इलेक्ट्रिक मोटर के संचालन के सिद्धांत। एक वैकल्पिक प्रवाह की विद्युत मोटर के संचालन के सिद्धांत। भौतिकी, ग्रेड 9

आज, एक मानव सभ्यता की कल्पना करोऔर बिजली के बिना एक उच्च तकनीक समाज असंभव है। विद्युत उपकरणों के संचालन प्रदान करने वाले मुख्य उपकरणों में से एक इंजन इंजन है। इस मशीन को व्यापक वितरण मिला है: उद्योग (प्रशंसकों, क्रशर, कंप्रेसर) से घरेलू उपयोग (वाशिंग मशीन, ड्रिल इत्यादि) से। लेकिन इलेक्ट्रिक मोटर का सिद्धांत क्या है?

नियुक्ति

इलेक्ट्रिक मोटर और इसके मूल का सिद्धांतलक्ष्य कार्यरत निकायों को तकनीकी प्रक्रियाओं के पूरा होने के लिए आवश्यक यांत्रिक ऊर्जा में स्थानांतरित करना है। इंजन स्वयं ग्रिड से खपत बिजली की कीमत पर उत्पन्न करता है। संक्षेप में, इलेक्ट्रिक मोटर का सिद्धांत विद्युत ऊर्जा को यांत्रिक ऊर्जा में परिवर्तित करना है। एक इकाई के लिए उसके द्वारा उत्पादित यांत्रिक ऊर्जा की मात्रा को शक्ति कहा जाता है।

इंजन के प्रकार

आपूर्ति नेटवर्क की विशेषताओं के आधार परनिरंतर और वर्तमान बारी: वहाँ दो बुनियादी इंजन प्रकार हैं। सबसे आम डीसी मशीनों एक, लगातार स्वतंत्र और मिश्रित उत्तेजना के साथ मोटर्स हैं। वर्तमान बारी के साथ मोटर्स के उदाहरण सिंक्रोनस और एसिंक्रोनस मशीनों प्रदर्शन कर सकते हैं। चुंबकीय क्षेत्र के साथ स्पष्ट विविधता, उपकरण और वर्तमान कंडक्टर और चुंबकीय क्षेत्र, या स्थायी चुंबक (लौह-चुंबकीय वस्तु) के साथ बातचीत के आधार पर किसी भी गंतव्य की मोटर के आपरेशन के सिद्धांत के बावजूद।

एक फ्रेम के साथ एक फ्रेम - इंजन का प्रोटोटाइप

सिद्धांत के रूप में इस तरह के एक सवाल में मुख्य बिंदुइलेक्ट्रिक मोटर का काम, आप टोक़ की उपस्थिति का नाम दे सकते हैं। इस घटना पर विचार करें वर्तमान के साथ एक फ्रेम का एक उदाहरण हो सकता है, जिसमें दो कंडक्टर और चुंबक होते हैं। कंडक्टर के लिए, वर्तमान संपर्क संपर्क छल्ले के माध्यम से खिलाया जाता है, जो घुमावदार फ्रेम की धुरी पर तय होते हैं। बाएं हाथ के प्रसिद्ध नियम के अनुसार, बल फ्रेम पर कार्य करेंगे, जो अक्ष के बारे में एक टोक़ बनाएगा। यह इस बल की कार्रवाई के तहत एक दक्षिणावर्त दिशा में घुमाएगा। यह ज्ञात है कि यह टोक़ चुंबकीय प्रेरण (बी), वर्तमान (I), फ्रेम क्षेत्र (एस) के लिए सीधे आनुपातिक है और क्षेत्र रेखाओं और बाद के अक्ष के बीच कोण पर निर्भर करता है। हालांकि, अपनी दिशा में एक पल बदलने की कार्रवाई के तहत, फ्रेम आवर्ती आंदोलन करेगा। स्थायी दिशा बनाने के लिए क्या करना है? दो विकल्प हैं:

• फ्रेम में विद्युत प्रवाह की दिशा और चुंबक के ध्रुवों के सापेक्ष कंडक्टर की स्थिति बदलें;
• फ्रेम को उसी दिशा में घुमाते समय, फ़ील्ड की दिशा बदलें।

डीसी मोटर के लिए पहला विकल्प उपयोग किया जाता है। और दूसरा वर्तमान प्रवाह की विद्युत मोटर के संचालन का सिद्धांत है।

चुंबक के सापेक्ष वर्तमान दिशा बदलना

गति की दिशा बदलने के लिएवर्तमान के साथ एक फ्रेम के कंडक्टर में चार्ज कण, कंडक्टर की व्यवस्था के आधार पर, एक उपकरण होना आवश्यक है जो इस दिशा को निर्दिष्ट करता है। स्लाइडिंग संपर्कों के उपयोग के कारण यह डिज़ाइन महसूस किया गया है, जो वर्तमान फ्रेम तक पहुंचने के लिए काम करता है। जब एक अंगूठी को दो के साथ बदलते हैं, जब फ्रेम आधा मोड़ घुमाता है, तो वर्तमान की दिशा उलट जाती है, और टोक़ इसे रखता है। यह मानना ​​महत्वपूर्ण है कि एक अंगूठी दो हिस्सों से इकट्ठी होती है, जो एक-दूसरे से अलग होती हैं।

डीसी मशीन का डिजाइन

उपर्युक्त उदाहरण काम का सिद्धांत हैप्रत्यक्ष वर्तमान मोटर। वास्तविक मशीन, स्वाभाविक रूप से, एक जटिल निर्माण है, जहां आर्मेचर घुमावदार बनाने वाले दर्जनों फ्रेम का उपयोग किया जाता है। इस घुमाव के कंडक्टर को बेलनाकार फेरोमैग्नेटिक कोर में विशेष नाली में रखा जाता है। विंडिंग्स के सिरों को अलग-अलग अंगूठियों से जोड़ा जाता है जो संग्राहक बनते हैं। घुमावदार, कलेक्टर और कोर इंजन के शरीर पर बीयरिंग में घुमावदार एंकर हैं। चुंबकीय उत्तेजना क्षेत्र स्थायी चुंबक के ध्रुवों द्वारा बनाया जाता है, जो शरीर में स्थित होते हैं। घुमावदार मुख्य से जुड़ा हुआ है और इसे आर्मेचर सर्किट या श्रृंखला में स्वतंत्र रूप से स्विच किया जा सकता है। पहले मामले में, मोटर में एक स्वतंत्र उत्तेजना होगी, दूसरे में - अनुक्रमिक। एक मिश्रित उत्तेजना डिजाइन भी होता है जब एक बार में दो प्रकार के घुमावदार कनेक्शन का उपयोग किया जाता है।

सिंक्रोनस मशीन

तुल्यकालिक मोटर ऑपरेशन के सिद्धांतएक घूर्णन चुंबकीय क्षेत्र बनाने की जरूरत है। फिर आपको वर्तमान कंडक्टर की दिशा में अपरिवर्तित इस क्षेत्र में डाल देना होगा। सिंक्रोनस इलेक्ट्रिक मोटर के संचालन का सिद्धांत, जो उद्योग में बहुत व्यापक हो गया है, वर्तमान फ्रेम के साथ उपर्युक्त उदाहरण पर आधारित है। चुंबक द्वारा निर्मित घूर्णन क्षेत्र एक घुमावदार प्रणाली द्वारा बनाया जाता है जो मुख्य से जुड़ा होता है। आम तौर पर तीन चरण की विंडिंग का उपयोग किया जाता है, हालांकि, एकल चरण एसी मोटर के संचालन का सिद्धांत तीन चरणों से अलग नहीं होगा, सिवाय इसके कि चरणों की संख्या स्वयं, जो डिज़ाइन सुविधाओं पर विचार करते समय महत्वहीन नहीं है। घुमावदार परिधि के साथ एक निश्चित शिफ्ट के साथ स्टेटर के गले में रखा जाता है। यह गठित हवा के अंतराल में घुमावदार चुंबकीय क्षेत्र बनाने के लिए किया जाता है।

एक ही समय में अनेक घटनाओं का होना

एक बहुत ही महत्वपूर्ण बिंदु तुल्यकालिक काम हैऊपर निर्माण की बिजली की मोटर। रोटर में वर्तमान के साथ चुंबकीय क्षेत्र की बातचीत में घुमावदार ही मोटर रोटेशन प्रक्रिया है जिसके स्टेटर द्वारा गठित चुंबकीय क्षेत्र के रोटेशन के संबंध में तुल्यकालिक है ही बना है। समकालिकता अधिकतम टोक़, जो प्रतिरोध के कारण होता है अप करने के लिए बनाए रखा जाएगा। लोड बढ़ जाता है, मशीन सिंक्रनाइज़ेशन से बाहर निकल सकते हैं।

असीमित मोटर

इलेक्ट्रिक मोटर एसिंक्रोनस का सिद्धांतरोटर पर घूर्णन वाले चुंबकीय क्षेत्र और बंद फ्रेम (समोच्च) की उपस्थिति में एक घूर्णन भाग होता है। चुंबकीय क्षेत्र उसी तरह बनाया जाता है जैसे सिंक्रोनस मोटर में - स्टेटर ग्रूव में स्थित कॉइल्स की सहायता से, जो एसी वोल्टेज नेटवर्क से जुड़े होते हैं। रोटर की विंडिंग्स में एक दर्जन बंद लूप-फ्रेम होते हैं और आमतौर पर दो प्रकार के निष्पादन होते हैं: चरण और शॉर्ट सर्किट। दोनों संस्करणों में एसी मोटर के संचालन का सिद्धांत समान है, केवल डिजाइन बदल दिया गया है। एक शॉर्ट-सर्किटेड रोटर (जिसे "गिलहरी पिंजरे" के रूप में भी जाना जाता है) के मामले में, घुमावदार पिघला हुआ एल्यूमीनियम के साथ घुमावदार होता है। घुमाव के निर्माण में, प्रत्येक चरण के चरण समाप्त होते हैं, संपर्क छल्ले फिसलने के माध्यम से आउटपुट आउटपुट होते हैं, क्योंकि यह सर्किट में अतिरिक्त प्रतिरोधकों को शामिल करने की अनुमति देगा, जो इंजन की गति को विनियमित करने के लिए आवश्यक हैं।

ट्रैक्शन मशीन

कर्षण मोटर के संचालन के सिद्धांतएक डीसी मोटर के समान है। मुख्य आपूर्ति से वर्तमान में स्टेप-अप ट्रांसफार्मर को खिलाया जाता है। फिर तीन चरण वैकल्पिक प्रवाह विशेष कर्षण सबस्टेशन में प्रेषित किया जाता है। एक सुधारक है। यह वैकल्पिक प्रवाह को लगातार एक में परिवर्तित करता है। इस योजना के अनुसार, यह अपनी ध्रुवीयता से संपर्क तारों में से एक है, दूसरा - सीधे रेल तक। यह याद रखना चाहिए कि कई कर्षण तंत्र स्थिर आवृत्ति (50 हर्ट्ज) से अलग आवृत्ति पर काम करते हैं। इसलिए, एक विद्युत मोटर के लिए एक chastotnik का उपयोग करें, जिसका सिद्धांत आवृत्तियों को परिवर्तित करने और इस विशेषता को नियंत्रित करने के लिए है।

पेंटोग्राफ उठाकर, वोल्टेज को लागू किया जाता हैकैमरा, जहां rheostats और संपर्क शुरू कर रहे हैं। नियंत्रकों की मदद से rheostats कर्षण मोटर्स से जुड़े होते हैं, जो ट्रॉली के धुरी पर स्थित होते हैं। उनमें से, वर्तमान रेलों पर रेलों के माध्यम से बहती है, और फिर कर्षण सबस्टेशन पर लौटती है, इस प्रकार विद्युत सर्किट को बंद कर देता है।