DC 모터

DC 모터, 소형 장난감 및 충전식 전동 공구에서 전기 자동차에 이르는 구동 장비. 이러한 전기 기계 기계는 전기자라고 하는 내부 전도성 코일과 고정자라고 하는 외부 자석으로 구성됩니다. DC 소스는 정류자 슬리퍼를 통해 전기자에 전류를 공급합니다. 전자기력을 유도하고 루프의 회전을 허용합니다. 전자기력의 크기는 자기장과 코일 사이의 각도에 따라 달라지며 회전에 따라 토크의 변동을 생성합니다. 전기자 주위에 간격을 둔 다중 권선은 토크 변동을 최소화하고 정류자 형태가 전원 공급 장치를 단락시키는 것을 방지합니다. 정류자 슬리퍼는 코일을 통과하는 전류의 방향을 주기적으로 전환하여 자기장의 정렬을 더욱 방지합니다. 이 동영상은 DC 모터 구성을 소개하고 다양한 부하에서 속도, 전류 및 전압과 같은 DC 모터 성능 특성을 측정하는 방법을 보여줍니다.

DC 기계에서 영구 자석 고정자가 가장 일반적이지만 고정자 자기장이 도체 권선을 통해 생성될 때 전기장 설계를 통해 속도 및 토크 출력과 같은 성능 특성을 수정할 수 있습니다. 예를 들어, 속도는 전기 모터 힘 또는 EMF라고 하는 모터에서 발생하는 전압과 관련이 있습니다. 마찬가지로 토크는 전류에 비례합니다. 이러한 특성은 모터의 설계에 따라 다르며 특정 응용 분야에 대해 선택한 모터 설계에 영향을 미칩니다. DC 기계의 4가지 기본 전자 구성은 별도로 여자, 션트, 직렬 및 복합입니다. 별도로 여자된 모터는 자기장과 전기자에 대해 별도의 전원 공급 장치를 사용하여 다양한 부하를 지원하기 위해 독립적으로 제어할 수 있습니다. 가장 일반적인 구성인 션트 설계에서 계자 권선은 공통 DC 공급 장치를 사용하여 전기자 부하에 병렬로 연결됩니다. 이는 다양한 부하에서 조정 가능한 속도를 제공하여 공작 기계 및 원심 펌프에 유용합니다. 직렬 구성에서 DC 공급 장치는 직렬로 필드와 전기자에 전력을 공급합니다. 이는 기차, 엘리베이터 또는 호이스트와 같은 장비의 관상 하중을 극복하기 위해 더 높은 시동 토크를 제공합니다. 복합 설계 모터는 높은 시동 토크와 속도 조절을 위해 션트 회로와 직렬 회로를 모두 사용합니다. 션트 필드는 계열 필드 이전 또는 이후에 로드될 수 있습니다. 이제 DC 모터의 구성이 설명되었으므로 션트 DC 모터의 전류, 전압 및 부하 관계 분석을 시연합니다.

DC 테스트에서 수집된 데이터는 필요한 경우 등가 회로 모델을 구축하는 데 사용할 수 있습니다. DC 모터의 전기적 특성을 측정하기 전에 저전력 DC 공급을 0.8 amps, 공급 단자를 기계 전기자에 연결하십시오. 그런 다음 공급 전압과 전류를 기록합니다. 다음으로, 멀티미터를 사용하여 전기자 전반의 전압과 전류를 측정하고 션트 필드와 직렬 필드를 감습니다. 데이터를 사용하여 각 성분의 저항을 추정합니다. DC 모터 발전기의 기본 특성을 측정한 후 내장된 자기장 가변 저항을 최대 설정으로 설정하고 저항을 측정합니다. 마지막으로 외부 직렬 필드 가변 저항을 상한으로 설정하고 저항을 측정합니다.

DC 모터 테스트에 따라 동기 기계를 사용하여 DC 기계의 전기자를 회전합니다. 따라서 DC 기계는 자기계 여기 없이 발전기로 작동한 다음 부하 없이 실행됩니다. 이러한 조건에서 단자 전압은 EMF와 같습니다. 발전기의 회전 속도가 측정되고 잔류 자기라고 하는 코일 여기가 없을 때 전기자가 유지하는 자기를 계산하는 데 사용됩니다. 먼저 3상 분리, 동기 모터 및 DC 모터가 모두 꺼져 있는지 확인하십시오. 그런 다음 DC 모터 외부 로터에 작은 테이프 조각을 부착합니다. variac이 0%로 설정되어 있는지 확인한 후 variac을 3상 콘센트에 배선합니다. 그런 다음 그림과 같이 설정을 연결합니다. 그런 다음 시작 실행 스위치가 시작 위치에 있는지 확인하십시오. variac을 조정한 후 공급 단자에서 모든 연결이 깨끗한지 확인하십시오. 그런 다음 3 상 분리 스위치를 켜십시오. 그런 다음 고전압 DC 전원 공급 장치를 켜고 VI 디스플레이 버튼을 눌러 작동 종료 전류를 표시한 다음 전압 노브를 125볼트로 조정합니다. 볼륨을 조정하기 전에 시작 버튼을 누르지 마십시오.tage 손잡이. DC 전원 공급 장치 패널의 시작 버튼을 누르고 장비를 켭니다. 그런 다음 단자 전압이 120볼트를 읽을 때까지 variac 출력을 천천히 높입니다. 동기 모터가 정상 상태 회전 속도에 도달하면 시작 실행 스위치를 뒤집어 실행합니다. 기계 소리 변화에 주의하십시오. 기계 소리는 정상 상태에서 단조로워집니다. 스트로브 라이트를 사용하여 스트로브 속도를 모터 회전 속도와 동기화하여 모터의 움직임을 고정합니다. 로터에 부착된 테이프는 스트로브 라이트가 동기화될 때 고정된 것처럼 보입니다. 다음으로 높은 속도로 팬을 동기화하기 위해 스트로브 속도를 천천히 증가시켜 이 속도가 모터 속도인지 확인합니다. 맞다면, 이것은 첫 번째로 관찰된 스트로브 동기화 속도의 두 배가 될 것입니다. 이 시작 순서는 각 후속 테스트 실행 전에 반복됩니다. 시동 후 모터의 회전 속도와 전기자 전압을 기록하십시오. 그런 다음 이 데이터를 사용하여 잔류 자기장 강도를 계산합니다.

DC 기계는 다양한 응용 분야에서 사용됩니다. 서로 다른 기계의 작동 매개변수가 특성화되면 특정 장치의 설계 사양에 따라 선택할 수 있습니다. DC 발생기는 션트 구성과 같은 다양한 구성으로 특성화할 수 있습니다. 스위치 S1이 열린 상태에서 무부하 테스트를 위해 필드 엔드 부하 저항기가 최대로 조정됩니다. 그런 다음 샤프트 속도와 단자 전압이 앞에서 설명한 대로 기록됩니다. 션트 저항은 최소 저항에 도달할 때까지 5단계로 감소합니다. 그리고 션트 저항을 가로지르는 단자 전압 및 전류를 측정하였다. 모터는 동일한 프로토콜에 따라 부하 저항기를 사용하여 시뮬레이션된 부하로 측정할 수 있습니다. 각 유형의 DC 발전기에는 자체 전압 전류 출력이 있습니다. 션트 발전기는 광범위한 전류 부하에 전압을 제공할 수 있는 반면 직렬 발전기는 전류 부하에 따라 증가하는 전압을 제공합니다. 전동 보철물과 같이 무선 전원이 선호되는 다양한 응용 분야에서는 DC 모터가 선택되는 액추에이터입니다. 신경으로 제어되는 하지 보철물에서는 표면 또는 경피 센서를 사용하여 온전한 다리에서와 마찬가지로 치환 사지의 전동 관절에 신호를 보냅니다. 게이트와 풋 플렉션은 단단한 사지 교체를 사용하는 것보다 더 자연스럽고 직관적으로 제어됩니다.

Jove의 DC 모터에 대한 소개를 시청했습니다. 이제 DC 모터의 작동 방식과 매개변수를 특성화하는 방법을 이해해야 합니다. 시청해 주셔서 감사합니다.