Чӣ тавр дастгоҳи ҷараёни доимӣ кор мекунад
Мошини ҷараёни доимӣ, ки онро мошини ҷараёни доимӣ (DC) низ меноманд, як навъи мошини электрикӣ мебошад, ки дар барномаҳои гуногуни саноатӣ ва тиҷоратӣ васеъ истифода мешавад. Ин мошин принсипи кори беназир ва фарқкунанда аз мошини ҷараёни тағйирёбанда (AC) дорад, ки онро барои баъзе барномаҳо, ба монанди мошинҳои электрикӣ, асбобҳои барқии сайёр ва дастгоҳҳои гуногун, ки назорати дақиқи суръат ва мавқеъро талаб мекунанд, хеле самаранок мегардонад. Дар ин мақола тарзи кори мошини ҷараёни доимӣ, аз ҷумла принсипҳои асосӣ, ҷузъҳои асосӣ ва намудҳои гуногуни мошинҳои ҷараёни доимӣ, муфассал шарҳ дода мешавад.
Принсипҳои асосии мошинҳои ҷараёни доимӣ
Аввалан, фаҳмидани принсипи асосии кори дастгоҳи ҷараёни доимӣ муҳим аст. Дастгоҳи ҷараёни доимӣ бо роҳи табдил додани энергияи электрикӣ ба энергияи механикӣ тавассути таъсири мутақобилаи майдони магнитӣ ва ҷараёни электрикӣ кор мекунад. Ин принсипи асосиро метавон бо Қонуни Лорентс шарҳ дод, ки мегӯяд, вақте ки ҷараёни электрикӣ аз ноқили дар майдони магнитӣ ҷойгиршуда мегузарад, ноқил қувваи электромагнитиро эҳсос мекунад. Ин қувваро метавон барои ба вуҷуд овардани ҳаракати гардишӣ истифода бурд.
Муодилаи асосие, ки ин қувваро тавсиф мекунад, чунин аст:
\[ \mathbf{F} = q(\mathbf{E} + \mathbf{v} \times \mathbf{B}) \]
димана:
– \(\mathbf{F}\) қувваест, ки ба зарраи заряднок таъсир мерасонад
– \(q\) заряди электрикӣ аст
– \(\mathbf{E}\) майдони электрикӣ аст
– \(\mathbf{v}\) суръати зарра аст
– \(\mathbf{B}\) майдони магнитӣ аст
Дар мошини ҷараёни доимӣ, майдони магнитӣ аз ҷониби статор (қисми статсионарии мошин) тавлид мешавад, дар ҳоле ки ҷараёни электрикӣ аз ротор (қисми гардиши мошин) тавассути коммутаторе мегузарад, ки самти ҷараёнро пайваста тағйир медиҳад, то ки моменти гардиши ҳосилшуда пайваста дар як самт бошад ва ҳаракати гардишро ба вуҷуд орад.
Қисмҳои асосии дастгоҳи ҷараёни доимӣ
Мошини ҷараёни мустақим аз якчанд ҷузъҳои асосӣ иборат аст, аз ҷумла:
1. Статор
Статор қисми собити дастгоҳ аст, ки майдони магнитиро ба вуҷуд меорад. Майдони магнитии статорро магнитҳои доимӣ ё печҳои электромагнитӣ ба вуҷуд овардан мумкин аст. Магнитҳои доимӣ одатан дар мошинҳои хурдтар ва соддатари ҷараёни доимӣ истифода мешаванд, дар ҳоле ки печҳои электромагнитӣ (аксар вақт ҳамчун печҳои майдонӣ номида мешаванд) одатан дар мошинҳои калонтари ҷараёни доимӣ истифода мешаванд, ки майдони магнитии идорашавандаро талаб мекунанд.
2. Ротор
Ротор қисми гардиши мошин аст, ки дорои яккор ё печҳои гардишкунанда мебошад, ки аз он ҷараёни электрикӣ мегузарад. Вақте ки ҷараёни электрикӣ аз ин печҳо мегузарад, майдони магнитии тавлидшуда аз ҷониби статор ба ротор қувва таъсир мерасонад ва боиси чарх задани он мегардад.
3. Коммутатор ва хасу
Коммутатор ва хасуҳо ҷузъҳои маъмулии мошини доимии ҷараёни доимӣ мебошанд, ки самти ҷараёни электрикиро, ки аз ротор мегузарад, нигоҳ медоранд ва барои якхела мондан хизмат мекунанд. Коммутатор ҳалқаи сегментӣ буда, ба печҳои арматураи ротор пайваст карда шудааст. Хасуҳо унсурҳои ноқилӣ мебошанд, ки бо коммутатор тамос мегиранд ва ҷараёни электрикиро ба печҳои арматура интиқол медиҳанд. Ҳангоми чарх задани ротор, коммутатор пайваста сегментҳои ба хасуҳо пайвастшударо тағйир медиҳад, ки ин дар навбати худ кафолат медиҳад, ки ҷараёни дар печҳои арматура ҳамеша дар самти дуруст ҷараён дошта, моменти якхеларо ба вуҷуд меорад.
4. Чаҳорчӯбаи муҳаррик
Чаҳорчӯбаи муҳаррики ҷараёни доимӣ барои нигоҳ доштани ҳамаи ҷузъҳои муҳаррик дар як ҷо кӯмак мекунад. Он инчунин барои пароканда кардани гармии ҳосилшуда ҳангоми кор мусоидат мекунад.
Таснифи мошинҳои ҷараёни доимӣ
Мошинҳои ҷараёни доимиро вобаста ба тарзи тавлиди майдони магнитӣ ва хусусиятҳои кориашон тасниф кардан мумкин аст. Баъзе аз намудҳои асосии мошинҳои ҷараёни доимӣ инҳоянд:
1. Мошини шунти DC
Мошини шунти ҷараёни доимӣ дорои печи майдониест, ки ба печи якорь мувозӣ пайваст карда шудааст. Ин маънои онро дорад, ки майдони магнитии тавлидшуда аз ҷониби статор аз ҷараёни бор, ки аз якорь мегузарад, мустақил аст. Мошинҳои шунти ҷараёни доимӣ дар доираи васеи шароити бор суръатҳои нисбатан устуворро пешниҳод мекунанд.
2. Мошини силсилавии DC
Мошини ҷараёни доимии силсилавӣ дорои печи майдонии пай дар пай бо печи яккор пайвастшуда мебошад. Дар ин конфигуратсия, майдони магнитии тавлидшуда аз ҷониби статор мустақиман бо ҷараёни аз яккор ҷорӣшаванда алоқаманд аст. Мошинҳои ҷараёни доимии силсилавӣ моменти хеле баланди оғозёбӣ доранд, ки онҳоро барои истифодаҳо ба монанди муҳаррикҳои стартер дар воситаҳои нақлиёт беҳтарин мегардонад.
3. Мошини ҷараёни доимии мураккаб
Мошини ҷараёни доимии мураккаб маҷмӯи мошини ҷараёни шунт ва мошини ҷараёни доимии пайдарпай мебошад, ки ҳам печиши майдони шунт ва ҳам печиши майдони пайдарпай дорад. Он бартариҳои ҳарду намудро бо устувории хуби суръат ва моменти баланди оғозёбӣ пешниҳод мекунад.
4. Мошини ҷараёни доимии магнитӣ
Мошинҳои DC бо магнити доимӣ аз магнитҳои доимӣ барои тавлиди майдони магнитӣ дар статор истифода мебаранд. Ин мошинҳо одатан барои барномаҳои хурд, ба монанди асбобҳои сайёри барқӣ ва бозичаҳо, соддатар ва самараноктар мебошанд.
Барномаҳо ва бартариҳои дастгоҳҳои ҷараёни доимӣ
Мошинҳои ҷараёни доимӣ доираи васеи татбиқро дар саноат ва ҳаёти ҳаррӯза доранд. Баъзе аз истифодаҳои асосӣ инҳоянд:
1. Мотор барои воситаҳои нақлиёти барқӣ
Воситаҳои нақлиёти барқӣ, ба монанди мошинҳои барқӣ ва мотосиклҳои барқӣ, аксар вақт муҳаррикҳои ҷараёни доимиро истифода мебаранд, зеро онҳо қобилияти таъмини моменти баланд дар суръати паст доранд, ки барои суръатбахшӣ беҳтарин аст.
2. Асбобҳои барқии сайёр
Бисёре аз асбобҳои сайёри барқӣ, ба монанди пармаҳои барқӣ ва отверткаҳои барқӣ, аз муҳаррикҳои ҷараёни доимӣ истифода мебаранд, зеро онҳо хурд, пурқувват ва самаранок мебошанд.
3. Идоракунии мавқеъ ва суръат
Мошинҳои ҷараёни доимӣ аксар вақт дар барномаҳое истифода мешаванд, ки назорати дақиқи мавқеъ ва суръатро талаб мекунанд, ба монанди робототехника, дастгоҳҳои тиббӣ ва таҷҳизоти автоматикунонии саноатӣ.
4. Системаи нигоҳдории энергия
Дар барномаҳо ба монанди системаҳои энергияи офтобӣ ва нигоҳдории энергия, мошинҳои ҷараёни доимӣ аксар вақт аз сабаби самаранокии табдил додани энергияи барқ аз батареяҳо ё дигар манбаъҳои ҷараёни доимӣ ба энергияи механикӣ истифода мешаванд.
Хулоса
Мошинҳои ҷараёни доимӣ (DC) дастгоҳҳои муҳим ва бисёрҷониба дар муҳандисии электротехника мебошанд. Бо дарки тарзи кори онҳо, ҷузъҳои онҳо ва намудҳои гуногуни мошинҳои DC, мо метавонем нақши муҳими онҳоро дар доираи васеи барномаҳои саноатӣ ва тиҷоратӣ беҳтар дарк кунем. Аз муҳаррикҳои мошинҳои барқӣ то асбобҳои барқии сайёр, мошинҳои DC эътимоднокӣ ва самаранокии солҳои тӯлонӣ исботшударо пешниҳод мекунанд. Бо пешрафти технология, шакке нест, ки мошинҳои ҷараёни доимӣ ҷузъи калидӣ дар бисёр навовариҳои оянда боқӣ хоҳанд монд.
