De collectormotor

Collectormotor - een elektrische motor, waarbij rotorbeweging gepaard gaat met een constante interne commutatie wikkelingen.

ontwerp

Het grootste deel wordt beschouwd als een verzamelaar. De foto toont het item dat moeilijk te verwarren. De collector is goed zichtbaar via een spleet. Deze koperen kleurentrommel bestaande uit meerdere van elkaar gescheiden door groeven lamellen. collectorstructuur complex, moet elke spoel in twee richtingen worden opgenomen om de stroom te vergroten. Ik heb niet een van Jacobi, en het resultaat is middelmatig.

Het wikkelen van het anker (bewegende motoronderdelen) uit een aantal spoelen vormen van de paal. Het ontwerp is symmetrisch om de speling te minimaliseren, slaat, trillingen te beperken. Dit verhoogt de levensduur van het product.

De collector, op de as vast wordt distributeur van elektrische energie in mechanische schakelaar. Vandaag kunnen de alternatieve variant erkend kleppenmotoren met elektronische controle. Vanwege de bijzondere structuur van de collector sterk vonken: bij breuk borstels en lamellen oppervlakten gevormd snel vervagen boog. Dit veroorzaakt lawaai. Door het niveau van het vreemde geluid collector motoren worden soms andere apparaten.

Borstels treedt slijtage op. Ze bestaan ​​uit een ring contactloze schroefdraadverbinding; dikke ander uiterlijk van gestrande koperdraad en grafietlichaam. Om deze redenen herkenbaar commutatormotor, indien het achterste deel van het deksel is gesloten, zoals getoond in de foto. Geen behoefte om grafiet lichaam, genoeg om te zien kijken waar sprake is van een kabel. Ontwerphouders verschilt, maar borstel kan gemakkelijk worden verwijderd en vervangen door een nieuwe. klemveer dient betrouwbaar contact. Het is aanwezig in alle ontwerpen, grafiet lichaam tijdens de werking maalt.

Het is gemakkelijk te illustreren de molen (hoek-molen). Om toegang speciaal deksel, waardoor de borstel vervangen zonder de behuizing te openen. De hoge prestatie wordt geleverd. Vaak is de hoeveelheid werk voor het knippen en strippen van metalen op de molen gaat groot in de hitte van operatie om de behuizing te demonteren niet de beste oplossing. Als er caps, afgebeeld op de foto, is genoeg om ze te verwijderen en vervang het onderdeel. Een schroefdraadverbinding is hier afwezig is, een borstel direct aan het deksel collector gedrukt.

Platte schroevendraaier nodig is om de plug te draaien en trek de oude borstel. Pad gemakkelijk weggegooid, geduwd door een veer. Als het onmogelijk is om een ​​identieke borstel te krijgen is, is grafiet lichaam mag eroderen. Contactformulier doet er niet toe, de gewenste vorm gesoldeerd wasmachine, speelplaats, etc., indien noodzakelijk.

Hieruit volgt dat de collector motor is zeer onderhoudbaar. De verhouding van beneden naar de structuur van de DC verkeerd beleid. Werkzaamheid wisselstroom (koppel efficiëntie) in. De reden - de draaisnelheid niet altijd samen met de netfrequentie. Het is moeilijk om het resultaat van de vector toevoeging van velden, alle polen voorspellen.

uit de geschiedenis

De eerste krachtige elektrische motoren die de treinsamenstelling kan trekken op basis van de voorwaartse beweging van het anker wordt getrokken en geduwd door een elektromagneet. Deze motoren Clark en Pagina die verscheen in de jaren '40 van de negentiende eeuw. Rotary actuators met verzamelaars, eerder uitgevonden, is niet gevonden als gevolg van de populariteit van laag vermogen. Het laatste type desbetreffende motoren:

• Jacobi.
• Davenport.
• Ritchie.
• Davidson.
• Fromenta.

Start van de bouw van gelegd Wollaston, Faraday, Ampère, Barlow en Ritchie collector motoren. Al het volgende - een herhaling van hun ideeën tot op zekere hoogte. Op het moment van 1850 door een groot aantal ingenieurs (Joel, Scoresby, enz.) Berekend dat de elektrische energie kosten tot 25 keer duurder dan een paar. Daarom hebben de ontwerpers rustte in de noodzaak om een ​​generator die en bereikt in een korte tijd (de omkeerbaarheid van generatoren en motoren voorspeld Lenz in 1833) te creëren.

eerste stappen

Verzamelaars motoren kwam eerst. Alle kwam van Michael Faraday toonde aan dat wanneer continu toegevoerd aan een elektrische stroom draad, slaagt erin om te maken draad gedraaid rond de magneet. De ervaring van het werk in 1821, zoals gerapporteerd aan de Royal Academy. Onderwerp - Faraday zei dat het idee is mislukt. De wetenschapper voortgezet experimenten en in november was succesvol. Parallel ervaringen doen andere natuurkundigen die het rapport en te succesvol gehoord.

Michael Faraday vandaag beschouwd als de vader van de collector motoren. Volgens een soortgelijke machine gemonteerd Barlow.

De meeste wiel Barlow herinnert gear schijf zagen, opknoping laag over de tafel. De onderrand ondergedompeld in een houder met kwik in het einde waarvan overhangen aan de draad met de stroom. Dit vloeistofcontact, en door Michael Faraday in 1821. Waarbij de uiteinden van de onderrand van de schijf de twee polen van een hoefijzer permanente magneet: noord en zuid. spanningslijn schijf onder een hoek, de rotatie begint. De draad wordt kortgesloten door de schijf en een frame spanning (volt kolom).

Hieruit blijkt dat het principe van het wiel Barlow vergelijkbaar met die van Michael Faraday. Laatst stoppen met hun onderzoek. Mentor Faraday veel radevshy Michael aanvaarding van de Royal Society of England, beschouwd als de idee van plagiaat van de afdeling installatie Wollaston werkt niet voor een of andere reden. In plaats van het kwik kan gekleurd water gieten (zie. rijst), en beperkt de rotatiesnelheid van het wiel -. lampje. Met maar liefst 10 jaar geschiedenis van de collector motor gestopt.

Nieuwe originele idee van Professor William Ritchie. Hij vond de eerste motor met een roterende as, hoewel de Russische literatuur geeft voorrecht Jacobi. In het tijdschrift Philosophical Transactions van de 20 maart 1833 onder nummer 123 een artikel gepubliceerd, waarin verschillende ontwerpen vermeld. De auteur zegt dat het eerste apparaat bleek meer verzameld 9 maanden geleden (juni 1832). Volgens de aanbevelingen moeten een ronde sokkel gemaakt van hout met duig op de buitenste perimeter maken met gegoten kwik. Geul diameter in twee gelijke delen hellende wand van het hout.

In het midden van de standaard gemonteerde dunne as waarom draait een lange staaf van de elektromagneet. Pool van de voeding twee draden ondergedompeld in kwik. Op het moment van overgang van geïmproviseerde barrières contacten polig optreedt. Nu, indien het bovenstaande was de installatie uitgeschakeld om een ​​hoefijzervormige permanente magneet, en de voeding te hangen aan te sluiten, de rotor begint te draaien!

Ritchie installeren wordt beschouwd als 's werelds eerste commutatormotoren. Echter, de kwikafgifte zich op de stator, nu is het deel van de rotor worden. Betekenis: speciale ontwerp kunt u de polariteit van de elektromagneet, die wordt beschouwd als de belangrijkste idee van het ontwerp van een van de commutator motor veranderen. Met het idee van Ampère, Ritchie georiënteerd machineframe zodat de begrenzing van het groefgedeelte, gevuld met kwik, samen met de geografische meridiaan en de rotor begon te draaien op het gebied van de aarde!

Hij bedacht de professor en andere interessante dingen, waarvan een aantal is gerelateerd aan het onderwerp in kwestie. In die tijd (1834) Dr. Edmundson uit Baltimore bouwde de gelijkenis van de molen met een DPDT contact. Er is reeds een tweevoudige collector kikkers staan ​​op de klemmen van de rotoras, en slechts een buitenlijn gevormde hoefijzermagneet stator. En uitschakelen met inbegrip van voeding, het draaien van de as zorgt ervoor dat de motor om te werken - om het ene uiteinde van de centrale kruis te trekken. De laatste twee apparaten vormen de basis voor het ontwerp van deze klasse van producten.

De eerste praktische elektrische collector

Zo, nu is het duidelijk dat Jacobi de collector motor niet heeft uitgevonden. Maar hij was in staat zich aan te passen en te verbeteren geleende ideeën en een jaar om een ​​grote motor, die al een verzamelaar van de 4 secties op elk van de 4 stroomafnemer was te verzamelen. Lenen ideeën zijn te herkennen aan het feit dat de muren tussen de contactvlakken worden gevormd op het model.

De belangrijkste verdienste van de ingenieur - was in staat om knock-out de koning van 8000 roebel voor de ontwikkeling van de uitvinding, met de belofte om de Neva elektrische boten op de Thames en de afgunst van de Tiber verrassen. Jacobi motoren verschillen groot aantal polen. De eerste mogelijkheid bestond uit vier elektromagneten op de stator en de rotor van eenzelfde bedrag. Omschakeling van de as waren vier ringen aan elkaar - 4 geleidende sector onderscheiden delen van hout. Er werd herhaald met de beschreven structuren.

Het idee is niet origineel. Vier magneetrotor en de stator afwisselend in- en uitgeschakeld door het schakelen van de voedingscontacten. Twee ringen werden ontworpen om het bewegende deel en twee controle - vast. De palen werden verdeeld in twee paren in rotatie. Het ontwerp van de rotor en de stator gelijk is in dit opzicht. Correcte waarborging schakeltype trekkers ringparen zijn ten opzichte van elkaar 45 graden: het bedienen van de eerste, tweede vrijdraaiende.

Video draaiende motor gepost op YouTube youtube.com/watch? v = kIPyyGyBZ60, schermen en kleurrijke, dankzij het Institute of Electrical Engineering ETI, afdeling van het Karlsruhe Institute of Technology KIT (eti.kit.edu) in het algemeen en in het bijzonder Martin Doppelbaueru. De bouw wordt beschouwd als de meest krachtige motor van de collector voor de komst van de 40-er jaren van de negentiende eeuw

Het gedocumenteerd dat 13 september 1838 de eerste elektrische boot 28 voet lang werd aangehouden voor 7 uur wandelen Afstand 7.5 km en de achterkant van Neve met een gemiddelde snelheid van 2,5 km / h. Motor 300 Watt gevoed vanuit de 320 paren koper en zink platen met een totaal gewicht van 200 kg, geplaatst aan weerszijden van het schip. Het is niet met zekerheid bekend of er sprake is blij met 14 passagiers en was er onder hen Lenz, maar de massa verspreiding van dit soort vervoer niet is ontvangen, voor de hand liggende redenen: te veel consumptie zink.

Dingen begon te veranderen na 1859, waarin Gaston Plante de uitvinder van de loodaccu's te maken voor een vergoeding. Jacobi bracht een aantal jaren bezig met zijn eigen uitvinding, maar het enige antwoord op de inspanningen geweest om de snelheid van het schip in de helft (1839) te verhogen. Het volgende jaar Sibrandus Strating uit Groningen lanceerde de elektrische boot, geëngageerde en elektrische voertuigen.

Als gevolg hiervan, de eerste elektrische vloot verschenen op de Thames. Dit gebeurde een halve eeuw later (1882). De vloot is begonnen met het eerste vat is 7,6 meter lang, een zogenaamde rant elektriciteit. Brengen aan boord van nieuwe batterijen en gevorderde verzamelaars motoren, het was in staat om een ​​snelheid van 13 km / h te ontwikkelen en te houden het tarief voor 6 uur. Door 1888 de Theems liep een kleine vloot van schepen (6 stuks), ten laste van energiecentrales verspreid langs de oevers van de rivier. Geen van de dieren niet overleven, maar modern museum beschikt over een 16-meter Mary Gordon in augustus 1900 release.

Vereisten voor de verdere ontwikkeling

generatoren

Vandaag collector tractiemotoren zetten locomotieven en stofzuigers in boren en wasmachines. C 1844 actief gebruikt dynamo Woolrich alsmede de gelijkrichtende schakelaars. Deze maatregel hebben geprobeerd om de prijs van de geproduceerde energie te verminderen. Vóór de experimenten werden uitgevoerd met een constante stroom gegenereerd door koper en zink cirkels en collector motoren berekend voor deze aandoeningen.

De eerste generator werd opgericht in 1832 door Hippolyte Pixie. Als de eerste high-aangedreven motoren, is gemaakt met de progressief verloop van het anker. Het volgende jaar, Lenz meldde de omkeerbaarheid van generatoren, wat leidde tot een conclusie over de mogelijkheid van het creëren van een collector soorten apparaten. Wat heeft rechtstreeks geleid tot het gebruik van windenergie, water, gas, stoom en ga zo maar door. om elektriciteit op te wekken. Hoewel tot 90s generator partner bleef gelijkrichter switch.

borstel

Er wordt aangenomen dat de eerste persing Werner Siemens de uitvinder van de borstel. Hij houdt zich bezig met het ontwerpen van krachtige dynamo (1866). Onderzoekers op dit gebied een belangrijke rol spelen Anoshu Ányos Jedlik. Zijn naam is de eerste onder gelijkstroommotoren uitvinders genoemd (zie. Video youtube.com/watch? v = QFz70sdPf-8). De uitvinder zegt dat zijn eigen auto geassembleerd in 1827. Het feit is niet gedocumenteerd onder patenten, kranten, tijdschriften. Je moet denken dat een roterende ontwerp echt gaat om de experimenten van Michael Faraday met elektromagnetische inductie.

Ányos Jedlik ontwerp lijkt als twee druppels water het product Ritchie bovenbeschreven. Vergeleken positief op het gebrek aan kwik. de accuklem is een koperen schijf diametraal gehalveerd. de stator veld opgewekt door de spoel dikke koperdraad anker twee in serie geschakelde wikkelingen, een stroomcollector, op het achteroppervlak van de schijf. Tweemaal per omwenteling polariteit van de statorpolen veranderingen, die de levensvatbaarheid van het ontwerp waarborgt.

Het blijkt Ányos Jedlik aangepast aan de uitvinder van het eerste apparaat met automatische omschakeling polen in de wereld te overwegen. De collector is gelegen op het frame derhalve beschouwd stator. Vermeld Jacobi, de eerste om de wereld te laten zien hoe de stroomafnemer op basis waarvan de toekomstige generaties in de knel komen borstel kon maken. Ányos Jedlik en Jacobi maakte twee dingen, direct aan verdere lot van de verzamelaars motoren:

1. Jacobi aangetrokken om het werk van Lenz, de laatste was er snel bij om de omkeerbaarheid van generatoren en motoren van bijna elk type te realiseren. Wat in 1833 schreef hij een verslag, en vijf jaar later, al betrokken bij de bouw van een dynamo.
2. Ányos Jedlik in 1856, 6 jaar vóór de oprichting van de eerste industriële generatoren Siemens en Wheatstone al een theorie over het onderwerp gebouwd. Als je naar zijn mening zou hebben geluisterd, zou de vooruitgang worden versneld.

Het lijkt ongelooflijk, maar Ányos Jedlik zijn uitvinding niet gepatenteerd en worden niet openbaar gemaakt, omdat ik dacht: de informatie is al lang bekend. Er wordt aan herinnerd dat met het begin van de technologische revolutie, wetenschappelijke samenleving in Europa was verdeeld, en de Verenigde Staten begon de deken te trekken over zich heen. Industriëlen waren er snel bij om te zien dat ten koste gaat van de wetenschap gemakkelijk te maken, is het idee niet de publiciteit ontvangen.

Ik geraden eerst een wisselspanning met een roterend magnetisch veld Tesla opwekken toepassing. Wetenschapper, in tegenstelling tot Edison geheel verlaten verzamelaars en werkte uitsluitend synchrone en asynchrone motoren. Dit is ingegeven door persoonlijke afkeer van de twee ontwerpers. Opgemerkt wordt dat de commutator motor kan worden bediend door de AC - ten koste van de efficiëntie - het maken van een veelzijdig apparaat (zogenaamde collector motoren vaak genoemd).

Voors en tegens

Elk type inrichting inherente voordelen en nadelen. Als u de verzamelaars motoren te nemen, worden ze gewaardeerd om de eenvoud van regelen van de snelheid en een hoog koppel nauwkeurigheid in het werk. De nadelen worden beschouwd als een veel gewicht, tolerantie voor schokken en trillingen, de behoefte aan frequent onderhoud. Commutatormotoren bezetten thuis leidende rol. Als we de berekening van de verhouding van de twee typen woningen:

1. de wasmachine wordt aangedreven door een motor verzamelaar.
2. koelkast compressor algemeen asynchrone (niet industriële varianten geen rekening).
3. zuigmotor is altijd een collector, waarbij de inrichting de kracht en het gemak van controle geeft.
4. Elke elektrisch handgereedschap met een paar uitzonderingen bevat commutator motor.
5. Hoods zijn meestal voorzien van een luidruchtige verzamelaars motoren, is de meest effectieve manier om een ​​hoog vermogen te bereiken, ondanks het lawaai. Zwakke koepel soms werken op inductie motoren.
6. Fans van de vereisten om ruis bevatten inductiemotor.
7. Keukenmachines, mixers, vlees slijpmachines en blenders uitgerust met een commutator motor. Verschil producten is het veelvuldig gebruik van thyristor snelheidsregelingsketen met de terugkoppelketen schat de hoeveelheid boogvorming bij schotkah. Dit is een duidelijk voorbeeld van een parasitaire effect ten goede.

Hoe de inrichting van de inwendige inrichting van bovengenoemde inrichtingen te onderscheiden. Een collector uiterlijke kenmerken zijn vonken en een verhoogde ruis. De ingestelde tijden zijn grafiet borstels.