Туруктуу ток машинасы кантип иштейт
Туруктуу ток машинасы, ошондой эле туруктуу ток машинасы деп да аталат, ар кандай өнөр жай жана коммерциялык колдонмолордо кеңири колдонулган электр машинасынын бир түрү. Бул машинанын иштөө принциби өзгөрмө ток (AC) машинасынан уникалдуу жана айырмаланып турат, бул аны электр унаалары, көчмө электр шаймандары жана так ылдамдыкты жана абалды башкарууну талап кылган ар кандай түзмөктөр сыяктуу айрым колдонмолор үчүн абдан натыйжалуу кылат. Бул макалада туруктуу ток машинасы кантип иштээри, анын ичинде негизги принциптер , негизги компоненттер жана ар кандай түрдөгү туруктуу ток машиналары кеңири түшүндүрүлөт.
Туруктуу ток машиналарынын негизги принциптери
Биринчиден, туруктуу ток машинасынын негизги иштөө принцибин түшүнүү маанилүү. Туруктуу ток машинасы магнит талаасы менен электр тогунун өз ара аракеттенүүсү аркылуу электр энергиясын механикалык энергияга айландыруу менен иштейт . Бул негизги принципти Лоренцтин закону менен түшүндүрсө болот, анда электр тогу магнит талаасына жайгаштырылган өткөргүч аркылуу өткөндө, өткөргүч электромагниттик күчкө дуушар болот деп айтылат. Бул күч айлануу кыймылын пайда кылуу үчүн колдонулушу мүмкүн.
Бул күчтү сүрөттөгөн негизги теңдеме:
\[ \mathbf{F} = q(\mathbf{E} + \mathbf{v} \times \mathbf{B}) \]
димана:
– \(\mathbf{F}\) заряддалган бөлүкчөгө таасир этүүчү күч
– \(q\) – электр заряды
– (mathbf{E}) болуп саналат электр талаасы
– \(\mathbf{v}\) – бөлүкчөнүн ылдамдыгы
– \(\mathbf{B}\) магнит талаасы
Туруктуу ток машинасында магнит талаасы статор (машинанын кыймылсыз бөлүгү) тарабынан пайда болот, ал эми электр тогу ротор (машинанын айлануучу бөлүгү) аркылуу токтун багытын тынымсыз өзгөртүп турган коллектор аркылуу агат, ошондуктан пайда болгон момент бир багытта тынымсыз болуп, айлануу кыймылын пайда кылат.
Туруктуу ток машинасынын негизги компоненттери
Туруктуу ток машинасы бир нече негизги компоненттерден турат, анын ичинде:
1. Статор
Статор - бул магнит талаасын пайда кылуучу машинанын кыймылсыз бөлүгү. Статордун магнит талаасын туруктуу магниттер же электромагниттик катушкалар түзүшү мүмкүн. Туруктуу магниттер, адатта, кичирээк, жөнөкөй туруктуу ток машиналарында колдонулат, ал эми электромагниттик катушкалар (көбүнчө талаа оромдору деп аталат), адатта, башкарылуучу магнит талаасын талап кылган чоңураак туруктуу ток машиналарында колдонулат.
2. Ротор
Ротор – бул электр тогу ага турган якорь же катушкаларды камтыган машинанын айлануучу бөлүгү. Бул катушкалар аркылуу электр тогу ага баштаганда, статор тарабынан пайда болгон магнит талаасы роторго күч келтирип , анын айлануусуна алып келет.
3. Коллектор жана щетка
Коллектор жана щеткалар - ротор аркылуу агып жаткан электр тогунун багытын туруктуу кармап туруу үчүн иштеген туруктуу ток машинасынын типтүү компоненттери. Коллектор сегменттелген шакекче болуп саналат жана ротордун якорь оромдоруна туташтырылган. Щеткалар - бул коллектор менен байланышка чыгып, якорь оромдоруна электр тогун өткөрүүчү өткөргүч элементтер. Ротор айланганда, коллектор щеткаларга туташкан сегменттерди тынымсыз өзгөртүп турат, бул өз кезегинде якорь оромдорундагы токтун ар дайым туура багытта агып, бирдей моментти пайда кылышын камсыздайт.
4. Кыймылдаткычтын рамасы
Туруктуу ток кыймылдаткычынын рамасы кыймылдаткычтын бардык компоненттерин чогуу кармап турууга жардам берет. Ошондой эле, ал иштөө учурунда пайда болгон жылуулукту таркатууга жардам берет.
Туруктуу ток машиналарынын классификациясы
Туруктуу ток машиналарын магнит талаасынын кандайча пайда болгонуна жана алардын иштөө мүнөздөмөлөрүнө жараша классификациялоого болот. Туруктуу ток машиналарынын негизги түрлөрүнүн айрымдары төмөнкүлөрдү камтыйт:
1. Туруктуу токтун шунттук машинасы
Туруктуу токтун шунттоочу машинасынын талаа оромосу якорь оромосуна параллель туташтырылган. Бул статор тарабынан пайда болгон магнит талаасы якорь аркылуу агып өткөн жүк тогунан көз карандысыз экенин билдирет. Туруктуу токтун шунттоочу машиналары жүктүн кеңири диапазонунда салыштырмалуу туруктуу ылдамдыктарды сунуштайт.
2. Туруктуу токтун сериялык машинасы
Удаалаш туруктуу ток машинасынын талаа оромосу якорь оромосу менен удаалаш туташтырылган. Бул конфигурацияда статор тарабынан пайда болгон магнит талаасы якорь аркылуу агып жаткан токко түздөн-түз байланыштуу. Удаалаш туруктуу ток машиналарынын ишке киргизүү моменти абдан жогору, бул аларды унаалардагы стартердик кыймылдаткычтар сыяктуу колдонмолор үчүн идеалдуу кылат.
3. Кошулма туруктуу ток машинасы
Кошумча туруктуу ток машинасы шунттук жана удаалаш туруктуу ток машинасынын айкалышы болуп саналат, анда шунттук талаа оромосу жана удаалаш талаа оромосу бар. Ал эки түрдүн тең артыкчылыктарын сунуштайт, алардын ичинде жакшы ылдамдыктын туруктуулугу жана жогорку ишке киргизүү моменти бар.
4. Туруктуу магниттик туруктуу ток машинасы
Туруктуу магниттүү туруктуу ток машиналары статордо магнит талаасын түзүү үчүн туруктуу магниттерди колдонушат. Бул машиналар, адатта, көчмө электр шаймандары жана оюнчуктар сыяктуу чакан колдонмолор үчүн жөнөкөй жана натыйжалуураак.
Туруктуу ток машиналарынын колдонулушу жана артыкчылыктары
Туруктуу ток машиналары өнөр жайда жана күнүмдүк турмушта кеңири колдонулат . Негизги колдонмолордун айрымдары төмөнкүлөрдү камтыйт:
1. Электр унаасынын мотору
Электр унаалары жана электр мотоциклдери сыяктуу электр унаалары көбүнчө туруктуу токтун кыймылдаткычтарын колдонушат, анткени алар төмөнкү ылдамдыкта жогорку моментти камсыздай алышат, бул ылдамдануу үчүн идеалдуу.
2. Көчмө электр шаймандары
Электр бургулары жана электр бурагычтары сыяктуу көптөгөн көчмө электр шаймандары чакан, күчтүү жана натыйжалуу болгондуктан, туруктуу токтун моторлорун колдонушат.
3. Позицияны жана ылдамдыкты башкаруу
Туруктуу ток машиналары көбүнчө робототехника, медициналык аппараттар жана өнөр жайлык автоматташтыруу жабдуулары сыяктуу так позицияны жана ылдамдыкты башкарууну талап кылган колдонмолордо колдонулат.
4. Энергияны сактоо системасы
Күн энергиясы системалары жана энергия сактоо сыяктуу колдонмолордо , туруктуу ток машиналары көбүнчө батареялардан же башка туруктуу ток булактарынан электр энергиясын механикалык энергияга айландыруудагы натыйжалуулугунан улам колдонулат.
Корутунду
Туруктуу ток (ТТ) машиналары электротехникада маанилүү жана көп функциялуу түзүлүштөр болуп саналат. Алардын кантип иштээрин, компоненттерин жана жеткиликтүү болгон ар кандай ТТ машиналарынын түрлөрүн түшүнүү менен, биз алардын өнөр жай жана коммерциялык колдонмолордун кеңири чөйрөсүндөгү маанилүү ролун жакшыраак баалай алабыз . Электр унааларынын моторлорунан баштап көчмө электр шаймандарына чейин, ТТ машиналары көп жылдар бою далилденген ишенимдүүлүктү жана натыйжалуулукту сунуштайт. Технология өнүгүп жаткан сайын, ТТ машиналары келечектеги көптөгөн инновацияларда негизги компонент бойдон кала берери шексиз.
