Leo haiwezekani kufikiria ustaarabu wa binadamu na jamii ya teknolojia ya juu bila umeme. Moja ya vifaa kuu vinavyohakikisha uendeshaji wa vifaa vya umeme ni injini. Mashine hii imepata usambazaji mkubwa zaidi: kutoka kwa sekta (mashabiki, crushers, compressors) kwa matumizi ya ndani (mashine za kuosha, drills, nk). Lakini kanuni ya uendeshaji wa injini ya umeme ni ipi?
Lengwa
Kanuni ya utendakazi wa injini ya umeme na malengo yake makuu ni kuhamisha nishati ya kiufundi inayohitajika kwa utendaji wa michakato ya kiteknolojia hadi kwa mashirika ya kufanya kazi. Injini yenyewe huizalisha kutokana na umeme unaotumiwa kutoka kwa mtandao. Kimsingi, kanuni ya uendeshaji wa motor ya umeme ni kubadilisha nishati ya umeme kuwa nishati ya mitambo. Kiasi cha nishati ya kiufundi inayozalishwa nayo katika kitengo kimoja cha wakati huitwa nguvu.
Mionekanoinjini
Kulingana na sifa za mtandao wa usambazaji, aina mbili kuu za injini zinaweza kutofautishwa: kwa mkondo wa moja kwa moja na wa kupokezana. Mashine za kawaida za DC ni motors zilizo na mfululizo, msisimko wa kujitegemea na mchanganyiko. Mifano ya motors AC ni synchronous na asynchronous mashine. Licha ya utofauti unaoonekana, kifaa na kanuni ya uendeshaji wa motor ya umeme kwa madhumuni yoyote hutegemea mwingiliano wa kondakta na uwanja wa sasa na wa sumaku, au sumaku ya kudumu (kitu cha ferromagnetic) kilicho na uga wa sumaku.
Kitanzi cha sasa - mfano wa injini
Jambo kuu katika jambo kama kanuni ya utendakazi wa gari la umeme linaweza kuitwa mwonekano wa torque. Jambo hili linaweza kuzingatiwa kwa kutumia mfano wa sura iliyo na sasa, ambayo inajumuisha waendeshaji wawili na sumaku. Sasa hutolewa kwa waendeshaji kwa njia ya pete za mawasiliano, ambazo zimewekwa kwenye mhimili wa sura inayozunguka. Kwa mujibu wa sheria maarufu ya mkono wa kushoto, vikosi vitatenda kwenye sura, ambayo itaunda torque kuhusu mhimili. Itazunguka kinyume cha saa chini ya hatua ya nguvu hii yote. Inajulikana kuwa wakati huu wa mzunguko ni sawa na induction ya sumaku (B), nguvu ya sasa (I), eneo la sura (S) na inategemea pembe kati ya mistari ya shamba na mhimili wa mwisho. Walakini, chini ya hatua ya muda ambayo inabadilika katika mwelekeo wake, sura itazunguka. Nini kifanyike ili kuunda kudumumaelekezo? Kuna chaguzi mbili hapa:
- kubadilisha mwelekeo wa mkondo wa umeme kwenye fremu na mkao wa kondakta ukilinganisha na nguzo za sumaku;
- badilisha uelekeo wa sehemu yenyewe, huku fremu ikizunguka katika mwelekeo sawa.
Chaguo la kwanza linatumika kwa injini za DC. Na ya pili ni kanuni ya injini ya AC.
Kubadilisha mwelekeo wa jamaa ya sasa hadi sumaku
Ili kubadilisha mwelekeo wa kusogezwa kwa chembe zinazochajiwa katika kondakta ya fremu yenye mkondo, unahitaji kifaa ambacho kinaweza kuweka mwelekeo huu kulingana na eneo la kondakta. Kubuni hii inatekelezwa kwa kutumia mawasiliano ya sliding, ambayo hutumikia kusambaza sasa kwa kitanzi. Wakati pete moja inabadilisha mbili, wakati sura inazunguka zamu ya nusu, mwelekeo wa sasa unabadilishwa, na torque huihifadhi. Ni muhimu kutambua kwamba pete moja imekusanyika kutoka kwa nusu mbili, ambazo zimetengwa kutoka kwa kila mmoja.
Muundo wa mashine ya DC
Mfano ulio hapo juu ni kanuni ya kazi ya motor DC. Mashine halisi, bila shaka, ina muundo tata zaidi, ambapo kadhaa ya fremu hutumiwa kuunda vilima vya silaha. Waendeshaji wa vilima hivi huwekwa kwenye grooves maalum katika msingi wa cylindrical ferromagnetic. Mwisho wa vilima huunganishwa na pete za maboksi ambazo huunda mtoza. Vilima, commutator na msingi ni silaha inayozunguka katika fani kwenye mwili wa motor yenyewe. Sehemu ya sumaku ya msisimko huundwa na nguzo za sumaku za kudumu, ambazo ziko kwenye nyumba. Upepo umeunganishwa kwenye mtandao, na inaweza kuwashwa kwa kujitegemea kwa mzunguko wa silaha au mfululizo. Katika kesi ya kwanza, motor ya umeme itakuwa na msisimko wa kujitegemea, kwa pili - mfululizo. Pia kuna muundo mchanganyiko wa kusisimua, wakati aina mbili za muunganisho wa kupinda zinatumika kwa wakati mmoja.
Mashine ya kusawazisha
Kanuni ya utendakazi wa moshi iliyosawazishwa ni kuunda uga wa sumaku unaozunguka. Kisha unahitaji kuweka katika uwanja huu waendeshaji ambao hurekebishwa na sasa ya mara kwa mara katika mwelekeo. Kanuni ya uendeshaji wa motor synchronous, ambayo imeenea sana katika sekta, inategemea mfano hapo juu na kitanzi na sasa. Shamba linalozunguka linaloundwa na sumaku linaundwa kwa kutumia mfumo wa vilima vinavyounganishwa na mtandao. Upepo wa awamu tatu hutumiwa kwa kawaida, hata hivyo, kanuni ya uendeshaji wa motor moja ya awamu ya AC haitatofautiana na awamu ya tatu, isipokuwa labda kwa idadi ya awamu wenyewe, ambayo si muhimu wakati wa kuzingatia vipengele vya kubuni. Vilima vimewekwa kwenye nafasi za stator na mabadiliko fulani karibu na mduara. Hii inafanywa ili kuunda uga wa sumaku unaozunguka katika mwanya wa hewa ulioundwa.
Usawazishaji
Njia muhimu sana ni utendakazi wa kisawazishaji wa mota ya umemeujenzi hapo juu. Wakati shamba la magnetic linaingiliana na sasa katika upepo wa rotor, mchakato wa mzunguko wa motor yenyewe hutengenezwa, ambayo itakuwa synchronous kwa heshima na mzunguko wa shamba la magnetic linaloundwa kwenye stator. Synchronism itadumishwa hadi torque ya juu itafikiwa, ambayo husababishwa na upinzani. Upakiaji ukiongezeka, mashine inaweza kukosa kusawazisha.
motor induction
Kanuni ya utendakazi wa injini ya umeme isiyolingana ni kuwepo kwa uga wa sumaku unaozunguka na viunzi vilivyofungwa (mviringo) kwenye rota - sehemu inayozunguka. Sehemu ya magnetic inaundwa kwa njia sawa na katika motor synchronous - kwa msaada wa windings iko katika grooves ya stator, ambayo ni kushikamana na alternating mtandao voltage. Upepo wa rotor hujumuisha dazeni za kitanzi zilizofungwa na kwa kawaida zina aina mbili za utekelezaji: awamu na mfupi-circuited. Kanuni ya uendeshaji wa motor AC katika matoleo yote mawili ni sawa, mabadiliko ya kubuni tu. Katika kesi ya rotor ya ngome ya squirrel (pia inajulikana kama ngome ya squirrel), vilima hutiwa na alumini iliyoyeyuka kwenye nafasi. Katika utengenezaji wa vilima vya awamu, mwisho wa kila awamu huletwa nje kwa kutumia pete za mawasiliano za kuteleza, kwani hii itawawezesha vipingamizi vya ziada kuingizwa kwenye mzunguko, ambayo ni muhimu kudhibiti kasi ya injini.
Mashine ya kukokota
Kanuni ya utendakazi wa injini ya kuvuta ni sawa na ile ya motor DC. Kutoka kwa mtandao wa usambazaji, sasa hutolewa kwa transformer ya hatua ya juu. Zaidiawamu ya tatu alternating sasa ni zinaa kwa substations maalum traction. Kuna kirekebishaji. Inabadilisha AC kuwa DC. Kwa mujibu wa mpango huo, unafanywa na moja ya polarities yake kwa waya za mawasiliano, pili - moja kwa moja kwa reli. Ni lazima ikumbukwe kwamba taratibu nyingi za traction zinafanya kazi kwa mzunguko tofauti na viwanda vilivyoanzishwa (50 Hz). Kwa hivyo, kibadilishaji cha mzunguko hutumiwa kwa motor ya umeme, kanuni ya uendeshaji ambayo ni kubadilisha masafa na kudhibiti tabia hii.
Kwenye pantografu iliyoinuliwa, voltage hutolewa kwenye vyumba ambako rheostati za kuanzia na viunganishi vinapatikana. Kwa msaada wa watawala, rheostats huunganishwa na motors za traction, ambazo ziko kwenye axles ya bogies. Kutoka kwao, sasa inapita kupitia matairi hadi kwenye reli, na kisha inarudi kwenye kituo cha traction, na hivyo kukamilisha mzunguko wa umeme.
