Le principe de fonctionnement d'un générateur à courant continu est de convertir la force électromotrice alternative induite dans la bobine d'induit en une force électromotrice à courant continu lorsqu'elle est tirée de l'extrémité de la brosse par le commutateur et l'action de commutation de la brosse.
La direction de la force électromotrice induite est déterminée selon la règle de la main droite (la ligne magnétique d'induction pointe vers la paume de la main, le pouce pointe vers la direction du mouvement du conducteur et les quatre autres doigts indiquent direction de la force électromotrice induite dans le conducteur).
principe de fonctionnement
La direction de la force du conducteur est déterminée par la règle de la main gauche. Cette paire de forces électromagnétiques forme un moment qui agit sur l'armature. Ce moment est appelé couple électromagnétique dans une machine électrique tournante. La direction du couple est dans le sens antihoraire pour tenter de faire tourner l'armature dans le sens antihoraire. Si le couple électromagnétique peut surmonter le couple de résistance sur l'armature (tel que le couple de résistance causé par le frottement et d'autres couples de charge), l'armature peut tourner dans le sens antihoraire.
Un moteur à courant continu est un moteur qui fonctionne sur une tension de fonctionnement continue et est largement utilisé dans les magnétophones, les magnétoscopes, les lecteurs DVD, les rasoirs électriques, les sèche-cheveux, les montres électroniques, les jouets, etc.
Le moteur électromagnétique à courant continu est composé de pôles de stator, de rotor (armature), de collecteur (communément appelé collecteur), de balais, de boîtier, de roulements, etc. Le pôle de stator (pôle principal) du moteur à courant continu électromagnétique est composé d'un noyau de fer et d'un enroulement de champ. Selon les différentes méthodes d'excitation (appelées excitation dans l'ancienne norme), il peut être divisé en moteurs à courant continu à excitation série, moteurs à courant continu à excitation shunt, moteurs à courant continu à excitation séparée et moteurs à courant continu à excitation composée. En raison des différentes méthodes d'excitation, la loi du flux du pôle magnétique du stator (généré par la bobine d'excitation du pôle du stator excité) est également différente.
L'enroulement de champ et l'enroulement du rotor du moteur à courant continu à excitation série sont connectés en série via le balai et le collecteur. Le courant de champ est proportionnel au courant d'induit. Le flux magnétique du stator augmente avec l'augmentation du courant de champ, et le couple est similaire au courant électrique. Le courant d'induit est proportionnel au carré du courant et la vitesse chute rapidement à mesure que le couple ou le courant augmente. Son couple de démarrage peut atteindre plus de 5 fois le couple nominal, le couple de surcharge à court terme peut atteindre plus de 4 fois le couple nominal, le taux de changement de vitesse est important et la vitesse à vide est très élevée (généralement pas autorisée à fonctionner à vide). La régulation de la vitesse peut être réalisée en utilisant des résistances externes et des enroulements série en série (ou en parallèle), ou en commutant les enroulements série en parallèle.
L'enroulement d'excitation du moteur à courant continu excité par shunt est connecté en parallèle avec l'enroulement du rotor, le courant d'excitation est relativement constant, le couple de démarrage est proportionnel au courant d'induit et le courant de démarrage est d'environ 2.5 fois le courant nominal. La vitesse diminue légèrement avec l'augmentation du courant et du couple, et le couple de surcharge à court terme est 1.5 fois le couple nominal. Le taux de changement de vitesse est faible, allant de 5% à 15%. La vitesse peut être ajustée en affaiblissant la puissance constante du champ magnétique.
Moteur asynchrone à courant alternatif
Les moteurs asynchrones à courant alternatif sont des moteurs fonctionnant sous tension alternative. Ils sont largement utilisés dans les ventilateurs électriques, les réfrigérateurs, les machines à laver, les climatiseurs, les sèche-cheveux, les aspirateurs, les hottes de cuisine, les lave-vaisselle, les machines à coudre électriques, les machines de transformation des aliments et autres appareils ménagers et divers appareils électriques. Outillage, petit matériel électromécanique.
Les moteurs asynchrones à courant alternatif sont divisés en moteurs à induction et moteurs à collecteur alternatif. Les moteurs à induction sont divisés en moteurs asynchrones monophasés, moteurs à courant alternatif et à courant continu et moteurs à répulsion.
La vitesse du moteur (vitesse du rotor) est inférieure à la vitesse du champ magnétique tournant, on l'appelle donc moteur asynchrone. C'est fondamentalement la même chose qu'un moteur à induction.
Fondamental:
1. Lorsqu'un moteur asynchrone triphasé est connecté à une alimentation CA triphasée, les enroulements du stator triphasé traversent la force magnétomotrice triphasée (force magnétomotrice rotative du stator) générée par le courant symétrique triphasé et génèrent un champ magnétique tournant.
2. Le champ magnétique tournant et le conducteur du rotor ont un mouvement de coupe relatif. Selon le principe de l'induction électromagnétique, le conducteur du rotor génère une force électromotrice induite et un courant induit.
3. Selon la loi de la force électromagnétique, le conducteur de rotor porteur de courant est soumis à une force électromagnétique dans le champ magnétique pour former un couple électromagnétique pour entraîner le rotor à tourner. Lorsque l'arbre du moteur est chargé mécaniquement, il produit de l'énergie mécanique.
Le moteur asynchrone est une sorte de moteur à courant alternatif et le rapport entre sa vitesse en charge et la fréquence du réseau électrique connecté n'est pas une relation constante. Il change également avec la taille de la charge. Plus le couple résistant est élevé, plus la vitesse du rotor est faible. Les moteurs asynchrones comprennent les moteurs à induction, les moteurs asynchrones à double alimentation et les moteurs à collecteur AC. Les moteurs à induction sont les plus utilisés. De manière générale, les moteurs à induction peuvent être appelés moteurs asynchrones sans causer de malentendu ou de confusion.
L'enroulement d'excitation du moteur à courant continu excité séparément est connecté à une alimentation d'excitation indépendante, et son courant d'excitation est relativement constant et le couple de démarrage est proportionnel au courant d'induit. Le changement de vitesse est également de 5% ~ 15%. La vitesse peut être augmentée en affaiblissant le champ magnétique et la puissance constante ou en réduisant la tension de l'enroulement du rotor pour réduire la vitesse.
En plus de l'enroulement shunt sur les pôles du stator du moteur à courant continu à excitation composée, il existe également des enroulements excités en série connectés en série avec les enroulements du rotor (le nombre de tours est inférieur). La direction du flux magnétique généré par l'enroulement série est la même que celle de l'enroulement principal. Le couple de démarrage est d'environ 4 fois le couple nominal et le couple de surcharge à court terme est d'environ 3.5 fois le couple nominal. Le taux de changement de vitesse est de 25% ~ 30% (lié à l'enroulement en série). La vitesse peut être ajustée en affaiblissant la force du champ magnétique.
Le segment de collecteur du collecteur est composé de matériaux d'alliage tels que l'argent-cuivre, le cadmium-cuivre, etc., et moulé avec du plastique à haute résistance. Les balais sont en contact glissant avec le collecteur pour fournir un courant d'induit pour les enroulements du rotor. Les balais de moteurs à courant continu électromagnétiques utilisent généralement des balais en graphite métallique ou des balais en graphite électrochimique. Le noyau de fer du rotor est constitué de tôles d'acier au silicium laminées, généralement 12 fentes, avec 12 ensembles d'enroulements d'induit noyés, et chaque enroulement est connecté en série, puis respectivement connecté à 12 plaques de commutation.
