ఎలక్ట్రిక్ మోటార్ యొక్క ఆపరేషన్ యొక్క సూత్రం. AC మోటార్ యొక్క ఆపరేషన్ యొక్క సూత్రం. ఫిజిక్స్, గ్రేడ్ 9

నేడు మానవ నాగరికత మరియు అధిక సాంకేతికత సమాజమును విద్యుత్ లేకుండా ఊహించటం అసాధ్యం. విద్యుత్ ఉపకరణాల ఆపరేషన్ను అందించే ప్రధాన పరికరాల్లో ఇంజిన్ ఒకటి. ఈ మెషీన్ విశాల పంపిణీని కనుగొంది: పరిశ్రమ (అభిమానులు, క్రషర్లు, కంప్రెషర్లను) గృహ వినియోగానికి (వాషింగ్ మెషీన్స్, డ్రిల్లు మొదలైనవి). కానీ ఎలక్ట్రిక్ మోటారు సూత్రం ఏమిటి?

అపాయింట్మెంట్

ఎలక్ట్రిక్ మోటార్ మరియు దాని ప్రధాన లక్ష్యాలను అమలు చేసే సూత్రం సాంకేతిక ప్రక్రియల నెరవేర్పుకు అవసరమైన యాంత్రిక శక్తిని పని చేసే సంస్థలకు బదిలీ చేయడం. ఇంజిన్ దాని గ్రిడ్ నుండి వినియోగించే విద్యుత్ ఖర్చుతో ఉత్పత్తి చేస్తుంది. సారాంశంతో, ఎలెక్ట్రిక్ మోటార్ యొక్క సూత్రం విద్యుత్ శక్తిని యాంత్రిక శక్తిగా మార్చడం. ఒక యూనిట్ కోసం అతనిచే ఉత్పత్తి చేయబడిన యాంత్రిక శక్తి మొత్తం శక్తి అని అంటారు.

ఇంజిన్ల రకాలు

సరఫరా నెట్వర్క్ యొక్క లక్షణాలపై ఆధారపడి, మీరు ఇంజిన్ యొక్క రెండు ప్రధాన రకాలను గుర్తించవచ్చు: స్థిరమైన మరియు ప్రత్యామ్నాయ ప్రవాహంపై. అత్యంత సాధారణ DC యంత్రాలు వరుస, స్వతంత్ర మరియు మిశ్రమ ప్రేరణతో మోటార్లు. ఏకాంతర ప్రవాహం యొక్క ఉదాహరణలు సింక్రోనస్ మరియు ఎసిన్క్రోనస్ యంత్రాలు కావచ్చు. స్పష్టమైన భిన్నత్వం ఉన్నప్పటికీ, ఏదైనా హోదా యొక్క ఎలక్ట్రిక్ మోటారు యొక్క పరికరం మరియు సూత్రం, ఒక కండక్టర్ యొక్క ప్రస్తుత మరియు అయస్కాంత క్షేత్రం లేదా ఒక అయస్కాంత క్షేత్రంతో శాశ్వత అయస్కాంత (ఒక ఫెర్రో అయస్కాంత వస్తువు) సంకర్షణపై ఆధారపడి ఉంటుంది.

ఇంజిన్ యొక్క ప్రోటోటైప్ - కరెంట్తో ఉన్న ఫ్రేమ్

ఎలక్ట్రిక్ మోటర్ సూత్రం అటువంటి సమస్యలో ప్రధాన అంశం, టార్క్ రూపాన్ని పిలుస్తారు. ఈ దృగ్విషయం ఒక ఫ్రేమ్ యొక్క ఒక ఉదాహరణగా పరిగణించబడుతుంది, ఇందులో రెండు కండక్టర్లు మరియు ఒక అయస్కాంతం ఉంటుంది. కండక్టర్లకు, కరెంట్ రింగుల ద్వారా ప్రస్తుతము పోతుంది, ఇవి రొటేటింగ్ ఫ్రేమ్ యొక్క అక్షం మీద స్థిరంగా ఉంటాయి. ఎడమ చేతి యొక్క ప్రసిద్ధ నియమం ప్రకారం, దళాలు, చట్రంపై ఒక టార్క్ను సృష్టించే చట్రంలో పనిచేస్తాయి. ఈ మొత్తం బలం యొక్క చర్యలో ఇది అపసవ్య దిశలో తిరుగుతుంది. ఈ టార్క్ అయస్కాంత ప్రేరణ (B), ప్రస్తుత బలం (I), ఫ్రేమ్ ప్రాంతం (S) కు అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది మరియు ఫీల్డ్ లైన్లు మరియు తరువాతి అక్షం మధ్య కోణంపై ఆధారపడి ఉంటుంది. ఏమైనప్పటికీ, దాని దిశలో మారుతున్న ఒక క్షణం యొక్క చర్యలో, ఫ్రేమ్ ఊగిసలాట ఉద్యమాలు చేస్తాయి. శాశ్వత దిశను రూపొందించడానికి ఏమి చేయాలి? రెండు ఎంపికలు ఉన్నాయి:

• అయస్కాంతపు స్తంభాలకు సంబంధించి ఫ్రేమ్ మరియు కండక్టర్ల స్థానం యొక్క విద్యుత్ దిశను మార్చండి;
• ఫీల్డ్ యొక్క దిశను మార్చుకోండి, ఫ్రేమ్ అదే దిశలో తిరుగుతుంది.

మొదటి ఎంపిక DC మోటార్స్ కోసం ఉపయోగిస్తారు. మరియు రెండవది AC మోటార్ సూత్రం.

అయస్కాంతంకు సంబంధించి ప్రస్తుత దిశను మార్చడం

ప్రస్తుత ఫ్రేమ్ యొక్క కండక్టర్లో చార్జ్ చేయబడిన కణాల కదలిక దిశను మార్చడానికి, కండక్టర్ల అమరికపై ఆధారపడి, ఈ దిశను నిర్దేశించే పరికరాన్ని కలిగి ఉండటం అవసరం. ప్రస్తుత ఫ్రేమ్కు దారితీసే సేవల కోసం స్లయిడింగ్ పరిచయాల ఉపయోగం కారణంగా ఈ డిజైన్ గుర్తించబడింది. ఫ్రేమ్ సగం ఒక మలుపు మారుతుంది ఉన్నప్పుడు రెండు రింగ్ స్థానంలో ఉన్నప్పుడు, వ్యతిరేక దిశలో ప్రస్తుత మార్పులు దిశలో, మరియు టార్క్ అది ఉంచుతుంది. ఒక రింగ్ ఒకదానికొకటి నుండి వేరుచేయబడిన రెండు విభజనల నుండి సేకరించబడినట్లు పరిగణనలోకి తీసుకోవడం చాలా ముఖ్యం.

DC యంత్రం యొక్క రూపకల్పన

పైన చెప్పిన ఉదాహరణ ఒక ప్రత్యక్ష కరెంట్ మోటార్ యొక్క ఆపరేటింగ్ సూత్రం. వాస్తవిక యంత్రం సహజంగా, మరింత సంక్లిష్టమైన నిర్మాణాన్ని కలిగి ఉంటుంది, ఇక్కడ డజన్ల కొద్దీ ఫ్రేములు ఆర్మ్చర్చర్ మూసివేసేలా ఉపయోగించబడతాయి. ఈ వైండింగ్ యొక్క కండక్టర్లు ఒక స్థూపాకార ఫెర్రో మాగ్నెటిక్ కోర్లో ప్రత్యేక గీతలుగా ఉన్నాయి. కలయిక యొక్క చివరలను కలెక్టర్గా ఏర్పడిన వివిక్త వలయాలకు అనుసంధానించబడి ఉంటాయి. మూసివేసే, కలెక్టర్ మరియు కోర్ ఇంజిన్ యొక్క శరీరం మీద బేరింగ్లు లో తిరిగే ఒక యాంకర్ ఉంటాయి. అయస్కాంత ఉద్వేగ క్షేత్రం శరీరంలో ఉన్న శాశ్వత అయస్కాంతాల పోల్స్చే సృష్టించబడుతుంది. మూసివేయడం మెయిన్స్కు అనుసంధానించబడి ఉంటుంది మరియు ఇది ఆర్మేనేర్ సర్క్యూట్ లేదా సిరీస్లో స్వతంత్రంగా మారవచ్చు. మొదటి సందర్భంలో, మోటార్ ఒక స్వతంత్ర ప్రేరణ ఉంటుంది, రెండవ సందర్భంలో అది వరుస ఉంటుంది. రెండు రకాల వంకర కనెక్షన్లు ఒకేసారి ఉపయోగించినప్పుడు మిశ్రమ స్పర్శ రూపకల్పన కూడా ఉంది.

సిన్క్రోనస్ మెషీన్

సిన్క్రోనస్ ఎలక్ట్రిక్ మోటార్ సూత్రం అనేది భ్రమణ అయస్కాంత క్షేత్రాన్ని సృష్టించే అవసరం. అప్పుడు మీరు ప్రస్తుత దిశలో ఈ ఫీల్డ్ స్ట్రీమ్లైన్డ్ తీగలు మారలేదు. సిన్క్రోనస్ ఎలక్ట్రిక్ మోటార్ యొక్క ఆపరేషన్ సూత్రం, ఇది పరిశ్రమలో చాలా విస్తృతంగా మారింది, ప్రస్తుత ఫ్రేంతో పై ఉదాహరణలో ఉంటుంది. అయస్కాంతంచే సృష్టించబడిన భ్రమణ క్షేత్రం మెయిన్స్కు అనుసంధానించబడిన ఒక వైండింగ్ వ్యవస్థ ద్వారా ఏర్పడుతుంది. సాధారణంగా మూడు-దశల మూసివేతలు ఉపయోగించబడతాయి, ఏక-దశ AC మోటార్ యొక్క సూత్రం మూడు-దశల నుండి విభిన్నంగా ఉండదు, అయితే డిజైన్ ఫీచర్లు పరిగణనలోకి తీసుకోకుండా దశలవారీగా ఉన్న దశలు తప్ప. చుట్టుకొలత పాటు ఒక నిర్దిష్ట షిఫ్ట్ తో stator పొడవైన కమ్మీలు లో మూసివేయబడింది. ఏర్పడిన గాలి ఖాళీలో ఒక తిరిగే అయస్కాంత క్షేత్రాన్ని సృష్టించేందుకు ఇది జరుగుతుంది.

synchronism

పైన నిర్మాణానికి చెందిన ఎలక్ట్రిక్ మోటార్ యొక్క సమకాలీకరణ ఆపరేషన్ చాలా ముఖ్యమైన అంశం. అయస్కాంత క్షేత్రం రోటర్ యొక్క మూసివేతలో ప్రస్తుత సంకర్షణ చేసినప్పుడు, మోటారు యొక్క భ్రమణ ప్రక్రియ ఏర్పడుతుంది, ఇది స్థిరాంకం మీద ఏర్పడిన అయస్కాంత క్షేత్రం యొక్క భ్రమణకు సంబంధించి సమకాలీకరించబడుతుంది. గరిష్ట క్షణం వచ్చేవరకు, సమన్వయవాదం నిర్వహించబడుతుంది, ఇది ప్రతిఘటన వలన సంభవిస్తుంది. లోడ్ పెరుగుతుంది ఉంటే, యంత్రం సింక్రొనిజం నుండి నిష్క్రమించవచ్చు.

ఎసిన్క్రోనస్ మోటారు

విద్యుత్ మోటారు అసమకాలిక సూత్రం అనేది భ్రమణ అయస్కాంత క్షేత్రం మరియు రోటర్పై మూసి ఉన్న ఫ్రేములు (ఆకృతులు) - ఒక తిరిగే భాగం. అయస్కాంత క్షేత్రం ఒక సమకాలిక మోటార్ వలె ఏర్పడుతుంది - AC వోల్టేజ్ నెట్వర్క్కి అనుసంధానించబడిన స్టేటర్ గాట్స్లో ఉన్న స్టేటర్ విండింగ్ల సహాయంతో. రోటర్ యొక్క మూసివేతలు ఒక డజను క్లోజ్డ్ కంటోర్ ఫ్రేములు కలిగి ఉంటాయి మరియు సాధారణంగా రెండు రకాలైన ఉరితీయడం: దశ మరియు చిన్న సర్క్యూట్. రెండు వెర్షన్లలో AC మోటార్ ఆపరేషన్ సూత్రం అదే, మాత్రమే డిజైన్ మార్చబడింది. స్వల్ప-సర్క్యూట్ రోటర్ ("స్క్విరెల్ కేజ్" గా కూడా పిలుస్తారు) విషయంలో, గడ్డిని కరిగించిన అల్యూమినియం పొలాలలోకి పోస్తారు. వైండింగ్ తయారైనప్పుడు, ఇంజిన్ వేగాన్ని క్రమబద్దీకరించడానికి అవసరమైన సర్క్యూట్లో అదనపు రెసిస్టర్లు చేర్చడానికి వీలుగా, ప్రతి దశ యొక్క దశ ముగుస్తుంది.

ట్రాక్షన్ యంత్రం

ట్రాక్షన్ మోటార్ యొక్క సూత్రం DC మోటార్ మాదిరిగానే ఉంటుంది. మెయిన్స్ సరఫరా ప్రస్తుత నుండి దశల ట్రాన్స్ఫార్మర్ కు మృదువుగా ఉంటుంది . అప్పుడు మూడు-దశల ప్రత్యామ్నాయం ప్రస్తుత ప్రత్యేక ట్రాక్షన్ సబ్స్టేషన్లకు ప్రసారం చేయబడుతుంది. ఒక రెక్టిఫైయర్ ఉంది. ఇది AC నుండి DC మారుస్తుంది. పథకం ప్రకారం, దాని వైరుధ్యంలో దాని యొక్క వైరుధ్యంలో ఒకటి, రెండోది - నేరుగా పట్టాల వరకు ఉంటుంది. స్థిరమైన-రాష్ట్ర (50 Hz) భిన్నంగా ఫ్రీక్వెన్సీలో అనేక ట్రాక్షన్ మెకానిజాలు పనిచేస్తాయని గుర్తుంచుకోవాలి. అందువలన, ఎలక్ట్రిక్ మోటార్ కోసం ఒక chastotnik ఉపయోగించండి, ఇది యొక్క సూత్రం ఫ్రీక్వెన్సీలను మార్చేందుకు మరియు ఈ లక్షణం నియంత్రించడానికి ఉంది.

పెరిగిన పాంగోగ్రాఫ్ ప్రకారం, వోల్టేజ్ చాంబర్స్కు సరఫరా చేయబడుతుంది, ఇక్కడ మొదలు రేయోస్టాట్స్ మరియు కాంటాక్టర్స్ ఉన్నాయి. నియంత్రికల సహాయంతో ట్రోయ్స్ యొక్క ఇరుసుపై ఉన్న ర్యాస్టాట్లను ట్రాక్షన్ మోటర్లకు అనుసంధానం చేస్తారు. వాటి నుండి, ప్రస్తుత బస్సులను పట్టాలపైకి ప్రవహించి, ఆపై ట్రాక్షన్ సబ్స్టేషన్కు తిరిగి వస్తుంది, అందువలన విద్యుత్ వలయాలను మూసివేస్తుంది.