Principio de construcción y trabajo del motor CC:
El principio de construcción y trabajo del motor CC es una estructura heteropolar con postes estacionarios y el refuerzo rotativo (Fig. 5.8).
Máquina de DC de estructura básica:
Se induce un EMF que se alterna en la misma forma de onda que la de la onda B en cada bobina. Cuando el refuerzo gira, el EMF induce en el cinturón de bobina debajo de un poste dado es unidireccional y el motivo alternativo del polo al polo como se muestra en la Fig.
6.11 para una máquina CC de 4 polares. Para obtener una tensión constante de las bobinas de refuerzo, se requiere una acción de rectificación. Esto se puede lograr mediante el rectificador mecánico: interruptor y cepillos.
Construcción de la máquina DC:
El interruptor es un conjunto cilíndrico de segmentos de cobre en forma de esquina (Fig. 6.12 (a)) aislada entre sí y del árbol por mica minces o hojas militares.
En el principio de construcción y trabajo de alta velocidad del motor de corriente continua, los segmentos están tan formados que pueden ser bloqueados por dos anillos de transmisión en V como se indica en la Figura 6.12 (b).
Cada segmento de interruptor forma la unión entre dos bobinas de refuerzo («finalización» de una bobina y «inicio» de la otra). En máquinas grandes, las tiras de cobre planas llamadas exenciones se utilizan formando conexiones de clip a los controladores de la barra de refuerzo (Fig. 6.12 (b)).
Un devanado de doble capa se adopta universalmente en la construcción y el trabajo de la máquina DC. Las bobinas están continuamente conectadas «acabar» para «comenzar» para formar un devanado cerrado (ajuste).
Dependiendo del tipo de conexión (torre o onda), existen los pares (uno o más) viajes paralelos. Los puntos de voltaje máximo (correspondientes a una ruta) se utilizan mediante cepillos estacionarios colocados en el interruptor.
A medida que gira el refuerzo, el número de burbujas de series tapadas permanece fija y su disposición relativa en comparación con los polos no cambia. Por lo tanto, la tensión constante (CC) aparece a través del par de cepillos.
Principio de trabajo de la máquina DC:
Los enlaces están numerados continuamente: arriba, abajo, arriba ,. . . El primer lado de la bobina superior está numerado 1 para que todos los superiores sean extraños y todas las medias. La Figura 6.13 muestra el diagrama de numeración en el lado de la bobina para u = 4 peinados / hendidura.
En la Figura 6.13, se supone que el YC de la bobina es 4 ubicaciones (o la bobina se extiende más de 4 dientes). Por lo tanto, el lado 1 de la bobina 1 formará una bobina con el lado de la bobina 18 y 3 con 20, etc. Esto se ilustra en la Figura 6.14. La bobina en términos de bobinas es YCS = 18 – 1 = 17 o 20 – 3 = 17.
Esta es, de hecho, la distancia medida en una bobina entre dos bobinas conectadas a la parte posterior del marco (extremo lejos del interruptor) para formar una bobina. Es conocido como Pitch designado como YB. Obviamente, bobina
Lo cual es extraño en este caso y debe ser siempre. Esto es de hecho equivalente
Cambiar en la máquina DC:
La unión de dos bobinas («finalizar» – «inicio») está conectada a un segmento de interruptor.
ENTONCES,
Número de segmentos de interruptor = C (número de bobinas de refuerzo) (6.6)
El número de interruptores cubiertos por ambos extremos de una bobina se llama Switch-Pitch, YC. En la Figura 6.15 (a), yc = 2 – 1 = +1.
Bobina:
La bobina en términos de máquinas tragamonedas siempre está casi completa. Esto asegura que los voltajes en el lado de la bobina alrededor de la bobina sean aditivos la mayor parte del tiempo (excepto cuando la bobina está cerca de la región magnética neutra). Entonces
Esto significa que para S / P no integral, las bobinas son cortas.
Rolling of Towers:
En un devanado de vuelta (como en el caso de la rotación), el «acabado» de una bobina (proveniente de la bobina inferior) está conectado (lapée) el «inicio» de la bobina adyacente como se ilustra para los carretes a la vez en la Figura 6.15 (a).
El viaje en el lado de la bobina de la conexión frontal se llama el paso anterior, yf. En una torre de rodillo del lanzamiento resultante
La dirección en la que el rodillo del rodillo depende de lo que sea más, yb o yf. Entonces
Yb> yf (devanado progresivo, Fig. 6.15 (a)) (6.9a)
YB
No hay mucho que elegir entre devanado progresivo o retrogresivo; Uno u otro podría ser adoptado.
Como se muestra en la Fig. 6.15 (a) y (b), los dos extremos de una bobina están conectados entre los segmentos de interruptor adyacentes. Entonces el switch-pas,
YC = ± 1 (± 1 para progresivo, –1 para retroceso) (6.10)
Las bobinas en el devanado de la vuelta se conectan continuamente de acuerdo con la regla anterior y al final, se cierra sobre sí misma (como se debe). En el proceso, todas las bobinas se han conectado.
Para aprender ciertos aspectos adicionales del devanado de la vuelta: la ubicación de los pinceles, etc., se desarrolla un ejemplo.
Ecuación EMF del generador de CC:
Las tres bobinas (C / P = 12/4) representadas en una línea gruesa se encuentran bajo un par de postes (N1S1) y están conectadas en serie para que su FEM se suma. Este es un camino paralelo.
El devanado completo se puede dividir en cuatro pistas paralelas ubicadas bajo cuatro pares de polos diferentes (N1S1, S1N2, N2S2, S2N1).
Por lo tanto, se concluye que el número de rutas paralelas (a) en una construcción y un principio de trabajo de la corriente continua en general es igual al número de polos (p), es decir
A = P (6.11)
Las cuatro rutas paralelas en el devanado de la Figura 6.16 forman un anillo de cierre como se muestra en la Figura 6.17 en la que se alterna la ruta EMF paralela.
Circuito equivalente a la máquina DC:
Los extremos de los caminos paralelos se encuentran en los segmentos de los interruptores 1, 4, 7 y 10 en el momento. Estas son las ubicaciones de los pinceles (igual al número de polos) y son alternativamente positivas y negativas. También observamos que los cepillos están físicamente ubicados frente a los centros postales y que el ángulo eléctrico entre ellos es, por lo tanto, 180 °. El espacio entre los cepillos adyacentes en términos de segmento de interruptor es
También se puede observar que C / P no necesariamente necesita ser un entero. También se nota que debido a la forma de los diamantes de las bobinas, los cepillos que se oponen físicamente a los centros postales están conectados eléctricamente a bobinas ubicadas cerca de la región interpolar. Por lo tanto, eléctricamente, los cepillos se mueven a 90 ° elegidos. ejes de los postes principales.
Los dos cepillos positivos y dos negativos están respectivamente conectados en paralelo para suministrar el circuito externo.
Del diagrama del anillo en la Figura 6.17, que corresponde al diagrama de devanado de la Figura 6.16, se deduce inmediatamente que la corriente en el marco de los controladores es
Traspuesta:
Considere cualquier ruta paralela, supongamos que se trazó en una línea gruesa en la Figura 6.16, golpeada con segmentos de interruptor 1 y 4. Mientras el marco gira, una bobina proviene de esta ruta paralela a un cepillo y otra bobina entra en el camino paralelo a la otra cepillo.
El par de pinceles ahora usa los segmentos de los interruptores 2 y 5. Este proceso ocurre simultáneamente en todos los cepillos y se puede imaginar más fácilmente a partir del diagrama del anillo en la Figura 6.17 en la que las bobinas pueden considerarse circulares.
De esta manera, un par de pinceles siempre explota las bobinas C / P (en serie) y, en consecuencia, el voltaje disponible en cada par de pinceles se mantiene constante (DC). De hecho, es la acción de conmutación.
De hecho, la tensión turbia varía ligeramente durante un breve período cuando tiene lugar el cambio de bobinas en los caminos paralelos. Sin embargo, esta variación de voltaje es insignificante en la construcción práctica y el principio de trabajo del motor de corriente continua que tiene una gran cantidad de bobinas.
Se deduce fácilmente del diagrama de devanado de la Figura 6.16 y el diagrama de ciclo equivalente a la Figura 6.17 que, como bobina, proviene de una ruta paralela en otra, la corriente debe revertirse. En la figura.
6.16 A medida que el refuerzo se mueve a través de un segmento de interruptor, las corrientes actuales – (1, 8), (7, 14), (13, 20) y (19, 2) – deben revertirse. Estas bobinas están experimentando un cambio de corriente.
También se observa que durante el breve período durante el cual una bobina se sometió a un cambio, sus peinados cruzan la región interpolar para que el FMF insignificante sea inducido en la bobina de comunicación.
Al mismo tiempo, durante este período, la bobina permanece cortocircuitada por el pincel, golpeando los segmentos de interruptores adyacentes a los que están conectados los extremos de la bobina.
Si la corriente en una bobina no se retira completamente al final del período de conmutación, habrá chispas en contacto con el pincel.
Requisito de simetría:
Para evitar corrientes de tráfico sin carga y ciertos problemas sustanciales de conmutación, todas las rutas paralelas deben ser idénticas para tener el mismo número de bobinas. La simetría, por lo tanto, requiere que
Para envolver un DC prácticamente, los carretes de las reglas de doble capa no son necesarios, excepto que el devanado debe ser continuamente «terminar» para «comenzar» hasta que el devanado se cierre sobre sí mismo.
Además, la unión de «acabado» está conectada al marco de la bobina arriba del segmento del interruptor físicamente frente al punto medio de la bobina; Los extremos de cada bobina están conectados al segmento de interruptor adyacente. Esto se ilustra en la Figura 6.18.
Por supuesto, las reglas de devanado proporcionadas anteriormente ayudan a proporcionar una visión general del lector en el devanado y la acción del interruptor para producir DC con los pinceles.
Anillos de equisor:
Los polos en un principio de construcción y trabajo del motor de corriente continua no pueden ser idénticos para tener el mismo valor de flujo / post. Cualquier desmontan entre los polos conduce a desigualdades en el camino paralelo emf, por ejemplo, en la Fig.
6.17, E1 (N1S1), E2 (S1N2), E3 (N2S2) y E4 (S2N1) no serán idénticos.
En consecuencia, el potencial de los cepillos positivos y negativos ya no es igual, de modo que la corriente circulante fluye hacia el marco a través de los cepillos para igualar la tensión del cepillo incluso cuando el marco no le da la corriente al circuito externo.
Además de causar una carga desequilibrada alrededor de la periferia del refuerzo cuando el refuerzo alimenta la corriente, las corrientes circulantes también interfieren con el «cambio», lo que provoca una extinción grave de los cepillos.
Las corrientes circulantes incluso dejan la demmetría del poste fortaleciendo los polos débiles y debilitando los polos fuertes. Por lo tanto, el remedio es permitir que las corrientes circulantes fluyan en el extremo posterior del marco a través de viajes de baja resistencia, inhibiendo así el flujo de estas corrientes a través de cepillos de carbono que, en comparación, tienen una resistencia considerablemente mayor. Este remedio se aplica conectando varios puntos de puntos que serían «equipotenciales» pero para el desequilibrio de los centros de campo a través de anillos de ecualizador. Las corrientes que fluyen en los anillos, por supuesto, serían AC porque la única tensión de CA existe entre los puntos en los extremos de la bobina. Los puntos equipotenciales son 360 ° (elegidos) separados y solo se encontrarían si
Es decir que el devanado se repite exactamente para cada par de publicaciones. La distancia entre los puntos equipotenciales en términos del número de interruptores de interruptores es C / (P / 2), es decir, 12/2 = 6 en el ejemplo.
Es demasiado costoso usar anillos de ecualizador igual al número de pares de puntos equipotenciales; Se usa un número mucho más pequeño en la práctica real. Dos anillos de ecualizador se representan correctamente en la Figura 6.16 para el ejemplo.
Aunque los anillos de ecualizador inhiben el flujo de corrientes circulantes a través de cepillos, no son una prevención de corrientes actuales que causan pérdidas adicionales de cobre.
Pronto veremos que el esquema de devanado de las ondas no tiene la necesidad de anillos de ecualizador y, naturalmente, se preferiría, excepto en la construcción y el principio de la corriente pesada y el trabajo del motor de corriente continua.
Bobado de ola:
En el devanado de las ondas, el extremo de «acabado» de una bobina debajo de un par de poste está conectado al comienzo de una bobina debajo del siguiente par como se indica en la Figura 6.19. El proceso continúa hasta que todas las bobinas de refuerzo están conectadas y el devanado se cierra sobre sí mismo.
Se deben cumplir ciertas condiciones para que esto suceda. El devanado tiene la apariencia de una ola y, por lo tanto, el nombre. Los extremos de cada bobina se extienden hacia afuera y se extienden en los segmentos (sin interruptor).
Como el número de peinados es el doble del número de segmentos, el lado superior de la bobina de la segunda bobina estará numerada (1 + 2yc).
Desde el segmento 1 y después de haber recorrido carretes P / 2 o segmentos YC (P / 2), el devanado se debe encontrar en el Segmento 2 para el devanado o segmento progresivo (c) para el devanado retrogresivo.
Esto significa que para que el devanado continúe y cubra todas las bobinas antes de cerrar sobre sí misma, es decir
Una vez que YB se conoce desde la bobina y el YC se determina a partir de la ecuación. (6.16), el tono posterior se calcula a partir de la ecuación. (6.15). El diagrama de bobinado ahora se puede dibujar.
En el devanado de las olas, las bobinas se dividen en dos grupos: todas las bobinas con una corriente en las agujas de un reloj están conectadas en serie y todas las bobinas con una corriente en las agujas de un reloj, y estos dos grupos están en paralelo porque el devanado está cerrado.
Por lo tanto, un devanado de ondas siempre tiene dos caminos paralelos, independientemente del número de polos; Además, solo son necesarios dos pinceles, es decir
A = 2 (6.17)
Dependiendo de los valores anteriores de varios pasos, el diagrama desarrollado del devanado se dibuja en la Figura 6.20. Se observa que el devanado del refuerzo tiene dos caminos paralelos (una de las rutas paralelas se representa gruesa en la Fig.
6.20) -Current tiene lugar en el segmento 6 y sale en el segmento 14 (el lado de la bobina 27 tiene una fem insignificante y la dirección de la corriente está determinada por la siguiente bobina estándar con él, es decir, es decir 32).
Por lo tanto, solo son necesarios dos cepillos: un cepillo es opuesto a un polo norte y el otro opuesto al polo sur del diámetro opuesto. El espacio entre los pinceles es
En la práctica máquina DC de onda, muchos cepillos que el número de polos se usa con el espacio entre los cepillos adyacentes que son segmentos de interruptores C / P y los cepillos son alternativamente positivos y negativos.
Todos los cepillos positivos y negativos están respectivamente conectados en paralelo para suministrar el circuito externo. Esto reduce la corriente para ser transportada por cada cepillo a un valor.
Para un ancho de segmento de interruptor dado, esto reduce la longitud del segmento requerido para la densidad de corriente de cepillo máxima autorizada.
Sin embargo, en máquinas pequeñas, el costo económico del equipo de cepillos en comparación con el interruptor dicta a favor de dos pinceles, que se colocan frente a dos postes adyacentes.
Los anillos de ecualizador no son necesarios:
Las bobinas de refuerzo que forman cada una de las dos rutas paralelas están bajo la influencia de todos los pares de polos para que el efecto de la asimetría del circuito magnético también esté presente en los dos viajes paralelos que causan tensiones paralelas iguales de la ruta paralela. Por lo tanto, los anillos de ecualizador no son necesarios en un devanado de las ondas.
Bobinas de hecho:
En un devanado de la vuelta YC = ± 1, independientemente del número de bobinas de inusuales para que las bobinas siempre se puedan elegir para llenar completamente todas las máquinas tragamonedas (c = 1/2 US).
En una ola envuelta de la ecuación. (6.16), el número de bobinas debe cumplir con la condición
C = P / 2 YC ± 1 (6.20)
Mientras que al mismo tiempo C también debe regirse por
Para un cierto valor de diseño P y la elección de S basada en consideraciones de fabricación (la disponibilidad de un cierto equipo de disminución para el estampado de la contribución in), los valores de C obtenidos de las ecuaciones (6.20) y (6.21) pueden no ser los mismos. En tal situación, el número de bobinas está dictada por
Y YC está tan seleccionado que (c ‘- c) es lo menos posible. Electricamente, solo las bobinas C (ecuación (6.20)) son necesarias, pero las bobinas son bienvenidas en las ubicaciones de refuerzo para garantizar el equilibrio dinámico (mecánico) del refuerzo.
La diferencia (c ‘- c) se llama bobinas silenciosas y se coloca en rendijas apropiadas con sus extremos aislados eléctricamente.
Por ejemplo, si P = 4n (cuatro de cuatro), C solo puede ser impar (ecuación (6.20)), mientras que puede ser incluso si se usa un número uniforme de ranuras. En este caso, sería necesario al menos una bobina ficticia.