიტურ ველს პერმანენტური მაგნიტების ან ელექტრომაგნიტების გამოყენებით. არმატურა, რომელიც ჩვეულებრივ არის როტორი, შეიცავს არმატურის დენის სიმრავლეს, რომელიც დაერთებულია კომუტატორსა და ბრაშებს. კომუტატორი შეცვლის დენის მიმართულებას არმატურის დენის სიმრავლეში როტირებისას, რათა ის ყოველთვის დასახელებული იყოს მაგნიტურ ველთან.
მაგნიტურ ველსა და არმატურის დენის სიმრავლის შორის ინტერაქცია ქმნის მომრტყმელ ძალას, რომელიც განაახლებს არმატურის როტირებას. შაფტი, რომელიც დაერთებულია არმატურას, გადააქვს მექანიკურ ენერგიას სხვა მოწყობილობებში.
როგორ მუშაობს არმატურა ელექტროგენერატორში?
ელექტროგენერატორი მექანიკურ ენერგიას გარდაქმნის ელექტრო ენერგიაში ელექტრომაგნიტური ინდუქციის პრინციპის გამოყენებით. როდესაც მიმართულება მოძრავია მაგნიტურ ველში, ის ინდუცირებს ელექტრომოტივურ ძალას (EMF) ფარადეის კანონის მიხედვით.
ელექტროგენერატორში არმატურა ჩვეულებრივ არის როტორი, რომელიც დრაივება მთავარი მოტორით, როგორიცაა დიზელ მოტორი ან ტურბინა. არმატურა შეიცავს არმატურის დენის სიმრავლეს, რომელიც დაერთებულია კომუტატორსა და ბრაშებს. სტატორი ქმნის დგასად მაგნიტურ ველს პერმანენტური მაგნიტების ან ელექტრომაგნიტების გამოყენებით.
მაგნიტურ ველსა და არმატურის დენის სიმრავლეს შორის შერეული მოძრაობა ინდუცირებს EMF-ს არმატურის დენის სიმრავლეში, რომელიც დრინტის ელექტრო დენის სარგებლობით გარე წრედში. კომუტატორი შეცვლის დენის მიმართულებას არმატურის დენის სიმრავლეში როტირებისასრათა იქნებოდეს ცვლადი მიმართულების დენი (AC).
არმატურის ნაწილები და დიაგრამა
არმატურა შედგება მეოთხედიდან მთავარი ნაწილიდან: ბურთული, დენის სიმრავლე, კომუტატორი და შაფტი. არმატურის დიაგრამა ჩამოთვლილია ქვემოთ.
არმატურის დაკარგული ენერგია
ელექტრომანგიში არმატურა შეიძლება დაკარგოს სხვადასხვა ტიპის დაკარგული ენერგია, რომელიც შემცირებს მის ეფექტურობას და მუშაობას. არმატურის დაკარგული ენერგიის მთავარი ტიპებია:
თითქმის დაკარგული ენერგია: ეს არის დაკარგული ენერგია არმატურის დენის სიმრავლის რეზისტენციის გამო. ის პროპორციულია არმატურის დენის კვადრატს და შეიძლება შემცირდეს სქელი გადართული დენის ან პარალელური გზების გამოყენებით. თითქმის დაკარგული ენერგია შეიძლება გამოითვალოს ფორმულის გამოყენებით:
სადაც Pc არის თითქმის დაკარგული ენერგია, Ia არის არმატურის დენი, ხოლო Ra არის არმატურის რეზისტენცია.
ედის დაკარგული ენერგია: ეს არის დაკარგული ენერგია ინდუცირებული დენის გამო არმატურის ბურთულაში. ეს დენები იწვევენ მაგნიტური ველის ცვლილების გამო და წარმოქმნიან თერმალურ და მაგნიტურ დაკარგულ ენერგიას. ედის დაკარგულ ენერგიას შეიძლება შემცირდეს ლამინირებული ბურთულის მასალის ან ჰაერის გაფართოების ზრდით. ედის დაკარგულ ენერგია შეიძლება გამოითვალოს ფორმულის გამოყენებით:
სადაც Pe არის ედის დაკარგული ენერგია, ke არის მუდმივა ბურთულის მასალაზე და ფორმაზე დამოკიდებული, Bm არის მაქსიმალური მაგნიტური ველის სიმკვრივე, f არის მაგნიტური ველის შებრუნების სიხშირე, t არის თითოეული ლამინირებული ნაწილის სიმკვრივე, ხოლო V არის ბურთულის მოცულობა.
ჰისტერეზის დაკარგული ენერგია: ეს არის დაკარგული ენერგია ბურთულის შემდეგი მაგნიტიზაციისა და დემაგნიტიზაციის გამო. ეს პროცესი იწვევს ხახუნს და თერმალურ ენერგიას ბურთულის მოლეკულურ სტრუქტურაში. ჰისტერეზის დაკარგულ ენერგიას შეიძლება შემცირდეს ნებისმიერი მაგნიტური მასალის გამოყენებით დაბალი კოერცივით და მაღალი პერმეაბილით. ჰისტერეზის დაკარგულ ენერგია შეიძლება გამოითვალოს ფორმულის გამოყენებით:
