תפריט English Ukrainian רוסי עמוד הבית

ספרייה טכנית בחינם לחובבים ואנשי מקצוע ספריה טכנית בחינם


אינציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל
ספרייה חינם / ערכות של מכשירים רדיו-אלקטרוניים וחשמליים

מיקרו מנועים חשמליים. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

ספריה טכנית בחינם

אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל / מנועים חשמליים

הערות למאמר הערות למאמר

מנועים חשמליים מחולקים בדרך כלל לשלוש קבוצות: הספק גבוה, בינוני ונמוך. עבור מנועים בעלי הספק נמוך (נכנה אותם מיקרו-מנועים), לא מוגדרת מגבלת הספק עליונה; בדרך כלל מדובר בכמה מאות וואט. מיקרו-מנועים נמצאים בשימוש נרחב במכשירי חשמל ומכשירים ביתיים (כיום לכל משפחה יש מספר מיקרו-מנועים - במקררים, שואבי אבק, רשמקולים, נגנים ועוד), ציוד מדידה, מערכות בקרה אוטומטיות, טכנולוגיית תעופה וחלל ועוד תחומי פעילות אנושית.

המנועים החשמליים הראשונים של DC הופיעו בשנות ה-30 של המאה ה-1856. צעד גדול בפיתוח מנועים חשמליים נעשה כתוצאה מהמצאה בשנת 1866 על ידי המהנדס הגרמני סימנס של ממיר כפול אבזור וגילויו בשנת 1883 של העיקרון הדינמו-אלקטרי. בשנת 1885, טסלה, ובשנת 1884, פרארי, ללא תלות זה בזה, המציאו את מנוע האינדוקציה AC. בשנת 1887, סימנס יצרה מנוע AC קומוטטור עם סלילה שדה סדרתית. בשנת 1890 הציעו האסלוואנדר ודוליבו-דוברובולסקי עיצוב רוטור עם פיתול קצר של כלוב סנאי, מה שפישט משמעותית את עיצוב המנוע. בשנת XNUMX, Chitin ולבלאן השתמשו לראשונה בקבלים להזנת פאזה.

מנועים חשמליים החלו לשמש במכשירי חשמל ביתיים בשנת 1887 - במאווררים, בשנת 1889 - במכונות תפירה, בשנת 1895 - במקדחות, ובשנת 1901 - בשואבי אבק. עם זאת, עד היום, הצורך במיקרו-מנועים התברר כל כך גדול (עד שישה מיקרו-מנועים משמשים במצלמת וידאו מודרנית), עד שצמחו חברות וארגונים מיוחדים לפיתוח וייצור שלהם. פותחו מספר רב של סוגים של מיקרו-מנועים, שכל אחד מהם נדון במאמר בסדרה זו.

מיקרו מנועים אסינכרוניים

מיקרומנועים אסינכרוניים חד פאזיים הם הסוג הנפוץ ביותר; הם עומדים בדרישות של רוב הכוננים החשמליים של התקנים והתקנים, המאופיינים בעלות נמוכה ורמת רעש, אמינות גבוהה, אינם דורשים תחזוקה ואינם מכילים מגעים נעים.

הכללה. למיקרו מנוע אסינכרוני יכול להיות פיתול אחד, שניים או שלוש. למנוע מפותל יחיד אין מומנט התנעה ראשוני ויש להפעילו באמצעות, למשל, מנוע מתנע. במנוע דו-פתיל, אחד הפיתולים, הנקרא הפיתול הראשי, מחובר ישירות לאספקת החשמל (איור 1).

מיקרו מנועים חשמליים

כדי ליצור מומנט התחלתי, יש לזרום זרם בפיתול העזר השני, מחוץ לפאזה ביחס לזרם בפיתול הראשי. לשם כך, נגד נוסף מחובר בסדרה עם סליל העזר, שיכול להיות פעיל, אינדוקטיבי או קיבולי באופיו.

לרוב, קבל כלול במעגל אספקת החשמל של פיתול העזר, ובכך משיג זווית פאזה אופטימלית של הזרמים בפיתולים שווה ל-90 מעלות (איור 1, ב). קבל המחובר באופן קבוע למעגל הכוח של פיתול העזר נקרא קבל עבודה. אם, בעת הפעלת המנוע, יש צורך לספק מומנט התחלה מוגבר, אז במקביל לקבל העבודה C, קבל התחלה Ca מופעל במהלך ההתחלה (איור 1, ג). לאחר שהמנוע האיץ למהירות, קבל ההתחלה כבוי באמצעות ממסר או מתג צנטריפוגלי. בפועל, האופציה באיור 1, b משמשת לעתים קרובות יותר.

ניתן להשיג את אפקט הסטת הפאזה על ידי הגדלת מלאכותית של ההתנגדות הפעילה של סלילה העזר. זה מושג על ידי הכללת נגד נוסף או על ידי יצירת סלילה עזר מחוט בעל התנגדות גבוהה. בשל החימום המוגבר של פיתול העזר, האחרון כבוי לאחר הפעלת המנוע. מנועים כאלה זולים ואמינים יותר ממנועי קבלים, אם כי הם אינם מאפשרים שינוי פאזה של 90° של זרמי מתפתל.

כדי להפוך את כיוון הסיבוב של ציר המנוע, יש לחבר משרן או משרן למעגל הכוח של פיתול העזר, וכתוצאה מכך הזרם בפיתול הראשי יקדים בשלב של הזרם בפיתול העזר. . בפועל, שיטה זו משמשת לעתים רחוקות, מכיוון ששינוי הפאזה אינו משמעותי בשל האופי האינדוקטיבי של ההתנגדות של סלילה העזר.

השיטה הנפוצה ביותר היא הסטת פאזה בין פיתולי העזר הראשיים לפיתול העזר, המורכב מקצר בפיתול העזר. לפיתול הראשי יש חיבור מגנטי עם פיתול העזר, שבגללו, כאשר הפיתול הראשי מחובר לרשת האספקה, נוצר EMF בפיתול העזר ומופיע זרם שהוא מחוץ לפאזה עם הזרם הראשי. מִתפַּתֵל. רוטור המנוע מתחיל להסתובב בכיוון מהראשית לפיתול העזר.

ניתן להשתמש במנוע האינדוקציה התלת פאזי התלת-פתיל במצב חשמל חד פאזי. איור 2 מציג חיבור של מנוע תלת-פתיל באמצעות מעגלי כוכב ודלתא במצב פעולה חד פאזי (מעגלי שטיינמץ). שניים משלושת הפיתולים מחוברים ישירות לרשת האספקה, והשלישי מחובר למתח האספקה ​​באמצעות קבל התחלתי. כדי ליצור את מומנט ההתחלה הנדרש, יש צורך לכלול נגד בסדרה עם הקבל, שהתנגדותו תלויה בפרמטרים של פיתולי המנוע.

מיקרו מנועים חשמליים

פיתולים. בניגוד למנועים אסינכרוניים תלת-פתילתיים, המתאפיינים בסידור מרחבי סימטרי ובפרמטרים זהים של הפיתולים על הסטטור, במנועים עם ספק כוח חד-פאזי לפיתולים הראשיים והעזר יש פרמטרים שונים. עבור פיתולים סימטריים, ניתן לקבוע את מספר החריצים לכל מוט ושלב מהביטוי:

q = N / 2:XNUMX,

כאשר N הוא מספר חריצי הסטטור; מ' - מספר פיתולים (שלבים); p - מספר קטבים.

בפיתולים מעין סימטריים, מספר החריצים ורוחב הפיתולים שונים מעט, בעוד שלהתנגדות הפעילה והאינדוקטיבית של הפיתולים הראשיים והעזר יש ערכים שונים.

בפיתולים אסימטריים, מספר החריצים התפוסים על ידי כל פיתול משתנה באופן משמעותי. לכן, לפיתולים הראשיים והעזרים יש מספר שונה של סיבובים. דוגמה טיפוסית היא פיתול 2/3-1/3 (איור 3), שבו 2/3 מחריצי הסטטור תפוסים על ידי הפיתול הראשי, ו-1/3 על ידי פיתול העזר.

מיקרו מנועים חשמליים

בנייה. איור 4 מציג חתך של מנוע עם שני פיתולים מרוכזים או סליל הממוקמים על עמודי הסטטור.

מיקרו מנועים חשמליים

כל פיתול (ראשי 1 ועזר 2) נוצר על ידי שני סלילים הממוקמים על קטבים מנוגדים. את הסלילים מניחים על המוטות ומוכנסים לעול המכונה, שבמקרה זה יש צורה מרובעת. בצד מרווח האוויר העובד, הסלילים מוחזקים על ידי הקרנות מיוחדות המבצעות את תפקידן של נעלי מוט 3. הודות להן, עקומת החלוקה של השראת השדה המגנטי במרווח האוויר העובד מתקרבת לסינוסואיד. ללא בליטות אלה, צורת העקומה המצוינת קרובה למלבני. גם קבל וגם נגד יכולים לשמש כאלמנט הסטת פאזה עבור מנוע כזה. אפשר גם לקצר את פיתול העזר. במקרה זה, המנוע מומר למכונה אסינכרונית מוצלת.

מנועי מוט מוצל משמשים לרוב בשל פשטות העיצוב, האמינות הגבוהה והעלות הנמוכה שלהם. למנוע כזה יש גם שתי פיתולים על הסטטור (איור 5).

מיקרו מנועים חשמליים

הפיתול הראשי 3 עשוי בצורה של סליל ומחובר ישירות לרשת אספקת החשמל. פיתול עזר 1 קצר ומכיל בין סיבוב אחד לשלושה סיבובים לכל מוט. זה מכסה חלק מהעמוד, מה שמסביר את שם המנוע. פיתול העזר עשוי מחוט נחושת עגול או שטוח בחתך של מספר מילימטרים רבועים, שכופף לסיבובים בצורה המתאימה. קצוות הפיתול מחוברים לאחר מכן באמצעות ריתוך. רוטור המנוע הוא כלוב סנאי, וסנפירי קירור מחוברים לקצותיו, המשפרים את הסרת החום מפיתולי הסטטור.

אפשרויות עיצוב עבור מנועי מוט מוצל מוצגות באיורים 6 ו-7.

מיקרו מנועים חשמליים

מיקרו מנועים חשמליים

באופן עקרוני, הפיתול הראשי יכול להיות ממוקם באופן סימטרי או א-סימטרי ביחס לרוטור. איור 6 מציג את העיצוב של מנוע עם פיתול ראשי א-סימטרי 5 (1 - חור הרכבה; 2 - shunt מגנטי; 3 - פיתול קצר חשמלי; 4 - חורי הרכבה והתאמה; 6 - מסגרת מתפתל; 7 - עול). למנוע כזה יש פיזור שטף מגנטי משמעותי במעגל המגנטי החיצוני, כך שיעילותו אינה עולה על 10-15%, והוא מיוצר בהספק של לא יותר מ-5-10 וואט.

מנקודת מבט של ייצור, מנוע עם פיתול ראשי הממוקם באופן סימטרי הוא מורכב יותר. במנועים עם הספק של 10-50 W, נעשה שימוש בסטטור מורכב (איור 7, שבו: 1 - טבעת עול; 2 - טבעת קצרה; 3 - מוט; 4 - רוטור עם מתפתל כלוב סנאי; 5 - shunt מגנטי). בשל העובדה שעמודי המנוע מכוסים בעול והפיתולים ממוקמים בתוך המערכת המגנטית, שטפי הדליפה המגנטיים כאן פחותים משמעותית מאשר בתכנון באיור 6. יעילות המנוע היא 15-25%.

כדי לשנות את מהירות הסיבוב של מנוע מוצל, נעשה שימוש במעגל חוצה קוטב (איור 8). זה פשוט מיישם החלפת מספר זוגות הקטבים של פיתול הסטטור, כדי לשנות את זה מספיק כדי להפעיל את הפיתולים המחוברים בכיוונים מנוגדים. מנועי קוטב מוצלים משתמשים גם בעקרון בקרת המהירות, המורכב מהחלפת הסלילים המתפתלים מחיבור סדרתי לחיבור מקבילי.

מיקרו מנועים חשמליים

מיקרו מנועים סינכרוניים

מנועים סינכרוניים עם ספק כוח חד פאזי משמשים בשעונים, מונים, ממסרי זמן, מערכות ויסות ובקרה, מכשירי מדידה, ציוד הקלטת קול וכו'. במנוע סינכרוני נוצר שדה מגנטי מסתובב שמהירות הסיבוב שלו קבועה ואינה תלויה בשינויים בעומס. כמו מנוע אינדוקציה חד פאזי, מנוע סינכרוני מייצר שדה מגנטי מסתובב אליפטי. בעת עומס יתר, מיקרו-מנועים סינכרוניים נופלים מסנכרון. לאחר החלת מתח אספקה ​​עליהם, יש צורך ליצור תנאים שבהם המנוע יאיץ ויימשך לסינכרון. ישנם מנועים סינכרוניים של חוסר רצון, היסטרזיס, וכן מנועים הנרגשים ממגנטים קבועים.

מנועי סילון

עם הספק של עד 100 וואט, מנוע סינכרוני עשוי עם שתי פיתולים - הראשי והעזר, וקבל המרת פאזה מחובר בסדרה עם האחרון. הסטטור של מנוע סריגה סינכרוני אינו שונה מבחינה מבנית מהסטטור של מנוע אסינכרוני. על הרוטור של מנוע סינכרוני יש פיתול קצר ("כלוב סנאי"), המבטיח התנעה אמינה של המיקרו מנוע הסינכרוני. למהירות סיבוב קרובה לסינכרונית, המנוע מאיץ כא-סינכרוני, ולאחר מכן נמשך אוטומטית לסינכרון, והרוטור ממשיך להסתובב במהירות סינכרונית. עיצוב הרוטור של מנוע סינכרוני מוצג באיור 9.

מיקרו מנועים חשמליים

לאורך היקפו ישנם חריצים בעלי גובה אחיד (איור 9, א), ועומק החריצים גדול פי 10-20 מאורך מרווח האוויר הפועל. אל החריצים הללו יוצקים אלומיניום, ומוטות פיתול הרוטור שנוצרו כך מקוצרים באמצעות טבעות אלומיניום המרותכות משני הצדדים לקצוות המוטות. עבור אותו ערך של כוח תגובתי הנצרך מהרשת, המומנט השימושי על הציר של מנוע סינכרוני קטן פי שניים מהמומנט על הציר של מנוע אסינכרוני. היעילות והקוסף של מנוע סינכרוני גרועים גם מזו של מנוע אסינכרוני. זה מוסבר על ידי העובדה שמרווח האוויר הפועל של מנוע סינכרוני גדול מזה של מנוע אסינכרוני.

על ידי שינוי המוליכות של חלקים בודדים של המעגל המגנטי של המנוע, ניתן לכוון את השטף המגנטי לכיוון הרצוי. ניתן להשיג זאת באמצעות חללים מיוחדים בחומר מגנטי רך מלא בסגסוגת אלומיניום. איור 9b מציג רוטור דו-קוטבי העשוי בצורה דומה. במקרה זה, אורך מרווח האוויר הפועל, כמו זה של מנוע אסינכרוני, נשאר ללא שינוי לאורך כל היקף הסטטור. כוחו של מנוע סינכרוני כזה קרוב להספק של מנוע אסינכרוני עם ספק כוח חד פאזי.

מנועי היסטרזיס

מבחינת עיצוב, הסטטור של מנוע היסטרזיס אינו שונה מהסטטורים של מנועים שנחשבו בעבר (אסינכרוני, חוסר רצון סינכרוני). במהירות סיבוב נמוכה של מנוע היסטרזה, הסטטור שלו עשוי עם מוטות בצורת טפרים (איור 10).

מיקרו מנועים חשמליים

הוא מכיל עול 1 עם פיתול, סליליו מתחלפים לאורך היקף הסטטור, ובכך יוצרים רצף של אלקטרומגנטים עם קוטביות מתחלפת (NSNS...); 2 - מוטות בצורת טפרים; 3 - תותב עשוי מחומר סינטטי; 4 - שטף דליפה, 5 - שטף מגנטי שימושי; 6 - רוטור; 7 - טבעת מתפתלת; 8 - מסגרת מתפתלת. לוחות מותקנות בצידי הסלילים כדי לסגור את השטף המגנטי. כאשר מתפתל הסטטור מחובר לרשת אספקת החשמל, נוצר שדה מגנטי רב קוטבי במרווח האוויר הפועל.

איור 11 מציג ארבעה קטבים הממוקמים בזה אחר זה (1 - צפון ראשי; 2 - צפון עזר; 3 - טבעת קצרה; 4 - פיתול עירור טבעת; 5 - קוטב דרומי ראשי; 6 - קוטב דרומי עזר). לטבעות קצרות (או פיתולים), הממוקמות באופן קונצנטרי ביחס לסליל מתפתל הסטטור, יש מקדמי צימוד שונים עם הקטבים הראשיים והעזר. לפיכך, הסטת פאזה של השטפים המגנטיים של הקטבים המצוינים מובטחת, שתוצאתו היא הופעת שדה מגנטי מסתובב אליפטי.

מיקרו מנועים חשמליים

לרוטור טבעת העשויה מחומר פרומגנטי עם לולאת היסטרזיס רחבה. כוח הכפייה של חומר זה צריך להיות פחות מזה של החומרים המגנטיים הקשים המשמשים לייצור מגנטים קבועים. אחרת, יידרש שדה מגנטי רב עוצמה כדי למגנט מחדש את הטבעת. לטבעת הרוטור חלונות שמספרם מתאים למספר עמודי הסטטור, מה שמבטיח סיבוב סינכרוני של הרוטור בגלל המומנט התגובתי.

מנועים עם עירור מגנט קבוע

מנוע סינכרוני המכיל רוטור העשוי ממגנטים קבועים דומה מבחינה מבנית למנוע בעל מוטות בצורת טפרים (ראה איור 10). היתרון העיקרי של מנוע מגנט קבוע על פני מנועי היסטרזה הוא שהמומנט שהוא מפתח באותם מידות גדול פי 20-30 מהמומנט של מנוע היסטרזיס. בנוסף, מנועי מגנט קבוע אמינים יותר. כדי להתניע את המנוע, יש להפעיל את הרוטור, ולכן אין לחבר את העומס לפיר באמצעות חיבור קשיח. מנועים בעלי הספק נמוך מכילים רוטור עם טבעת של מגנט קבוע פריט, אשר, עם מספר קטן של קטבים, ממוגנט בכיוון הרדיאלי.

עם מספר רב של קטבים, הרוטור ממוגנט בכיוון הצירי ויש לו קטבים בצורת טפרים (איור 12), כאשר טבעת 1 עשויה ממגנט קבוע; 2 - תותב. עיצוב הסטטור המשמש במנועים בעלי הספק גבוה כמעט ואינו שונה מעיצוב הסטטור של מנוע אסינכרוני עם סלילה מבוזרת. עיצובי הרוטור מגוונים מאוד.

מיקרו מנועים חשמליים

איור 13 מציג שלוש אפשרויות עיצוב למנועים סינכרוניים בעלי ארבעה קוטבים הנרגשים ממגנטים קבועים. באיור 13, a, בריום פריט משמש למנועים, באיור 13, b - סגסוגת המבוססת על תרכובת של יסודות אדמה נדירים וקובלט, באיור 13, c - סגסוגת אלניקו (1 - סלילה של כלוב סנאי; 2 - מגנטים קבועים; 3 - שאנטים מגנטיים).

מיקרו מנועים חשמליים

כדי להבטיח התנעה אסינכרונית, לכל הרוטורים יש פיתול מוט קצר, כמו במנוע אסינכרוני.

מנועים אוניברסליים

מנועי קומוטטור עם עירור סדרתי נקראים אוניברסליים מכיוון שהם יכולים לפעול מרשת DC או AC. הם מהווים את הקבוצה החשובה ביותר של מכונות מיקרו. מהירות המנוע אינה תלויה בתדירות מתח האספקה, וכתוצאה מכך למנועים אלו, בניגוד לאסינכרונים, יכולים להיות בעלי מהירות סיבוב של יותר מ-3000 סל"ד. היתרון של מנועים אוניברסליים הוא קלות בקרת המהירות על ידי החלפת ברזים של פיתול השדה או בקרת הפאזה באמצעות טריאקים. כחסרון, אנו יכולים לציין את העלות הגבוהה יותר של מנוע אוניברסלי בהשוואה לא-סינכרוני, בשל נוכחות של פיתול על הרוטור ומכלול מברשת-קומוטטור (שגם יוצר רעש נוסף ומתבלה במהירות).

בנייה. למנועים אוניברסליים יש עיצוב דו-קוטבי. כדי להפחית הפסדים מזרמי מערבולת, המעגלים המגנטיים של הסטטור והרוטור משולבים.

מיקרו מנועים חשמליים

איור 14 מציג מספר אפשרויות עיצוב עבור הסטטור המנוע: איור 14, א - סטטור עם פיתולים מתוצרת מכונה; איור 14, ב - סטטור עם סלילה שדה, מיוצר והנח באופן ידני; איור 14, ג - סטטור עם שני פיתולי שדה מרוחקים; איור 14, ד - סטטור עם פיתול עירור מרוחק אחד. פיתול הסטטור (עירור) של מנוע אוניברסלי מורכב בדרך כלל משני חלקים או סלילים, שביניהם יש אבזור, שפיתולו מחובר בסדרה עם פיתול השדה. ניתן ללפף את פיתולי האבזור עם חוט כפול. כאשר חריצי הרוטור מלבניים, הסלילים ממוקמים במקביל זה לזה. פיתול האבזור מורכב משני ענפים מקבילים שלאורכם מופץ זרם המנוע העובר דרך המברשות.

במנוע אוניברסלי, יש להקדיש תשומת לב מיוחדת ליחידת אספן המברשות.

מיקרו מנועים חשמליים

העיצובים הנפוצים ביותר של מחזיקי מברשות מוצגים באיור 15, a, b, העיצובים באיור 15, c, d הם זולים יותר ומשמשים במנועים פחות חזקים; איור 15, d מציג מברשת עם נתיכים (1 - כיסוי; 2 מסוף; 3 - מחזיק; 4 - מברשת; 5 קולט; 6 - משנק מסנן; 7 צירי סיבוב; 8 - טבעת; 9 - וו; 10 - למלה נחושת; 11 - חריץ; 12 - מבודד; 13 - מסוף; 14 - קפיץ; 15 פטמות דיאלקטריות). לגוף המברשת יש חלל גלילי. עיצוב המברשת (איור 15ה) הוא כזה שכאשר המברשת מופעלת עד קצה החלל, הפטמה מונחת על פני השטח של הקומוטטור. מכיוון שהפטמה עשויה מחומר מבודד, המגע של המברשת עם הקומוטטור נשבר, והפעלה נוספת של המנוע הופכת לבלתי אפשרית.

תכונות של פעולת DC. כאשר המנוע פועל מרשת זרם ישר, ירידת המתח על פיתולי האבזור והעירור תלויה רק ​​בהתנגדות הפעילה שלהם, לכן, בהשוואה לשאר הדברים, המתח, הזרם, השטף המגנטי וה-emf בפיתול האבזור גדולים מ- כאשר מופעל מרשת זרם חילופין. זה מוביל לשינוי במהירות המנוע. אם, כאשר מופעל מרשתות זרם ישיר וזרם חילופין, יש צורך שהמנוע יפעל באותה מהירות, אז במצב זרם ישר המנוע חייב להיות בעל מספר גדול יותר של סיבובים בפיתול השדה.

בקרת מהירות. אם אתה מסיק מסקנות נוספות בפיתול העירור, אז על ידי החלפתן תוכל לשנות את תדירות הסיבוב (איור 16, א). ככל שמספר הסיבובים יורד, מהירות הסיבוב עולה. השיטה השנייה היא התקנת נגד משתנה בסדרה עם פיתולי המנוע (איור 16b). ככל שהתנגדות הנגד עולה, מהירות המנוע יורדת. השיטה השלישית היא שימוש בשנאי בקרה (איור 16, ג). הגדלת מתח האספקה ​​מובילה לעלייה במהירות המנוע. השיטה הרביעית היא shunt את פיתול האבזור עם נגד משתנה (איור 16d). ככל שההתנגדות של הנגד יורדת, גם מספר הסיבובים יורד. שיטה זו טובה מכיוון שכאשר העומס נשפך, המנוע לא נכנס להילוך יתר.

מיקרו מנועים חשמליים

ניתן לקבל התאמה מדויקת של מהירות הסיבוב במעגל טריאק אלקטרוני (איור 17). הטריאק "מנתק" חלק מחצי המחזור של מתח החילופין. כדי להפוך את המנוע, יש צורך לשנות את הקוטביות של החיבור של פיתול האבזור או פיתול השדה.

מיקרו מנועים חשמליים

ייצוב מהירות. למנועים אוניברסליים יש מאפיין מכני רך מאוד, כלומר. תלות חזקה של מהירות הסיבוב במומנט העומס. כדי לייצב את מהירות הסיבוב בעומסים משתנים, בפרט משתמשים בווסתים מכניים. לדוגמה, אתה יכול להשתמש במתג צנטריפוגלי, שהמגע שלו מחובר במקביל לנגד נוסף. שיטה זו מבטיחה יציבות מהירות סיבוב בטווח של 1%, אך רק עבור ערך המהירות שעבורו מיועד המתג הצנטריפוגלי. לכן, הרגולטורים האלקטרוניים נמצאים בשימוש יותר ויותר.

בווסתים אלקטרוניים (איור 17), למשל, EMF של פיתול האבזור משמש כאות משוב פרופורציונלי לערך האמיתי של מהירות הסיבוב. ככל שערך זה עולה, זווית הבקרה של הטריאק גדלה, מה שמוביל לירידה במהירות המנוע. דיוק הייצוב בשיטה זו הוא 10%. ישנן שיטות מורכבות יותר (אך גם יקרות יותר).

מנועי DC עם עירור מגנט קבוע

נכון לעכשיו, מנועים כאלה מיוצרים בעיקר עם מתח אספקה ​​של 12 וולט ומשמשים בכוננים למכוניות, מכונות כתיבה, ציוד רפואי וביתי.

מבנים מנועי מגנט קבוע הם מגוונים מאוד. זה נובע מדרישות הביצועים והעלות השונות של המנועים.

מיקרו מנועים חשמליים

איור 18א מציג את מרכיבי העיצוב של מנועים פשוטים וזולים עם מגנטים טבעתיים העשויים מתרכובות פריט (1 - מקטעי מגנט; 2 - רוטור; 3 - חבילת סטטור; 4 - קוטב; 5 - מגנט טבעת; 6 - מגנטיזציה רדיאלית; 7 - מגנטיזציה דימטרית; 8 - מגנט מלבני). מגנטים אלו ממוגנטים בכיוון רדיאלי או צירי. בית המנוע עשוי מחומר מגנטי רך למינציה, בצורת גליל או בצורת סיר מוארך. הדיור משמש לסגירת השטף המגנטי של מגנטים קבועים. חבילת הרוטור עשויה מיריעות פלדה חשמלית ללא תוספי סיליקון (עובי 1 מ"מ). הרוטור ממוקם במיסבים מיושרים עצמיים; הוא מכיל מספר קטן של חריצים, מה שמפחית את העלות של סלילה אבזור.

איור 18b מציג אלמנטים של עיצובים יקרים יותר של מנוע מגנט קבוע (כאשר 9 הם קטבים; 10 הם נעלי מוט). הם משתמשים בחומרים מגנטיים קשים אלניקו (Al, Ni, Co) ובמגנטים העשויים ממתכות אדמה נדירות. למנועים אלו גוף מסיבי, והרוטור עשוי מפלדה חשמלית איכותית. היעילות של מנועים כאלה עולה על 80%. הפעלת המנוע. אם מנוע DC מקבל כוח מסוללה, אז, במידת הצורך, לווסת את מהירות הסיבוב שלו, נעשה שימוש בווסתי דופק (איור 19, a, כאשר U הוא מתח האספקה; מתח אום; Ra, La ו-Ui הם, בהתאמה , התנגדות אקטיבית, השראות ופיתול אבזור EMF; Фр - שטף מגנטי של המוט).

איור 19b מציג את צורת המתח Um והזרם i(t) במנוע. מהירות המנוע עומדת ביחס ישר למחזור העבודה של פעימות המתח המופעלות באמצעות תיריסטור או טרנזיסטור חזק.

מיקרו מנועים חשמליים

מנוע ה-DC מופעל מרשת AC דרך מיישר המחובר באמצעות מעגל גשר חד פאזי (איור 20). במקרה זה, ניתן לשלוט במהירות הסיבוב באופן שתואר לעיל.

מיקרו מנועים חשמליים

אפשרות נוספת לשלוט במהירות היא שימוש במברשות בעלות מיקום מתכוונן ביחס לאבזור. ניתן לספק את מתח האספקה ​​למברשות הממוקמות על הנייטרלי הגיאומטרי (a-a) או לאחת המברשות הללו ומברשת נוספת a' (איור 21), הממוקמת בזווית β ביחס למברשת השנייה. בשני המקרים הללו, ליחס בין מהירויות המנוע יש את הצורה

n0/n = 2/(1 + cos β).

מנועי DC עם רוטור לא מגנטי. במנועי סרוו ובמנועים של התקני אוטומציה, דרישות מוגברות מונחות לעתים קרובות על ערכי קבועי זמן אלקטרומגנטיים או אלקטרומכניים, שצריכים להיות קטנים ככל האפשר. כדי לפתור בעיה זו פותחו שני סוגים של עיצובי מנוע: 1) חלולים או בצורת פעמון; 2) עם רוטור דיסק. הראשונים מיוצרים בהספק של 1 - 20 W, השני - בהספק של מעל 20 W.

מיקרו מנועים חשמליים

במנועים עם רוטור חלול, האחרון עשוי בצורה של זכוכית של חומר בידוד חשמלי סינתטי, שעל פני השטח שלו קבועה הפיתול (איור 22, שבו 1 - קומוטטור; 2 - מברשת; 3 - דיור; 4 - שכבה עליונה של הפיתול; 5 - שכבה תחתונה של הפיתול). הרוטור מסתובב בשדה המגנטי של מגנטים קבועים המותקנים על הסטטור ויוצרים מערכת עירור דו או ארבעה קוטבים.

מיקרו מנועים חשמליים

במנועים עם רוטור דיסק, לאחרון יש צורה של דיסק שעליו ממוקמים מגנטים טבעת או פלח, היוצר שטף מגנטי בכיוון הצירי (איור 23, שבו מברשת 1; 2 - מגנטים גליליים וטבעת; 3 - רוטור דיסק).

מיקרו מנועים חשמליים

ניתן למקם מגנטים משני צידי הדיסק הרוטור. במנועים בעלי הספק נמוך, הדיסק הרוטור עשוי מחומר בידוד חשמלי עם פיתול מודפס או מוטבע. המומנט על ציר המנוע כמעט ולא משתנה, מכיוון שהפיתול ממוקם באופן שווה סביב היקף הרוטור. לכן, מנועים כאלה מתאימים ביותר עבור כוננים חשמליים הדורשים שמירה על מהירות יציבה. מנועים אלה אינם דורשים את הקומוטטור המשמש במנועי DC קונבנציונליים מכיוון שהמברשות מחליקות על קצות המוליכים המודפסים המתפתלים. במנועים בעלי הספק גבוה יותר, משתמשים ברוטור עם פיתול מלא בתרכובת מיוחדת כדי להדק אותו לרוטור. למנועים כאלה יש עיצוב סעפת קונבנציונלי.

מנועי שסתומים

במיקרו-כוננים מודרניים, דרישות מחמירות יותר ויותר מוטלות למנועים. מצד אחד, הם חייבים להיות בעלי אמינות גבוהה ופשטות עיצוב של מנועים אסינכרוניים, מצד שני, פשטות וטווח גדול של בקרת מהירות עבור מנועי DC. מנועים עם מעגלי בקרה אלקטרוניים, או מנועים ללא מברשות, עומדים במלוא הדרישות הללו. יחד עם זאת, אין להם את החסרונות של מנועים אסינכרוניים (צריכת חשמל תגובתית, הפסדי רוטור) ומנועים סינכרוניים (פעימת מהירות סיבוב, אובדן סינכרון).

מנועי מיתוג הם מכונות DC ללא מגע הנרגשות על ידי מגנטים קבועים עם סטאטור בודד או רב מפותל. החלפת פיתולי הסטטור מתבצעת בהתאם למיקום הרוטור. מעגל הבקרה האלקטרוני כולל חיישני מיקום רוטור מיוחדים. מנועי שסתומים משמשים במכשירים ובמכשור באיכות גבוהה, למשל, בכוננים חשמליים של מקלטי קלטות ומקליטי וידאו, בציוד מדידה, וכן באותם כוננים חשמליים שבהם יש צורך להבטיח מיקום דיוק גבוה של הרוטור. ואלמנט העבודה הקשור. בתפקיד זה, הם מתחרים בהצלחה עם מנועי צעד.

במנועי DC לקומוטטור, לשטף המגנטי של העירור יש את אותו כיוון והוא נייח בחלל. כוח הממגנט של פיתול האבזור Θ2 ממוקם בזווית של 90 מעלות ביחס לשטף העירור המגנטי Ф1 (איור 24). הודות לקומוטטור, זווית 90° שומרת על ערכה גם כשהרוטור מסתובב.

מיקרו מנועים חשמליים

למנוע הרוטור יש מגנטים קבועים על הרוטור היוצרים שטף עירור מגנטי, וליפת האבזור ממוקמת על הסטטור (איור 25, a - במצב המקורי; b - כשהוא מסובב בזווית α). פיתול הסטטור מופעל בצורה כזו שבין כוח הממגנט שלו Θ1 לשטף העירור Ф2 הזווית נשמרת ב-90 מעלות. עם רוטור מסתובב, ניתן לשמור על מיקום זה בעת החלפת פיתולי הסטטור. במקרה זה, פיתולי הסטטור חייבים לעבור ברגעים מסוימים וברצף נתון.

מיקרו מנועים חשמליים

מיקום הרוטור נקבע, למשל, באמצעות חיישן הול. חיישן המיקום שולט על פעולתם של מתגים אלקטרוניים (טרנזיסטורים). לפיכך, ללא מעגל אלקטרוני, פעולה של מנוע שסתום בלתי אפשרית. ככל שמספר פיתולי הסטטור עולה, המורכבות של מעגל הבקרה האלקטרוני עולה. לכן, מנועים כאלה משתמשים בדרך כלל לא יותר מארבע פיתולים. עיצובי מנוע זולים מכילים סלילה בודדת.

הדיאגרמה של מנוע מפותל יחיד מוצג באיור 26, א. יש פיתול אחד 1 על הסטטור, המחובר למתח האספקה ​​באמצעות טרנזיסטור VT1 (איור 26b). רוטור המנוע עשוי ממגנט קבוע ובעל זוג עמודים אחד. אות הבקרה לבסיס הטרנזיסטור מסופק על ידי חיישן הול HG. אם החיישן הזה נכנס לשדה מגנטי, למשל, מגנט נוסף, אז מופיע מתח Un במוצא שלו, שמדליק את הטרנזיסטור. הטרנזיסטור יכול להיות רק פתוח או רק סגור.

מיקרו מנועים חשמליים

איור 27,a מציג את המיקום של חיישן הול ומגנט נוסף (חתך לאורך הציר), ואיור 27,b - על פני הציר. חיישן הול מגיב לקוטב הצפוני של המגנט הנוסף (N).

מיקרו מנועים חשמליים

איור 28a מציג את תרשים העיצוב של מנוע דו-מתפתל.

מיקרו מנועים חשמליים

לסטטור יש שתי פיתולים 1 ו-2, שדרכם זורמים זרמים של סימנים מנוגדים, או שלפיתולים יש כיווני פיתול מנוגדים. הפיתולים מוחלפים באמצעות טרנזיסטורים VT1 ו-VT2 (איור 28b) בתורם. לשם כך, חיישן הול חייב להיות בעל שתי יציאות, באחת מופיעה פולס כאשר הקוטב הצפוני של מגנט נוסף עובר, ומצד שני - כאשר הוא עובר את הקוטב הדרומי. מצב זה יכול להיות מיושם גם במנוע מפותל יחיד, אבל בשביל זה אתה צריך שני מקורות כוח ושני טרנזיסטורים. במקרה זה, הם מדברים על מנוע מתפתל יחיד עם ספק כוח דו קוטבי.

איור 29א מציג תרשים של מנוע תלת-פתיל. לסטטור שלו שלוש פיתולים (1, 2, 3), הממוקמים לאורך היקפו בזווית של 120 מעלות זה לזה. כל אחד מהפיתולים מחובר למקור הכוח באמצעות מתג טרנזיסטור נפרד. שלושה חיישני הול משמשים לשליטה בטרנזיסטורים. זרם זורם דרך כל פיתול במשך שליש מהתקופה. לזרם הדופק הזה יש מרכיב קבוע, שאינו יוצר מומנט, אלא מגביר את הפסדי החימום של הפיתולים. ניתן להפעיל מנוע תלת-פתיל באמצעות מעגל גל מלא, המכיל שישה טרנזיסטורים (איור 29, ב).

מיקרו מנועים חשמליים

מנוע עם ארבעה פיתולי סטטור הוא זול יחסית מכיוון שהוא משתמש רק בשני חיישני הול עם ארבעה טרנזיסטורים, מה שמפשט את מעגל הבקרה. פיתולים 1-4 (איור 30, א, ב) ממוקמים על הסטטור בזווית של 90 מעלות. חיישני הול נרגשים מהמגנטים הקבועים של רוטור המנוע. ישנן שתי דרכים לשלוט במנוע: עם 90 מעלות ו-180 מעלות. עם התמורה של 90 מעלות, זרם זורם רק בפיתול אחד מתוך ארבע בכל זמן נתון.

מיקרו מנועים חשמליים

מעגל הבקרה של המנוע מוצג באיור 31, ומיקום מגנטי הבקרה וחיישני הול מוצג באיור 32. עם סידור זה, הטרנזיסטורים מופעלים בסדר הבא: VT1, VT3, VT2, VT4.

מיקרו מנועים חשמליים

מיקרו מנועים חשמליים

עם תנועה של 180 מעלות, עיצוב המנוע זהה, אבל בכל אחת מארבע הפיתולים הזרם זורם במשך חצי מחזור, מה שמוביל לזרמים חופפים בפיתולים. חיישני הול אינם פועלים ממגנטים קבועים, אלא מרוטור ממוגנט. לכן, צורת מתח המוצא של חיישני הול היא קוסינוס, והטרנזיסטורים VT1-VT4 פועלים לא במצב פולס, אלא במצב ליניארי. מצב מיתוג 180 מעלות יכול להיות מיושם גם במנוע דו-מתפתל אם שני טרנזיסטורים עם שני מקורות כוח מחוברים למעגל של כל פיתול.

כדי לשמור על ערך נתון של מהירות הסיבוב של מנוע שסתום, אתה יכול להשתמש בתרשים באיור 33.

מיקרו מנועים חשמליים

EMF של מתפתל הסטטור, שהוא פרופורציונלי למהירות הרוטור, משמש כאות משוב. מעגל בחירת מתח מרבי מורכב באמצעות דיודות. מבין ארבע הדיודות, רק אחת פתוחה, שכרגע יש לה את המתח הגבוה ביותר. התוצאה היא מיישר ארבעה פאזי, מרכיב ה-DC שלו במתח המוצא פרופורציונלי למהירות הסיבוב. בכניסה של טרנזיסטור VT6, מחובר קבל C6, אשר מחליק את האדוות של המיישר. ככל שמהירות הסיבוב עולה, הזרם של הטרנזיסטור VT6 גדל, מה שמוביל לירידה בזרם בטרנזיסטור VT5, כלומר הזרם מהיציאות של חיישני ההול לטרנזיסטורים VT1-VT4 יורד. זה מוביל לירידה במהירות המנוע.

מנועי צעד

ישנם מכשירים ומכשירים רבים שבהם הכונן החשמלי מופקד על המשימה של מיקום מהיר ומדויק של יחידה מסוימת או אלמנט עבודה. במקרים אלה, נעשה שימוש במנועים חשמליים עם תנועת רוטור דיסקרטית (שלבית). מנוע הממיר דחפים חשמליים למכניים נקרא מנוע צעד.

מיקרו מנועים חשמליים

בנוסף למנוע הצעדים, הכונן החשמלי הצעד כולל יחידת בקרה אלקטרונית (איור 34), כאשר 1 הוא מצביע הסט; 2 - מעגל בקרה; 3 - יחידה אלקטרונית או מעבד מיקרו; 4 - מתג; 5 - בלוק כוח; 6 - ספק כוח; 7 - מנוע). מנועי צעד פועלים בעיקר על פי העיקרון של מנוע סינכרוני, ולכן יש להם גם חסרונות דומים - אפשרות לנפילה מסנכרון ונטיית הרוטור להתנוד בזמן ביצוע צעד.

בנייה. מנוע צעד מורכב ממספר מנועים, שלפיתוליהם יש כיווני סלילה קדימה ואחורה. מכיוון שהפיתולים מפוזרים באופן שווה סביב היקף הסטטור, הרוטור עוקב אחר הפיתולים המתחלפים ברצף (איור 35). הרוטור עשוי מחומר קשיח מגנטית או רך מגנטית, כמו גם שילוב של שניהם. בשני המקרים האחרונים, יש שיניים על הרוטור. באיור 35, b, לכל חלק של הרוטור יש ארבע שיניים. עם מספר m חבילות ומוטות 2p, הרוטור עושה z שלבים z = 2pm לכל סיבוב. מספר הצעדים קובע את גודל הצעד לאורך הזווית αt; = 2p/z. לתכנון באיור 35b יש m = 3 ו-2р = 4, המתאים ל-z = 12 ו-α = 30°.

מיקרו מנועים חשמליים

מצב ההפעלה עם החלפת פיתולים בודדים נקרא מצב צעד מלא. עם זאת, ניתן להפעיל בו זמנית שתי פיתולים צמודים בעיצוב של איור 35, א. במקרה זה, הרוטור מסתובב חצי צעד. מצב זה נקרא מצב צעדים חלקיים. במקרה זה, יש להכניס את מקדם k לביטוי עבור z, תוך התחשבות במצב הפעולה של המנוע. עבור מצב הצעד המלא k = 1, עבור מצב הצעד השברי k = 2. שבר של הצעד מאפשר לך להפחית את מספר הפיתולים, לפשט את מעגל הבקרה ולהפחית את העלות של הכונן החשמלי.

בנוסף להגדלת מספר הפיתולים, ניתן להפחית את הגובה על ידי הגדלת מספר המוטות או שיני הרוטור. במקרה זה, דרישות מוגברות מונחות על דיוק ייצור הרוטור. בנוסף, הרבה יותר קשה למגנט רוטור רב קוטבי. לכן, לא רק הרוטור, אלא גם הסטטור עשוי עם גלגלי שיניים (איור 36).

מיקרו מנועים חשמליים

לסטטור ולרוטור יש כמה הבדלים במספר השיניים. שיני הרוטור ה"נוספות" ממוקמות בין עמודי הסטטור. בתכנון זה ניתן גם ליישם מצבי צעד מלא וחלקי. אם זרמים בעלי ערך מסוים מועברים דרך סלילה הסטטור, אז באופן עקרוני ניתן להשיג כל שלב, אבל זה יוביל לסיבוך משמעותי של יחידת הבקרה. ניתן להשתמש בתיבות הילוכים גם כדי להפחית את הגובה. במקרה זה, המומנט על פיר המנגנון המונע לסיבוב גדל ומומנט האינרציה שלו יורד, והחיכוך בתיבת ההילוכים עוזר לבלום את התנודות של רוטור מנוע הצעד. אבל השימוש בתיבת הילוכים מוביל לעלייה בשגיאת הצעד.

מנוע עם רוטור מגנט קבוע נקרא מנוע רוטור אקטיבי (מנוע PM). מנוע שהרוטור שלו עשוי מחומר מגנטי רך נקרא מנוע רוטור סריג (VR motor). מנוע זה חייב להיות בעל שלוש פיתולים לפחות, בעוד שבמנוע PM די בשתי פיתולים. בנוסף, ישנם עיצובים המשלבים את התכונות של מנועי רוטור אקטיביים ותגובתיים. בעיצובים היברידיים אלה, לרוטור המגנט הקבוע יש גם שיניים.

השוואה בין שלושה סוגים של מנועי צעד מובאת בטבלה 1

לוח 1
מיקרו מנועים חשמליים

מנועי צעד יכולים לספק לא רק תנועה סיבובית, אלא גם תנועה מתרגלת של מנגנון ההנעה החשמלית. מנועי צעד כאלה נקראים ליניאריים. הם משמשים, למשל, למיקום מכשירים שונים במישור XY, כאשר תנועה לאורך כל קואורדינטה מתבצעת באמצעות סלילה נפרדת. בנוסף למנועי צעד ליניאריים אלקטרומגנטיים, ישנם מנועי צעד פיזואלקטריים. איור 37א מציג תרשים של מנוע כזה. העיצוב שלו כולל שני אלקטרומגנטים M1 ו-M2 (1), שיכולים להחליק לאורך קרן פלדה 4, וכבל פיזואלקטרי 3.

מיקרו מנועים חשמליים

עיצוב הכבל הפיאזואלקטרי מודגם באיור 37, ב. אם מתח מופעל על אלקטרודות 2, אז בהתאם לקוטביות שלה, האלמנטים של כבל 5 ידחסו או יימתחו. כאשר מתח מופעל על פיתולי האלקטרומגנטים, הם יתקבעו אל קרן הפלדה. איור 37,c מציג את רצף פולסי המתח המסופקים לפיתולי האלקטרומגנטים ואל האלקטרודות של הכבל הפיאזואלקטרי, וכן את תהליך הנעת האלקטרומגנטים.

מעגלי בקרה. איור 38 מציג מעגלי בקרה למנועי צעד, בהם מיושמות שתי שיטות בקרה עיקריות - חד קוטבי וביפולארי. עם בקרה חד-קוטבית (איור 38, א), נעשה שימוש במנוע צעד דו-חבילות, על כל חבילה של סטטורים A ו-B מהם יש שתי פיתולים A1, A2 ו-B1, B2. הפיתולים של כל אריזה יוצרים זוג קטבים ויוצרים כוח מגנט של סימנים שונים.

מיקרו מנועים חשמליים

איור 39 מציג את דיאגרמת החיבור של מנוע עם רוטור היברידי. פיתול הטבעת של כל חבילת סטטור עם מוטות בצורת טפרים מכיל שני חצאי פיתולים.

מיקרו מנועים חשמליים

מעגל הבקרה באיור 38a הוא פשוט, אך במקביל השימוש במנוע מתדרדר, מכיוון שרק אחד משני פיתולי הסטטור פועל. עם בקרה דו-קוטבית (איור 38, ב), השימוש במנוע גדל, אם כי באותו זמן מעגל הבקרה הופך מסובך יותר. לכן, שיטת בקרה זו משמשת במנועים חשמליים עם דרישות מוגברות לפרמטרים של משקל וגודל.

שליטה מוטורית

המשוואות המתארות את המנוע עבור כל שלב הן כדלקמן:

Vm = Rm Im + Em;

Em = K1w;

M = K2אני

כאשר Vm הוא המתח המסופק; Im - צריכה נוכחית; Em - מתח אינדוקציה עצמית; Rm - התנגדות מתפתלת; M מומנט כוח על הפיר; w היא מהירות הסיבוב הזוויתית של הרוטור; ל1 וק2 - מקדמי מידתיות.

לפיכך, עבור כל שלב של המתח המסופק, המנוע מיוצג על ידי מעגל שווה ערך המורכב מנגד ומקור מתח המחוברים בסדרה. הנגד מייצג את ההתנגדות של הפיתולים, מקור המתח מייצג את מתח האינדוקציה העצמית של הפיתולים (איור 40).

מיקרו מנועים חשמליים

המנועים פועלים באחד משני מצבים. במצב הראשון, מהירות המנוע נקבעת לפי תדירות המתח המסופק לו. במצב השני, המנוע עצמו, על ידי החלפת פיתולים עם מברשות או החלפת פיתולים על סמך אותות מחיישני מיקום, קובע את מהירות הסיבוב בהתאם למתח המופעל והעומס על הציר. שליטה במנועי DC מסתכמת באספקת המתח הנדרש של קוטביות נתונה, שכן ערך המתח קובע את המהירות, והקוטביות קובעת את כיוון הסיבוב. מעגל שלב מוצא טיפוסי ופעולת פקודות הבקרה מוצגים באיור 41.

מיקרו מנועים חשמליים

מעגל הבקרה שולח אותות F (קדימה) - קדימה ו-R (לאחור) - אחורה. כאשר האותות הללו מופעלים, הקוטביות של המתח המופעל על המנוע משתנה. אם הפקודות הללו מופעלות בו-זמנית (F = R = 1) או מוסרות (F = R = 0), אזי המנוע פועל או במצב בלימה או במצב עצירה. ההבדל ביניהם הוא שבמצב בלימה המנוע כמעט קצר. במצב עצירה, המנוע פועל בתנאים קרובים לסרק, כלומר. מסתובב על ידי אינרציה. המנוע נעצר במהירות הגבוהה ביותר בעת בלימה, מכיוון שהאנרגיה הקינטית האצורה ברוטור מתפזרת בהתנגדות המתפתלת.

כפי שניתן לראות באיור 41, המתח המופעל על המנוע אינו יכול להיות גדול מהמתח בפין Vc (בקרת מתח). המתח בפין זה אינו ליניארי, אלא קשור באופן מונוטוני למתח המנוע, ולכן הוא משמש לבקרת מהירות.

איור 42 מציג את השימוש במיקרו-מעגל ROHM BA6219B כדי לשלוט במנוע ה-DC של ציר ההנעה של הוידיאו. כאן, כמו לעיל, הפקודות F ו-R מציינות את כיוון הסיבוב. הם מסופקים ממחשב מיקרו השולט על מנגנון הטייפ, מתח הבקרה Vc נוצר במעבד הסרוו

מיקרו מנועים חשמליים

בקרת מנוע צעד

עבור מנוע צעד, סיבוב בזווית מינימלית (צעד) מתבצע כאשר הפאזה של מתח האספקה ​​משתנה. עבור מנוע עם p זוגות קטבים, הצעד שווה ל-π/(np). לנוחות של ציון מספר השלבים בקוד בינארי, מספר הפיתולים נבחר שווה בחזקת 2 (בדרך כלל 4). מתחי הגל הנוסעים היוצרים את השדה המגנטי המסתובב נוצרים מאותות המסופקים דיגיטלית לכניסה של מעגל הבקרה. תכונה של פעולת מנוע צעד היא שאחרי הפנייה לזווית נתונה, הרוטור חייב לשמור על מיקומו התפוס, כלומר. הזרם חייב לזרום דרך הפיתולים. לכן, הפיתולים מופעלים על ידי זרם ולא על ידי מתח. גרסה ויזואלית של שלב הפלט של מעגל הבקרה של מנוע הצעד מוצגת באיור 43.

מיקרו מנועים חשמליים
(לחץ להגדלה)

האותות הדיגיטליים D0 ו-D1, שמהם נוצרים מתחי הגל הנוסעים, נוצרים על ידי מונה היפוך CT2. פקודת הכתיבה WR טוענת את המונה במספר הצעדים NS. המונה סופר עד שתכולתו שווה לאפס. ברגע זה, אפס מופיע ביציאת ההעברה P, והספירה נעצרת, מכיוון שהאות P סוגר את השסתום המספק פולסים של תדר הצעד FS לכניסת הספירה של המונה. תדר הקצב נוצר בדרך כלל מתדר השעון על ידי מונה או טיימר. האות FR מציין את כיוון הספירה ולכן את כיוון הסיבוב של המנוע. האות STOP משמש לעצירת המנוע.

למעגלי בקרה מעשיים יש לוגיקת בקרה נרחבת יותר, שלב פלט מגשר, ובדרך כלל מכילים מגביל זרם רוחב דופק. לוגיקה הבקרה מתווספת בדרך כלל עם אותות עיכוב וסיבוב פאזה. שלב פלט גשר מותקן כדי לשנות את כיוון הזרם בפיתול המנוע כאשר הוא מופעל ממקור חד קוטבי. פקודת סיבוב הפאזה משנה את כיוון הזרם: בהתאם לערכו פועלים הטרנזיסטורים של אחד מהאלכסונים של שלב הפלט בלבד. מגביל זרם רוחב הדופק משמש להפחתת ההספק המופץ על ידי שלב הפלט.

העיצוב של מעגל בקרת מנוע צעד טיפוסי מוצג באיור 44 (שלב פלט אחד בלבד).

מיקרו מנועים חשמליים

כניסת בקרת הקוטביות P פותחת את השסתום G1 או G2, כך שהאות הדיגיטלי מכניסת IN1 (כניסת שלב 1) פותחת את הטרנזיסטורים של אחד מאלכסוני הגשר בלבד: T1, T4 ב-P = 1 ו-T2, T3 ב-P = 0. קוטביות המתח משתנה בהתאם, מוחלת על פיתול המנוע. מגביל רוחב הפולסים מורכב מנגד למדידת זרם, משווה וטיימר. הטיימר מורכב מדיודה, מעגל RC והדק של שמיט. המגביל מייצב את הזרם בפיתול ברמה Imax =Vref/Rs כדלקמן. הבה נניח שברגע נתון בזמן P = 1, IN1 = 1, Q = 1 (הקבל של מעגל הטיימר RC פרוק), המתח על פני הנגד Rs מדידת הזרם קטן מ-Vref: IL Rs < Vref (IL הוא הזרם דרך השראות המתפתל). במקרה זה, הטרנזיסטורים T1 ו-T4 פתוחים, וה-IL הנוכחי גדל בהדרגה ל-Imax. לאחר הפעלת המשווה, הקבל של מעגל הטיימר RC ייטען דרך דיודה D. במשך הזמן Tm (משך פריקת הקבל), הטרנזיסטורים T1 ו-T4 ייסגרו. במהלך זמן זה, מתח של קוטביות הפוכה מופעל על הפיתול, והזרם יורד בכמות dI = VL(Tm/L). VL = Vm - מתח על הפיתול, L - השראות של פיתול המנוע. לאחר סיום פעימת הטיימר, הטרנזיסטורים T1 ו-T4 ייפתחו, והקוטביות של המתח על הפיתול תשתנה שוב. הזרם בפיתול יתחיל לעלות שוב, והוא יגדל בכמות dI כמעט באותו זמן Tm, שכן במהלך ירידת הזרם המתח על הפיתול כמעט זהה לזה בזמן העלייה. לכן, הזרם הממוצע Iw בפיתול הוא Iw = Imax - dI/2.

ניתן להגדיר את מנוע הצעד לפעול במצב גלגל חופשי, ואז מהירותו תיקבע על פי המתח המופעל והעומס על הציר. לשם כך, יש צורך שהפולסים שמהם נוצרים מתחי הגל הנוסעים נוצרים כפונקציה של זווית הסיבוב של הרוטור, כלומר. עמדתו. התכנון והתפעול של מעגל הבקרה של מנוע הצעד במצב גלגל חופשי מוצגים באיור 45.

מיקרו מנועים חשמליים

לשם הבהירות, למנוע המדובר יש זוג אחד של מוטות רוטור ושתי פיתולי סטטור. הפיתולים מחוברים באמצעות נגדים מגבילי זרם, המתחים מהחיישנים מסופקים לכניסות הטריגרים של שמיט. איור 45,c מציג את כל ארבעת השילובים האפשריים של סימני זרם בפיתולים ומצבי הרוטור המתאימים. הם ממוקמים בזווית של 45 מעלות לאנך, בדיוק מול חיישני המיקום. כאשר הרוטור נמצא בקרבת החיישן, הדק המתאים מופעל, כתוצאה מכך, מסופק זרם לפיתולים המושך את הרוטור לחיישן הבא בכיוון הסיבוב. כאשר מסתובבים בכיוון שלילי (בכיוון השעון), מגע המתג מורם למעלה (FR = 1), מתח V1 מחליף זרם I1 בפיתול 1, V0 - זרם I0 בפיתול 0. במצב ההתחלתי, כאשר לא זורם זרם דרך פיתולים, הרוטור נמשך מוט לליבה של אחד הסלילים, כלומר. תופסת מיקום בזווית של 0 או 90 מעלות לאנך.

כאשר הכוח מופעל, הטריגרים יוגדרו למצבים מסוימים, והרוטור יטה לתפוס את המיקום המתאים. במקביל, הוא יגיע או יעבור ליד החיישן, ויגרום להדק המתאים להיזרק, ולאחר מכן הרוטור יתחיל להסתובב באופן אחיד. שימו לב שהליך ההפעלה המתואר ובמיוחד ההתחלה הוא אמין אם החיישנים מייצרים מתח רק לפי מיקום, ללא השפעת מהירות הרוטור. החיישנים הפשוטים והאמינים ביותר בעלי תכונות אלו הם חיישני Hall, וזו הסיבה שהם החליפו למעשה את כל סוגי החיישנים האחרים המשמשים במנועים.

לרשמקול יש בדרך כלל מנוע DC אחד, שאינו משנה את כיוון הסיבוב. לרובם המוחלט של מכשירי ההקלטה יש מנוע עם רוטור בעל שלושה קוטבים, שתפעולו ועיצובו מוצגים באיור 45.

מיקרו מנועים חשמליים

הדרישות ליציבות המהירות מתקיימות על ידי מעגל מייצב הפועל על ידי מדידת מתח ההשראה העצמית של המנוע. מתח זה עומד ביחס ישר למהירות הסיבוב ולכן יכול לשמש כחיישן מהירות. מעגל הייצוב חייב לשמור על מתח ההשראה העצמי שווה לזה שצוין.

איור 46 מציג את אחת הדיאגרמות החזותיות ביותר שמיישמות רעיון זה. בתכנית זו, ייצוב מהירות מתבצע על ידי השוואת המתחים על המנוע והדגם שלו. המנוע מיוצג על ידי נגד Rm ומקור מתח Em. הדגם מורכב מנגד R2 ומקור מתח בקרה Vc. הנגד R2 מייצג את התנגדות המנוע; Vc הוא מתח האינדוקציה העצמית שצוין. נגדים R1, Rm, R2, R3 יוצרים גשר למדידת ההבדל במתחים Vc ו-Em. עם רווח גדול מספיק, אנו יכולים להניח V1 = V2, והמנוע יסתובב במהירות נתונה w0 ללא קשר לעומס על הציר שלו.

מיקרו מנועים חשמליים

איור 47 מציג תרשים בלוקים של המעגל המשולב Toshiba TA7768F, שבו מתח הייחוס מופחת ישירות ממתח המנוע. כדי להשתמש במיקרו-מעגל זה, אתה צריך לדעת את יחס ההתנגדות של נגדים R1/R2.

מיקרו מנועים חשמליים

עבור מהירות קבועה, מעגל שלושת הפינים הפופולרי ביותר (איור 48). בו, זרם kIm מסופק לנגד R1 דרך מראה זרם, פרופורציונלי לזרם Im הזורם דרך המנוע. הזרם בנגד R2 והזרם הנצרך על ידי מעגל הבקרה זורמים גם הם דרך הנגד R1, ולכן זרם המנוע חייב להיות גדול מספיק כדי להיות זניח.

מיקרו מנועים חשמליים

בטייפ עם תנועת טייפ הפוכה, יש צורך לייצב את מהירות סיבוב המנוע בשני הכיוונים. לשם כך, מייצב קונבנציונלי מתווסף עם מתג לחיבור המנוע בקוטביות מסוימת.

בעת הגדרת המעגלים המתוארים, בחר תחילה נגד המדמה את ההתנגדות של פיתולי המנוע, ממצב של השפעה מינימלית של העומס על מהירות המנוע. לאחר מכן נבחר נגד שקובע את מהירות הסיבוב. המנוע של פיר ההנעה של הוידיאו משמש רב-פאזי כדי להפחית את חוסר אחידות הסיבוב שלו, ומתחים סינוסואידים מסופקים לפיתולים. ברוב המוחלט של המקרים, נעשה שימוש במנועים תלת פאזיים עם חיישני הול. מבנה המנוע מוצג באיור 49, א. פעולתו זהה לזו של מנוע צעד.

מיקרו מנועים חשמליים

המעגל באיור 49a מורכב משלושה בלוקים (ערוצים) זהים, שבכל אחד מהם נוצר מתח V לליפוף הפאזה שלו. הבלוק מורכב מחישן, טריגר שמיט, דרייבר ושלב פלט. למנוע יש רוטור דו-קוטבי, הפיתולים ממוקמים מול החיישנים. ברגע המוצג באיור 49, א, הקוטב הצפוני של הרוטור ממוקם בחיישן שלב A, כלומר. עד לנקודת זמן זו, זרם זרם דרך הפיתול של שלב A, ומושך אליו את עמוד הרוטור. כאשר הרוטור מתקרב לחיישן שלב A, המתח המושרה בו זורק את ההדק של שלב A. זריקת הדק גורמת לספק זרם לשלב אחר של הפיתול בהתאם לכיוון הסיבוב: כדי שהרוטור יסתובב נגד כיוון השעון, זה יש צורך לספק זרם לליפוף של שלב C, וכדי שהוא יסתובב עם כיוון השעון - לתוך פיתול שלב B. דיאגרמת התזמון של הפעולה מוצגת באיור 49, ב.

מהירות הסיבוב של גל ההינע מיוצבת על סמך דחף מיתוג הראש, מדויק לשלב. דופק מיתוג הראש הוא דופק תדר מסגרת סימטרי, הקשור באופן ייחודי לשדות המסגרת. בעת ההקלטה מופעל דופק על ראש הבקרה, ובמהלך ההשמעה הוא נקרא ממנו. דיאגרמת הבלוק של בקרת מנוע גל ההינע מוצג באיור 50.

מיקרו מנועים חשמליים

חיישן המהירות הוא דיסק עם שיניים המותקן על רוטור המנוע וחיישן Hall הממוקם על הסטטור. תדירות פעימות המתח ביציאה של חיישן הול עומדת ביחס ישר למהירות הרוטור. האות מחיישן המהירות מוגבר, מוגבל ומוזן לגלאי תדר (FR) ופאזה (PD). אותות המוצא של הגלאים מסוכמים ומוזנים לשלב הפלט. כמו כן נשלחות אליו פקודות בלימה וכיוון סיבוב. מתח שלב המוצא מסופק למנוע.

מעגלים משולבים בקרת מנוע כוללים רק יחידות בודדות של דיאגרמת הבלוק באיור 50. לרוב, הוא כולל שלב פלט ומגבר חיישן מהירות, מכיוון שהם מחוברים ישירות למנוע.

איור 51,a מציג את דיאגרמת הבלוק של המיקרו-מעגל KA8329 (סמסונג), ואיור 51,b מציג את ה-HA13406W (Hitachi).

מיקרו מנועים חשמליים
(לחץ להגדלה)

חישוב מנועים חשמליים

דירוגי המנוע הם הספק, מהירות סיבוב ומתח. כוח המנוע מתבטא בוואטים. זה לא כוח הנצרך מהמקור, אלא כוח מכני על הפיר. בחירת הכוח תלויה במטרת המנוע. אז, עבור צעצועים ודגמים חשמליים, הספק של עד 3 W מספיק, עבור מאוורר קטן - 10-15 W, עבור מסור עגול - מאות וואט. כוח המנוע קשור קשר הדוק למהירות הסיבוב.

עבור הספק נתון, ככל שמהירות המנוע גבוהה יותר, כך גודלו קטן יותר ופחות חומרים נדרשים. ניתן לעצב מנועים מוברש DC ו-AC לכל מהירות סיבוב (אפילו עד 10000 סל"ד). אבל, בהתבסס על התנאים לפעולה אמינה של המברשות על הקומוטטור, לא מומלץ לבנות מנועים עם מהירות סיבוב של יותר מ-5000 סל"ד.

עבור מנועים אסינכרוניים מכל הסוגים, מהירות הרוטור תלויה בתדירות זרם החילופין, שנשאר קבוע. עבור מנועים דו-קוטביים, המשמשים לרוב, המהירות הסינכרונית בתדר של 50 הרץ היא 3000 סל"ד (בהתחשב בהחלקה - 2900 סל"ד). רק לעתים נדירות משתמשים במהירויות סיבוב כאלה ישירות; בדרך כלל מותקנת תיבת הילוכים בין המנוע למנגנון המונע.

מתח המנוע נקבע על ידי ספק הכוח. מנוע חשמלי לרכב, למשל, מסתמך על מתח המצבר.

החישוב של מנועי DC מתחיל בקביעת שני ממדים עיקריים: קוטר ואורך האבזור. מידות אלו נכללות בנוסחה

D2l = Pa 109/1,1 AS B n (ס"מ3), (אחד)

כאשר D הוא קוטר העוגן, ס"מ; l - אורך עוגן, ס"מ; Pa - כוח עיצוב, W; AS - עומס אבזור ליניארי, A/cm; B - אינדוקציה מגנטית במרווח האוויר, G; n - מהירות סיבוב מדורגת, סל"ד.

הצד השמאלי של הנוסחה (1) הוא פרופורציונלי לנפח האבזור. כפי שניתן לראות מהצד הימני של (1), נפח האבזור הוא פרופורציונלי להספק המנוע Pa וביחס הפוך למהירות הסיבוב n. מכאן נוכל להסיק שככל שמהירות הסיבוב של אבזור המנוע גבוהה יותר, כך ממדיו קטנים יותר, והממדים של חלקי המנוע הנותרים תלויים במידות האבזור.

כוח מנוע מדורג

Pa = EI = P(1 + 2y)/3y (W), (2)

כאשר E הוא EMF המושרה בפיתול האבזור כאשר הוא מסתובב בשדה מגנטי; I הוא הזרם שצורך המנוע מהמקור, A; P - כוח מנוע מדורג, W; y היא יעילות המנוע, שאת ערכה ניתן לקבוע מאיור 52 (כפי שניתן לראות מהעקומה, ערך היעילות יורד בחדות ככל שהספק המנוע יורד). הספק המנוע המחושב תמיד גדול מההספק הנקוב.

מיקרו מנועים חשמליים

צריכת זרם מנוע

I = P/U y (A), (3)

כאשר U הוא המתח הנקוב.

בואו נקבע את EMF E:

E = Pa/I (B). (4)

עומס אבזור ליניארי

AS = NI/2πD (A/cm). (5)

בנוסחה (5), N מציין את מספר המוליכים של פיתול האבזור, השניים במכנה מראים שסך זרם האבזור I מסתעף בין שני מוליכים של הפיתול, המכפלה πD הוא היקף האבזור.

עומס ליניארי AS ואינדוקציה מגנטית במרווח האוויר B נקראים עומסים אלקטרומגנטיים. הם מראים עד כמה המנוע טעון חשמלית ומגנטית. ערכים אלה לא צריכים לחרוג מגבול מסוים, אחרת המנוע יתחמם יתר על המידה במהלך הפעולה.

חימום המנוע תלוי לא רק בעומסים אלקטרומגנטיים, אלא גם בזמן הפעולה. חלק מהמנועים פועלים לפרקי זמן ארוכים ללא עצירה (מנועי מאווררים). מנועים אחרים פועלים לסירוגין, במהלכם יש להם זמן להתקרר (מנועים של שואבי אבק, מקררים). פעולת מנוע לסירוגין נקראת פעולה לסירוגין.

ניתן לקבוע את העומס הליניארי והאינדוקציה המגנטית באמצעות איור 53 ו-54 (כאשר הציר האופקי מציג את ההספק הנקוב חלקי מהירות הסיבוב המדורג, לדוגמה, עם הספק של 15 W ומהירות של 3000 סל"ד, אתה צריך קח את המספר 5 על ציר האבשיסה).

מיקרו מנועים חשמליים

מיקרו מנועים חשמליים

נעבור לנוסחה (1). בו, קוטר ואורך העוגן קשורים זה לזה ביחס מסוים. נסמן את היחס l/D = k. הערך של k עבור מנועים קטנים נע בין 0,7 ל-1,2. אם נדרש מנוע עם אורך קצר יותר אך קוטר גדול יותר, אז בחר k = 0,7. להיפך, אם המנוע צריך להיות ממוקם בצינור בקוטר קטן, אז k = 1,2 נבחר. על ידי הכנסת היחס l/D = k לתוך (1), אנו משתחררים מ-l אחד לא ידוע, והנוסחה (1) לובשת את הצורה הבאה:

D = (Pa 109/1,1k AS B n)1/3 (ס"מ). (6)

לאחר חישוב הערך של D, נמצא את l דרך מקדם k. לפיכך, הממדים העיקריים של המנוע נקבעים. עכשיו בואו נחשב את פיתולי האבזור. כדי לעשות זאת, אתה צריך לקבוע את השטף המגנטי של המנוע. אם ההשראה המגנטית במרווח האוויר מוכפלת בשטח שדרכו חודרים קווי המתח אל האבזור, נקבל את שטף המנוע

Ф = B atl, (7)

כאשר t היא חלוקת הקוטב, כלומר. חלק מהיקף האבזור לכל מוט. במנוע דו-קוטבי t = πD/2. מקדם a נלקח בדרך כלל שווה ל-0,65. הערך של B נמצא מהגרף באיור 54. מספר מוליכי האבזור נקבע על ידי הנוסחה

N = E 60 108/F n. (8)

מספר המוליכים אינו יכול להיות מספר שלם כלשהו. המוליכים המתפתלים של האבזור צריכים להיות מחולקים באופן שווה בין חריצי האבזור. מספר החריצים Z נקבע מהקשר Z = 3D. מומלץ לקחת את המספר האי זוגי הקרוב. מספר המוליכים בחריץ Nz = =N/Z חייב להיות זוגי על מנת ללפף את הפיתול בשתי שכבות. בחירה זו תומחש בדוגמה.

ניתן לקבוע את החתך של החוט עבור מתפתל האבזור S על ידי חלוקת הזרם במוליך I בצפיפות הזרם g: S = I/2g. כדי לבחור את צפיפות הזרם, תוכל להיות מונחה על ידי עקומה 1 באיור 55.

מיקרו מנועים חשמליים

סעיף זה הוא ראשוני. באמצעות ספר עיון (לדוגמה, "רכיבי רדיו וחומרים", עמ' 8), אתה צריך למצוא את החתך של חוט סטנדרטי הקרוב ביותר לזה המחושב. באותה טבלה נמצא את קוטר החוט ד.

עכשיו בואו נקבע את גודל החריץ. החתך W שלו, הנדרש כדי להכיל את החוטים המתפתלים,

W=d2 Nz/Kz (מ"מ2). (9)

מקדם Kz נקרא מקדם מילוי החריצים. זה מראה עד כמה המנצחים ממלאים את החריץ בחוזקה. בעת החישוב, אתה יכול לקחת

Kz = 0,6-0,7.

בעת ביצוע עוגן, חתך החריץ חייב להיות גדול אף יותר מאשר לפי נוסחה (9), שכן הוא עדיין חייב להכיל שרוול מבודד 2 בעובי 0,2 מ"מ וטריז 3 עשוי קרטון בעובי של 0,3 מ"מ (איור 56).

מיקרו מנועים חשמליים

השטח התפוס על ידי השרוול הוא

Sg = p tg (mm2), (10)

כאשר p הוא היקף החריץ, מ"מ; tg - עובי שרוול, מ"מ.

אזור טריז

Sk = hk bk (mm2), (11)

כאשר hk הוא עובי הטריז, מ"מ; bк - רוחב טריז, מ"מ.

לפיכך, החתך הכולל של החריץ שווה ל- Sp = W + Sg + Sk. עבור חריץ עגול, ניתן לקבוע את הקוטר לפי חתך הרוחב המלא שלו dп = 2 Sp/п (מ"מ).

לאחר קביעת גודל החריץ לפי איור 56, אתה יכול לחשב את עובי השן. ראשית, בואו נמצא את קוטר המעגל Dn שעליו יהיו מרכזי החריצים. לשם כך יש להחסיר את קוטר החריץ + 1 מ"מ מקוטר האבזור

Dn = D - (דn +1).

מרחק בין חריצים סמוכים

t = nDn/Z (מ"מ),

עובי השן

bz = t - דn (מ"מ). (4)

עובי השן במקום צר צריך להיות לפחות 2 מ"מ. אם זה לא עובד, צריך לחתוך חריצים בצורה מורכבת, ומכיוון שזה קשה, אפשר להגדיל את קוטר העוגן כדי לקבל שיניים בעובי של לפחות 2 מ"מ. החריץ של החריץ "a" צריך להיות גדול ב-1 מ"מ מקוטר החוט dשל.

חתך של מברשת פחמן או גרפיט

Sщ = I/dщ(5)

איפה דיщ - צפיפות זרם מתחת למברשת.

נעבור לחישוב המערכת המגנטית. עבור מנוע תוצרת בית, הדרך הקלה ביותר היא להשתמש במערכת מגנטית מסוג פתוח (איור 57, שבו 1 - נייר ספוג; 2 - אוגן; 3 - סליל).

מיקרו מנועים חשמליים

קודם כל, אנו קובעים את מרווח האוויר q בין האבזור לבין הקטבים. במכונות DC משתמשים בפער מוגבר, מה שמפחית את אפקט הדה-מגנטיות של השדה המגנטי של האבזור. כיס אוויר

q = 0,45 t AS/B (ס"מ). (6)

אנו מחשבים את מידות המערכת המגנטית באמצעות אינדוקציה מגנטית. בעת חישוב המערכת המגנטית של קטבים ומסגרת, יש להגדיל את גודל השטף המגנטי ב-10%, מכיוון שחלק מקווי החשמל סגורים בין הצדדים של המסגרת, עוקפים את האבזור. לכן, השטף המגנטי של הקטבים והמסגרת

Fst = 1,1F.

אנו לוקחים את האינדוקציה במסגרת Vst = 5000 G (0,5 T).

אנו קובעים את אורך המיטה Lst מהסקיצה באיור 58.

מיקרו מנועים חשמליים

אם צורת המסגרת מתאימה לאיור 59 (כאשר 1 הוא סליל; 2 הוא מוט; 3 הוא מסמרת), אזי יש לחלק את זרימת המסגרת Fst לשניים, מכיוון שהיא מתפצלת לאורך שני נתיבים מקבילים.

מיקרו מנועים חשמליים

באיור 58, הקו המקווקו מראה את נתיב השטף המגנטי. הוא מורכב מהחלקים הבאים: שני מרווחי אוויר, שתי שיניים, עוגן ומסגרת. כדי לגלות איזה כוח מגנט Iw צריך להיות לסליל השדה, עליך לחשב את Iw עבור כל אחד מהסעיפים הללו, ולאחר מכן לחבר את כולם.

נתחיל עם פער האוויר. כוח מגנט של פער האוויר

Iw = 1,6 qkB, (7)

כאשר q הוא מרווח האוויר בצד האבזור (ס"מ); k - מקדם שניתן לקחת k = 1,1; B - אינדוקציה במרווח האוויר (G).

כדי לקבוע את כוח הממגנט (ns) של שיני האבזור, עליך לדעת את האינדוקציה בשן. אנו קובעים את עובי השן באמצעות נוסחה (4). השטף המגנטי נכנס לשן דרך החלק של היקף האבזור לכל שן. זה נקרא שיניים והוא נקבע לפי הנוסחה

t1 = nD/Z. (8)

האינדוקציה בשן תהיה גדולה פי כמה מהאינדוקציה במרווח האוויר, ככל שעובי השן קטן מחלוקת השן. בנוסף, יש לקחת בחשבון שחלק מאורך האבזור תופסים שכבות בידוד בין היריעות המסתכמות ב-10%. לכן, אינדוקציה בשן

Bz = בt/bz 0,9. (9)

לפי טבלה 2, אינדוקציה זו תואמת את עוצמת השדה הרץ.

לוח 2
מיקרו מנועים חשמליים

כדי לחשב נ.ס. בשתי גבהי שיניים יש להכפיל את הרץ בגובה שיניים כפול Iwz = Hz 2hz. בטבלה מוצגת אינדוקציה מגנטית בעמודה האנכית, המתבטאת באלפי גאוס, ובקו האופקי - במאות גאוס. אם, למשל, האינדוקציה היא 10500 G, אז ערך חוזק השדה הנדרש נמצא בצומת של שורה 10000 ועמודה 500 (במקרה זה 6,3). ניתן לקבוע את כוח הממגנט על ידי הכפלת המתח באורך קו השדה.

כאשר מחשבים את האינדוקציה בליבת האבזור, יש לקחת בחשבון שהשטף המגנטי בה מסתעף, ולכן רק מחצית מהשטף נופל על מקטע אחד. החתך של ליבת האבזור (לפי איור 58) שווה למרחק ha מבסיס החריץ אל הפיר, כפול באורך האבזור ha = D/2 - hz - דb/2. אתה גם צריך לקחת בחשבון את שכבות הבידוד בין היריעות. לפיכך, האינדוקציה בליבת האבזור

Ba = Ф/(2hal 0,9).

לפי הטבלה לעיל, הא תואם את האינדוקציה הזו. כוח מגנט של ליבת אבזור Iw = HLa, שבו לa - אורך קו החשמל בליבה לפי איור 58:

La = n(D - 2hz - חa)/2 (ס"מ).

כפי שניתן לראות באיור 58, למנוע זה אין עמודים בולטים שמתמזגים עם המסגרת. לכן, החישוב של החלק הנייח של המעגל המגנטי מסתכם בחישוב המסגרת.

רוחב המסגרת נקבע על ידי האינדוקציה הנתונה B = 5000 Gs.

מכאן

bcm = Fcm/5000 x l x 0,9 (ס"מ).

חוזק השדה Hcm עבור אינדוקציה של 5000 G נמצא בטבלה 2. בעת קביעת אורך קו החשמל במסגרת, נתקל בקושי. אחרי הכל, אורך דופן המסגרת תלוי בעובי הסליל, וזה לא ידוע. לכן, אנו לוקחים את עובי הסליל שווה ל-30 ערכי מרווח אוויר. לאחר שקבענו את אורך קו הכוח במסגרת Lst מתוך הסקיצה, אנו מחשבים את כוח הממגנט (f.s.) עבור המסגרת

Iw = ל Н.

כעת נוסיף נ.ש. כל הסעיפים

Iw0 = וואוd +איווz +איווa +איוו .

כזה נ.ס. אמור ליצור סליל כאשר המנוע פועל במצב סרק, אך כאשר הוא עמוס, יופיע אפקט דה-מגנטיזציה של השדה המגנטי של האבזור. לכן, אנחנו צריכים רזרבה, אותה אנו מחשבים באמצעות הנוסחה

Iwp = 0,15 t AS (פניות A). (10)

ניתן לחשב את מספר הסיבובים של הסליל מתוך סך Iw: w = Iw/I. כדי לקבוע את החתך של החוט, עליך לחלק את הזרם בצפיפות הזרם (אנו קובעים אותו באמצעות עקומה 2 באיור 55. באמצעות הטבלאות של ספר העזר "רכיבי רדיו וחומרים" אנו מוצאים את התקן הקרוב ביותר חתך וקוטר החוט בבידוד דשל. שטח תפוס על ידי סיבובי סליל, F = wdשל2 / kз (kз - גורם מילוי). חלקו את השטח F באורך הסליל (בסקיצה lк) וקבל את רוחבו בк = F/lк.

דוגמה לחישוב מנוע DC

נתוני מנוע מדורגים: P = 5 W, U = 12 V, n = 4000 סל"ד. באמצעות העקומה באיור 52, אנו קובעים את יעילות המנוע של 30%, באמצעות נוסחה (2) - הספק המנוע המשוער

Ra = 5 (1 + 2x0,3)/3x0,3 = 8,9 W.

כדי למצוא את הערכים של AS ו-B באמצעות עקומות באיורים 53 ו-54, אנו מחשבים את היחס בין הספק המנוע, מבוטא במיליוואט, למהירות הסיבוב 5000/4000 = 1,25. מאיור 53 אנו מוצאים AS = 50 A/cm. באופן דומה, מאיור 54 אנו מוצאים את האינדוקציה במרווח האוויר B = 2200 G. ניקח את היחס l/D = 1. נחליף את הערכים המספריים של הערכים המחושבים בנוסחה (6) ונמצא את קוטר האבזור D=(8,9x10)9/1,1x50x2200x4000)1/2 = 2,6 ס"מ.

ב-k = 1, אורך העוגן הוא l = 2,61 = 2,6 ס"מ.

זרם אבזור לפי נוסחה (3)

I = 5/0,3x12 = 1,4 A.

EMF של מתפתל האבזור לפי נוסחה (4)

E = 3,14 2,6/1,4 = 6,3 V.

חלוקת מוט של האבזור t = 3,14x2,6/2 = 4,1 ס"מ.

שטף מגנטי לפי נוסחה (7)

Ф = 0,65x4,1x2,6x2200 = 15200.

מספר המוליכים של מתפתל האבזור לפי נוסחה (8) N= =6,3x60x108/15200x4000 = 620. מספר חריצי אבזור z = 3x2,6 = 7,8. נעגל למספר האי-זוגי הקרוב ביותר z = 7. מספר המוליכים בחריץ Nz = =620/7= 88. מספר זה מתחלק ב-2, ולכן אין צורך לעגל אותו. החתך של מוליך מתפתל האבזור ב-d=10A/mm2 s = 1,4/2x10 = 0,07 mm2.

לפי עקומה 1 איור 55 בחתך של 0,07 מ"מ2 אתה צריך לקחת צפיפות זרם של 8 A/mm2. בואו נתאים את חתך החוט 0,07x10/8 = 0,085 מ"מ2 וקוטר חוט 0,33 מ"מ. אם לוקחים בחשבון את עובי הבידוד, קוטר החוט המבודד הוא 0,37 מ"מ2. חתך החריץ לפי הנוסחה (9) S = diz2 88/0,7 = 17,2 מ"מ. קוטר המעגל התפוס על ידי המוליכים המתפתלים d2 = (0x4/17,2)3,14/1 = 2 מ"מ. היקף השרוול המבודד הוא p = 4,7x3,14 = 4,7 מ"מ. שטח החריץ שנכבש על ידי השרוול לפי נוסחה (14,7) Sg = 10 14,7 = 0,2 מ"מ2. שטח החריץ שנכבש על ידי הטריז, לפי הנוסחה (11) Sк = 0,3 3 = 0,9 מ"מ2. חתך חריץ כולל Sp = 17,2 + 2,9 + 0,9 = 21 מ"מ2. קוטר החריץ dп = (4x21/3,14)1/2 = 5,2 מ"מ. קוטר המעגל עליו ממוקמים מרכזי החריצים הוא Dп = 26 - (5,2 + 1) = 19,8 מ"מ. המרחק בין חריצים סמוכים הוא 3,14 19,8/7 = 8,9 מ"מ. עובי השן בנקודה הצרה הוא bz = 8,9 - 5,2 = 3,7 מ"מ. חריץ חריץ a = 0,37 + 1 = 1,37 מ"מ. מספר לוחות אספנים K = 7. חתך מברשת Ssh = 1,4/6 = 0,23 ס"מ2. ניתן לקחת מברשת מרובעת במידות צד של 5 על 5 מ"מ. מרווח האוויר בין האבזור למוט לפי הנוסחה (6, RE 10/2000) שווה ל-0,45x4,1x50/2200 = 0,4 מ"מ.

לקבוע נ.ס. סלילים, נחשב את המעגל המגנטי לפי איור 58. נ.ס. מרווח אוויר לפי הנוסחה (7, RE 10/2000) Iwd = 1,6x0,04x1,1x2200 = 155 פניות A.

חלוקת שיניים לפי הנוסחה (8, RE 10/2000) t1 = 3,14x2,6/7 = 1,2 ס"מ. אינדוקציה בשן לפי הנוסחה (9, RE 10/2000) Bz = 2200x1,2/0,37x0,9 , 8000 = 10 Gs. חוזק השדה של השן לפי הטבלה (RE 2000/10, עמ' 4,05) הרץ = 4,05. נ.ס. שיניים Iwz = 2x0,57x4,6 = 15200 אביטקוב. אינדוקציה בליבת האבזור Ba = 2/0,5x2,6x0,9x6500 = 3,2 Gs. לפי אותה טבלה עבור אינדוקציה זו Ha = 3,2. נ.ס. עבור ליבת האבזור Iw = 1,5x4,8 = 1,1 פניות A. אנו קובעים נ.ש. עבור חלקים נייחים של המעגל המגנטי. שטף מגנטי של המסגרת Fst = 15200x16700 = XNUMX.

הבה נניח אינדוקציה במסגרת של 5000 Gs. ואז רוחב המסגרת bst = 16700/5000x2,6x0,9 = 1,4 ס"מ. לפי הטבלה, האינדוקציה של 5000 G תואמת לערך Hst = 2,5. כדי לקבוע את אורך קו הכוח במסגרת, ניקח את עובי הסליל bk = 30d = 30x0,04 = 1,2 ס"מ. מאיור 58 אנו קובעים את האורך הממוצע של קו הכוח Lst = 4,5 ס"מ. N.s. מסגרת Iwct = 2,5x4,5 = 11 פניות A. כעת נוסיף נ.ש. של כל הסעיפים Iw0 = 155 + 4,6 + 4,8 + 11 = 175 פניות A.

כוח מגנטיזציה לפי נוסחה (10) Iwp = 0,15x4,1x50 = 31 A-turn. ואז נ.ש. בעומס מנוע Iw = 175 + 31 = 206 פניות A. מספר סיבובי הסליל הוא w = 206/1,4 = 147 סיבובים. הבה ניקח את צפיפות הזרם בסליל להיות 5 A/mm2, אז חתך החוט הוא s = 1,4/5 = 0,28 מ"מ. החתך הקרוב ביותר של חוט סטנדרטי הוא s = 2 מ"מ2 וקוטר חוט 0,59 מ"מ. קוטר החוט המבודד הוא 0,64 מ"מ. שטח תפוס על ידי סיבובי סליל F = 147x0,642/0,7 = 86 מ"מ2. אורך הסליל לפי איור 58 הוא lк = 12 מ"מ. מכאן שעובי הסליל bk = 86/12 = 7,2 מ"מ.

חישוב מנועים אסינכרוניים חד פאזיים

אנו מגדירים את כוח המנוע P (W), מתח U (V) ומהירות סיבוב n (סל"ד). כוח מנוע מדורג

Pa = P/ηcosφ. ( 1 )

ערך η cos φ נלקח מהעקומה באיור 60.

מיקרו מנועים חשמליים

קוטר חיצוני של סטטור

Da = (14Pa)1/3 (ס"מ). (2)

קוטר פנימי של סטטור

D = 0,55 דא (ס"מ). (3)

אורך סטטור l = D (ס"מ). חלוקת מוט t = 3,14 D/2 (ס"מ). אנו בוחרים את האינדוקציה המגנטית במרווח האוויר B לפי העקומה באיור 54. השטף המגנטי, כאמור לעיל, נקבע על ידי הנוסחה Ф = a B t l. עבור מנועים חד פאזיים, ניתן לבחור את הערך "a" שווה ל-0,72.

מספר חריצי הסטטור עבור מנועים עם פיתול התחלה שניתן להחלפה נבחר ככפולה של 6. עבור מנועים עם הספק של עד 10 W, ניתן לקחת 12 חריצי סטטור. מתוכם, 8 יתפסו על ידי הפיתול העובד, ו-4 על ידי הפיתול ההתחלתי. עבור מנועים בעלי הספק גבוה יותר, נדרשים 18 חריצי סטטור (12 חריצים הם הפיתול הפועל, 6 הם הפיתול ההתחלתי). מספר סיבובים של הפיתול העובד

wp = U 106/2,5 פרנהייט (4)

מספר מוליכים בחריץ של פיתול העבודה

Nz = 2wp/zp, ( 5 )

איפה זp - מספר החריצים שנכבשו על ידי הפיתול הפועל. זרם בפיתול העבודה

אני = Pa/U (A). (6)

חתך מוליך של מתפתל העבודה S = I/d. אנו מוצאים את קוטר החוט בבידוד כמו לעיל. מידות החריצים נקבעות בדומה לחישוב מנועי DC. מתפתלת ההתחלה תופסת 1/3 מחריצי הסטטור. מספר הסיבובים של פיתול ההתחלה תלוי באיזה אלמנט מופעל בסדרה עם פיתול ההתחלה בעת ההפעלה. אם ההתנגדות הפעילה משמשת כאלמנט, אזי מספר הסיבובים של פיתול ההתחלה קטן פי 3-4 ממספר הסיבובים של פיתול העבודה. אבל הוא תופס פי 2 פחות חריצים, לכן, בכל חריץ יהיו פי 1,5-2 פחות סיבובים מאשר בחריץ של סליל העבודה. אנו מלופפים את פיתול ההתחלה עם אותו חוט כמו זה העובד. אם אנו משתמשים בקבל כאלמנט התחלה, אז מספר הסיבובים של פיתול ההתחלה שווה למספר הסיבובים של פיתול העבודה.

כדי שהפיתול ההתחלתי יתאים בחריצים שלו, יש לקחת את חתך החוט כחצי מהגודל. תרשים הפיתול וסדר המיקום שלו בחריצים מוצגים באיור 61.

מיקרו מנועים חשמליים

מספר חריצי הרוטור נבחר בהתאם למספר חריצי הסטטור. עם 12 חריצי סטטור, אתה יכול לקחת 9 חריצי רוטור, ועם 18 חריצי סטטור, אתה יכול לקחת 15 חריצי רוטור. אנו בוחרים את הקוטר של חריץ הרוטור כך שהחתך הכולל של מוטות הרוטור גדול פי 1,5-2 מהחתך הכולל של מוליכים של סלילה הסטטור העובד. מוטות נחושת חייבים להיות מונעים בחריצים של הרוטור ולהלחים אותם לטבעות הסגירה בקצוות הרוטור. החתך של טבעת הסגירה צריך להיות גדול פי שלושה בערך מהחתך של המוט. מומנט ההתחלה של המנוע תלוי בהתנגדות של פיתול הרוטור, לכן, עבור מנוע עם מומנט התחלה גדול, מוטות הרוטור צריכים להיות עשויים פליז או ברונזה. מרווח האוויר בין הסטטור לרוטור במנועים אסינכרוניים צריך להישמר קטן ככל האפשר. במנועים מתוצרת המפעל, הפער הוא בדרך כלל 0,25 מ"מ. במנועים תוצרת בית 0,3-0,4 מ"מ.

קיבולת קבל ההתחלה עבור מנועים בעלי הספק נמוך היא בדרך כלל 3-10 µF. יש לקחת בחשבון שבמסופי הקבל נוצר מתח העולה משמעותית על מתח הרשת, ולכן יש להגדיר קבלים למתח השווה פי שלושה ממתח הרשת. ככל שהמתח יורד, הקיבול של הקבל גדל על פי חוק ריבועי, ולכן עבור מתח פעולה של 12 וולט יהיה צורך לקחת קבלים בעלי קיבולת עצומה (עד 1000 µF).

דוגמה לחישוב של מנוע אסינכרוני חד פאזי

נתונים מדורגים: הספק 3 W, מתח 220 V, מהירות סיבוב 3000 סל"ד, פעולת המנוע לסירוגין. בעזרת העקומה באיור 60 נמצא את המוצר η cos φ = 0,25.

כוח מנוע משוער לפי נוסחה (1) Pа = 3/0,25 = 12 V.A. קוטר חיצוני של הסטטור לפי נוסחה (2)

Da =(14x12)1/3 = 5,5 ס"מ.

כדי לפשט, הבה ניקח את צורת הסטטור כריבוע, המתואר סביב הקוטר החיצוני (איור 62).

מיקרו מנועים חשמליים

הקוטר הפנימי של הסטטור לפי נוסחה (3) D = 0,55x0,55 = 3 ס"מ. אורך סטטור l = 3 ס"מ. חלוקת מוט t = 3,14x3/2 = 4,7 ס"מ. אינדוקציה מגנטית במרווח האוויר לאורך העליון עקומה (ראה איור 54) שווה ל-2800 Gs, אבל עם צורת סטטור מרובעת יש להגדיל אותה ל-4000 Gs. שטף מגנטי Ф = 0,72x4000x4,7x3 = 40600. מספר חריצי הסטטור הוא 12, מתוכם 8 עבור פיתול העבודה, 4 עבור פיתול ההתחלה. מספר סיבובים של פיתול העבודה לפי (4)

wp = 220x106/2,5x40600 = 2170 סיבובים.

מספר מוליכים בחריץ של מתפתל העבודה Nz = 2x2170/8 = 542. חוזק זרם בפיתול העבודה לפי נוסחה (6) I = 12/220 = 0,055 A. בצפיפות זרם d = 5 A/mm2 חתך חוט s = 0,055/5 = 0,011 מ"מ2. קטע זה מתאים לקוטר של חוט PEL בבידוד של 0,145 מ"מ. עם מקדם מילוי חריץ של 0,5 על ידי מוליכים, שטח החריץ שתפוס על ידי מוליכים הוא s = 0,1452x542/0,5 = 27 מ"מ2. קוטר המעגל התפוס על ידי המוליכים המתפתלים, ד0 = (4x27/3,14)1/2 = 5,9 מ"מ. היקף השרוול המבודד הוא p = 3,14x5,9 = 18,3 מ"מ. אזור החריץ שנכבש על ידי השרוול, Sz = 18,3x0,2 = 3,7 מ"מ2. שטח החריץ שנכבש על ידי הטריז Sc = 0,3x3 = 0,9 מ"מ2. חתך חריץ כולל S = 27 + 3,7 + 0,9 = 31,6 מ"מ. קוטר החריץ dn = (2x4/31,6)3,14/1 = 2 מ"מ, מעוגל ל-6,3 מ"מ. קוטר המעגל עליו ממוקמים מרכזי החריצים, Dn = 30 + (6,5 + 1) = 37,5 מ"מ.

המרחק בין החריצים הסמוכים הוא t = 3,14x37,5/12 = 9,6 מ"מ. עובי השן בנקודה הצרה הוא bz = 9,6 - 6,5 = 3,1 מ"מ. חריץ חריץ a = 0,145 + 1 = 1,145 מ"מ, מעוגל ל-1,2 מ"מ.

ההנחה היא שמרווח האוויר הוא 0,3 מ"מ. קוטר הרוטור Dp = 30 - 2x0,3 = 29,4 מ"מ. מספר חריצי הרוטור הוא 9. חתך הרוחב הכולל של נחושת בחריצים של מתפתל הסטטור העובד הוא 0,011x542x8 = 47 מ"מ2. החתך הכולל של נחושת בחריצי הרוטור הוא 47x1,5 = 70,5 מ"מ. חתך מוט רוטור 2: 70,5 = 9 מ"מ2. קוטר מוט הרוטור (4x7,8/3,14)1/2 = 3,1 מ"מ. קוטר החוט הסטנדרטי הקרוב ביותר הוא 3,05 מ"מ. קוטר חריץ הרוטור עם תוספת לנהיגה במוטות הוא 3,05 + 0,25 = 3,3 מ"מ. קוטר המעגל עליו ממוקמים מרכזי חריצי הרוטור הוא 29,4 - (3,3 + 1) = 25,1 מ"מ. המרחק בין החריצים הסמוכים הוא 3,14x25,1/9 = 8,7 מ"מ. עובי שן הרוטור בנקודה הצרה הוא 8,7 - 3,3 = 5,4 מ"מ.

מחבר: א.ד. פריאדקו

ראה מאמרים אחרים סעיף מנועים חשמליים.

תקרא ותכתוב שימושי הערות על מאמר זה.

<< חזרה

חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:

עור מלאכותי לחיקוי מגע 15.04.2024

בעולם טכנולוגי מודרני בו המרחק הופך להיות נפוץ יותר ויותר, חשוב לשמור על קשר ותחושת קרבה. ההתפתחויות האחרונות בעור מלאכותי על ידי מדענים גרמנים מאוניברסיטת Saarland מייצגים עידן חדש באינטראקציות וירטואליות. חוקרים גרמנים מאוניברסיטת Saarland פיתחו סרטים דקים במיוחד שיכולים להעביר את תחושת המגע למרחקים. טכנולוגיה חדשנית זו מספקת הזדמנויות חדשות לתקשורת וירטואלית, במיוחד עבור אלה שמוצאים את עצמם רחוקים מיקיריהם. הסרטים הדקים במיוחד שפיתחו החוקרים, בעובי של 50 מיקרומטר בלבד, ניתנים לשילוב בטקסטיל וללבוש כמו עור שני. סרטים אלה פועלים כחיישנים המזהים אותות מישוש מאמא או אבא, וכמפעילים המשדרים את התנועות הללו לתינוק. הורים הנוגעים בבד מפעילים חיישנים המגיבים ללחץ ומעוותים את הסרט הדק במיוחד. זֶה ... >>

פסולת חתולים של Petgugu Global 15.04.2024

טיפול בחיות מחמד יכול להיות לעתים קרובות אתגר, במיוחד כשמדובר בשמירה על ניקיון הבית שלך. הוצג פתרון מעניין חדש של הסטארטאפ Petgugu Global, שיקל על בעלי החתולים ויעזור להם לשמור על ביתם נקי ומסודר בצורה מושלמת. הסטארט-אפ Petgugu Global חשפה אסלת חתולים ייחודית שיכולה לשטוף צואה אוטומטית, ולשמור על הבית שלכם נקי ורענן. מכשיר חדשני זה מצויד בחיישנים חכמים שונים המנטרים את פעילות האסלה של חיית המחמד שלכם ופועלים לניקוי אוטומטי לאחר השימוש. המכשיר מתחבר למערכת הביוב ומבטיח פינוי פסולת יעיל ללא צורך בהתערבות של הבעלים. בנוסף, לאסלה קיבולת אחסון גדולה הניתנת לשטיפה, מה שהופך אותה לאידיאלית עבור משקי בית מרובי חתולים. קערת המלטה לחתולים של Petgugu מיועדת לשימוש עם המלטה מסיסת במים ומציעה מגוון זרמים נוספים ... >>

האטרקטיביות של גברים אכפתיים 14.04.2024

הסטריאוטיפ שנשים מעדיפות "בנים רעים" כבר מזמן נפוץ. עם זאת, מחקר עדכני שנערך על ידי מדענים בריטים מאוניברסיטת מונאש מציע נקודת מבט חדשה בנושא זה. הם בדקו כיצד נשים הגיבו לאחריות הרגשית של גברים ולנכונותם לעזור לאחרים. ממצאי המחקר עשויים לשנות את ההבנה שלנו לגבי מה הופך גברים לאטרקטיביים לנשים. מחקר שנערך על ידי מדענים מאוניברסיטת מונאש מוביל לממצאים חדשים לגבי האטרקטיביות של גברים לנשים. בניסוי הראו לנשים תצלומים של גברים עם סיפורים קצרים על התנהגותם במצבים שונים, כולל תגובתם למפגש עם חסר בית. חלק מהגברים התעלמו מההומלס, בעוד שאחרים עזרו לו, כמו לקנות לו אוכל. מחקר מצא שגברים שהפגינו אמפתיה וטוב לב היו מושכים יותר לנשים בהשוואה לגברים שהפגינו אמפתיה וטוב לב. ... >>

חדשות אקראיות מהארכיון

מבנה הפנטקווארקים נחקר 16.06.2019

חלקיקים תת-אטומיים אקזוטיים הנקראים פנטקווארקים מכילים חמישה חלקיקים קטנים יותר - קווארקים ואנטי-קווארקים. אבל החלקיקים האלה הם לא רק הצטברות של חמישה מרכיבים. פנטקווארקים הם צבירות דמויות מולקולריות של זוג חלקיקים קטנים יותר, שאחד מהם מורכב משלושה קווארקים, והשני מקווארק ואנטיקווארק.

התגלו לראשונה בשנת 2015 במאיץ ההדרונים הגדול בז'נבה, פנטקווארקים לא היו דומים לשום דבר קודם. כל החלקיקים הקודמים הידועים שהכילו קווארקים היו או בריונים - חלקיקים כמו פרוטונים וניטרונים המכילים שלושה קווארקים - או מזוונים, המורכבים מקווארק אחד ואנטיקווארק אחד. אבל הפנטקווארקים, עם חמשת החלקיקים המרכיבים שלהם, לא התאימו לאף אחת מהקטגוריות הללו.

"לא הייתה תמונה ברורה של האופן שבו פנטקווארקים בנויים", אומר פיסיקאי החלקיקים תומאש סקוורניצקי מאוניברסיטת סירקיוז בניו יורק, מחבר שותף למחקר.

כמה מדענים האמינו שניתן לשלב את חמשת המרכיבים על בסיס שווה. אבל מדידות מפורטות מראות שהפנטקווארקים עשויים משני חלקיקים ידועים, הבריון והמסון, המודבקים זה לזה. תגלית זו הופכת את החלקיקים לקצת פחות אקזוטיים מהמתוכנן.

אף על פי כן, התוצאה חושפת היבטים חדשים של פיזיקת החלקיקים היסודיים: לפני כן, לא היה ברור שבאריונים ומזונים יכולים להשתלב זה עם זה בכלל.

עוד חדשות מעניינות:

▪ לעכב את ההתחממות הגלובלית

▪ מוניטור לעיוורים

▪ העשירים חיים 9 שנים יותר מהעניים

▪ ננו-סיבי קומבוצ'ה להחלפת עור ופלסטיק

▪ תרד כדלק למכוניות חשמליות

עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

 

חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית:

▪ סעיף האתר ווסתי כוח, מדי חום, מייצבי חום. בחירת מאמרים

▪ מאמר מאת אנדרה ת'רייר. פרשיות מפורסמות

▪ מאמר מתי הופיע עיפרון פשוט? תשובה מפורטת

▪ מאמר סירת תיירים. הובלה אישית

▪ מאמר שיטות מעשיות לעבודה עם גלאי מתכות. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

▪ מאמר מחוון סוללה חלשה. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

השאר את תגובתך למאמר זה:

שם:


אימייל (אופציונלי):


להגיב:





כל השפות של דף זה

בית | הספרייה | מאמרים | <font><font>מפת אתר</font></font> | ביקורות על האתר

www.diagram.com.ua

www.diagram.com.ua
2000-2024