DC variklis prieš nuolatinės srovės generatorių
Pagrindinė nuolatinės srovės variklio ir nuolatinės srovės generatoriaus vidinė struktūra yra tokia pati ir veikia pagal Faradėjaus indukcijos dėsnius. Tačiau nuolatinės srovės variklio veikimo būdas skiriasi nuo nuolatinės srovės generatoriaus operatorių būdo. Šiame straipsnyje atidžiau apžvelgiama nuolatinės srovės variklio ir generatoriaus struktūra bei jų veikimo principas, ir galiausiai pabrėžiamas skirtumas tarp nuolatinės srovės variklio ir generatoriaus.
Daugiau apie nuolatinės srovės generatorių
Generatoriai turi du apvijų komponentus; vienas yra armatūra, kuri generuoja elektrą per elektromagnetinę indukciją, o kita yra lauko komponentas, kuris sukuria statinį magnetinį lauką. Kai armatūra juda lauko atžvilgiu, dėl aplink jį besikeičiančio srauto indukuojama srovė. Srovė yra žinoma kaip indukuota srovė, o įtampa, kuri ją varo, yra žinoma kaip elektros varomoji jėga. Šiam procesui reikalingas pasikartojantis santykinis judėjimas gaunamas sukant vieną komponentą kito atžvilgiu. Besisukanti dalis vadinama rotoriumi, o nejudanti dalis vadinama statoriumi. Rotorius yra suprojektuotas kaip armatūra, o lauko komponentas yra statorius. Rotoriui judant srautas kinta priklausomai nuo santykinės rotoriaus ir statoriaus padėties, kur prie armatūros prijungtas magnetinis srautas kinta palaipsniui ir keičia poliškumą.
Nedidelis armatūros kontaktinių gnybtų konfigūracijos pakeitimas leidžia gauti išvestį, kuri nekeičia poliškumo. Toks generatorius yra žinomas kaip nuolatinės srovės generatorius. Komutatorius, papildomas komponentas, pridedamas prie armatūros kontaktų, užtikrina, kad srovės poliškumas grandinėje keistųsi kas pusę armatūros ciklo.
Armatūros išėjimo įtampa tampa sinusoidine bangos forma, nes kartojasi lauko poliškumas armatūros atžvilgiu. Komutatorius leidžia pakeisti armatūros kontaktinius gnybtus į išorinę grandinę. Šepečiai tvirtinami prie armatūros kontaktinių gnybtų, o slydimo žiedai naudojami elektros jungtims tarp armatūros ir išorinės grandinės palaikyti. Pasikeitus armatūros srovės poliškumui, jis neutralizuojamas keičiant kontaktą su kitu slydimo žiedu, kuris leidžia srovei tekėti ta pačia kryptimi.
Todėl išorinėje grandinėje teka srovė, kuri laikui bėgant nekeičia poliškumo, taigi ir pavadinimas nuolatinė srovė. Srovė kinta laikui, tačiau ji laikoma impulsais. Kad būtų išvengta šio bangavimo poveikio, reikia reguliuoti įtampą ir srovę.
Daugiau apie nuolatinės srovės variklį
Pagrindinės nuolatinės srovės variklio dalys yra panašios į generatoriaus. Rotorius yra komponentas, kuris sukasi, o statorius yra komponentas, kuris yra nejudantis. Abu turi ritės apvijas, kad sukurtų magnetinį lauką, o magnetinio lauko atstūmimas priverčia rotorių judėti. Srovė į rotorių tiekiama per slydimo žiedus arba naudojami nuolatiniai magnetai. Rotoriaus kinetinė energija, tiekiama į veleną, prijungtą prie rotoriaus, ir sukuriamas sukimo momentas veikia kaip mašinos varomoji jėga.
Naudojami dviejų tipų nuolatinės srovės varikliai. Pagrindinis fizinis nuolatinės srovės generatorių ir nuolatinės srovės variklių veikimo principas yra tas pats.
Šepečiuotuose varikliuose šepečiai naudojami elektriniam ryšiui su rotoriaus apvija palaikyti, o vidinis komutavimas keičia elektromagneto poliškumą, kad sukamasis judėjimas būtų palaikomas. Nuolatinės srovės varikliuose kaip statoriai naudojami nuolatiniai arba elektromagnetai. Praktiškame nuolatinės srovės variklyje armatūros apvija susideda iš daugybės ričių plyšiuose, kurių kiekviena tęsiasi 1/p rotoriaus ploto p poliams. Mažuose varikliuose ritių skaičius gali būti iki šešių, o dideliuose – iki 300. Visos ritės yra sujungtos nuosekliai, o kiekviena jungtis yra prijungta prie komutatoriaus juostos. Visos ritės po poliais prisideda prie sukimo momento susidarymo.
Mažuose nuolatinės srovės varikliuose apvijų skaičius yra mažas, o kaip statorius naudojami du nuolatiniai magnetai. Kai reikia didesnio sukimo momento, padidėja apvijų skaičius ir magneto stiprumas.
Antras tipas yra varikliai be šepetėlių, kuriuose yra nuolatiniai magnetai, nes rotorius ir elektromagnetai yra rotoriuje. Didelės galios tranzistorius įsikrauna ir varo elektromagnetus.
Kuo skiriasi nuolatinės srovės variklis ir nuolatinės srovės generatorius?
• Pagrindinė variklio ir generatoriaus vidinė struktūra yra tokia pati ir veikia pagal Faradėjaus indukcijos dėsnius.
• Generatorius turi mechaninę energijos įvestį ir duoda nuolatinės srovės išėjimą, o variklis turi nuolatinės srovės įvestį ir mechaninį išėjimą.
• Abu naudoja komutatoriaus mechanizmą. Nuolatinės srovės varikliai naudoja komutatorius magnetinio lauko poliškumui pakeisti, o nuolatinės srovės generatorius naudoja juos poliarizacijos poveikiui neutralizuoti ir armatūros išvestį paversti nuolatinės srovės signalu.
• Tai gali būti laikoma tuo pačiu įrenginiu, valdomu dviem skirtingais būdais.
