Princípio da construção e trabalho do motor CC:
O Princípio de Construção e Trabalho do Motor CC é uma estrutura heteropolar com postos estacionários e o reforço rotativo (Fig. 5.8).
Máquina DC de estrutura básica:
Um EMF alternando na mesma forma de onda que a da onda B é induzida em cada bobina. Quando o reforço gira, o EMF induz na correia da bobina sob um determinado poste é unidirecional e o motivo alternativo do pólo para o pólo, como mostrado na FIG.
6.11 para uma máquina CC de 4 polas. Para obter tensão constante das bobinas de reforço, é necessária uma ação de retificação. Isso pode ser alcançado pelo retificador mecânico – interruptor e escovas.
Construção da máquina DC:
O interruptor é uma montagem cilíndrica de segmentos de cobre na forma de um canto (Fig. 6.12 (a)) isolados um do outro e a árvore por micações ou folhas militares.
No princípio da construção e do trabalho de alta velocidade do motor de corrente contínua, os segmentos são tão moldados que podem ser bloqueados por dois anéis de marcha V, conforme indicado na Figura 6.12 (b).
Cada segmento de comutador forma a junção entre duas bobinas de reforço (“acabamento” de uma bobina e “início” do outro). Em máquinas grandes, as tiras planas de cobre chamadas isenções são usadas pela formação de conexões de clipe para os drivers de barra de reforço (Fig. 6.12 (b)).
Um enrolamento de dupla camada é universalmente adotado na construção e trabalho da máquina DC. As bobinas estão continuamente conectadas “acabamento” a “iniciar” para formar um enrolamento fechado (ajuste).
Dependendo do tipo de conexão (torre ou onda), existem pares (uma ou mais) viagens paralelas. Os pontos de tensão máxima (correspondentes a um caminho) são usados por meio de pincéis estacionários colocados no interruptor.
À medida que o reforço gira, o número de bolhas de séries tocadas permanece fixo e seu arranjo relativo em comparação com os pólos não muda. Portanto, a tensão constante (CC) aparece através do par de escovas.
Princípio do trabalho da máquina DC:
Os links são numerados continuamente – em cima, abaixo, em cima ,. . . O primeiro lado da bobina superior é numerada 1 para que todos os superiores sejam estranhos e todas as meias. A Figura 6.13 mostra o diagrama de numeração no lado da bobina para u = 4 penteados / fenda.
Na Figura 6.13, os YCs da bobina devem ser 4 locais (ou a bobina se estende por 4 dentes). Portanto, o lado 1 da bobina 1 formará uma bobina com o lado da bobina 18 e 3 com 20, etc. Isso é ilustrado na Figura 6.14. A bobina em termos de bobinas é YCS = 18 – 1 = 17 ou 20 – 3 = 17.
Esta é de fato a distância medida em uma bobina entre duas bobinas conectadas à parte traseira do quadro (extremamente longe do interruptor) para formar uma bobina. Ele é conhecido como traseiro designado como YB. Obviamente, bobina-span
O que é estranho neste caso e deve sempre ser. Isso é realmente equivalente
Montagem na máquina DC:
A junção de duas bobinas (“acabamento” – “start”) está conectada a um segmento de comutador.
ENTÃO,
Número de segmentos de comutação = C (número de bobinas de reforço) (6.6)
O número de interruptores cobertos pelas duas extremidades de uma bobina é chamado de pitch, YC. Na Figura 6.15 (a), yc = 2 – 1 = +1.
Bobina:
A bobina em termos de máquinas caça -níqueis está sempre quase completa. Isso garante que as tensões no lado da bobina ao redor da bobina sejam aditivas na maioria das vezes (exceto quando a bobina está próxima da região magnética neutra). Então
Isso significa que, para S / P não integral, as bobinas são curtas.
Rolando de torres:
Em um enrolamento de colo (como no caso de rotatividade), o “acabamento” de uma bobina (proveniente da bobina inferior) é conectado (Lapée) o “início” da bobina adjacente, conforme ilustrado para os bobinas de volta na figura 6.15 (a).
A viagem no lado da bobina da conexão frontal é chamada de etapa antes, YF. Em uma torre de rolos do tom resultante
A direção em que o rolo depende do que é mais, yb ou yf. Então
Yb> yf (enrolamento progressivo, Fig. 6.15 (a)) (6.9a)
yb
Não há muito o que escolher entre enrolamento progressivo ou retrógrado; Um ou outro poderia ser adotado.
Como mostrado na Fig. 6.15 (a) e (b), as duas extremidades de uma bobina são conectadas entre os segmentos de comutador adjacente. Então o switch-pas,
yc = ± 1 (± 1 para progressivo, –1 para retrógrado) (6.10)
As bobinas no enrolamento do colo estão continuamente conectadas de acordo com a regra acima e, no final, ela se fecha (como deve). No processo, todas as bobinas foram conectadas.
Para aprender certos aspectos adicionais do enrolamento do colo – a localização dos pincéis etc., um exemplo é desenvolvido.
Equação EMF do gerador DC:
As três bobinas (C / P = 12/4) representadas em uma linha espessa estão localizadas sob um par de postagens (N1S1) e são conectadas em série para que o FEM aumentasse. Este é um caminho paralelo.
O enrolamento completo pode ser dividido em quatro faixas paralelas localizadas em quatro pares de diferentes pólos (N1S1, S1N2, N2S2, S2N1).
Conclui -se, portanto, que o número de caminhos paralelos (a) em uma construção e um princípio de obra da corrente contínua em geral igual ao número de pólos (p), isto é, dizer
A = p (6.11)
Os quatro caminhos paralelos no enrolamento da Figura 6.16 formam eletricamente um anel fechado, como mostra a Figura 6.17, no qual o caminho da EMF paralelo é alternado.
Circuito equivalente à máquina DC:
As extremidades dos caminhos paralelos se encontram nos segmentos dos interruptores 1, 4, 7 e 10 no momento. Estes são os locais dos pincéis (iguais ao número de pólos) e são alternadamente positivos e negativos. Também observamos que os pincéis estão fisicamente localizados em frente aos centros de correios e que o ângulo elétrico entre eles é, portanto, 180 °. O espaçamento entre os pincéis adjacentes em termos de segmento de comutação é
Também se pode notar que C / P não precisa necessariamente ser um número inteiro. Observa -se também que, devido à forma dos diamantes das bobinas, os pincéis que são fisicamente opostos aos centros de postos estão eletricamente conectados a bobinas localizadas perto da região interpolar. Assim, eletricamente, os escovas são movidos para 90 ° eleitos. eixos dos pólos principais.
Os dois pincéis positivos e dois negativos estão conectados respectivamente em paralelo ao fornecimento do circuito externo.
Do diagrama do anel na Figura 6.17, que corresponde ao diagrama de enrolamento da Figura 6.16, segue -se imediatamente que a corrente nos drivers da estrutura é
Switching:
Considere qualquer caminho paralelo, digamos que, rastreado em uma linha espessa na Figura 6.16, tocada com os segmentos de interruptor 1 e 4. Enquanto o quadro gira, uma bobina vem desse caminho paralelo a uma escova e outra bobina entra no caminho paralelo ao outro pincel.
O par de escovas agora usa os segmentos dos interruptores 2 e 5. Esse processo ocorre simultaneamente em todos os pincéis e pode ser mais facilmente imaginado a partir do diagrama do anel na Figura 6.17, no qual as bobinas podem ser consideradas circulares.
Dessa forma, um par de escovas sempre explora as bobinas C / P (em série) e, consequentemente, a tensão disponível em cada par de escovas é mantida constante (DC). É de fato a ação de comutação.
De fato, a tensão taitada varia ligeiramente por um breve período em que ocorre a mudança de bobinas nos caminhos paralelos. No entanto, essa variação de tensão é insignificante na construção prática e no princípio do trabalho do motor de corrente contínua, que possui um grande número de bobinas.
Segue -se facilmente do diagrama de enrolamento da Figura 6.16 e do diagrama do ciclo equivalente à Figura 6.17 que, como uma bobina vem de um caminho paralelo em outro, a corrente deve ser revertida. Na figura.
6.16 À medida que o reforço se move através de um segmento de comutador, as correntes atuais – (1, 8), (7, 14), (13, 20) e (19, 2) – devem reverter. Essas bobinas estão passando por uma comutação atual.
Observa -se também que, durante o breve período durante o qual uma bobina passou por uma troca, seus penteados atravessam a região interpolar para que o FMF desprezível seja induzido na bobina de comunicação.
Ao mesmo tempo, durante esse período, a bobina permanece em curto-circuito pelo pincel, perfurando os segmentos de interruptores adjacentes aos quais as extremidades da bobina estão conectadas.
Se a corrente em uma bobina não reverter completamente no final do período de comutação, haverá faíscas em contato com o pincel.
Requisito de simetria:
Para evitar correntes de tráfego sem carga e certos problemas substanciais de comutação, todos os caminhos paralelos devem ser idênticos, a fim de ter o mesmo número de bobinas. Simetria, portanto, requer que
Para embrulhar um DC praticamente, os rolos das regras de dupla camada não são necessários, exceto que o enrolamento deve ser continuamente “acabamento” para “começar” até que o enrolamento se feche.
Além disso, a junção “acabamento” é conectada à estrutura da bobina acima do segmento do interruptor fisicamente em frente ao ponto mediano da bobina; As extremidades de cada bobina estão conectadas ao segmento de comutador adjacente. Isso é ilustrado na Figura 6.18.
Obviamente, as regras de enrolamento fornecidas acima ajudam a fornecer uma visão geral do leitor no enrolamento e a ação do interruptor para produzir DC com os pincéis.
Anéis Equisor:
Os pólos em um princípio de construção e trabalho do motor de corrente contínua não podem ser identificados para ter o mesmo valor de fluxo / pós. Qualquer desmontagem entre os pólos leva a desigualdades no caminho paralelo EMF, EG na FIG.
6.17, E1 (N1S1), E2 (S1N2), E3 (N2S2) e E4 (S2N1) não serão idênticos.
Consequentemente, o potencial de escovas positivas e negativas não é mais igual, de modo que a corrente circulante flui para o quadro através das escovas para equalizar a tensão da escova, mesmo quando a estrutura não dá a corrente ao circuito externo.
Além de causar uma carga desequilibrada em torno da periferia do reforço quando o reforço alimenta a corrente, as correntes circulantes também interferem na “comutação”, o que causa uma extinção séria aos pincéis.
As correntes circulantes até deixam a desmmetrica do posto, fortalecendo os pólos fracos e enfraquecendo os polos fortes. O remédio é, portanto, para permitir que as correntes circulantes fluam na extremidade traseira da estrutura por meio de viagens de baixa resistência, inibindo o fluxo dessas correntes através de escovas de carbono que, em comparação, têm resistência consideravelmente maior. Esse remédio é aplicado conectando vários pontos de pontos que seriam “equipamentos”, mas para o desequilíbrio dos centros de campo por meio de anéis de equalizador. É claro que as correntes que fluem nos anéis seriam CA, porque a única tensão AC existe entre os pontos nas extremidades da bobina. Os pontos equipotenciais são 360 ° (eleitos) separados e só seriam encontrados se
Ou seja, o enrolamento é repetido exatamente para cada par de postagens. A distância entre os pontos equipotenciais em termos do número de interruptores de comutadores é C / (P / 2), ou seja, 12/2 = 6 no exemplo.
É muito caro usar anéis de equalizador igual ao número de pares de pontos equipotenciais; Um número muito menor é usado na prática real. Dois anéis do equalizador são representados corretamente conectados na Figura 6.16 para o exemplo.
Embora os anéis do equalizador inibam o fluxo de correntes circulantes por escovas, elas não são uma prevenção das correntes atuais que causam perdas adicionais de cobre.
Em breve, veremos que o esquema de enrolamento das ondas não tem a necessidade de anéis de equalizador e seria naturalmente preferido, exceto na construção e o princípio da corrente pesada e do trabalho do motor de corrente contínua.
Enrolamento de ondas:
No enrolamento das ondas, a extremidade do “acabamento” de uma bobina sob um par de pólo é conectada no início de uma bobina sob o próximo par, conforme indicado na Figura 6.19. O processo continua até que todas as bobinas de reforço estejam conectadas e o enrolamento se feche.
Certas condições devem ser atendidas para que isso aconteça. O enrolamento tem a aparência de uma onda e, portanto, o nome. As extremidades de cada bobina se espalham para fora e se estendem nos segmentos (sem interruptor).
Como o número de penteados é o dobro do número de segmentos, o lado da bobina superior da segunda bobina será numerado (1 + 2yc).
Do segmento 1 e depois de viajar de rolos P / 2 ou segmentos YC (P / 2), o enrolamento deve ser encontrado no segmento 2 para enrolamento progressivo ou segmento (C) para enrolamento retrógrado.
Isso significa que para que o enrolamento continue e cobre todas as bobinas antes de se fechar, isto é, é dizer
Uma vez que Yb é conhecido a partir da bobina e YC é determinado a partir da equação. (6.16), o passo traseiro é calculado a partir da equação. (6.15). O diagrama de enrolamento agora pode ser desenhado.
No enrolamento das ondas, as bobinas são divididas em dois grupos – todas as bobinas com uma corrente nas agulhas de um relógio são conectadas em série e todas as bobinas com uma corrente nas agulhas de um relógio – e esses dois grupos estão em paralelo porque o enrolamento está fechado.
Assim, um enrolamento de ondas sempre tem dois caminhos paralelos, independentemente do número de pólos; Além disso, apenas dois pincéis são necessários, ou seja,
A = 2 (6.17)
Dependendo dos valores acima de várias etapas, o diagrama desenvolvido do enrolamento é desenhado na Figura 6.20. Observa -se que o enrolamento do reforço possui dois caminhos paralelos (um dos caminhos paralelos é representado de espessura na FIG.
6.20) -Current ocorre no segmento 6 e sai no segmento 14 (o lado da bobina 27 tem um FEM desprezível e a direção da corrente é determinada pela próxima bobina padrão, ou seja, 32).
Portanto, apenas duas escovas são necessárias – uma escova é oposta a um pólo norte e o outro oposto ao pólo sul do diâmetro oposto. O espaçamento entre os pincéis é
Na máquina DC de ondas práticas, muitos pincéis que o número de pólos são usados com o espaçamento entre os pincéis adjacentes sendo segmentos de comutadores C / P e as escovas são alternadamente positivas e negativas.
Todos os pincéis positivos e negativos estão conectados respectivamente em paralelo ao fornecimento do circuito externo. Isso reduz a corrente a ser transportada por cada pincel para um valor.
Para uma determinada largura do segmento de comutador, isso reduz o comprimento do segmento necessário para a densidade máxima de corrente de escova autorizada.
Em pequenas máquinas, no entanto, o custo econômico dos equipamentos de escovas em comparação com o interruptor determina a favor de apenas dois pincéis, que são colocados na frente de dois postes adjacentes.
Anéis de equalizador não são necessários:
As bobinas de reforço que formam cada um dos dois caminhos paralelos estão sob a influência de todos os pares de pólos, de modo que o efeito da assimetria do circuito magnético também esteja presente nas duas jornadas paralelas, causando tensões paralelas iguais do caminho paralelo. Assim, os anéis do equalizador não são necessários em um enrolamento das ondas.
Bobinas faciais:
Em uma volta yc = ± 1 enrolamento, independentemente do número de bobinas de incomum, para que as bobinas sempre possam ser escolhidas para encher completamente todas as máquinas caça -níqueis (c = 1/2 EUA).
Em uma onda embrulhada da equação. (6.16), o número de bobinas deve atender à condição
C = P / 2 YC ± 1 (6,20)
Enquanto no mesmo tempo C também deve ser governado por
Para um certo valor de design p e a escolha de S baseada em considerações de fabricação (disponibilidade de um determinado equipamento de diminuição para a estampagem da contribuição na in), os valores de C obtidos das equações (6.20) e (6.21) podem não ser os mesmos. Em tal situação, o número de bobinas é ditado por
E YC é tão selecionado que (C ‘- C) é o mínimo possível. Electicamente, apenas as bobinas C (Eq. (6.20) são necessárias, mas as bobinas são bem -vindas nos locais de reforço para garantir o balanceamento dinâmico (mecânico) do reforço.
A diferença (C ‘- C) é chamada bobina silenciosa e é colocada em fendas apropriadas com suas extremidades isoladas eletricamente.
Por exemplo, se p = 4n (quatro de quatro), C só poderá ser ímpar (Eq. (6.20)), embora possa ser mesmo que um número uniforme de slots seja usado. Nesse caso, pelo menos uma bobina fictícia seria necessária.