Die Gleichstrommaschine kann nämlich in zwei Typen eingeteilt werden Gleichstrommotoren sowie DC Generatoren . Die meisten Gleichstrommaschinen entsprechen Wechselstrommaschinen, da sie sowohl Wechselströme als auch Wechselspannungen enthalten. Der Ausgang der Gleichstrommaschine ist ein Gleichstromausgang, da sie Wechselspannung in Gleichspannung umwandelt. Die Umwandlung dieses Mechanismus wird als Kommutator bezeichnet, daher werden diese Maschinen auch als Kommutierungsmaschinen bezeichnet. Gleichstrommaschine wird am häufigsten für einen Motor verwendet. Die Hauptvorteile dieser Maschine sind die Drehmomentregelung sowie die einfache Drehzahl. Das Anwendungen der Gleichstrommaschine ist auf Züge, Mühlen und Minen beschränkt. Beispielsweise können unterirdische U-Bahnwagen sowie Trolleys Gleichstrommotoren verwenden. In der Vergangenheit wurden Automobile mit Gleichstromdynamos zum Laden ihrer Batterien entwickelt.
Was ist eine Gleichstrommaschine?
Eine Gleichstrommaschine ist eine elektromechanische Energieänderungsvorrichtung. Das Funktionsprinzip eines DC Maschine Dies ist der Fall, wenn elektrischer Strom durch eine Spule innerhalb eines Magnetfelds fließt und die Magnetkraft dann ein Drehmoment erzeugt, das den Gleichstrommotor dreht. Die Gleichstrommaschinen werden in zwei Typen eingeteilt, wie z. B. Gleichstromgenerator und Gleichstrommotor.
Gleichstrommaschine
Die Hauptfunktion des Gleichstromgenerators besteht darin, mechanische Leistung in elektrische Gleichleistung umzuwandeln, während ein Gleichstrommotor Gleichstrom in mechanische Leistung umwandelt. Das AC Motor wird häufig in industriellen Anwendungen verwendet, um elektrische Energie in mechanische Energie umzuwandeln. Ein Gleichstrommotor ist jedoch anwendbar, wenn eine gute Drehzahlregelung und ein großer Drehzahlbereich erforderlich sind, wie dies bei elektrischen Transaktionssystemen der Fall ist.
Bau einer Gleichstrommaschine
Der Aufbau der Gleichstrommaschine kann unter Verwendung einiger wesentlicher Teile wie Joch, Polkern und Polschuhe, Polspule und Feldspule, Ankerkern, Ankerwicklung, ansonsten Leiter, Kommutator, Bürsten und Lager erfolgen. Einige der Teile der Gleichstrommaschine wird unten diskutiert.
Bau einer Gleichstrommaschine
Joch
Ein anderer Name eines Jochs ist der Rahmen. Die Hauptfunktion des Jochs in der Maschine besteht darin, eine mechanische Unterstützung für Stangen zu bieten und die gesamte Maschine vor Feuchtigkeit, Staub usw. zu schützen. Die im Joch verwendeten Materialien bestehen aus Gusseisen, Gussstahl, ansonsten gewalztem Stahl.
Pol und Polkern
Der Pol der Gleichstrommaschine ist ein Elektromagnet und die Feldwicklung ist zwischen den Polen gewickelt. Immer wenn die Feldwicklung erregt wird, gibt der Pol einen magnetischen Fluss. Die dafür verwendeten Materialien sind Stahlguss, Gusseisen sonst Polkern. Es kann mit den geglühten Stahlblechen gebaut werden, um den Leistungsabfall aufgrund der Wirbelströme zu reduzieren.
Pole Schuh
Der Polschuh in der Gleichstrommaschine ist ein umfangreiches Teil sowie zur Vergrößerung des Polbereichs. Aufgrund dieses Bereichs kann sich der Fluss innerhalb des Luftspalts ausbreiten und zusätzlicher Fluss kann durch den Luftraum in Richtung Anker geleitet werden. Die für den Bau des Polschuhs verwendeten Materialien sind Gusseisen, ansonsten gegossenes Ross, und es wird auch eine geglühte Stahlkaschierung verwendet, um den Leistungsverlust aufgrund von Wirbelströmen zu verringern.
Feldwicklungen
Dabei werden die Wicklungen im Bereich des Polkerns verwundet und als Feldspule bezeichnet. Immer wenn Strom durch die Feldwicklung geliefert wird, elektromagnetisiert er die Pole, die den erforderlichen Fluss erzeugen. Das für Feldwicklungen verwendete Material ist Kupfer.
Ankerkern
Der Ankerkern enthält eine große Anzahl von Schlitzen in seiner Kante. Der Ankerleiter befindet sich in diesen Schlitzen. Es liefert den Weg mit geringer Reluktanz zum Fluss, der mit der Feldwicklung erzeugt wird. Die in diesem Kern verwendeten Materialien sind Materialien mit geringer Permeabilität und geringer Reluktanz wie Eisen, das ansonsten gegossen wird. Die Laminierung wird verwendet, um den Verlust aufgrund des Wirbelstroms zu verringern.
Ankerwicklung
Die Ankerwicklung kann durch Verbinden des Ankerleiters gebildet werden. Wenn eine Ankerwicklung mit Hilfe einer Antriebsmaschine gedreht wird, werden sowohl die Spannung als auch der Magnetfluss in ihr induziert. Diese Wicklung ist mit einem Außenstromkreis verbunden. Die für diese Wicklung verwendeten Materialien sind leitendes Material wie Kupfer.
Kommutator
Die Hauptfunktion des Kommutators in der Gleichstrommaschine besteht darin, den Strom vom Ankerleiter zu sammeln und den Strom mit Bürsten an die Last zu liefern. Und bietet auch ein unidirektionales Drehmoment für den Gleichstrommotor. Der Kommutator kann mit einer großen Anzahl von Segmenten in Randform aus hartgezogenem Kupfer gebaut werden. Die Segmente im Kommutator sind vor der dünnen Glimmerschicht geschützt.
Pinsel
Bürsten in der Gleichstrommaschine sammeln den Strom vom Kommutator und versorgen ihn mit der Außenlast. Bürsten nutzen sich mit der Zeit ab, um häufig inspiziert zu werden. Die in Bürsten verwendeten Materialien sind Graphit, ansonsten Kohlenstoff, der in rechteckiger Form vorliegt.
Arten von Gleichstrommaschinen
Die Erregung der Gleichstrommaschine wird in zwei Typen eingeteilt, nämlich getrennte Erregung sowie Selbsterregung. In einem separaten Erregertyp einer Gleichstrommaschine werden die Feldspulen mit einer separaten Gleichstromquelle aktiviert. Bei der Gleichstrommaschine mit Selbsterregung wird der Stromfluss durch die Feldwicklung mit der Maschine geliefert. Die Haupttypen von Gleichstrommaschinen werden in vier Typen eingeteilt, darunter die folgenden.
- Separat angeregte Gleichstrommaschine
- Shunt-Wund- / Shunt-Maschine.
- Serienaufzug / Serienmaschine.
- Verbundwunde / Verbundmaschine.
Getrennt aufgeregt
In einer separat angeregten Gleichstrommaschine wird eine separate Gleichstromquelle zum Aktivieren der Feldspulen verwendet.
Shunt-Wunde
Bei Gleichstrommaschinen mit Nebenschlusswicklung sind die Feldspulen parallel durchgeschaltet der Anker . Da das Nebenschlussfeld die vollständige O / P-Spannung eines Generators erhält, ansonsten eine Motorversorgungsspannung, besteht es normalerweise aus einer großen Anzahl feiner Drahtdrähte mit einem kleinen Feldstrom.
Serie verwundet
Bei in Reihe gewickelten Gleichstrommaschinen sind die Feldspulen durch den Anker in Reihe geschaltet. Da die Serienfeldwicklung sowohl den Ankerstrom als auch den Ankerstrom erhält, enthält die Serienfeldwicklung nur wenige Drahtwindungen mit großem Querschnittsbereich.
Zusammengesetzte Wunde
Eine Verbundmaschine umfasst sowohl Serien- als auch Nebenschlussfelder. Die beiden Wicklungen werden mit jedem Maschinenmast ausgeführt. Die Reihenwicklung der Maschine umfasst wenige Verdrillungen eines großen Querschnittsbereichs, sowie die Nebenschlusswicklungen umfassen mehrere feine Drahtverdrillungen.
Der Anschluss der Verbundmaschine kann auf zwei Arten erfolgen. Wenn das Nebenschlussfeld nur durch den Anker parallel verbunden ist, kann die Maschine als 'kurze Nebenschluss-Verbundmaschine' bezeichnet werden. Wenn das Nebenschlussfeld sowohl durch das Anker- als auch durch das Serienfeld parallel verbunden ist, dann die Die Maschine wird als 'Long Shunt Compound Machine' bezeichnet.
EMF-Gleichung der Gleichstrommaschine
Das Gleichstrommaschine e.m.f. kann definiert werden als wenn sich der Anker in der Gleichstrommaschine dreht, kann die Spannung innerhalb der Spulen erzeugt werden. In einem Generator kann die EMK der Rotation als erzeugte EMK bezeichnet werden, und Er = z. Im Motor kann die EMK der Drehung als Gegen- oder Gegen-EMK bezeichnet werden, und Er = Eb.
Sei Φ der nützliche Fluss für jeden Pol innerhalb von Webern
P ist die Gesamtzahl der Pole
z ist die Gesamtzahl der Leiter im Anker
n ist die Drehzahl für einen Anker in der Umdrehung pro Sekunde
A ist die Nr. der parallelen Spur durch den Anker zwischen den Bürsten mit entgegengesetzter Polarität.
Z / A ist die Nr. des Ankerleiters in Reihe für jede parallele Spur
Da der Fluss für jeden Pol 'Φ' ist, schneidet jeder Leiter einen Fluss 'P' innerhalb einer einzigen Umdrehung.
Die für jeden Leiter erzeugte Spannung = Fluss-Schrägstrich für jede Umdrehung in WB / Zeit, die für eine einzelne Umdrehung innerhalb von Sekunden benötigt wird
Da 'n' Umdrehungen innerhalb einer Sekunde abgeschlossen sind und 1 Umdrehung innerhalb einer 1 / n Sekunde abgeschlossen ist. Somit beträgt die Zeit für eine einzelne Ankerumdrehung 1 / n s.
Der Standardwert der erzeugten Spannung für jeden Leiter
p Φ / 1 / n = np Φ Volt
Die erzeugte Spannung (E) kann mit der Anzahl der Ankerleiter innerhalb der Serie I jeder einzelnen Spur unter den Bürsten bestimmt werden, so dass die gesamte erzeugte Spannung erzeugt wird
E = Standardspannung für jeden Leiter x Nr. von Leitern innerhalb der Reihe für jede Spur
E = n.P.Φ x Z / A.
Die obige Gleichung ist die e.m.f. die Gleichung der Gleichstrommaschine.
Gleichstrommaschine gegen Wechselstrommaschine
Der Unterschied zwischen dem Wechselstrommotor und dem Gleichstrommotor umfasst Folgendes.
AC Motor | Gleichspannungs Motor |
| Ein Wechselstrommotor ist ein elektrisches Gerät, das über einen Wechselstrom angetrieben wird | Gleichstrommotor ist eine Art Rotationsmotor, mit dem die Energie von Gleichstrom auf mechanisch umgestellt wird. |
| Diese werden in zwei Typen wie Synchron- und Induktionsmotoren eingeteilt. | Diese Motoren sind in zwei Ausführungen erhältlich, z. B. Bürsten und Bürstenmotoren. |
| Die Eingangsversorgung des Wechselstrommotors ist Wechselstrom | Die Eingangsversorgung des Gleichstrommotors ist Gleichstrom |
| In diesem Motor sind keine Bürsten und Kommutatoren vorhanden. | In diesem Motor sind Kohlebürsten und Kommutatoren vorhanden. |
| Die Eingangsversorgungsphasen von Wechselstrommotoren sind sowohl einphasig als auch dreiphasig | Die Eingangsversorgungsphasen von Gleichstrommotoren sind einphasig |
| Die Ankereigenschaften von Wechselstrommotoren sind, dass der Anker inaktiv ist, während sich das Magnetfeld dreht. | Die Ankereigenschaften von Gleichstrommotoren sind, dass sich der Anker dreht, während das Magnetfeld inaktiv bleibt. |
| Es hat drei Eingangsanschlüsse wie RYB. | Es hat zwei Eingangsanschlüsse wie positiv und negativ |
| Die Drehzahlregelung des Wechselstrommotors kann durch Ändern der Frequenz erfolgen. | Die Drehzahlregelung des Gleichstrommotors kann durch Ändern des Stroms der Ankerwicklung erfolgen |
| Der Wirkungsgrad des Wechselstrommotors ist aufgrund des Verlusts an Induktionsstrom und Schlupf des Motors geringer. | Der Wirkungsgrad des Gleichstrommotors ist hoch, da weder Induktionsstrom noch Schlupf vorhanden sind |
| Es ist keine Wartung erforderlich | Es erfordert Wartung |
| Wechselstrommotoren werden überall dort eingesetzt, wo eine hohe Drehzahl sowie ein variables Drehmoment erforderlich sind. | Gleichstrommotoren werden überall dort eingesetzt, wo eine variable Drehzahl sowie ein hohes Drehmoment erforderlich sind. |
| In der Praxis werden diese in großen Industrien eingesetzt | In der Praxis werden diese in Geräten eingesetzt |
Verluste in der Gleichstrommaschine
Wir wissen das die Hauptfunktion einer Gleichstrommaschine ist mechanische Energie umzuwandeln in elektrische Energie . Während dieses Umwandlungsverfahrens kann die gesamte Eingangsleistung aufgrund des Leistungsverlusts in verschiedenen Formen nicht in Ausgangsleistung umgewandelt werden. Die Art des Verlusts kann sich von einem Gerät zum anderen ändern. Diese Verluste verringern den Wirkungsgrad der Vorrichtung und erhöhen die Temperatur. Die Energieverluste der Gleichstrommaschine können in elektrische ansonsten Kupferverluste, Kernverluste ansonsten Eisenverluste, mechanische Verluste, Bürstenverluste und Streulastverluste eingeteilt werden.
Vorteile der Gleichstrommaschine
Die Vorteile dieser Maschine umfassen die folgenden.
- Gleichstrommaschinen wie Gleichstrommotoren haben verschiedene Vorteile wie hohes Anlaufdrehmoment, Rückwärtsgang, schnelles Starten und Stoppen, veränderbare Drehzahlen durch Spannungseingang
- Diese sind sehr einfach zu steuern und im Vergleich zu Wechselstrom billiger
- Geschwindigkeitsregelung ist gut
- Das Drehmoment ist hoch
- Der Betrieb ist nahtlos
- Frei von Oberschwingungen
- Installation und Wartung sind einfach
Anwendungen von Gleichstrommaschinen
Gegenwärtig kann die Erzeugung elektrischer Energie in loser Schüttung in Form von Wechselstrom (Wechselstrom) erfolgen. Daher ist die Verwendung von Gleichstrommaschinen wie Motoren und Generatoren, Gleichstromgeneratoren, äußerst begrenzt, da sie hauptsächlich zur Erregung winziger und mittlerer Lichtmaschinen verwendet werden. In der Industrie werden Gleichstrommaschinen für verschiedene Prozesse wie Schweißen, Elektrolyt usw. verwendet.
In der Regel wird der Wechselstrom erzeugt und anschließend mit Hilfe von Gleichrichtern in Gleichstrom umgewandelt. Daher wird der Gleichstromgenerator durch eine Wechselstromversorgung unterdrückt, die zur Verwendung in mehreren Anwendungen gleichgerichtet ist. Gleichstrommotoren werden häufig wie Frequenzumrichter verwendet, bei denen Änderungen des starken Drehmoments auftreten.
Die Anwendung einer Gleichstrommaschine als Motor wird durch Unterteilen in drei Typen wie Serie, Shunt & Compound verwendet, während die Anwendung einer Gleichstrommaschine als Generator in separat angeregte Generatoren, Seriengeneratoren und Shunt-Generatoren unterteilt wird.
Hier dreht sich also alles um Gleichstrommaschinen. Aus den obigen Informationen können wir schließlich schließen, dass Gleichstrommaschinen Gleichstromgenerator & sind Gleichspannungs Motor . Der Gleichstromgenerator ist hauptsächlich zur Versorgung der Gleichstrommaschine in Kraftwerken mit Gleichstromquellen nützlich. Während Gleichstrommotoren einige Geräte wie Drehmaschinen, Lüfter, Kreiselpumpen, Druckmaschinen, elektrische Lokomotiven, Hebezeuge, Kräne, Förderer, Walzwerke, Autorikschas, Eismaschinen usw. antreiben. Hier ist eine Frage für Sie, was ist Kommutierung in Gleichstrommaschine?
