Заманбап дүйнө туруктуу ток электр кыймылдаткычысыз (жана AC кыймылдаткычы) болбосо кандай болорун элестетүү да кыйын. Ар кандай заманбап механизм электр кыймылдаткычы менен жабдылган. Ал башка максатка ээ болушу мүмкүн, бирок анын болушу, эреже катары, маанилүү болуп саналат. Жакынкы келечекте туруктуу токтун кыймылдаткычынын ролу гана жогорулайт деп күтүлүүдө. Азыртадан эле, бул аппаратсыз, ылдамдыгы жөнгө салынуучу жогорку сапаттагы, ишенимдүү жана үнсүз жабдууларды түзүү мүмкүн эмес. Бирок бул мамлекеттин жана бүтүндөй дүйнөлүк экономиканын өнүгүүсүнүн ачкычы.
Тур токтун кыймылдаткычынын тарыхынан
1821-жылы эксперименттер учурунда атактуу окумуштуу Фарадей кокусунан магнит менен ток өткөргүчтүн кандайдыр бир жол менен ачканын тапкан.бири-бирине таасир этет. Тактап айтканда, туруктуу магнит жөнөкөй ток өткөргүч чынжырдын айлануусуна алып келиши мүмкүн. Бул эксперименттердин натыйжалары кийинки изилдөө үчүн колдонулду.
1833-жылы Томас Дэвенпорт аны айдай ала турган кичинекей электр кыймылдаткычы бар үлгүлүү поезд жараткан.
1838-жылы Россия империясында 12 орундуу жүргүнчүлөрдү ташуучу кайык жасалган. Бул электр кыймылдаткычы бар кайык Неваны бойлой агымга каршы чыкканда, илимий чөйрөдө эмоциянын чыныгы жарылуусуна себеп болгон.
Ток кыймылдаткычы кандай иштейт
Мектептеги физика сабагындагыдай эле ишке үстүртөн карасаңыз, анда эч кандай татаал нерсе жоктой сезилиши мүмкүн. Бирок бул биринчи караганда гана. Чындыгында эле электр жетегинин илими техникалык дисциплиналардын циклинде эң татаал илим болуп саналат. Электр кыймылдаткычын иштетүүдө бир катар татаал физикалык кубулуштар пайда болот, алар дагы эле толук түшүнүлө элек жана ар кандай гипотезалар жана божомолдор менен түшүндүрүлөт.
Жөнөкөйлөтүлгөн вариантта туруктуу токтун кыймылдаткычынын иштөө принциби төмөнкүчө сүрөттөлсө болот. Магнит талаасына өткөргүч жайгаштырылып, ал аркылуу ток өтөт. Андан тышкары, өткөргүчтүн кесилишин эске алсак, анда анын айланасында көзгө көрүнбөгөн күч концентрдик тегерекчелер пайда болот - бул өткөргүчтөгү токтун күчү менен пайда болгон магнит талаасы. Жогоруда айтылгандай, бул магнит талаасы адамдын көзүнө көрүнбөйт. Бирок аларды визуалдык байкоого мүмкүндүк берген жөнөкөй амал бар. Эң оңой жолу - фанерадан тешик жасоо же зымды өткөрүү үчүн калың кагаз. Бул учурда, тешиктин жанындагы бети майда дисперстүү магниттик металл порошоктун жука катмары менен капталган болушу керек (майда пиллинг да колдонсо болот). Схема жабылганда порошок бөлүкчөлөрү магнит талаасынын формасында тизилет.
Чындыгында, туруктуу ток кыймылдаткычынын иштөө принциби ушул көрүнүшкө негизделген. U түрүндөгү магниттин түндүк жана түштүк уюлдарынын ортосуна ток өткөрүүчү өткөргүч коюлган. Магниттик талаалардын өз ара аракеттешүүсүнүн натыйжасында зым кыймылга келет. Кыймылдын багыты мамылардын жайгашуусуна жараша болот жана аны гимлет эрежеси деп аталган эреже менен так аныктоого болот.
Ампердик күч
Ток бар өткөргүчтү туруктуу магнит талаасынан түртүп чыгарган күч Ампер күчү деп аталат - электрдик кубулуштарды атактуу изилдөөчүнүн атынан. Токтун бирдиги да анын атынан аталган.
Бул күчтүн сандык маанисин табуу үчүн каралып жаткан өткөргүчтөгү токту анын узундугуна жана магнит талаасынын чоңдугуна (векторуна) көбөйтүү керек.
Формула мындай болот:
F=IBL.
Эң жөнөкөй кыймылдаткычтын модели
Оорой айтканда, эң примитивдүү кыймылдаткычты куруу үчүн магнит талаасына өткөргүч материалдан (зым) рамканы жайгаштырып, аны ток менен кубаттоо керек. Рамка белгилүү бир бурчка айланып, токтойт. Бул позицияны адистердин сленгиндеэлектр дискинин аянты "өлүк" деп аталат. Токтотуунун себеби магнит талаасы, мындайча айтканда, компенсацияланган. Башкача айтканда, бул натыйжа күч нөлгө барабар болгондо болот. Демек, DC кыймылдаткыч түзүлүш бир эмес, бир нече кадрды камтыйт. Чыныгы өнөр жай бирдигинде (жабдууга орнотулган) мындай элементардык схемалар абдан көп болушу мүмкүн. Ошентип, бир кадрда күчтөр тең салмакталганда, экинчи кадр аны "дүйнөлүктөн" алып чыгат.
Ар кандай кубаттуулуктагы кыймылдаткычтардын түзүлүшүнүн өзгөчөлүктөрү
Электротехника дүйнөсүнөн алыс болгон адам да туруктуу магнит талаасынын булагы болмоюнча, туруктуу токтун электр кыймылдаткычы жөнүндө сөз жок экенин дароо түшүнөт. Мындай булактар катары ар кандай түзмөктөр колдонулат.
Төмөн кубаттуулугу бар DC кыймылдаткычтары үчүн (12 вольт же андан аз) туруктуу магнит идеалдуу чечим болуп саналат. Бирок бул параметр чоң күч жана өлчөмү бирдиктери үчүн ылайыктуу эмес: магниттер өтө кымбат жана оор болот. Ошондуктан, 220 В же андан көп туруктуу туруктуу кыймылдаткычтар үчүн индукторду (талаа орогуч) колдонуу максатка ылайыктуу. Индуктордук магнит талаасынын булагы болушу үчүн, аны кубаттандыруу керек.
Электр кыймылдаткычынын дизайны
Жалпысынан, ар кандай туруктуу ток кыймылдаткычынын дизайны төмөнкү элементтерди камтыйт:коллектор, статор жана арматура.
Арматура мотор орогучунун подшипник элементи катары кызмат кылат. Ал зым төшөө үчүн периметри боюнча оюктары бар электрдик максаттар үчүн болоттон жасалган жука барактардан турат. Бул учурда өндүрүш материалы абдан маанилүү болуп саналат. Жогоруда айтылгандай, электр болот колдонулат. Материалдын бул сорту чоң жасалма өстүрүлгөн дан өлчөмү жана жумшактыгы (көмүртектин аздыгынын натыйжасында) менен мүнөздөлөт. Мындан тышкары, бүт структурасы ичке, изоляцияланган барактардан турат. Мунун баары мите агымдардын пайда болушуна жол бербейт жана арматуранын ысып кетишинин алдын алат.
Статор туруктуу бөлүк. Ал мурда талкууланган магниттин ролун аткарат. Моделдик мотордун иштөөсүн лабораториялык шартта көрсөтүү үчүн принциптерди так жана жакшыраак түшүнүү үчүн эки уюлдуу статор колдонулат. Чыныгы өнөр жай кыймылдаткычтары уюл жуптары көп түзмөктөрдү колдонушат.
Коллектор – бул туруктуу токтун кыймылдаткычынын орогуч чынжырларын ток менен камсыз кылуучу өчүргүч (туташтыргыч). Анын катышуусу абдан зарыл. Ансыз кыймылдаткыч бир калыпта эмес, титиреп иштейт.
Моторлордун түрлөрү
Технологиянын жана эл чарбасынын бардык тармактарында колдонула турган жана эксплуатация учурунда коопсуздук жана ишенимдүүлүк жаатындагы бардык талаптарга жооп бере турган бир дагы универсалдуу кыймылдаткыч жок.
Сиз туруктуу ток кыймылдаткычын тандоодо өтө этият болушуңуз керек. Оңдоо өтө оор жана кымбаттиешелүү квалификациялуу персонал тарабынан гана аткарыла турган процедура. Ал эми кыймылдаткычтын конструкциясы жана мүмкүнчүлүктөрү талапка жооп бербесе, анда оңдоого олуттуу каражат сарпталат.
Туруктуу ток кыймылдаткычтарынын төрт негизги түрү бар: щеткалуу, инвертор, униполярдуу жана универсалдуу щеткалуу туруктуу ток кыймылдаткычтары. Бул түрлөрдүн ар бири өзүнүн оң жана терс сапаттарына ээ. Алардын ар бирине кыскача мүнөздөмө берүү керек.
DC щеткалуу моторлор
Мындай типтеги кыймылдаткычтарды ишке ашыруунун көп сандагы мүмкүн болгон жолдору бар: бир коллектор жана жуп сандагы схемалар, бир нече коллекторлор жана бир нече орогуч схемалар, үч коллектор жана бирдей сандагы орогуч бурулуштар, төрт коллектор жана эки оролгон бурулуштар, анкердеги төрт коллектор жана төрт схема, акырында - рамасыз анкери бар сегиз коллектор.
Кыймылдаткычтын бул түрү аткаруунун жана өндүрүшүнүн салыштырмалуу жөнөкөйлүгү менен мүнөздөлөт. Дал ушул себептен улам, ал универсалдуу мотор катары белгилүү болуп калды, анын колдонулушу абдан кеңири: оюнчук радио менен башкарылуучу унаалардан баштап Германияда же Японияда жасалган өтө татаал жана жогорку технологиялуу CNC станокторуна чейин.
Инвертор моторлору жөнүндө
Жалпысынан алганда, кыймылдаткычтын бул түрү коллекторго абдан окшош жана бирдей артыкчылыктарга жана кемчиликтерге ээ. Бир гана айырмасы ишке киргизүү механизминде: ал көбүрөөккемчиликсиз, бул ылдамдыкты оңой өзгөртүүгө жана ротордун ылдамдыгын жөнгө салууга мүмкүндүк берет. Ошентип, туруктуу ток кыймылдаткычынын бул түрүнүн иштеши бир катар параметрлери боюнча коллектордук кыймылдаткычтардан жогору.
Бирок бир нерседе утуш болсо, кээ бир нерселерде жоготуу болот. Бул ааламдын талашсыз мыйзамы. Ошентип, бул учурда: артыкчылык көп учурда ишке ашпай турган бир кыйла татаал жана каприздуу ыкма менен камсыз кылынат. Тажрыйбалуу адистердин айтымында, инвертор түрүндөгү туруктуу токтун кыймылдаткычтарын оңдоо өтө кыйын. Кээде атүгүл тажрыйбалуу электриктер системанын бузулушун аныктай алышпайт.
Unipolyar DC кыймылдаткычтарынын өзгөчөлүктөрү
Иштөө принциби өзгөрүүсүз бойдон калууда жана өткөргүчтүн магнит талаасынын ток жана магнит менен өз ара аракеттенүүсүнө негизделген. Бирок ток өткөргүч зым эмес, огтун үстүндө айланып турган диск. Ток төмөнкүчө берилет: бир контакт металл огунда жабылат, ал эми экинчиси щетка деп аталган металл тегерек четин бириктирет. Көрүнүп тургандай, мындай кыймылдаткыч абдан татаал дизайнга ээ, ошондуктан көп учурда иштебей калат. Негизги колдонулушу электр энергиясы жана электр кыймылдаткыч физикасы жаатындагы илимий изилдөөлөр.
Универсалдуу коммутатордук кыймылдаткычтардын өзгөчөлүктөрү
Негизинен, кыймылдаткычтын бул түрү жаңы эч нерсе алып келбейт. Бирок, бул абдан маанилүү өзгөчөлүгү бар - катары иштөө жөндөмдүүлүгүDC тармагынан жана AC тармагынан. Кээде анын бул касиети жабдууларды оңдоого жана модернизациялоого олуттуу акча үнөмдөй алат.
Өзгөрмө ток жыштыгы катуу жөнгө салынат жана 50 Герц. Башкача айтканда, терс заряддуу бөлүкчөлөрдүн кыймыл багыты секундасына 50 жолу өзгөрөт. Кээ бирөөлөр электр кыймылдаткычынын ротору да айлануу багытын (саат жебеси боюнча - саат жебесине каршы) секундасына 50 жолу өзгөртүшү керек деп жаңылышат. Эгерде бул чын болсо, анда AC электр кыймылдаткычтарынын кандайдыр бир пайдалуу колдонулушу мүмкүн эмес болмок. Чындыгында эмне болот: арматура менен статордун орамдарынын агымы эң жөнөкөй конденсаторлордун жардамы менен синхрондолот. Демек, арматура рамкасындагы токтун багыты өзгөргөндө, анын статордогу багыты да өзгөрөт. Ошентип, ротор тынымсыз бир багытта айланат.
Тилекке каршы, бул түрдөгү туруктуу ток кыймылдаткычынын эффективдүүлүгү инвертор жана бир полярдуу кыймылдаткычтарга караганда бир топ төмөн. Ошондуктан, аны колдонуу кыйла тар аймактар менен гана чектелет - мында эксплуатациялык чыгымдарды эсепке албастан (мисалы, аскердик инженерия) кандай гана баада болбосун максималдуу ишенимдүүлүктү алуу зарыл.
Акыркы пункттар
Технология бир ордунда турбайт жана бүгүнкү күндө дүйнө жүзү боюнча көптөгөн илимий мектептер бири-бири менен атаандашып, жогорку натыйжалуулугу жана натыйжалуулугу менен арзан жана үнөмдүү кыймылдаткычты түзүүгө умтулушат. Туруктуу токтун электр кыймылдаткычтарынын кубаттуулугу жылдан-жылга есууде, ал эми алардынэнергия керектөө.
Окумуштуулар келечекти электр жабдуулары аныктап, мунайдын доору жакында бүтөт деп болжолдошууда.
