इलेक्ट्रिक मोटरच्या कार्याचे तत्त्व एसी मोटरच्या कार्याचे तत्त्व. भौतिकशास्त्र, ग्रेड 9

आज वीज न करता मानव सभ्यता आणि उच्च तंत्रज्ञान समाज कल्पना करणे अशक्य आहे. विद्युत उपकरणे चालविणारे मुख्य साधन म्हणजे इंजिन. या मशीनने मोठ्या प्रमाणात वितरण मिळविले आहे: उद्योग (पंखे, क्रशर, कॉम्पिटर) कडून घरातील वापरासाठी (वॉशिंग मशीन, ड्रिल इत्यादी) पण विद्युत मोटरचे तत्त्व काय आहे?

नेमणूक

इलेक्ट्रिक मोटार आणि त्याच्या मुख्य उद्दिष्टांची कार्यपद्धती, तांत्रिक प्रक्रियेच्या पूर्ततेसाठी आवश्यक असलेली यांत्रिक ऊर्जा कार्य करणार्या संस्थांना हस्तांतरित करणे आहे. ग्रिडमधून वापरल्या जाणार्या विजेच्या खर्चामुळे ही इंजिन स्वतःच तयार करते. थोडक्यात, विद्युत उर्जाचे तत्त्व यांत्रिक ऊर्जा मध्ये विद्युत उर्जेचे रूपांतर करणे आहे. एका युनिटच्या वेळेस त्याच्याद्वारे निर्माण केलेल्या यांत्रिक ऊर्जाची संख्या ही शक्ति म्हणून ओळखली जाते.

इंजिनचे प्रकार

पुरवठ्या नेटवर्कच्या वैशिष्ट्यांच्या आधारावर, आपण दोन मुख्य प्रकारचे इंजिन शोधू शकता: एका स्थिर आणि वैकल्पिक चालू स्थितीवर. सर्वात सामान्य DC मशीन्स अनुक्रमिक, स्वतंत्र आणि मिश्रित उत्तेजना सह मोटर्स आहेत. विद्यमान मोटर्सच्या पर्यायांची उदाहरणे समकालिक आणि समकालिक मशीन असू शकतात. उघड विविधता असूनही, कोणत्याही हुद्दा इलेक्ट्रिक मोटरच्या उपकरणाचे साधन आणि तत्त्व विद्यमान आणि चुंबकीय क्षेत्रासह कंडक्टरच्या परस्परसंवादावर किंवा चुंबकीय क्षेत्रासह स्थायी चुंबक (एक फेरोमॅग्नेटिक ऑब्जेक्ट) वर आधारित आहेत.

वर्तमान एक फ्रेम - इंजिन एक नमुना

अशा एखाद्या मुद्याचा मुख्य बिंदू, विद्युत मोटरच्या तत्त्वानुसार, टोक़चा देखावा म्हणून ओळखला जाऊ शकतो. या घटनांचा विचार करा वर्तमान पद्धतीने एक फ्रेमचे उदाहरण असू शकेल, ज्यामध्ये दोन कंडक्टर आणि चुंबक असतात. वाहकांना, वर्तमान संपर्काच्या रिंगांद्वारे दिले जाते, जे फिरत्या फ्रेमच्या अक्षावर निश्चित केले जातात. डाव्या हाताच्या सुप्रसिद्ध नियमानुसार, सैन्याने फ्रेमवर कार्य केले जाईल, ज्यामुळे अक्ष बद्दल एक टोक तयार होईल. हे संपूर्ण ताकदीच्या कार्यवाही अंतर्गत घड्याळाच्या उलट दिशेने फिरेल. हे ओळखले जाते की हे टोक्यू चुंबकीय प्रेरण (बी), वर्तमान ताकद (I), फ्रेम क्षेत्र (एस) च्या थेट आनुपातिक आहे आणि फील्ड ओळी आणि नंतरचे अक्ष यांच्यातील कोनावर अवलंबून आहे. तथापि, त्याच्या दिशेने एक क्षण बदलत च्या क्रिया अंतर्गत, फ्रेम oscillatory हालचाली कामगिरी करेल कायम दिशा निर्माण करण्यासाठी काय करावे? दोन पर्याय आहेत:

• फ्रेममध्ये विद्युत् प्रवाह चालू करणे आणि चुंबकाच्या पोलशी संबंधित वाहकांची स्थिती बदला;
• फ्रेमची दिशा बदला, फ्रेम त्याच दिशेने फिरते.

डीसी मोटर्ससाठी प्रथम पर्याय वापरला जातो. आणि दुसरे एसी मोटरचे तत्त्व आहे.

चुंबकाशी संबंधित वर्तमान दिशानिर्देश बदलणे

वर्तमान फ्रेमच्या कंडक्टरमध्ये चार्ज कणांच्या हालचालची दिशा बदलण्यासाठी, वाहकांच्या व्यवस्थेवर अवलंबून राहणारी अशी यंत्रे असणे आवश्यक आहे. स्लाइडिंग संपर्क वापरण्यामुळे हे डिझाइन ओळखले जाते, जे सध्याच्या फ्रेमकडे वळवितात. दोन रंगात एक अंगठी बदलत असतांना, जेव्हा फ्रेम आडवा वळते वळते तेव्हा, चालू दिशेने चालू दिशानिर्देशांची दिशा, आणि टॉर्क त्यात ठेवते. हे लक्षात ठेवणे महत्वाचे आहे की एक अंगठी दोन भागांपासून एकत्रित केली आहे, जी एकमेकांपासून वेगळ्या आहेत.

डीसी मशीनचे डिझाइन

वरील उदाहरण थेट चालू मोटारचे कार्यप्रणाली आहे. खरे मशीन, नैसर्गिकरित्या, अधिक क्लिष्ट बांधकाम आहे, जेथे कमानी वळण तयार करणारे डझनभर फ्रेम्स वापरले जातात. या वळण च्या conductors एक दंडगोलाकार फेरोमॅग्नेटिक कोर मध्ये विशेष grooves स्थित आहेत. वारा बंद होण्याच्या कप्प्यात कलेक्टर तयार केल्याच्या एकाकी रिंग्सशी जोडलेले आहे. वळण, कलेक्टर आणि कोर हा इंजिनच्या शरीरावर बीयरिंगमध्ये फिरवत असलेला अँकर आहे. चुंबकीय उत्तेजना क्षेत्र स्थायी चुंबकांच्या पोलद्वारे तयार केले आहे, जे शरीरात आहेत. वळण मुख्यशी जोडलेले आहे आणि हे आर्म सर्किट किंवा मालिकेत स्वतंत्रपणे स्विच केले जाऊ शकते. प्रथम बाबतीत, मोटारला स्वतंत्र उत्तेजना मिळेल, दुसर्या बाबतीत तो क्रमवार असेल. दोन प्रकारचे वळण कनेक्शन एकाच वेळी वापरले जातात तेव्हा मिश्रित-उत्तेजितता रचना देखील असते.

सिंक्रोन्स मशीन

तुल्यकालिक विद्युत मोटरचे तत्त्व म्हणजे फिरणारे चुंबकीय क्षेत्र निर्माण करणे. मग आपण या क्षेत्रात स्थलांतरित वायर्स वर्तमान दिशेने अपरिवर्तनीय ठेवणे आवश्यक आहे. उद्योगात अतिशय व्यापक झालेली समकालिक इलेक्ट्रिक मोटारच्या कार्याचे तत्त्व, वरील फ्रेमवर आधारित वर्तमान फ्रेमसह आधारित आहे. चुंबकाने बनविलेले फिरवत फील्ड एक वळण प्रणालीद्वारे बनविले आहे जे मुख्य जोडून कनेक्टेड आहे. साधारणपणे तीन टप्प्यावरील वारिंग्ज वापरली जातात, तथापि, सिंगल फेज एसी मोटरच्या कार्याचे तत्त्व तीन-टप्प्याहून वेगळी राहणार नाही, त्याव्यतिरीक्त टप्प्याटप्प्याने त्यांची संख्या, जे डिझाइन वैशिष्ट्यांवर विचार करता तेव्हा बिनमहत्वाचे आहे. परिभ्रमणा सह विशिष्ट शिफ्ट सह स्टेटर grooves मध्ये windings ठेवलेल्या आहेत हे बनविलेल्या हवातील अंतरावर फिरवत चुंबकीय क्षेत्र तयार करण्यासाठी केले जाते.

सिन्चोनिनेटिकेशन

एक फार महत्वाचा मुद्दा हा वरील बांधकामच्या विद्युत मोटरचे समकालिक कार्य आहे. जेव्हा चुंबकीय क्षेत्र रोटरच्या वळणाने चालत असलेल्या विद्यमान प्रक्रियेस कार्य करते, तेव्हा मोटरच्या रोटेशनची प्रक्रिया तयार होते, जे स्टॅटरवर तयार झालेले चुंबकीय क्षेत्राच्या रोटेशनच्या बाबतीत समकालिक असेल. अधिकतम क्षण गाठली जाईपर्यंत समकालिकता ठेवली जाईल, जी प्रतिकाराने कारणीभूत आहे. जर लोड वाढते, तर मशीन सिंक्रोनाझसमधून बाहेर पडू शकते.

असिंक्रोनस मोटर

विद्युत मोटार असिंक्रोनसचे तत्त्व म्हणजे रोटरवर फिरणारे चुंबकीय क्षेत्र आणि बंद केलेले फ्रेम्स (आतील भाग) - एक घूर्णन भाग. चुंबकीय क्षेत्र सिंक्रोनीस मोटरच्या तशाच प्रकारे बनविले जाते - स्टॅटर ग्रूव्समध्ये स्थित स्टॅटर वांगणांच्या मदतीने, जे एसी व्होल्टेज नेटवर्कशी जोडलेले असतात. रोटरच्या वाराणसीमध्ये एक डझन बंद केलेले समोच्च फ्रेम असतात आणि सामान्यत: दोन प्रकारचे अंमलबजावणी असते: फेज आणि शॉर्ट सर्किट. दोन्ही आवृत्तीत एसी मोटरच्या ऑपरेशनचे तत्त्व समान आहे, केवळ डिझाइन बदलले आहे. एक लहान सर्किट केलेल्या रोटरच्या बाबतीत (ज्याला "गिलहरी पिंजरा" असेही म्हटले जाते), वळण जमिनीवर असलेल्या पिवळ्या असलेल्या एल्युमिनियमने ओतल्या जातात. वळण तयार केले जाते तेव्हा, प्रत्येक टप्प्यातचा टप्पा संपला संपर्क रिंग्सच्या सहाय्याने बाहेरील आऊटपुट असतात, कारण हे सर्किटमध्ये अतिरिक्त रेझोलर्सचा समावेश करण्याची अनुमती देईल, जे इंजिनची गति नियंत्रित करण्यासाठी आवश्यक असेल.

ट्रॅक्शन मशीन

ट्रॅक्शन मोटरचे तत्त्व डीसी मोटर सारखीच आहे. मुख्य पुरवठा वर्तमान पासून स्टेप-अप ट्रांसफॉर्मर करण्यासाठी दिले जाते . त्यानंतर तीन टप्प्यापासून अंशतः बदलणारे विशेष ट्रॅक्शन सबस्टेशनमध्ये प्रसारित केले जाते. एक शुद्धीकर आहे हे एसी ते डीसी रुपांतरीत करते. या योजनेच्या मते, हे त्याच्या एका पंक्तीच्या संपर्काच्या तारांवर आणि दुसरापर्यंत चालते - थेट ट्रेल्सवर. हे लक्षात ठेवले पाहिजे की अनेक हालचाल पद्धती स्थिर-राज्य (50 हर्ट्झ) पेक्षा वेगळी वारंवार चालतात. म्हणूनच, इलेक्ट्रिक मोटारसाठी चॅस्टोटनिक वापरा, ज्याचे सूत्र फ्रेक्वेन्सीज रूपांतर करणे आणि हे वैशिष्ट्यपूर्ण नियंत्रण आहे.

उत्क्रांतीच्या pantograph च्या मते, व्होल्टेज कोबर्सला पुरविले जाते, जिथे प्रारंभिक रोध आणि संपर्कक तिथे असतात. कंट्रोलर्सच्या सहाय्याने रोधगेट ट्रॅक्शन मोटर्ससह जोडलेले आहेत, जे ट्रॉलियोंच्या एक्सेलवर स्थित आहेत. त्यांच्याकडून, सध्या बसांमधून पळटांपर्यंत पोहोचते आणि मग कर्षण सबस्टेशनकडे परत जाते, अशा प्रकारे विद्युत परिसर बंद होतो.