To'g'ridan-to'g'ri oqim mashinasi qanday ishlaydi
To'g'ridan-to'g'ri tok mashinasi, shuningdek, doimiy tok (DC) mashinasi sifatida ham tanilgan, turli sanoat va tijorat maqsadlarida keng qo'llaniladigan elektr mashinasi turidir. Ushbu mashina o'zgaruvchan tok (AC) mashinasidan noyob va farqli ish printsipiga ega, bu esa uni elektr avtomobillari, ko'chma elektr asboblari va aniq tezlik va pozitsiyani boshqarishni talab qiladigan turli xil qurilmalar kabi muayyan dasturlar uchun juda samarali qiladi. Ushbu maqolada to'g'ridan-to'g'ri tok mashinasi qanday ishlashi, jumladan, asosiy printsiplar, asosiy komponentlar va turli xil doimiy tok mashinalari batafsil tushuntiriladi.
To'g'ridan-to'g'ri oqim mashinalarining asosiy tamoyillari
Birinchidan, to'g'ridan-to'g'ri tok mashinasining asosiy ishlash printsipini tushunish muhimdir. Doimiy tok mashinasi magnit maydon va elektr tokining o'zaro ta'siri orqali elektr energiyasini mexanik energiyaga aylantirish orqali ishlaydi. Bu asosiy printsipni Lorentz qonuni bilan tushuntirish mumkin, unda aytilishicha, elektr toki magnit maydonga joylashtirilgan o'tkazgich orqali o'tganda, o'tkazgich elektromagnit kuchga duch keladi. Bu kuch aylanish harakatini hosil qilish uchun ishlatilishi mumkin.
Bu kuchni tavsiflovchi asosiy tenglama:
\[ \mathbf{F} = q(\mathbf{E} + \mathbf{v} \times \mathbf{B}) \]
Qayerda:
– \(\mathbf{F}\) zaryadlangan zarrachaga ta'sir qiluvchi kuchdir
– \(q\) elektr zaryadidir
– \(\mathbf{E}\) elektr maydonidir
– \(\mathbf{v}\) zarracha tezligidir
– \(\mathbf{B}\) magnit maydondir
Doimiy tok mashinasida magnit maydon stator (mashinaning harakatsiz qismi) tomonidan hosil bo'ladi, elektr toki esa rotor (mashinaning aylanadigan qismi) orqali oqim yo'nalishini doimiy ravishda o'zgartiradigan kommutator orqali oqadi, natijada hosil bo'lgan moment doimiy ravishda bir xil yo'nalishda bo'ladi va aylanish harakatini hosil qiladi.
To'g'ridan-to'g'ri oqim mashinasining asosiy komponentlari
To'g'ridan-to'g'ri oqim mashinasi bir nechta asosiy komponentlardan iborat, jumladan:
1. Stator
Stator - bu magnit maydonni hosil qiluvchi mashinaning qo'zg'almas qismi. Statorning magnit maydoni doimiy magnitlar yoki elektromagnit bobinlar tomonidan yaratilishi mumkin. Doimiy magnitlar odatda kichikroq, sodda DC mashinalarida, elektromagnit bobinlar (ko'pincha maydon o'rashlari deb ataladi) esa odatda boshqariladigan magnit maydonni talab qiladigan katta DC mashinalarida qo'llaniladi.
2.rotor
Rotor - bu elektr toki o'tadigan armatura yoki g'altaklarni o'z ichiga olgan mashinaning aylanadigan qismi. Elektr toki bu g'altaklardan o'tganda, stator tomonidan hosil bo'lgan magnit maydon rotorga kuch ta'sir qiladi va uning aylanishiga olib keladi.
3. Kommutator va cho'tka
Kommutator va cho'tkalar rotor orqali oqib o'tadigan elektr tokining yo'nalishini izchil saqlash uchun ishlaydigan doimiy tok mashinasining odatiy qismlaridir. Kommutator segmentlangan halqa bo'lib, rotorning armatura o'ramlariga ulangan. Cho'tkalar kommutator bilan aloqa qiladigan va armatura o'ramlariga elektr tokini uzatadigan o'tkazuvchan elementlardir. Rotor aylanayotganda, kommutator cho'tkalarga ulangan segmentlarni doimiy ravishda o'zgartiradi, bu esa o'z navbatida armatura o'ramlaridagi tokning har doim to'g'ri yo'nalishda oqishini ta'minlaydi va bir xil moment hosil qiladi.
4. Dvigatel ramkasi
DC mashina ramkasi mashinaning barcha qismlarini bir-biriga bog'lab turishga yordam beradi. Shuningdek, u ish paytida hosil bo'ladigan issiqlikni yo'qotishga yordam beradi.
To'g'ridan-to'g'ri tok mashinalarining tasnifi
Doimiy tok mashinalari magnit maydon qanday hosil bo'lishiga va ularning ishlash xususiyatlariga qarab tasniflanishi mumkin. Doimiy tok mashinalarining ba'zi asosiy turlari quyidagilarni o'z ichiga oladi:
1. DC Shunt mashinasi
DC shunt mashinasi armatura o'rashiga parallel ravishda ulangan maydon o'rashiga ega. Bu shuni anglatadiki, stator tomonidan hosil qilingan magnit maydon armatura orqali oqib o'tadigan yuk oqimidan mustaqil. DC shunt mashinalari turli xil yuk sharoitlarida nisbatan barqaror tezlikni ta'minlaydi.
2. DC seriyali mashina
Ketma-ket o'zgarmas tok mashinasi armatura o'rashiga ketma-ket ulangan maydon o'rashiga ega. Ushbu konfiguratsiyada stator tomonidan hosil qilingan magnit maydon armatura orqali oqib o'tadigan tok bilan bevosita bog'liq. Ketma-ket o'zgarmas tok mashinalari juda yuqori ishga tushirish momentiga ega, bu ularni transport vositalaridagi starter motorlari kabi ilovalar uchun ideal qiladi.
3. Murakkab DC mashinasi
Murakkab doimiy tok mashinasi shunt va ketma-ket doimiy tok mashinasining kombinatsiyasi bo'lib, ham shunt maydon o'rashiga, ham ketma-ket maydon o'rashiga ega. U ikkala turning ham afzalliklarini, yaxshi tezlik barqarorligi va yuqori ishga tushirish momentini taqdim etadi.
4. Doimiy magnitlangan shahar mashinasi
Doimiy magnitlangan DC mashinalari statorda magnit maydon hosil qilish uchun doimiy magnitlardan foydalanadi. Bu mashinalar odatda ko'chma elektr asboblari va o'yinchoqlar kabi kichik dasturlar uchun sodda va samaraliroq.
To'g'ridan-to'g'ri oqim mashinalarining qo'llanilishi va afzalliklari
DC mashinalari sanoat va kundalik hayotda keng qo'llaniladi. Asosiy qo'llanmalar quyidagilarni o'z ichiga oladi:
1. Elektr transport vositasi motori
Elektromobillar va elektr mototsikllar kabi elektr transport vositalari ko'pincha past tezlikda yuqori momentni ta'minlash qobiliyatiga ega bo'lganligi sababli doimiy tok dvigatellaridan foydalanadilar, bu esa tezlashuv uchun idealdir.
2. Portativ elektr asboblari
Elektr burg'ulash va elektr tornavida kabi ko'plab ko'chma elektr asboblari kichik, kuchli va samarali bo'lgani uchun doimiy tok motorlaridan foydalanadi.
3. Joylashuv va tezlikni boshqarish
DC mashinalari ko'pincha robototexnika, tibbiy asboblar va sanoat avtomatlashtirish uskunalari kabi aniq pozitsiya va tezlikni boshqarishni talab qiladigan dasturlarda qo'llaniladi.
4. Energiyani saqlash tizimi
Quyosh energiyasi tizimlari va energiyani saqlash kabi dasturlarda DC mashinalari ko'pincha batareyalar yoki boshqa DC manbalaridan elektr energiyasini mexanik energiyaga aylantirishdagi samaradorligi tufayli qo'llaniladi.
Xulosa
Doimiy tok (DC) mashinalari elektrotexnika sohasida muhim va ko'p qirrali qurilmalardir. Ularning qanday ishlashini, tarkibiy qismlarini va mavjud bo'lgan turli xil DC mashinalarini tushunish orqali biz ularning sanoat va tijorat sohalarida keng qo'llaniladigan muhim rolini yaxshiroq anglashimiz mumkin. Elektr transport vositalari motorlaridan tortib ko'chma elektr asboblarigacha, DC mashinalari ko'p yillik ishonchlilik va samaradorlikni isbotlaydi. Texnologiya rivojlanib borishi bilan, to'g'ridan-to'g'ri tok mashinalari kelajakdagi ko'plab innovatsiyalarda asosiy komponent bo'lib qolishiga shubha yo'q.
