Hay muchos tipos de motores, pero según la fuente de alimentación, no son más que motores de CA y motores de CC. Entonces, ¿hay un motor que pueda usar tanto alimentación de CA como de CC?
La respuesta es: sí, el motor monofásico de excitación en serie (excitación en serie) que se presentará a continuación es uno de esos motores.
Los motores de excitación en serie monofásicos (excitación en serie) son bastante comunes. Varias herramientas eléctricas manuales, como taladros manuales, amoladoras angulares y pequeños electrodomésticos, utilizan principalmente motores de excitación en serie monofásicos (excitación en serie). La característica más obvia de este motor es que hay escobillas de carbón.
El mecanismo del motor de excitación en serie monofásico (excitación en serie)
La estructura del motor de excitación en serie monofásico (excitación en serie) es básicamente la misma que la del motor de excitación en serie de CC.
El estator consta de un núcleo de hierro y un devanado de excitación, y el rotor consta de un núcleo de hierro, un devanado de armadura, un conmutador y un eje giratorio. El devanado de excitación y el devanado del inducido son devanados bobinados, y los dos forman un circuito en serie a través de la escobilla de carbón y el conmutador, que también es el origen de la excitación en serie.
El devanado del estator, es decir, el devanado de campo, generalmente tiene solo un par de polos magnéticos. La bobina del devanado del rotor, es decir, el devanado del inducido, no está cerrado y se forma un circuito cerrado solo cuando las escobillas de carbón están en contacto.
El principio de funcionamiento del motor serie monofásico.
La estructura del motor en serie y el motor en serie de CC es la misma, por lo que el estado de funcionamiento instantáneo de los dos es el mismo. Primero podemos entender el principio de funcionamiento del motor de la serie DC y luego cambiar un poco para comprender el trabajo del motor de la serie. principio.
El principio de funcionamiento del motor de excitación en serie es relativamente simple, como se mencionó en el libro de texto anterior.
La corriente entra en la bobina de la izquierda, pasa a través del devanado del rotor y sale de la bobina de la derecha. Según el efecto magnético de la corriente, el devanado del estator generará un campo magnético cuya dirección es de N a S en la figura. Debido a que la dirección de la corriente es fija, la dirección del campo magnético también lo es.
Al mismo tiempo, el devanado del rotor en el que fluye la corriente se verá afectado por la fuerza electromagnética y la dirección de la fuerza se puede juzgar de acuerdo con la regla de la mano izquierda. Las bobinas en el rango de los polos N y S están sujetas a la misma cantidad de fuerza, pero en diferentes direcciones, y el par electromagnético hará que el rotor comience a girar.
Debido a la fuerza electromagnética más la inercia, después de que el rotor gira medio círculo, debido a la existencia del conmutador, la dirección de la corriente que fluye hacia la bobina del rotor cambiará, de modo que la dirección de la fuerza en el rango de N y S permanecerán sin cambios, y el rotor seguirá girando. bajar.
Este es el principio de funcionamiento del motor de la serie DC. Debido a que el motor en serie monofásico está conectado a corriente alterna, la dirección de la corriente cambia constantemente y la dirección del campo magnético generado por el devanado del estator también cambia, pero la dirección actual del devanado del rotor cambia sincrónicamente. , por lo que la dirección de la fuerza del rotor no cambiará.
Me gustaría decir algunas palabras sobre el conmutador. Cuando se conecta a corriente continua, el conmutador juega un papel en el cambio de dirección de la corriente del devanado del rotor, pero cuando se conecta a corriente alterna, el cambio de dirección es causado por las características de la propia corriente alterna. Parece que no es particularmente apropiado llamar al conmutador en la fase serie motor. Además, sobre la regla de la mano izquierda-derecha, la regla del amperio, la inducción electromagnética, etc., el artículo anterior ya lo presentó y no lo repetiré aquí. Los amigos que lo necesiten pueden acudir al artículo anterior sobre motores asíncronos trifásicos.
Características de los motores monofásicos de excitación en serie (excitación en serie)
El motor en serie tiene las ventajas de arrancar sin condensadores, alta velocidad y gran par de arranque, pero también tiene desventajas como alto nivel de ruido, fácil desgaste de las escobillas de carbón y fuerte interferencia electromagnética.
¿Por qué el motor en serie tiene las características de un gran par de arranque?
Primero observe la fórmula del par: T=Ct*Φ*Ia, donde Ct es la constante del par, que está relacionada con la estructura del motor; Φ es el flujo del entrehierro; Ia es la corriente de armadura. Se puede ver que cuando se determina el motor, el par del motor en serie está relacionado principalmente con el flujo magnético y la corriente de armadura.
El artículo anterior ya aprendió que el devanado inducirá EMF de regreso al cortar la línea de flujo magnético. Cuanto mayor sea la velocidad, mayor será la fuerza contraelectromotriz y mayor será la restricción de la corriente del devanado.
Para el motor en serie, la posición del campo magnético del estator es fija. En el momento del encendido, el rotor y el estator son relativamente estáticos y no hay líneas de flujo magnético cortantes, por lo que no hay fuerza contraelectromotriz. La corriente es muy grande en este momento, el flujo magnético y la corriente de armadura también son grandes, y el par electromagnético generado también es grande. A medida que aumenta la velocidad de rotación, aumenta la fuerza contraelectromotriz, disminuye la corriente y disminuye el par.
Esta es una característica del motor en serie. Cuanto más lenta es la velocidad, mayor es el par. Deberíamos tener esta sensación cuando usamos herramientas eléctricas manuales.
Dado que un motor en serie no necesita un capacitor para arrancar, ¿qué hace el capacitor en la herramienta eléctrica?
El motor en serie no necesita condensadores de arranque ni condensadores de funcionamiento. La adición de condensadores se utiliza principalmente para el filtrado, que se utiliza para mejorar las características eléctricas, reducir las chispas de las escobillas de carbón, mejorar la vida útil del motor y reducir las interferencias electromagnéticas.
Escribe al final:
Como mencioné en el artículo anterior, generalmente principalmente hago mantenimiento y presto más atención a las fallas superficiales, pero presto menos atención al principio. Cuando otros me hacen una pregunta fundamental, no sé cómo expresarla. Creo que saber más sobre el principio definitivamente ayudará en el trabajo futuro. Finalmente, cualquier corrección es bienvenida.
