Як працуе матавы рухавік пастаяннага току?

Матавы рухавік пастаяннага току - адзін з найбольш фундаментальных і шырока выкарыстоўваюцца тыпаў электрарухавікоў. Вядомы сваёй простай канструкцыяй , , лёгкай эксплуатацыяй і эканамічнай эфектыўнасцю , матавы рухавік пастаяннага току знаходзіць мноства прымянення - ад бытавой тэхнікі да прамысловых машын. Разуменне таго, як а рухавікі пастаяннага току матавыя важныя для тых, хто займаецца машынабудаваннем, аўтаматызацыяй, робататэхнікай або агульнай электронікай.

Асноўны прынцып працы

Матавы рухавік пастаяннага току працуе па прынцыпе электрамагнітнай сілы (сілы Лорэнца) . Калі электрычны ток праходзіць праз провад, змешчаны ў магнітнае поле, на провад дзейнічае сіла. У рухавіку гэтая сіла выкарыстоўваецца для стварэння вярчальнага руху або крутоўнага моманту.

Ключавыя этапы працы рухавіка

1. Крыніца сілкавання забяспечвае энергію рухавіка

Рухавік падлучаны да крыніцы пастаяннага току (DC) . Пры падачы напружання ток цячэ па знешняй ланцугу, у рухавіка шчоткі .

2. Шчоткі перадаюць ток да камутатара

Шчоткі , звычайна зробленыя з вугляроду або графіту, знаходзяцца ў пастаянным кантакце з верціцца камутатарам . Яны перадаюць ток ад нерухомай часткі рухавіка (статар) да часткі, якая верціцца (якар/ротар).

3. Камутатар накіроўвае ток праз абмоткі якара

Камутатар - гэта сегментаваная цыліндрычная структура, прымацаваная да ротара. Ён злучаны з абмоткамі якара , якія ўяўляюць сабой шпулькі дроту, накручаныя вакол жалезнага стрыжня ротара.

Калі камутатар круціцца разам з ротарам, ён у патрэбны момант змяняе кірунак току праз розныя шпулькі якара. Гэта пераключэнне мае вырашальнае значэнне для падтрымання бесперапыннага кручэння ў адным кірунку.

4. Узаемадзеянне магнітнага поля стварае крутоўны момант

Токаправодныя шпулькі на якары размешчаны ў магнітным полі, якое ствараецца альбо пастаяннымі магнітамі , альбо шпулькамі электрамагнітнага поля, усталяванымі на статары.

Узаемадзеянне паміж магнітным полем і токам у шпульках стварае сілу (сілу Лорэнца) . Згодна з правілам правай рукі , гэтая сіла дзейнічае перпендыкулярна як магнітнаму полю, так і кірунку току, прымушаючы ротар круціцца.

5. Бесперапыннае кручэнне, якое падтрымліваецца пераключэннем камутатара

Калі ротар круціцца, сегменты камутатара пастаянна мяняюць кантакт са шчоткамі. Гэта пераключае кірунак току ў кожнай шпульцы, калі яна праходзіць праз нейтральную зону, падтрымліваючы бесперапыннае і плаўнае кручэнне.

Падрабязная разбіўка ролі генерацыі руху

кампанентаў	ў Motion
Пэндзля	Падайце ток на камутатар ад знешняй крыніцы харчавання.
Камутатар	Пераключае кірунак току ў абмотках ротара для захавання напрамку крутоўнага моманту.
Арматура	Дома абмоткі; стварае крутоўны момант, калі знаходзіцца пад напругай і знаходзіцца ў магнітным полі.
Магнітнае поле	Узаемадзейнічае з токам у арматуры, ствараючы круцільную сілу.
Вал	Перадае крутоўны момант знешняй нагрузцы (напрыклад, шасцярням, колам).

Кіраванне напрамкам

Напрамак вярчэння ў а шчотачны рухавік пастаяннага току можна лёгка змяніць, змяніўшы палярнасць прыкладзенага пастаяннага напружання. Гэта рэверсуе ток у абмотках якара, змяняючы такім чынам кірунак крутоўнага моманту.

Кантроль хуткасці

Хуткасць матавага рухавіка пастаяннага току прапарцыйная прыкладзенаму напружанню . Павелічэнне напружання павялічвае ток, што прыводзіць да:

• Больш высокая напружанасць магнітнага поля

• Павышаны крутоўны момант

• Больш хуткае кручэнне

Хуткасць таксама можна кантраляваць з дапамогай шыротна-імпульснай мадуляцыі (ШІМ) або крыніц харчавання з пераменным напругай.

Перавагі матавых рухавікоў пастаяннага току

• Нізкі кошт: нядорага ў параўнанні з бесщеточными рухавікамі або рухавікамі пераменнага току.

• Лёгкае кіраванне хуткасцю: Прама прапарцыйна ўваходнага напружання.

• Хуткая рэакцыя крутоўнага моманту: Ідэальна падыходзіць для аперацый старт-стоп.

Недахопы матавых рухавікоў пастаяннага току

• Знос пэндзляў : шчоткі з'яўляюцца кантактнай кропкай на аснове трэння і з часам зношваюцца.

• Іскрэнне : Кантакт паміж шчоткамі і камутатарам можа ствараць электрычны шум і цяпло.

• Неабходнае тэхнічнае абслугоўванне : Шчоткі і камутатар патрабуюць рэгулярнага агляду і замены.

Прымяненне матавых рухавікоў пастаяннага току

Дзякуючы сваёй універсальнасці і нізкай кошту, матавыя рухавікі пастаяннага току выкарыстоўваюцца ў шырокім дыяпазоне прымянення:

• Бытавая тэхніка - блендеры, фены, пыласосы.

• Цацкі і хобі-праекты - машыны з дыстанцыйным кіраваннем, робаты, беспілотнікі.

• Аўтамабільныя сістэмы - рухавікі шкла, шклоачышчальнікі, рэгулятары сядзенняў.

• Прамысловае абсталяванне - канвеерныя стужкі, малая тэхніка, сістэмы аўтаматызацыі.

• Электраінструменты - дрылі, шуруповерт, пілы.

Як сістэма падтрымлівае бесперапыннае кручэнне

Самая адказная частка а шчотачны рухавік пастаяннага току - гэта камутатарна-щеточная сістэма , якая падтрымлівае пераключэнне пастаяннага току . Без гэтага рухавік спыніўся б, як толькі магнітная сіла стане нейтральнай, калі ротар круціцца. Аўтаматычнае змяненне току забяспечвае:

• Бесперапыннае магнітнае ўзаемадзеянне

• Пастаянны аднанакіраваны крутоўны момант

• Бесперашкоднае кручэнне

Заключэнне

Аперацыя а матавы рухавік пастаяннага току - гэта прыгожая дэманстрацыя электрамеханічнага пераўтварэння энергіі . Выкарыстоўваючы ўзаемадзеянне паміж электрычнасцю і магнетызмам і выкарыстоўваючы камутатар для бесперапыннага пераключэння току, гэтыя рухавікі могуць ствараць круцільную сілу надзейна і эфектыўна . Іх прастата, гібкасць кіравання і даступнасць забяспечваюць іх пастаянную важнасць як у паўсядзённых прыладах, так і ў прамысловых прылажэннях.