ວິທີການເຮັດວຽກຂອງເຄື່ອງຈັກກະແສໄຟຟ້າໂດຍກົງ

ວິທີການເຮັດວຽກຂອງເຄື່ອງຈັກກະແສໄຟຟ້າໂດຍກົງ

ເຄື່ອງຈັກໄຟຟ້າກະແສກົງ ຫຼື ທີ່ຮູ້ກັນໃນນາມເຄື່ອງຈັກ DC (Direct Current) ແມ່ນເຄື່ອງຈັກໄຟຟ້າຊະນິດໜຶ່ງທີ່ຖືກນຳໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນການນຳໃຊ້ໃນອຸດສາຫະກຳ ແລະ ການຄ້າຕ່າງໆ. ເຄື່ອງຈັກນີ້ມີຫຼັກການເຮັດວຽກທີ່ເປັນເອກະລັກ ແລະ ແຕກຕ່າງຈາກເຄື່ອງຈັກໄຟຟ້າກະແສສະຫຼັບ (AC), ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ມັນມີປະສິດທິພາບຫຼາຍສຳລັບການນຳໃຊ້ບາງຢ່າງເຊັ່ນ: ລົດໄຟຟ້າ, ເຄື່ອງມືໄຟຟ້າແບບພົກພາ, ແລະ ອຸປະກອນຕ່າງໆທີ່ຕ້ອງການການຄວບຄຸມຄວາມໄວ ແລະ ຕຳແໜ່ງທີ່ແນ່ນອນ. ບົດຄວາມນີ້ຈະອະທິບາຍລາຍລະອຽດກ່ຽວກັບວິທີການເຮັດວຽກຂອງເຄື່ອງຈັກໄຟຟ້າກະແສກົງ, ລວມທັງຫຼັກການພື້ນຖານ, ອົງປະກອບຫຼັກ, ແລະ ເຄື່ອງຈັກ DC ປະເພດຕ່າງໆ.

ຫຼັກການພື້ນຖານຂອງເຄື່ອງຈັກກະແສໄຟຟ້າໂດຍກົງ

ກ່ອນອື່ນໝົດ, ມັນເປັນສິ່ງສຳຄັນທີ່ຈະຕ້ອງເຂົ້າໃຈຫຼັກການເຮັດວຽກພື້ນຖານຂອງເຄື່ອງຈັກກະແສໄຟຟ້າໂດຍກົງ. ເຄື່ອງຈັກ DC ເຮັດວຽກໂດຍການປ່ຽນພະລັງງານໄຟຟ້າເປັນພະລັງງານກົນຈັກຜ່ານການພົວພັນຂອງສະໜາມແມ່ເຫຼັກ ແລະ ກະແສໄຟຟ້າ. ຫຼັກການພື້ນຖານນີ້ສາມາດອະທິບາຍໄດ້ໂດຍກົດໝາຍຂອງ Lorentz, ເຊິ່ງລະບຸວ່າເມື່ອກະແສໄຟຟ້າໄຫຼຜ່ານຕົວນຳທີ່ວາງໄວ້ໃນສະໜາມແມ່ເຫຼັກ, ຕົວນຳຈະປະສົບກັບແຮງແມ່ເຫຼັກໄຟຟ້າ. ແຮງນີ້ສາມາດນຳໃຊ້ເພື່ອສ້າງການເຄື່ອນທີ່ໝູນວຽນ.

ສົມຜົນພື້ນຖານທີ່ອະທິບາຍເຖິງແຮງນີ້ແມ່ນ:

\[ \mathbf{F} = q(\mathbf{E} + \mathbf{v} \times \mathbf{B}) \]

ຢູ່ໃສ:
- \(\mathbf{F}\) ແມ່ນແຮງທີ່ກະທຳຕໍ່ອະນຸພາກທີ່ມີປະຈຸໄຟຟ້າ
- \(q\) ແມ່ນປະຈຸໄຟຟ້າ
- \(\mathbf{E}\) ແມ່ນສະໜາມໄຟຟ້າ
- \(\mathbf{v}\) ແມ່ນຄວາມໄວຂອງອະນຸພາກ
- \(\mathbf{B}\) ແມ່ນສະໜາມແມ່ເຫຼັກ

ໃນເຄື່ອງຈັກ DC, ສະໜາມແມ່ເຫຼັກ \(\mathbf{B}\) ຖືກຜະລິດໂດຍສະເຕເຕີ (ສ່ວນທີ່ຢູ່ນິ້ງຂອງເຄື່ອງຈັກ), ໃນຂະນະທີ່ກະແສໄຟຟ້າ \(\mathbf{I}\) ໄຫຼຜ່ານໂຣເຕີ (ສ່ວນໝຸນຂອງເຄື່ອງຈັກ) ຜ່ານຕົວສະຫຼັບທີ່ປ່ຽນທິດທາງຂອງກະແສໄຟຟ້າຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ ເພື່ອໃຫ້ແຮງບິດທີ່ຜະລິດອອກມານັ້ນຢູ່ໃນທິດທາງດຽວກັນຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ, ເຮັດໃຫ້ເກີດການເຄື່ອນທີ່ແບບໝູນ.

ອົງປະກອບຫຼັກຂອງເຄື່ອງຈັກກະແສໄຟຟ້າໂດຍກົງ

ເຄື່ອງຈັກກະແສໄຟຟ້າໂດຍກົງປະກອບດ້ວຍອົງປະກອບຫຼັກຫຼາຍຢ່າງ, ລວມທັງ:

1. ສະເຕເຕີ

ສະເຕເຕີ (stator) ແມ່ນສ່ວນທີ່ຄົງທີ່ຂອງເຄື່ອງຈັກທີ່ຜະລິດສະໜາມແມ່ເຫຼັກ. ສະໜາມແມ່ເຫຼັກຂອງສະເຕເຕີສາມາດສ້າງຂຶ້ນໄດ້ໂດຍແມ່ເຫຼັກຖາວອນ ຫຼື ຂົດລວດແມ່ເຫຼັກໄຟຟ້າ. ແມ່ເຫຼັກຖາວອນໂດຍທົ່ວໄປແມ່ນໃຊ້ໃນເຄື່ອງຈັກ DC ຂະໜາດນ້ອຍກວ່າ ແລະ ງ່າຍດາຍກວ່າ, ໃນຂະນະທີ່ຂົດລວດແມ່ເຫຼັກໄຟຟ້າ (ມັກຈະເອີ້ນວ່າຂົດລວດສະໜາມ) ໂດຍທົ່ວໄປແມ່ນໃຊ້ໃນເຄື່ອງຈັກ DC ຂະໜາດໃຫຍ່ກວ່າທີ່ຕ້ອງການສະໜາມແມ່ເຫຼັກທີ່ສາມາດຄວບຄຸມໄດ້.

2.rotor

ໂລເຕີ້ ແມ່ນສ່ວນທີ່ໝູນວຽນຂອງເຄື່ອງຈັກທີ່ມີກະບອກ ຫຼື ຂົດລວດ ເຊິ່ງກະແສໄຟຟ້າໄຫຼຜ່ານ. ເມື່ອກະແສໄຟຟ້າໄຫຼຜ່ານຂົດລວດເຫຼົ່ານີ້, ສະໜາມແມ່ເຫຼັກທີ່ເກີດຈາກສະເຕເຕີ້ຈະອອກແຮງໃສ່ໂລເຕີ້, ເຮັດໃຫ້ມັນໝູນ.

3. ຕົວປ່ຽນສັນຍານ ແລະ ແປງ

ຕົວປ່ຽນກະແສໄຟຟ້າ ແລະ ແປງແມ່ນອົງປະກອບທົ່ວໄປຂອງເຄື່ອງຈັກ DC ທີ່ເຮັດໜ້າທີ່ຮັກສາທິດທາງຂອງກະແສໄຟຟ້າທີ່ໄຫຼຜ່ານ rotor ໃຫ້ຄົງທີ່. ຕົວປ່ຽນກະແສໄຟຟ້າແມ່ນວົງແຫວນທີ່ແບ່ງສ່ວນ ແລະ ເຊື່ອມຕໍ່ກັບຂົດລວດ armature ຂອງ rotor. ແປງແມ່ນອົງປະກອບທີ່ນຳໄຟຟ້າໄດ້ ເຊິ່ງສຳຜັດກັບຕົວປ່ຽນກະແສໄຟຟ້າ ແລະ ໄຫຼກະແສໄຟຟ້າໄປຫາຂົດລວດ armature. ໃນຂະນະທີ່ rotor ໝຸນ, ຕົວປ່ຽນກະແສໄຟຟ້າຈະປ່ຽນສ່ວນທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ກັບແປງຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ, ເຊິ່ງຮັບປະກັນວ່າກະແສໄຟຟ້າໃນຂົດລວດ armature ຈະໄຫຼໄປໃນທິດທາງທີ່ຖືກຕ້ອງສະເໝີເພື່ອສ້າງແຮງບິດທີ່ເປັນເອກະພາບ.

4. ໂຄງເຄື່ອງຈັກ

ໂຄງເຄື່ອງຈັກ DC ຊ່ວຍຍຶດອົງປະກອບທັງໝົດຂອງເຄື່ອງຈັກໄວ້ນຳກັນ. ມັນຍັງຊ່ວຍກະຈາຍຄວາມຮ້ອນທີ່ເກີດຂຶ້ນໃນລະຫວ່າງການປະຕິບັດງານ.

ການຈັດປະເພດຂອງເຄື່ອງຈັກກະແສໄຟຟ້າໂດຍກົງ

ເຄື່ອງຈັກ DC ສາມາດຈັດປະເພດໄດ້ໂດຍອີງໃສ່ວິທີການສ້າງສະໜາມແມ່ເຫຼັກ ແລະ ລັກສະນະການເຮັດວຽກຂອງມັນ. ບາງປະເພດຫຼັກຂອງເຄື່ອງຈັກ DC ລວມມີ:

1. ເຄື່ອງສົ່ງກະແສໄຟຟ້າ DC

ເຄື່ອງຈັກ shunt DC ມີຂົດລວດສະໜາມທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ຂະໜານກັບຂົດລວດ armature. ນີ້ໝາຍຄວາມວ່າສະໜາມແມ່ເຫຼັກທີ່ຜະລິດໂດຍ stator ແມ່ນບໍ່ຂຶ້ນກັບກະແສໂຫຼດທີ່ໄຫຼຜ່ານ armature. ເຄື່ອງຈັກ shunt DC ໃຫ້ຄວາມໄວທີ່ຂ້ອນຂ້າງໝັ້ນຄົງພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂການໂຫຼດທີ່ຫຼາກຫຼາຍ.

2. ເຄື່ອງຈັກຊຸດ DC

ເຄື່ອງຈັກ DC ແບບຊຸດມີຂົດລວດສະໜາມທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ກັນແບບຊຸດກັບຂົດລວດອາມາເຈີ. ໃນການຕັ້ງຄ່ານີ້, ສະໜາມແມ່ເຫຼັກທີ່ເກີດຈາກສະເຕເຕີແມ່ນກ່ຽວຂ້ອງໂດຍກົງກັບກະແສໄຟຟ້າທີ່ໄຫຼຜ່ານອາມາເຈີ. ເຄື່ອງຈັກ DC ແບບຊຸດມີແຮງບິດເລີ່ມຕົ້ນສູງຫຼາຍ, ເຮັດໃຫ້ພວກມັນເໝາະສົມສຳລັບການນຳໃຊ້ເຊັ່ນ: ມໍເຕີສະຕາດໃນຍານພາຫະນະ.

3. ເຄື່ອງຈັກ DC ແບບປະສົມ

ເຄື່ອງຈັກ DC ປະສົມແມ່ນການລວມກັນຂອງ shunt ແລະເຄື່ອງຈັກ DC ຊຸດ, ພ້ອມດ້ວຍທັງຂົດລວດສະໜາມ shunt ແລະຂົດລວດສະໜາມຊຸດ. ມັນມີຂໍ້ດີຂອງທັງສອງປະເພດ, ມີຄວາມໝັ້ນຄົງດ້ານຄວາມໄວທີ່ດີ ແລະ ແຮງບິດເລີ່ມຕົ້ນສູງ.

4. ເຄື່ອງແມ່ເຫຼັກຖາວອນ DC

ເຄື່ອງຈັກໄຟຟ້າແມ່ເຫຼັກຖາວອນ DC ໃຊ້ແມ່ເຫຼັກຖາວອນເພື່ອສ້າງສະໜາມແມ່ເຫຼັກໃນສະເຕເຕີ. ໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວເຄື່ອງຈັກເຫຼົ່ານີ້ແມ່ນງ່າຍດາຍກວ່າ ແລະ ມີປະສິດທິພາບຫຼາຍກວ່າສຳລັບການນຳໃຊ້ຂະໜາດນ້ອຍ ເຊັ່ນ: ເຄື່ອງມືໄຟຟ້າແບບພົກພາ ແລະ ເຄື່ອງຫຼິ້ນ.

ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກ ແລະ ຂໍ້ດີຂອງເຄື່ອງຈັກກະແສໄຟຟ້າໂດຍກົງ

ເຄື່ອງຈັກ DC ມີການນຳໃຊ້ທີ່ຫຼາກຫຼາຍໃນອຸດສາຫະກຳ ແລະ ຊີວິດປະຈຳວັນ. ບາງການນຳໃຊ້ຫຼັກໆລວມມີ:

1. ມໍເຕີລົດໄຟຟ້າ

ພາຫະນະໄຟຟ້າ ເຊັ່ນ: ລົດໄຟຟ້າ ແລະ ລົດຈັກໄຟຟ້າ ມັກໃຊ້ເຄື່ອງຈັກ DC ເນື່ອງຈາກຄວາມສາມາດໃນການສະໜອງແຮງບິດສູງໃນຄວາມໄວຕ່ຳ ເຊິ່ງເໝາະສົມສຳລັບການເລັ່ງຄວາມໄວ.

2. ເຄື່ອງມືໄຟຟ້າແບບພົກພາ

ເຄື່ອງມືໄຟຟ້າແບບພົກພາຫຼາຍຊະນິດ ເຊັ່ນ: ສະວ່ານໄຟຟ້າ ແລະ ໄຂຄວງໄຟຟ້າ ໃຊ້ມໍເຕີ DC ເພາະວ່າມັນມີຂະໜາດນ້ອຍ, ມີພະລັງ ແລະ ມີປະສິດທິພາບ.

3. ຕຳແໜ່ງ ແລະ ການຄວບຄຸມຄວາມໄວ

ເຄື່ອງຈັກ DC ມັກຖືກນໍາໃຊ້ໃນຄໍາຮ້ອງສະຫມັກທີ່ຕ້ອງການການຄວບຄຸມຕໍາແຫນ່ງແລະຄວາມໄວທີ່ແນ່ນອນ, ເຊັ່ນ: ຫຸ່ນຍົນ, ອຸປະກອນການແພດ, ແລະອຸປະກອນອັດຕະໂນມັດອຸດສາຫະກໍາ.

4. ລະບົບການເກັບຮັກສາພະລັງງານ

ໃນການນຳໃຊ້ຕ່າງໆເຊັ່ນ: ລະບົບພະລັງງານແສງຕາເວັນ ແລະ ການເກັບຮັກສາພະລັງງານ, ເຄື່ອງຈັກ DC ມັກຖືກນຳໃຊ້ຍ້ອນປະສິດທິພາບຂອງມັນໃນການປ່ຽນພະລັງງານໄຟຟ້າຈາກແບັດເຕີຣີ ຫຼື ແຫຼ່ງ DC ອື່ນໆໄປເປັນພະລັງງານກົນຈັກ.

ສະຫຼຸບ

ເຄື່ອງຈັກໄຟຟ້າກະແສກົງ (DC) ແມ່ນອຸປະກອນທີ່ຈຳເປັນ ແລະ ມີຄວາມຄ່ອງແຄ້ວໃນວິສະວະກຳໄຟຟ້າ. ໂດຍການເຂົ້າໃຈວິທີການເຮັດວຽກຂອງພວກມັນ, ອົງປະກອບຂອງພວກມັນ, ແລະ ເຄື່ອງຈັກໄຟຟ້າປະເພດຕ່າງໆທີ່ມີຢູ່, ພວກເຮົາສາມາດເຂົ້າໃຈບົດບາດສຳຄັນຂອງພວກມັນໄດ້ດີຂຶ້ນໃນການນຳໃຊ້ໃນອຸດສາຫະກຳ ແລະ ການຄ້າທີ່ຫຼາກຫຼາຍ. ຕັ້ງແຕ່ມໍເຕີລົດໄຟຟ້າຈົນເຖິງເຄື່ອງມືໄຟຟ້າແບບພົກພາ, ເຄື່ອງຈັກໄຟຟ້າມີຄວາມໜ້າເຊື່ອຖື ແລະ ປະສິດທິພາບທີ່ໄດ້ຮັບການພິສູດມາຫຼາຍປີ. ໃນຂະນະທີ່ເທັກໂນໂລຢີສືບຕໍ່ກ້າວໜ້າ, ບໍ່ຕ້ອງສົງໃສເລີຍວ່າເຄື່ອງຈັກໄຟຟ້າກະແສກົງຈະຍັງຄົງເປັນອົງປະກອບສຳຄັນໃນນະວັດຕະກຳຫຼາຍຢ່າງໃນອະນາຄົດ.