Wat is een DC-machine: constructie en zijn werking

Probeer Ons Instrument Voor Het Oplossen Van Problemen





De DC-machine kan namelijk in twee typen worden ingedeeld DC-motoren evenals DC generatoren ​De meeste DC-machines zijn gelijk aan AC-machines omdat ze zowel AC-stromen als AC-spanningen bevatten. De output van de DC-machine is DC-output omdat ze AC-spanning omzetten in DC-spanning. De conversie van dit mechanisme staat bekend als de commutator, daarom worden deze machines ook wel commuterende machines genoemd. DC-machine wordt het meest gebruikt voor een motor. De belangrijkste voordelen van deze machine zijn onder meer koppelregeling en eenvoudige snelheid. De toepassingen van de DC-machine is beperkt tot treinen, molens en mijnen. Bijvoorbeeld, ondergrondse metro's, evenals trolleys, kunnen DC-motoren gebruiken. In het verleden werden auto's ontworpen met DC-dynamo's om hun batterijen op te laden.

Wat is een DC-machine?

Een DC-machine is een elektromechanisch apparaat voor energieverandering. De werkingsprincipe van een DC machine is wanneer elektrische stroom door een spoel in een magnetisch veld stroomt, en dan genereert de magnetische kracht een koppel dat de gelijkstroommotor laat draaien. De DC-machines zijn ingedeeld in twee typen, zoals DC-generator en DC-motor.




DC-machine

DC-machine

De belangrijkste functie van de DC-generator is om mechanisch vermogen om te zetten in elektrische gelijkstroom, terwijl een gelijkstroommotor gelijkstroom omzet in mechanisch vermogen. De AC-motor wordt vaak gebruikt in industriële toepassingen om elektrische energie om te zetten in mechanische energie. Een DC-motor is echter toepasbaar waar een goede snelheidsregeling en een ruim bereik aan snelheden nodig zijn, zoals in elektrische transactiesystemen.



Bouw van DC-machine

De constructie van de DC-machine kan worden gedaan met behulp van enkele van de essentiële onderdelen zoals juk, poolkern en poolschoenen, poolspoel en veldspoel, ankerkern, ankerwikkeling, anders geleider, commutator, borstels en lagers. Sommige van de delen van de DC-machine wordt hieronder besproken.

Bouw van DC-machine

Bouw van DC-machine

Juk

Een andere naam van een juk is het frame. De belangrijkste functie van het juk in de machine is om mechanische ondersteuning te bieden die bedoeld is voor palen en de hele machine te beschermen tegen vocht, stof, enz. De materialen die in het juk worden gebruikt, zijn ontworpen met gietijzer, gietstaal, anders gewalst staal.

Paal en paalkern

De pool van de DC-machine is een elektromagneet en de veldwikkeling kronkelt tussen de pool. Telkens wanneer veldwikkeling wordt bekrachtigd, geeft de pool een magnetische flux. De materialen die hiervoor worden gebruikt zijn gietstaal, gietijzer anders poolkern. Het kan worden gebouwd met de gegloeide stalen lamellen om de vermogensval als gevolg van de wervelstromen te verminderen.


Pole schoen

Paalschoen in de DC-machine is een uitgebreid onderdeel en ook om het gebied van de paal te vergroten. Vanwege dit gebied kan flux worden verspreid binnen de luchtspleet en kan extra flux door de luchtruimte naar het anker worden geleid. De materialen die worden gebruikt om poolschoen te bouwen, zijn van gietijzer, anders gegoten ros, en er werd ook gegloeid staallaminering gebruikt om het verlies van vermogen als gevolg van wervelstromen te verminderen.

Veldwikkelingen

Hierin worden de wikkelingen gewikkeld in het gebied van de poolkern en worden ze veldspoel genoemd. Wanneer stroom wordt geleverd door veldwikkeling dan elektromagnetisch de polen die de vereiste flux genereren. Het materiaal dat wordt gebruikt voor veldwikkelingen is koper.

Anker kern

De ankerkern bevat een groot aantal sleuven binnen de rand. In deze sleuven bevindt zich de ankergeleider. Het biedt het pad met lage reluctantie naar de flux die wordt gegenereerd met veldwikkeling. De materialen die in deze kern worden gebruikt, zijn materialen met een lage reluctantie doorlaatbaarheid, zoals ijzer dat anders wordt gegoten. De laminering wordt gebruikt om het verlies door de wervelstroom te verminderen.

Ankerwikkeling

De ankerwikkeling kan worden gevormd door de ankergeleider met elkaar te verbinden. Telkens wanneer een ankerwikkeling wordt gedraaid met behulp van een krachtbron, wordt de spanning, evenals de magnetische flux, erin geïnduceerd. Deze wikkeling is verbonden met een extern circuit. De materialen die voor deze wikkeling worden gebruikt, zijn geleidend materiaal zoals koper.

Commutator

De belangrijkste functie van de commutator in de DC-machine is om de stroom van de ankergeleider te verzamelen en de stroom aan de belasting te leveren met behulp van borstels. En biedt ook eenrichtingskoppel voor DC-motor. De commutator kan worden gebouwd met een groot aantal segmenten in de randvorm van hardgetrokken koper. De segmenten in de commutator worden beschermd tegen de dunne micalaag.

Borstels

Borstels in de DC-machine verzamelen de stroom van de commutator en leveren deze aan de externe belasting. Borstels slijten na verloop van tijd om regelmatig te inspecteren. De materialen die in borstels worden gebruikt, zijn grafiet, anders koolstof, dat in rechthoekige vorm is.

Soorten DC-machines

De excitatie van de DC-machine is ingedeeld in twee typen, namelijk afzonderlijke excitatie en zelfexcitatie. In een aparte DC-machine van het excitatietype worden de veldspoelen geactiveerd met een aparte DC-bron. Bij het zelfexcitatie-type gelijkstroommachine wordt de stroom door de veldwikkeling met de machine geleverd. De belangrijkste soorten DC-machines zijn onderverdeeld in vier typen, waaronder de volgende.

  • Afzonderlijk opgewonden DC-machine
  • Shunt-gewikkelde / shunt-machine.
  • Serie wikkeling / serie machine.
  • Samengestelde wond / samengestelde machine.

Afzonderlijk opgewonden

In een afzonderlijk opgewekte DC-machine wordt een afzonderlijke DC-bron gebruikt voor het activeren van de veldspoelen.

Shunt-wond

In shuntgewonden DC-machines zijn de veldspoelen parallel verbonden door het anker ​Omdat het shuntveld de volledige o / p-spanning van een generator krijgt, anders een voedingsspanning van de motor, is het normaal gesproken gemaakt van een groot aantal draaiende fijne draad met een kleine veldstroom.

Serie Wond

In serie-gewikkelde DC-machines zijn de veldspoelen in serie verbonden door het anker. Omdat serie veldwikkeling de ankerstroom krijgt, evenals de ankerstroom is enorm, hierdoor omvat de serie veldwikkeling enkele draadwindingen met een groot dwarsdoorsnedegebied.

Samengestelde wond

Een samengestelde machine omvat zowel de serie- als de shuntvelden. De twee wikkelingen worden bij elke machinepaal uitgevoerd. De seriewikkeling van de machine omvat enkele wikkelingen van een enorm dwarsdoorsnedegebied, evenals de shuntwikkelingen met verschillende fijne draadwindingen.

De verbinding van de samengestelde machine kan op twee manieren worden gedaan. Als het shuntveld alleen parallel is geallieerd door het anker, dan kan de machine worden genoemd als de 'short shunt compound machine' en als het shuntveld parallel is geallieerd door zowel het anker als het serieveld, dan kan de machine wordt genoemd als de 'lange shunt samengestelde machine'.

EMF-vergelijking van DC-machine

De DC-machine e.m.f kan worden gedefinieerd als wanneer het anker in de gelijkstroommachine roteert, de spanning kan worden gegenereerd binnen de spoelen. In een generator kan de e.m.f van rotatie de gegenereerde emf worden genoemd, en Er = Eg. In de motor kan de emf van rotatie worden genoemd als counter of back emf, en Er = Eb.

Laat Φ de nuttige flux is voor elke pool binnen webers

P is het totale aantal polen

z is het totale aantal geleiders binnen het anker

n is de rotatiesnelheid voor een anker in de omwenteling voor elke seconde

A is het nee. van parallelle baan door het anker tussen de borstels met tegengestelde polariteit.

Z / A is het nee. van ankergeleider binnen serie voor elke parallelle baan

Omdat de flux voor elke pool ‘Φ’ is, snijdt elke geleider een flux ‘P’ binnen een enkele omwenteling.

De spanning die voor elke geleider wordt geproduceerd = fluxschuine streep voor elke omwenteling in WB / Tijd genomen voor een enkele omwenteling binnen seconden

Omdat ‘n’ revoluties binnen een seconde worden voltooid en 1 revolutie binnen een seconde van 1 / n. De tijd voor een enkele ankeromwenteling is dus 1 / n sec.

De standaardwaarde van de geproduceerde spanning voor elke geleider

p Φ / 1 / n = np Φ volt

De geproduceerde spanning (E) kan worden bepaald met het aantal ankergeleiders binnen serie I een enkele rijstrook tussen de borstels, dus de hele geproduceerde spanning

E = standaardspanning voor elke geleider x nr. van geleiders binnen series voor elke rijstrook

E = n.P.Φ x Z / A

De bovenstaande vergelijking is de e.m.f. de vergelijking van de DC-machine.

DC-machine versus AC-machine

Het verschil tussen de AC-motor en de DC-motor omvat het volgende.

AC-motor

DC-motor

AC-motor is een elektrisch apparaat dat wordt aangedreven via een ACDC-motor is een soort roterende motor die wordt gebruikt om de energie van DC naar mechanisch te veranderen.
Deze zijn onderverdeeld in twee typen, zoals synchrone en inductiemotoren.Deze motoren zijn verkrijgbaar in twee soorten, zoals borstels en borstelmotoren.
De ingangsvoeding van AC-motor is wisselstroomDe ingangsspanning van de gelijkstroommotor is gelijkstroom
In deze motor zijn geen borstels en commutatoren aanwezig.In deze motor zijn koolborstels en commutatoren aanwezig.
Ingangsvoedingsfasen van wisselstroommotoren zijn zowel eenfasig als driefasigIngangsvoedingsfasen van gelijkstroommotoren zijn eenfase
De ankerkenmerken van wisselstroommotoren zijn dat het anker inactief is terwijl het magnetische veld draait.De ankerkenmerken van gelijkstroommotoren zijn, het anker draait terwijl het magnetische veld inactief blijft.
Het heeft drie ingangsterminals zoals RYB.Het heeft twee ingangsklemmen, zoals positief en negatief
De snelheidsregeling van de AC-motor kan worden gedaan door de frequentie te wijzigen.De snelheidsregeling van de DC-motor kan worden gedaan door de stroom van de ankerwikkeling te veranderen
De efficiëntie van de AC-motor is minder vanwege het verlies aan inductiestroom en slip van de motor.De efficiëntie van de DC-motor is hoog omdat er geen inductiestroom en slip is
Het heeft geen onderhoud nodigHet vereist onderhoud
Wisselstroommotoren worden overal gebruikt waar hoge snelheid en variabel koppel vereist zijn.Gelijkstroommotoren worden overal gebruikt waar een variabel toerental en een hoog koppel vereist zijn.
In de praktijk worden deze gebruikt in grote industrieënIn de praktijk worden deze gebruikt in apparaten

Verliezen in DC-machine

We weten dat de belangrijkste functie van een DC-machine is om mechanische energie om te zetten in elektrische energie ​Tijdens deze conversiemethode kan het volledige ingangsvermogen niet worden omgezet in uitgangsvermogen vanwege het vermogensverlies in verschillende vormen. Het soort verlies kan van het ene apparaat naar het andere veranderen. Deze verliezen zullen de efficiëntie van het apparaat verminderen en de temperatuur zal worden verhoogd. De energieverliezen van de DC-machine kunnen worden ingedeeld in elektrisch, anders koperverliezen, kernverliezen, anders ijzerverliezen, mechanische verliezen, borstelverliezen en verliezen door zwerfbelasting.

Voordelen van gelijkstroommachines

De voordelen van deze machine zijn onder meer de volgende.

  • Gelijkstroommachines zoals gelijkstroommotoren hebben verschillende voordelen, zoals een hoog startkoppel, omkeerbaar, snel starten en stoppen, veranderlijke snelheden via spanningsingang
  • Deze zijn heel gemakkelijk te bedienen en ook goedkoper in vergelijking met AC
  • Snelheidsregeling is goed
  • Koppel is hoog
  • De bediening is naadloos
  • Vrij van harmonischen
  • Installatie en onderhoud is eenvoudig

Toepassingen van DC-machine

Momenteel kan de opwekking van elektrische energie in bulk worden gedaan in de vorm van AC (een wisselstroom). Daarom is het gebruik van DC-machines zoals motoren en generatoren DC-generatoren uiterst beperkt omdat ze voornamelijk worden gebruikt voor het leveren van excitatie van kleine en middelgrote alternatoren. In industrieën worden DC-machines gebruikt voor verschillende processen zoals lassen, elektrolytisch, enz.

Over het algemeen wordt de AC gegenereerd en daarna wordt deze met behulp van gelijkrichters in DC veranderd. Daarom wordt de DC-generator onderdrukt door een AC-voeding die wordt gelijkgericht voor gebruik in verschillende toepassingen. Gelijkstroommotoren worden vaak gebruikt als aandrijvingen met variabele snelheid en waar veranderingen in het ernstige koppel optreden.

De toepassing van een DC-machine als motor wordt gebruikt door te verdelen in drie typen, zoals Series, Shunt & Compound, terwijl de toepassing van een DC-machine als generator wordt geclassificeerd in afzonderlijk aangeslagen, serie- en shuntgewonden generatoren.

Dit gaat dus allemaal over DC-machines. Uit de bovenstaande informatie kunnen we ten slotte concluderen dat DC-machines een gelijkstroomgenerator zijn en gelijkstroommotor ​De DC-generator is vooral nuttig voor het leveren van DC-bronnen naar de DC-machine in krachtcentrales. Terwijl de DC-motor sommige apparaten aandrijft, zoals draaibanken, ventilatoren, centrifugaalpompen, drukpersen, elektrische locomotieven, takels, kranen, transportbanden, walserijen, auto-riksja, ijsmachines, enz. Hier is een vraag voor jou, wat is commutatie in gelijkstroommachine?