Az alkatrészek kollektoros villanymotorjának berendezése és az automatikus beállítás sémája

Tartalom:

A kollektormotor külső nézete
Gyűjtőmotor kefék
Kollektormotoros varisztorok
A kollektormotor fordulatszámának automatikus beállításának sémája
Motorkollektor, tekercsek és mag
Gyűjtőmotor állórész

Leggyakrabban a kollektormotor állórészének csak két pólusa van. És ez nem attól függ, hogy porszívónk, konyhai robotgépünk vagy mosógépünk van. A kollektormotorok jól állíthatóak és elfogadható indítási jellemzőkkel rendelkeznek, ami a legtöbb aszinkron motorról nem mondható el. Számunkra, hétköznapi polgárok számára egyetlen hátrányunk van: a hangosság. Ezért általában aszinkron motort szerelnek be a hűtőszekrényekbe és a ventilátorokba. De ez messze nem mindig a motorháztetőn van. Tekintsük a kollektormotor eszközét.

A kollektormotor külső nézete

A kefe rekesz fedele

A kezdőknek általában azonnal felmerül a kérdés - hogyan lehet megérteni, mi az a gyűjtőmotor? Egyszerűbb az egyszerűnél. Nézze meg a daráló fotóját, amely kifejezetten ehhez a felülvizsgálathoz készült: a ház oldalain szigetelőanyagból készült burkolatok láthatók egy hornyos csavarhúzó számára. Ha veszed a fáradságot a lecsavarozással, akkor belül látható lesz az érintkezőpárna és a grafitkefe rugója. Ez a kollektormotor fő jellemzője. Az elektromos szerszámokat általában gyorsan cserélhető kefékkel szállítják, amelyek fogyóeszközöknek minősülnek.

Érintkezőpárna és grafitkefe rugó

Gyűjtőmotor kefék

A doboz általában egy tartalék készletet tartalmaz. A közeli fotón csak a tartalék ecsetek láthatók. Látható, hogy mindegyik tartalmazza: (Lásd még: Egyenáramú villanymotor készüléke és működési elve)

Grafit elektróda. A forma szélesmotor típusától függően változik. A grafit élezhető szuperfilekkel vagy reszelőkkel a megadott méretek eléréséhez. Nem kritikus. A lényeg, hogy ne legyenek nagy rések, mert a tartó formája kifejezetten a holtjáték csökkentésére lett kialakítva. Amikor a grafitelektródát élezzük, a szikra addig növekszik, amíg kör alakú tűz meg nem jelenik. Ugyanakkor a kollektormotor erősen felmelegszik és gőzölög. Magát a folyamatot mindenki láthatja a YouTube-on (főleg az angol nyelvterületen).

A sárgarézből készült érintkezőbetét a tápellátás csatlakoztatására szolgál. A háztartási műszerekben leggyakrabban 220 V, egy figyelmeztetéssel: a szinuszhullám periódusának egy része le van vágva. Ez a sebességszabályozáshoz szükséges. Minél nagyobb a levágási szög, annál kisebb a tengely fordulatszáma. A szabályozó áramkör tirisztorra épül, és változó ellenállással van beállítva.

A rugó az érintkezőbetét és a grafitelektróda között futott. Préselésre szolgál. Ennek eredményeként a grafitelektróda a kollektor mentén csúszik, egyidejűleg nedvesíti annak felületét. Az ábrán látható kefék ellenállása megközelíti a 7 ohmot, ami összemérhető a tekercsekkel. De váltóáram esetén az ütemezés megváltozik. Az induktivitás miatt a tekercsek ellenállása meredeken növekszik, míg a keféké megközelítőleg változatlan marad. Bárhogy is legyen, elmondhatjuk, hogy a kefék a korlátozó ellenállások szerepét töltik be, és nekik köszönhetően a rotor árama 15 A fölé emelkedik.

A kefék legfontosabb része egy nagy rugalmasságú rézszálból készült kábel. Jól hajlik, így működés közben a grafitkefe élezésétől könnyen a szükséges távolságra nyújtható.

Tartalék ecsetek

Tehát a kollektormotorban mindig vannak kefék. Egyes aszinkron motorok áramszedővel rendelkeznek, de nincsenek részekre osztva. És az ecsetberendezés kialakítása jelentősen eltér attól, ami benne vangyűjtőmotor. A mindennapi életben az aszinkron motor is viszonylag csendes működést produkál.

A kefék viszonylag könnyen hasadnak a vibrációtól. Ez az egyik oka annak, hogy az iparban nem használnak kollektormotorokat (nagyon nehéz háromfázisú modelleket találni). A második pedig az, hogy az áramgyűjtők könnyen eltömődnek a portól, és rendszeres tisztítást igényelnek. Ugyanez a probléma azonban megfigyelhető a fázisrotorral rendelkező aszinkron gépeknél. De az utóbbi esetben a grafitnak általában nincs szaga. Tehát ma a kollektoros egyfázisú villanymotort nézzük.

Kollektormotoros varisztorok

A kollektormotoroknak van egy kellemetlen tulajdonságuk: szikráznak. Ez erős interferenciát okoz az ellátási láncban, de nem is ez a lényeg. A szikraképződés a motor kedvezőtlen működési feltételeihez vezet. Általában az ívet el kell oltani. És ehhez varisztorokat használnak. Testük általában lekerekített, két lábbal. Az egyik (lásd a fényképet) a kefe érintkezési felületéhez van rögzítve (közvetlenül vagy sárgaréz adapterek segítségével), a második pedig a testhez van forrasztva.

Varisztor a lábakon

Két varisztor van, amelyek mindkét oldalról védik a kollektormotort. A munka mechanikája a következő:

Amint a tengely megnövekedett terhelése erős szikrázást okoz, a kefepotenciál jelentősen meghaladhatja a 220 V-os átlagos üzemi értéket.
Ennek eredményeként a varisztorok páronként áttörnek, és a felesleget a testhez zárják, ahol az elveszik a fém vastagságában, hő formájában eloszlik.

Azt kell mondani, hogy ez a séma a hatékonyság szempontjából teljesen haszontalannak tekinthető. Az erő elpazarolt. De van még valami, ami jóra használja a szikrákat.

A kollektormotor fordulatszámának automatikus beállításának sémája

Tirisztoros séma a kollektormotor forgásának beállításához

A szikraképződés mértéke a forgási sebességtől függ. Tegyük fel, hogy megnőtt a húsdaráló tengelyének terhelése. Ekkor átmenetileg csökken a forgalom. Ennek következtében a szikrázási szint megváltozik, ez egy speciális tirisztor áramkörben reagál a forgások vezérlésére. Megváltoztatja a feszültséglezárási szöget, hogy kompenzálja a terhelés hatását. A képen látható tirisztor áramkör egy Philips konyhai robotgépről készült. Rengeteg védőrelét látunk rajta, ami nem engedi, hogy nyitott fedelekkel és szétszerelt formában is bekapcsoljuk a készüléket.

Az áramkör fő része a tirisztor. A képen egy kis fém radiátor mellett található lemez formájában. Maga az áramkör a visszacsatoló áramkörön keresztül információt kap a szikrázó erőről, aminek segítségével a forgási feladatot végrehajtják. Ezen funkciók megvalósításához a táblán néhány ellenállás található: (Lásd még: Váltakozó áramú villanymotor készüléke és működési elve)

A tirisztor működési módjának beállításához egy kereszt alakú fejjel ellátott félkör alakú ellenállás szolgál. Az értéket a gyári laboratóriumban az elforgatási szög határozza meg, és működés közben nem módosítható.

A második ellenállás változó. Hornyolt feje a testet díszítő fogantyúhoz csatlakozik. Így van beállítva a tengely forgási sebessége. Ez általában fokozatosan történik.

A motor rendeltetésének megfelelően meglehetősen bonyolult módon táplálják. A barna és fehér vezetékek a forgórész keféihez jutnak, a másik három pedig az állórész tekercseinek meghatározott számú fordulatával állítja be a sebesség üzemmódot.

Motorkollektor, tekercsek és mag

A gyűjtő külső képe

Ez a típusú motor a gyűjtő jelenléte miatt kapta a nevét. Nézze meg a fotót: a tengelyen egy masszát látunkrészekre osztott rézdob. Ezt nevezzük elosztónak. Esetünkben 24 lamellából áll. Mindegyik megfelel az előző tekercs végének és a következő tekercs kezdetének. Úgy járnak, mintha keresztbe mennének egymásnak. Emiatt minden tekercs közvetlenül két szomszédos lamellára fekszik körben. Amint az elmondottakból kiderül, a tekercsek teljes száma megegyezik a kollektorszakaszok számával (azaz 24). Két rétegben vannak elrendezve, amelyek közül az első a felszínen fekszik a mag fülkéiben, a második pedig el van rejtve.

A kanyar egyik felében a tekercselési mező iránya mondjuk pozitív, a másodikon pedig negatív. A változás akkor következik be, amikor a kefe keresztez két lamellát, amelyekhez a tekercs végei illeszkednek. A kefék egymáshoz viszonyított helyzetének, az állórész pólusainak szögeinek helyes elosztása és az armatúra tekercselés elmozdulása biztosítja a racionális erőátvitelt. Meg kell érteni, hogy a másodperc adott töredékében a legnagyobb nyomatékot a tekercsek birtokolják, amelyeknek a síkjára merőlegese a lehető legközelebb van az állórész pólusához.

Magok és tekercsek

A mag esetünkben 12 részből áll. És mindegyik tekercs négy bemerítésen keresztül van feltekerve. Például az első és a hatodik rést foglalja el. És így tovább, körben négy tekercs alakul ki. Ezért a tekercseléskor ugyanezt az eljárást kell követni. Ugyanakkor nagyon fontos, hogy helyesen állítsuk be a szöget két) érintkező lamella, ahol a huzal végei illeszkednek, és a tekercs merőleges síkja között. Esetünkben ez körülbelül 45 fok, és a kefék körülbelül azonos szögben helyezkednek el az állórész pólusaihoz.

Minden tekercs pontosan egyforma hosszúságú, azonos keresztmetszetű és azonos hosszúságú huzalból készülnek. Vagyis a kollektor egy teljesen szimmetrikus szerkezet. Ezenkívül egy ilyen motort változó és állandó teljesítménnyel is meg lehet hajtanijelenlegi A kollektoros villanymotor berendezése olyan, hogy a tekercsekben a mező iránya fordulatonként kétszer változik. Ez azt jelenti, hogy még egyenáram mellett sem ilyenek a folyamatok.

Esetünkben a mag vékony elektromos acéllemezekből áll, amelyeket szigetelőlakkkal préselnek és választanak el egymástól. Az AC kollektoros motorok mágneses teret hoznak létre az állórészen, amely felmelegíti az acélt. Az örvényáramok és az újramágnesezés hatása miatt a hőmérséklet gyorsan emelkedik. Az indukciós főzőlapok ezen a jelenségen alapulnak. A mag lemezekre osztása lehetővé teszi az újramágnesezés és az örvényáramok jelentőségének csökkentését. Az egyenáramú kollektoros villanymotorok ebből a szempontból sokkal egyszerűbbek, és a hatásfok is ugyanezen okokból magasabb.

Van még egy különbség. Egyenárammal táplálva kisebb fordulatszám elegendő az állórész mágneses mezőjének szükséges erősségének megteremtéséhez. Ezért sok esetben (mint nálunk is) a tekercs két részre oszlik. Ha a tápegység váltakozó áramú (vagy a maximális fordulatszámot kell elérnie), akkor az összes fordulat beletartozik a munkába. Egyébként csak egy bizonyos részük. Így lehetővé válik a kollektoros villanymotorok bármilyen áramforráshoz való csatlakoztatása. Ez nagyon fontos, mert sok aszinkron gép nem tolerálja az ilyen kérést.

Gyűjtőmotor állórész

Már érintettük ezt a témát, elmondtuk, hogy az állórész tekercset általában két részre osztják, és a magot elektromos acéllemezekből szerelik össze, hogy elkerüljék az újramágnesezésből és az örvényáramokból eredő veszteségeket. Hozzá kell tenni, hogy általában két pólus van - északi és déli. Miért pontosan? Mert különben teljesen más kialakításra lenne szükségrotor és kollektor.

Az állórész pólusai általában bizonyos szögben el vannak tolva a kefékhez képest a térben. Nehéz megmondani, hogy ez pontosan miért történik. De ennél a gyűjtőmotornál ez nem változtatható meg. Mivel a kefék elmozdulási szöge az állórész pólusaihoz képest és a tekercselés módja határozza meg a mezők helyes eloszlását. Sok esetben nem kielégítő, majd kártérítéshez folyamodnak.

Ebben az esetben a kollektor villanymotor működési elve a legjobb fázist éri el a további állórész tekercsek használata miatt. Feladatuk közé tartozik a mező alakjának korrekciója. A kiegészítő tekercsek sokkal kisebbek, mint a főek, számuk megegyezik, de a fő pólusok között helyezkednek el. A reaktív EMF kompenzáció nem igényel nagy térerőt. Ezért nem csak kevés fordulat van a kiegészítő oszlopokon, de a mag gyakran szilárd (csökkenti a szerkezet gyártási költségét). A huzal keresztmetszete nagyon gyakran csíknak tűnik.

A háztartási gépek nagy része a kollektoros villanymotor működési elvét használja. A valódi eszközök gyakran tartalmaznak vezérlő- és védelmi eszközöket. Esetünkben ez a koreai Klixon cég 3MP sorozatának hőreléje. Az eredeti változatban szigetelőszalag segítségével a tekercsre volt tekerve. Gyakran találhat hasonló típusú hőbiztosítékokat vagy sebességérzékelőket. Enélkül egyetlen mosógép sem működik (például a ruhamérési mód).

Hőrelé

És ezzel vége is az áttekintésnek, reméljük érdekes volt, és a forgó mágneses térről már nem egyszer volt szó, így nem látjuk értelmét megismételni.

Következő