डीसी मोटर ही एक मोटर आहे जी डीसी विद्युत उर्जेचे यांत्रिक उर्जेमध्ये रूपांतर करते. त्याच्या चांगल्या गती नियमन कार्यक्षमतेमुळे, ते इलेक्ट्रिक ड्राइव्हमध्ये मोठ्या प्रमाणावर वापरले जाते. उत्तेजना मोडनुसार, डीसी मोटर्स तीन प्रकारांमध्ये विभागल्या जातात: स्थायी चुंबक, स्वतंत्र उत्तेजना आणि स्वयं-उत्तेजना. त्यापैकी, आत्म-उत्तेजना तीन प्रकारांमध्ये विभागली गेली आहे: समांतर उत्तेजना, मालिका उत्तेजना आणि कंपाऊंड उत्तेजना.
जेव्हा डीसी पॉवर सप्लाय ब्रशद्वारे आर्मेचर विंडिंगला वीज पुरवतो, तेव्हा आर्मेचर पृष्ठभागावरील एन-पोल लोअर कंडक्टर त्याच दिशेने विद्युत प्रवाह वाहू शकतो. डाव्या हाताच्या नियमानुसार, कंडक्टरला घड्याळाच्या उलट दिशेने टॉर्क प्राप्त होईल; आर्मेचर पृष्ठभागाचा एस-पोल खालचा भाग कंडक्टर देखील त्याच दिशेने वाहतो आणि डाव्या हाताच्या नियमानुसार, कंडक्टरला देखील घड्याळाच्या उलट दिशेने वळवले जाईल. अशा प्रकारे, संपूर्ण आर्मेचर विंडिंग, म्हणजेच रोटर, घड्याळाच्या उलट दिशेने फिरेल आणि इनपुट DC विद्युत उर्जेचे रोटर शाफ्टवरील यांत्रिक ऊर्जा आउटपुटमध्ये रूपांतर होईल. यात स्टेटर आणि रोटर असतात. स्टेटर: बेस, मुख्य चुंबकीय पोल, कम्युटेटिंग पोल, ब्रश डिव्हाईस इ.; रोटर (आर्मचर): आर्मेचर कोर, आर्मेचर विंडिंग, कम्युटेटर, शाफ्ट आणि फॅन इ.
मूलभूत रचना
स्टेटर आणि रोटर: दोन भागांमध्ये विभागलेले. टीप: कम्युटेटर आणि कम्युटेटरला गोंधळात टाकू नका.
स्टेटरमध्ये हे समाविष्ट आहे: मुख्य चुंबकीय ध्रुव, फ्रेम, कम्युटेटिंग पोल, ब्रश डिव्हाइस इ.
रोटरमध्ये हे समाविष्ट आहे: आर्मेचर कोर, आर्मेचर विंडिंग, कम्युटेटर, शाफ्ट, फॅन इ.
रोटर रचना
डीसी मोटरचा रोटर भाग आर्मेचर कोर, आर्मेचर, कम्युटेटर आणि इतर उपकरणांनी बनलेला असतो. संरचनेतील घटक खाली तपशीलवार वर्णन केले आहेत.
1. आर्मेचर कोर भाग: त्याचे कार्य म्हणजे डिस्चार्ज आर्मेचर विंडिंग एम्बेड करणे आणि चुंबकीय प्रवाह उलट करणे, मोटर काम करत असताना आर्मेचर कोरमध्ये एडी करंट लॉस आणि हिस्टेरेसिस कमी करणे.
2. आर्मेचर भाग: इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक टॉर्क आणि प्रेरित इलेक्ट्रोमोटिव्ह फोर्स निर्माण करणे आणि ऊर्जा रूपांतरण करणे हे कार्य आहे. आर्मेचर विंडिंगमध्ये अनेक कॉइल किंवा काचेच्या फायबर-लेपित फ्लॅट स्टील कॉपर वायर किंवा स्ट्रेंथ इनॅमल्ड वायर असतात.
3. कम्युटेटरला कम्युटेटर असेही म्हणतात. डीसी मोटरमध्ये, त्याचे कार्य ब्रशवरील डीसी पॉवर सप्लायच्या प्रवाहाचे आर्मेचर विंडिंगमधील कम्युनिकेशन करंटमध्ये रूपांतरित करणे आहे, जेणेकरून इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक टॉर्कची प्रवृत्ती स्थिर राहते. जनरेटरमध्ये, ते आर्मेचर विंडिंगच्या इलेक्ट्रोमोटिव्ह फोर्सचे ब्रशच्या टोकावरील डीसी इलेक्ट्रोमोटिव्ह फोर्स आउटपुटमध्ये रूपांतरित करते.
कम्युटेटर अनेक तुकड्यांपासून बनलेल्या सिलिंडरमधील अभ्रकाने इन्सुलेटेड आहे आणि आर्मेचर विंडिंगच्या प्रत्येक कॉइलची दोन टोके दोन कम्युटेटिंग तुकड्यांशी स्वतंत्रपणे जोडलेली आहेत. डीसी जनरेटरमधील कम्युटेटरचे कार्य आर्मेचर विंडिंगमधील वैकल्पिक विद्युत उष्णता ब्रशेसमधील डीसी इलेक्ट्रोमोटिव्ह फोर्समध्ये रूपांतरित करणे आहे. लोडमधून विद्युत प्रवाह जात आहे आणि DC जनरेटर लोडमध्ये विद्युत उर्जा आणतो. त्याच वेळी, आर्मेचर कॉइल देखील आहे त्यामधून विद्युतप्रवाह असणे आवश्यक आहे. इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक टॉर्क निर्माण करण्यासाठी ते चुंबकीय क्षेत्राशी संवाद साधते आणि त्याची प्रवृत्ती जनरेटरच्या विरुद्ध असते. मूळ कल्पना केवळ आर्मेचर बदलण्यासाठी या चुंबकीय क्षेत्र टॉर्कला दाबण्याची गरज आहे. म्हणून, जेव्हा जनरेटर लोडवर इलेक्ट्रिकल पॉवर आउटपुट करतो, तेव्हा ते मूळ कल्पनेतून यांत्रिक शक्ती आउटपुट करते, यांत्रिक उर्जेचे विद्युत उर्जेमध्ये रूपांतर करण्यासाठी डीसी जनरेटरचे कार्य पूर्ण करते.
वर्गीकरण
उत्तेजित करण्याची पद्धत
डीसी मोटरची उत्तेजना पद्धत उत्तेजना विंडिंगला वीज कशी पुरवायची आणि मुख्य चुंबकीय क्षेत्र स्थापित करण्यासाठी उत्तेजनाची चुंबकीय शक्ती कशी निर्माण करायची या समस्येचा संदर्भ देते. वेगवेगळ्या उत्तेजनाच्या पद्धतींनुसार, डीसी मोटर्स खालील प्रकारांमध्ये विभागल्या जाऊ शकतात:
1. स्वतंत्रपणे उत्तेजित डीसी मोटर
फील्ड वाइंडिंग आणि आर्मेचर वळण यांच्यात कोणताही संबंध नाही आणि फील्ड विंडिंगला इतर DC उर्जा स्त्रोतांद्वारे समर्थित डीसी मोटरला स्वतंत्रपणे-उत्तेजित डीसी मोटर म्हणतात. कायमस्वरूपी चुंबक डीसी मोटर्स देखील स्वतंत्रपणे उत्तेजित डीसी मोटर्स म्हणून ओळखल्या जाऊ शकतात.
2. शंट एक्साइटेड डीसी मोटर
शंट-उत्तेजित डीसी मोटरचे उत्तेजना विंडिंग आर्मेचर विंडिंगसह समांतर जोडलेले आहे. शंट-उत्तेजित जनरेटर म्हणून, मोटरमधील टर्मिनल व्होल्टेज स्वतः फील्ड विंडिंगला वीज पुरवतो; शंट-एक्सायटेड मोटर म्हणून, फील्ड विंडिंग आणि आर्मेचर समान उर्जा स्त्रोत सामायिक करतात, जे कार्यक्षमतेच्या बाबतीत स्वतंत्रपणे-उत्तेजित डीसी मोटरसारखेच आहे.
3. मालिका उत्तेजित डीसी मोटर
मालिका-उत्तेजित डीसी मोटरचे फील्ड वाइंडिंग आर्मेचर विंडिंगसह मालिकेत जोडल्यानंतर, ते डीसी पॉवर सप्लायशी जोडले जाते. या DC मोटरचा उत्तेजित प्रवाह म्हणजे आर्मेचर करंट.
4. कंपाऊंड एक्सिटेशन डीसी मोटर
कंपाऊंड-उत्तेजित डीसी मोटर्समध्ये दोन उत्तेजना विंडिंग असतात: शंट उत्तेजना आणि मालिका उत्तेजना. मालिका वळणामुळे निर्माण होणारे चुंबकीय बल शंट वाइंडिंगद्वारे निर्माण होणाऱ्या चुंबकीय शक्तीच्या दिशेने असेल तर त्याला उत्पादन संयुग उत्तेजना म्हणतात. जर दोन चुंबकीय शक्तींच्या दिशा विरुद्ध असतील तर त्याला विभेदक संयुग उत्तेजना म्हणतात.
वेगवेगळ्या उत्तेजनाच्या पद्धतींसह डीसी मोटर्समध्ये भिन्न वैशिष्ट्ये आहेत. सर्वसाधारणपणे, डीसी मोटर्सचे मुख्य उत्तेजना मोड म्हणजे शंट उत्तेजना, मालिका उत्तेजित होणे आणि कंपाऊंड उत्तेजित होणे आणि डीसी जनरेटरचे मुख्य उत्तेजन मोड वेगळे उत्तेजना, शंट उत्तेजना आणि कंपाऊंड उत्तेजना आहेत.
वैशिष्ट्ये
(1) चांगली गती नियमन कामगिरी. तथाकथित "स्पीड रेग्युलेशन परफॉर्मन्स" म्हणजे विशिष्ट लोड परिस्थितींनुसार मोटरचा संदर्भ देते, गरजांनुसार, मोटरची गती कृत्रिमरित्या बदलते. DC मोटर जड भाराच्या परिस्थितीत एकसमान आणि गुळगुळीत स्टेपलेस वेग नियमन करू शकते आणि वेग नियमन श्रेणी विस्तृत आहे.
(2) मोठा प्रारंभ टॉर्क. गती समायोजन समान आणि आर्थिकदृष्ट्या लक्षात येऊ शकते. त्यामुळे, मोठ्या भाराखाली सुरू होणारी किंवा एकसमान गती समायोजन आवश्यक असलेली सर्व यंत्रे, जसे की मोठ्या रिव्हर्सिबल रोलिंग मिल्स, होइस्ट, इलेक्ट्रिक लोकोमोटिव्ह, ट्राम, इ. डीसी वापरतात.
मोटर ड्रॅग.
ब्रश वर्गीकरण नाही
1. ब्रशलेस डीसी मोटर: ब्रशलेस डीसी मोटर ही सामान्य डीसी मोटरच्या स्टेटर आणि रोटरची देवाणघेवाण आहे. त्याचा रोटर हा एअर-गॅप मॅग्नेटिक फ्लक्स निर्माण करण्यासाठी कायम चुंबक आहे: स्टेटर एक आर्मेचर आहे आणि त्यात मल्टी-फेज विंडिंग्स असतात. संरचनेत, ते कायम चुंबक सिंक्रोनस मोटरसारखेच आहे.
ब्रशलेस डीसी मोटरच्या स्टेटरची रचना सामान्य सिंक्रोनस मोटर किंवा इंडक्शन मोटरसारखीच असते. लोखंडी कोरमध्ये मल्टी-फेज विंडिंग्ज (तीन-फेज, चार-फेज, पाच-फेज इ.) एम्बेड करा. विंडिंग्स तारा किंवा डेल्टामध्ये जोडल्या जाऊ शकतात आणि वाजवी कम्युटेशनसाठी इन्व्हर्टरच्या प्रत्येक पॉवर ट्यूबला जोडल्या जाऊ शकतात. चुंबकीय ध्रुवांमधील चुंबकीय पदार्थांच्या वेगवेगळ्या स्थितींमुळे रोटर मुख्यतः समारियम कोबाल्ट किंवा निओडीमियम लोह बोरॉन सारख्या उच्च जबरता आणि उच्च पुनरावृत्तीसह दुर्मिळ पृथ्वी सामग्री वापरतो. हे पृष्ठभाग प्रकारचे चुंबकीय ध्रुव, एम्बेडेड चुंबकीय ध्रुव आणि रिंग चुंबकीय ध्रुवांमध्ये विभागले जाऊ शकते. मोटर बॉडी ही कायम चुंबक मोटर असल्याने, ब्रशलेस डीसी मोटरला कायम चुंबक नसलेली डीसी मोटर म्हणण्याची प्रथा आहे.
2. ब्रश केलेली DC मोटर: ब्रश केलेल्या मोटरचे दोन ब्रशेस (तांबे ब्रश किंवा कार्बन ब्रश) मोटरच्या मागील कव्हरवर इन्सुलेटिंग सीटद्वारे निश्चित केले जातात आणि पॉवर सप्लायचे पॉझिटिव्ह आणि निगेटिव्ह पोल थेट रोटरच्या इन्व्हर्टरला जोडले जातात आणि फेज बदलला जातो. हे यंत्र रोटरवरील कॉइल्सला जोडते आणि तीन कॉइल्सची आलटून पालटून ध्रुवीयता सतत बदलत राहून फिरण्यासाठी घरावर निश्चित केलेल्या दोन चुंबकांसह एक बल बनते. इन्व्हर्टर आणि रोटर एकत्र फिक्स केलेले असल्याने, आणि ब्रश हाऊसिंग (स्टेटर) सोबत स्थिर केला असल्याने, मोटर फिरते तेव्हा ब्रश आणि इन्व्हर्टर सतत घासत राहतात, ज्यामुळे भरपूर प्रतिकार आणि उष्णता निर्माण होते. म्हणून, ब्रश केलेल्या मोटरची कार्यक्षमता कमी आहे आणि तोटा खूप मोठा आहे. परंतु त्याचे साधे उत्पादन आणि कमी खर्चाचे फायदे देखील आहेत.
डीसी मोटरच्या रोटेशनची दिशा बदला
डीसी मोटरच्या रोटेशनची दिशा बदलण्याचे दोन मार्ग आहेत:
एक म्हणजे आर्मेचर रिव्हर्स कनेक्शन पद्धत, ती म्हणजे फील्ड वाइंडिंगची टर्मिनल व्होल्टेज पोलॅरिटी अपरिवर्तित ठेवणे आणि आर्मेचर वळण टर्मिनल व्होल्टेजची ध्रुवीयता बदलून मोटर उलट केली जाते;
दुसरे म्हणजे फील्ड विंडिंगचे रिव्हर्स कनेक्शन, म्हणजेच आर्मेचर विंडिंग एंड व्होल्टेजची ध्रुवीयता अपरिवर्तित ठेवणे आणि मोटरला फील्ड वाइंडिंग एंड व्होल्टेजची ध्रुवीयता बदलून समायोजित केले जाऊ शकते. जेव्हा एकाच वेळी दोनची व्होल्टेज ध्रुवीयता बदलते, तेव्हा मोटरच्या रोटेशनची दिशा बदलत नाही.
स्वतंत्रपणे उत्तेजित आणि शंट-उत्तेजित डीसी मोटर्स सामान्यतः पुढे आणि उलट रोटेशन साध्य करण्यासाठी आर्मेचर रिव्हर्स कनेक्शन पद्धतीचा अवलंब करतात. स्वतंत्रपणे उत्तेजित आणि शंट-उत्तेजित डीसी मोटर्स फील्ड वाइंडिंग रिव्हर्स कनेक्शन पद्धतीचा वापर फॉरवर्ड आणि रिव्हर्स रोटेशन साध्य करण्यासाठी योग्य नाहीत कारण फील्ड वाइंडिंगमध्ये मोठ्या प्रमाणात वळणे आणि मोठ्या प्रमाणात इंडक्टन्स असते. जेव्हा फील्ड वळण उलटवले जाते, तेव्हा फील्ड विंडिंगमध्ये एक मोठा प्रेरित इलेक्ट्रोमोटिव्ह फोर्स तयार होईल. यामुळे ब्लेड आणि फील्ड विंडिंगमधील इन्सुलेशन खराब होईल.
सीरिज-एक्सायटेड डीसी मोटरने फॉरवर्ड आणि रिव्हर्स रोटेशन लक्षात घेण्यासाठी फील्ड वाइंडिंग रिव्हर्स कनेक्शन पद्धत का स्वीकारली पाहिजे याचे कारण म्हणजे सीरिज-एक्सायटेड डीसी मोटरच्या आर्मेचरच्या दोन्ही टोकांना व्होल्टेज तुलनेने जास्त आहे आणि फील्ड विंडिंगच्या दोन्ही टोकांना व्होल्टेज खूप कमी आहे, त्यामुळे रिव्हर्स कनेक्शन सोपे आहे. कायदा.
चीनमधील डीसी मोटर उत्पादक. डीसी मोटर्स स्थायी चुंबक किंवा इलेक्ट्रोमॅग्नेट्स, ब्रशेस, कम्युटेटर आणि इतर घटक वापरतात. ब्रशेस आणि कम्युटेटर रोटरच्या कॉइलला सतत बाह्य डीसी पॉवर पुरवतात आणि रोटर त्याच दिशेने फिरणे सुरू ठेवण्यासाठी विद्युत प्रवाहाची दिशा वेळेत बदलतात.
मोटर आणि जनरेटरचे तत्त्व मुळात सारखेच असतात आणि ऊर्जा रूपांतरणाची दिशा वेगळी असते. जनरेटर यांत्रिक ऊर्जा आणि गतीज उर्जेचे भार (जसे की जल उर्जा, पवन उर्जा) द्वारे विद्युत उर्जेमध्ये रूपांतरित करतो. लोड नसल्यास, जनरेटरमधून विद्युत प्रवाह होणार नाही. इलेक्ट्रिक मोटर्स, पॉवर इलेक्ट्रॉनिक्स आणि मायक्रो-कंट्रोलर्सच्या सहकार्याने मोटर कंट्रोल नावाची नवीन शिस्त तयार केली आहे. मोटर वापरण्यापूर्वी, तुम्हाला हे माहित असणे आवश्यक आहे की उर्जा स्त्रोत डीसी आहे की एसी. जर ते एसी असेल तर ते तीन-फेज आहे की सिंगल-फेज आहे हे देखील आपल्याला माहित असणे आवश्यक आहे. चुकीच्या वीज पुरवठा जोडण्यामुळे अनावश्यक नुकसान आणि धोके होतील. मोटार फिरवल्यानंतर, जर भार जोडलेला नसेल किंवा लोड हलका असेल जेणेकरून मोटरचा वेग वेगवान असेल, तर प्रेरित इलेक्ट्रोमोटिव्ह बल अधिक मजबूत होते. यावेळी, मोटरवरील व्होल्टेज हे वीज पुरवठ्याद्वारे प्रदान केलेले व्होल्टेज वजा प्रेरित व्होल्टेज असते, त्यामुळे विद्युत् प्रवाह कमकुवत होतो. जर मोटारचा भार जास्त असेल आणि रोटेशनचा वेग कमी असेल, तर सापेक्ष प्रेरित इलेक्ट्रोमोटिव्ह फोर्स लहान असेल. म्हणून, वीज पुरवठ्याला आवश्यक असलेल्या मोठ्या उर्जेशी संबंधित आउटपुट/कार्य करण्यासाठी मोठा प्रवाह (पॉवर) प्रदान करणे आवश्यक आहे.
ब्रशलेस डीसी मोटर्सच्या उत्पादन प्रक्रियेत गती नियंत्रण कार्यक्षमतेसाठी काही आवश्यकता आहेत. सारांश, ब्रशलेस डीसी मोटर उत्पादकांचे संपादक स्पीड कंट्रोल सिस्टमच्या वेग नियंत्रण आवश्यकतांसाठी खालील तीन पैलूंचा परिचय देतात:
1. वेगाचे नियमन, उच्च गती आणि कमी गतीच्या एका विशिष्ट श्रेणीमध्ये, वेग सब-गियर (स्टेज्ड) किंवा सहजतेने (अनंतपणे) समायोजित केला जाऊ शकतो;
2. स्थिर गती, विशिष्ट अचूकतेसह आवश्यक वेगाने स्थिर ऑपरेशन, आणि उत्पादनाची गुणवत्ता सुनिश्चित करण्यासाठी विविध हस्तक्षेपांखाली वेगात जास्त चढ-उतार होणार नाहीत;
3. प्रवेग/मंदीसह उपकरणे, वारंवार सुरू करणे आणि ब्रेक लावणे, उत्पादकता सुधारण्यासाठी शक्य तितक्या लवकर प्रवेग आणि मंदावणे आवश्यक आहे आणि तीव्र वेगातील बदलांसाठी योग्य नसलेली यंत्रे शक्य तितक्या सुरळीत सुरू करणे आणि ब्रेक करणे आवश्यक आहे.
याव्यतिरिक्त, पहिल्या दोन आवश्यकतांसाठी, दोन वेग नियंत्रण निर्देशक "स्पीड कंट्रोल श्रेणी" आणि "स्थिर फरक दर" म्हणून परिभाषित केले आहेत.
यांत्रिक आवश्यकता अशी आहे की ब्रशलेस डीसी मोटर उच्च गती ते कमी गतीच्या गुणोत्तराची एसी गती श्रेणी प्रदान करते. रेटेड लोडवर मोटरमध्ये उच्च आणि कमी वेग आहे. अतिशय हलके भार असलेल्या यंत्रांसाठी, ते लोडवर उच्च आणि कमी गती प्राप्त करू शकते.
स्टॅटिक डिफरन्स रेट: जेव्हा सिस्टीम एका विशिष्ट वेगाने चालत असते, तेव्हा संबंधित गतीचे गुणोत्तर जेव्हा ब्रशलेस डीसी मोटर लोड आदर्श नो-लोडपासून रेट केलेल्या मूल्यापर्यंत वाढते आणि आदर्श नो-लोड गतीला स्थिर फरक दर म्हणतात.
जेव्हा लोड बदलते तेव्हा स्पीड कंट्रोल सिस्टमची गती स्थिरता मोजण्यासाठी स्थिर फरक दर वापरला जातो. हे यांत्रिक वैशिष्ट्यांच्या कडकपणाशी संबंधित आहे. वैशिष्ट्य जितके कठीण तितके स्थिर फरक दर कमी आणि गतीची स्थिरता जास्त.
