Tasavirtamoottori

Wikipedia
Loikkaa: valikkoon, hakuun
Ruotsalaisvalmisteinen tasavirtamoottori 1900-luvun alkupuolelta.

Tasavirtamoottori on tasasähköllä (DC) toimiva sähkömoottori. Moottorin toiminta perustuu virrallisiin johdinvyyhteihin, jotka kääntävät roottorin (pyörivä käämitys) magneettikentässä. Staattorina (runkoon kiinnitetty magneettikenttää luova osa) voi olla sähkömagneetti tai kestomagneetti.

Esimerkki kestomagneetilla varustetun DC-moottorin toiminnasta:

Yksinkertaistettu DC-moottori.Kun ankkurikäämiin on kytketty dc-jännite se muodostaa ankkurikäämeihin magneettikentän. Vasemmanpuoleinen ankkurikäämi työntyy poispäin vasemmanpuoleisesta kenttäkäämistä aiheuttaen pyörimisliikkeen myötäpäivään.
Ankkuri jatkaa pyörimistä.







Kun ankkuri saapuu horisonttitasolle, kommutaattori vaihtaa ankkurikäämin napaisuuden vaihtaen kentän suunnan. Liike jatkuu edelleen.





Kenttäkäämitty DC-moottori[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Kenttäkäämitty moottori tarkoittaa ettei moottorissa ole kestomagneetteja. DC-moottorin ulkokehällä (staattori) olevat kestomagneetit voidaan korvata sähkömagneettisilla keloilla. Säätämällä ankkurikäämin virtaa ja jännitettä on mahdollista vaikuttaa nopeus/voima suhteeseen moottorin akselilla. Moottorin pyörimisnopeus on suoraan verrannollinen ankkurikelan jännitteeseen ja vääntömomentti virtaan. Vierasmagnetoidulla moottorilla ankkurikelaan syötetään erillistä sähkövirtaa (kuva A). Tällä moottorityypillä on hyvät momentin-, pyörimisnopeuden- ja paikansäätöominaisuudet.[1] Tyypillisesti kenttäkela on kytketty sarjaan ankkurikäämin kanssa (kuva B). Tällä tavoin käämityllä moottorista saadaan suuri pyörimismomentti pieninopeuksiselta moottorilta; moottorin pyörimisnopeus riippuu kuormituksesta. Ankkurikäämin rinnalle kytketty kenttäkäämi mahdollistaa suurinopeuksisen ja pienimomenttisen moottorin (kuva C), jolla pyörimisnopeus on riippumaton kuormituksesta. Voidaan myös käämittää osittain ankkuripiirin rinnalle ja -osittain sarjaan (kuva D), saadaan tarvittu pyörimisnopeus riittävällä momentilla varustettu moottori. Kytkennässä on mahdollista saavuttaa suuri nopeus mutta myös heikompi akselimomentti, tätä kutsutaan myös kentänheikennys käytöksi.[2]

A) Vierasmagnetoitu
B) Sarjakäämi

C) Rinnankäämi

D) Rinnan- ja sarjakäämi eli kompoundikäämitys

DC-moottorin kytkentätapoja. Kela (aaltokuvio) merkitsee staattoria, M ankkuria. Lisäksi rinnankytkennässä on säädettävä vastus virran jakajana.



DC-moottorin rakenne[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Täysin kompensoidun DC-moottorin rakenne.
Ankkurikäämin synnyttämä magnetomotorisen voiman suunta ei ole kohtisuorassa ilmavälin vuon magnetomotorisen voiman kassa, jolloin moottorin vääntömomentti pienenee. Tilanne korjataan kompensointikeloilla ja staattorikehällä hiiliharjojen kohdilla olevilla kääntönavoilla. [3]
  1. staattorikehä
  2. päänavan sydän
  3. napakenkä
  4. kääntönavan sydän
  5. ankkurin rautasydän
  6. roottori- eli ankkurikäämitys
  7. sivuvirtakäämitys
  8. sarjavirtakäämitys
  9. kääntönavan käämitys
  10. kompensointikäämitys
  11. kommutaattori harjoineen

Lähteet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

  1. http://www.ee.lut.fi/fi/opi/kurssit/Sa2721200/BLDC_J%20Partinen.pdf#search=%22tasavirtamoottori%20rakenne%22
  2. http://runeberg.org/pieni/4/0320.html
  3. http://www.ee.lut.fi/sahkomoottori.html
Tämä tekniikkaan liittyvä artikkeli on tynkä. Voit auttaa Wikipediaa laajentamalla artikkelia.
  • Merkinnän syy: Historia, maininta harjattomista moottoreista.