Bu gün bəşər sivilizasiyasını və yüksək texnologiyalı cəmiyyətini elektrik enerjisi olmadan təsəvvür etmək mümkün deyil. Elektrik cihazlarının işini təmin edən əsas qurğulardan biri də mühərrikdir. Bu maşın ən geniş yayılmasını tapdı: sənayedən (fanatlar, sarsıdıcılar, kompressorlar) məişət istifadəsinə qədər (p altaryuyan maşınlar, matkaplar və s.). Bəs elektrik mühərrikinin işləmə prinsipi nədir?
Təyinat
Elektrik mühərrikinin iş prinsipi və onun əsas məqsədləri texnoloji proseslərin yerinə yetirilməsi üçün lazım olan mexaniki enerjini işçi orqanlara ötürməkdir. Mühərrikin özü onu şəbəkədən istehlak edilən elektrik enerjisi hesabına yaradır. Əslində, elektrik mühərrikinin işləmə prinsipi elektrik enerjisini mexaniki enerjiyə çevirməkdir. Onun bir zaman vahidində yaratdığı mexaniki enerjinin miqdarı güc adlanır.
Baxışlarmühərriklər
Təchizat şəbəkəsinin xüsusiyyətlərindən asılı olaraq iki əsas mühərrik növünü ayırd etmək olar: birbaşa və dəyişən cərəyanla. Ən çox yayılmış DC maşınları seriyalı, müstəqil və qarışıq həyəcanlı mühərriklərdir. AC mühərriklərinə misal olaraq sinxron və asinxron maşınları göstərmək olar. Görünən müxtəlifliyə baxmayaraq, istənilən məqsəd üçün elektrik mühərrikinin cihazı və işləmə prinsipi keçiricinin cərəyan və maqnit sahəsi ilə və ya daimi maqnitin (ferromaqnit obyekti) maqnit sahəsi ilə qarşılıqlı təsirinə əsaslanır.
Cari dövrə - mühərrikin prototipi
Elektrik mühərrikinin işləmə prinsipi kimi bir məsələdə əsas məqamı fırlanma momentinin görünüşü adlandırmaq olar. Bu fenomeni iki keçirici və bir maqnitdən ibarət cərəyanlı bir çərçivə nümunəsi ilə nəzərdən keçirmək olar. Cərəyan keçiricilərə fırlanan çərçivənin oxuna sabitlənmiş təmas halqaları vasitəsilə verilir. Məşhur sol əl qaydasına uyğun olaraq, qüvvələr ox ətrafında bir fırlanma anı yaradacaq çərçivədə hərəkət edəcək. Bu ümumi qüvvənin təsiri altında saat əqrəbinin əksinə fırlanacaq. Məlumdur ki, bu fırlanma anı maqnit induksiyası (B), cərəyan gücü (I), çərçivə sahəsi (S) ilə düz mütənasibdir və sahə xətləri ilə sonuncunun oxu arasındakı bucaqdan asılıdır. Bununla belə, öz istiqamətini dəyişən bir anın təsiri altında çərçivə salınacaq. Daimi yaratmaq üçün nə etmək olaristiqamətləri? Burada iki seçim var:
- çərçivədəki elektrik cərəyanının istiqamətini və keçiricilərin maqnitin qütblərinə nisbətən mövqeyini dəyişdirin;
- çərçivə eyni istiqamətdə dönərkən sahənin istiqamətini dəyişdirin.
Birinci seçim DC mühərrikləri üçün istifadə olunur. İkincisi isə AC mühərrikinin prinsipidir.
Cərəyanın maqnitlə müqayisədə istiqamətinin dəyişdirilməsi
Çərçivənin keçiricisindəki yüklü hissəciklərin hərəkət istiqamətini cərəyanla dəyişmək üçün keçiricilərin yerindən asılı olaraq bu istiqaməti təyin edən cihaz lazımdır. Bu dizayn, döngəyə cərəyan verməyə xidmət edən sürüşmə kontaktlarından istifadə etməklə həyata keçirilir. Bir üzük ikisini əvəz etdikdə, çərçivə yarım dönüş fırlandıqda, cərəyanın istiqaməti tərsinə çevrilir və fırlanma momenti onu saxlayır. Qeyd etmək vacibdir ki, bir üzük bir-birindən təcrid olunmuş iki yarımdan yığılır.
DC maşın dizaynı
Yuxarıdakı nümunə DC mühərrikinin iş prinsipidir. Əsl maşın, əlbəttə ki, daha mürəkkəb dizayna malikdir, burada armatur sarğısını yaratmaq üçün onlarla çərçivə istifadə olunur. Bu sarımın keçiriciləri silindrik ferromaqnit nüvədə xüsusi yivlərə yerləşdirilir. Sargıların ucları bir kollektor meydana gətirən izolyasiya edilmiş üzüklərə bağlanır. Sarma, kommutator və nüvə motorun özünün gövdəsində rulmanlarda fırlanan bir armaturdur. Həyəcanlı maqnit sahəsi korpusda yerləşən daimi maqnitlərin qütbləri tərəfindən yaradılır. Sarma elektrik şəbəkəsinə qoşulur və o, ya armatur dövrəsindən asılı olmayaraq, ya da ardıcıl olaraq işə salına bilər. Birinci halda, elektrik mühərriki müstəqil həyəcana sahib olacaq, ikincisi - ardıcıl. Eyni anda iki növ dolama bağlantısı istifadə edildikdə, qarışıq həyəcan dizaynı da var.
Sinxron maşın
Sinxron mühərrikin işləmə prinsipi fırlanan maqnit sahəsi yaratmaqdır. Sonra bu sahəyə istiqamətdə sabit cərəyanla düzəldilmiş keçiriciləri yerləşdirmək lazımdır. Sənayedə çox geniş yayılmış sinxron mühərrikin işləmə prinsipi yuxarıdakı misal əsasında cərəyanlı bir döngə ilə qurulur. Maqnitin yaratdığı fırlanan sahə elektrik şəbəkəsinə qoşulmuş sarımlar sistemindən istifadə etməklə formalaşır. Üç fazalı sarımlar ümumiyyətlə istifadə olunur, lakin bir fazalı AC mühərrikinin işləmə prinsipi dizayn xüsusiyyətlərini nəzərə alaraq əhəmiyyətli olmayan fazaların sayı istisna olmaqla, üç fazalıdan fərqlənməyəcəkdir. Sargılar çevrə ətrafında bir qədər sürüşmə ilə stator yuvalarına yerləşdirilir. Bu, əmələ gələn hava boşluğunda fırlanan maqnit sahəsi yaratmaq üçün edilir.
Sinxronizm
Çox vacib məqam elektrik mühərrikinin sinxron işləməsidiryuxarıdakı tikinti. Maqnit sahəsi rotorun sarımındakı cərəyanla qarşılıqlı əlaqədə olduqda, statorda yaranan maqnit sahəsinin fırlanması ilə əlaqədar sinxron olacaq mühərrikin fırlanma prosesinin özü meydana gəlir. Müqavimət nəticəsində yaranan maksimum fırlanma anına çatana qədər sinxronizm qorunacaq. Yük artarsa, maşın sinxronizasiyadan çıxa bilər.
İnduksiya mühərriki
Asinxron elektrik mühərrikinin işləmə prinsipi rotorda - fırlanan hissədə fırlanan maqnit sahəsinin və qapalı çərçivələrin (konturların) olmasıdır. Maqnit sahəsi sinxron mühərrikdə olduğu kimi formalaşır - alternativ gərginlik şəbəkəsinə qoşulan statorun yivlərində yerləşən sarımların köməyi ilə. Rotor sarımları bir çox qapalı döngə çərçivəsindən ibarətdir və adətən iki növ icraya malikdir: faza və qısaqapanma. Hər iki versiyada AC mühərrikinin işləmə prinsipi eynidir, yalnız dizayn dəyişir. Bir dələ qəfəsli rotor (həmçinin dələ qəfəsi kimi tanınır) vəziyyətində, sarım ərimiş alüminium ilə yuvalara tökülür. Faza sarımının istehsalında, hər bir fazanın ucları sürüşmə kontakt halqalarından istifadə edərək çıxarılır, çünki bu, dövrəyə mühərrikin sürətini idarə etmək üçün lazım olan əlavə rezistorları daxil etməyə imkan verəcəkdir.
Dartma maşını
Dartı mühərrikinin işləmə prinsipi DC mühərrikinə bənzəyir. Təchizat şəbəkəsindən cərəyan gücləndirici transformatora verilir. Dahaüç fazalı alternativ cərəyan xüsusi dartma yarımstansiyalarına ötürülür. Düzləşdirici var. AC cərəyanını DC-yə çevirir. Sxemə görə, onun polaritelərindən biri ilə əlaqə tellərinə, ikincisi - birbaşa relslərə aparılır. Yadda saxlamaq lazımdır ki, bir çox dartma mexanizmləri müəyyən edilmiş sənayedən (50 Hz) fərqli bir tezlikdə işləyir. Buna görə də, elektrik mühərriki üçün tezlik çeviricisi istifadə olunur, onun iş prinsipi tezlikləri çevirmək və bu xarakteristikaya nəzarət etməkdir.
Yüksək pantoqrafda başlanğıc reostatların və kontaktorların yerləşdiyi kameralara gərginlik verilir. Nəzarətçilərin köməyi ilə reostatlar arabaların oxlarında yerləşən dartma mühərriklərinə birləşdirilir. Onlardan cərəyan təkərlər vasitəsilə relslərə axır və sonra dartma yarımstansiyasına qayıdır və bununla da elektrik dövrəsini tamamlayır.
