JoVE Logo

Sign In

DC 모터

Overview

출처: 알리 바지, 코네티컷 대학교 전기 공학학과, 스토스, CT.

DC 기계는 AC 전류와 전압이 필요한 AC 기계와 달리 DC 전류 및 전압으로 작동합니다. DC 기계는 DC 전류에 의해 제어되는 두 개의 자기장을 발명하고 활용하는 최초의 기계입니다. DC 기계에 필드와 아마추어라는 두 개의 필드가 있기 때문에 적절한 필드 여기를 사용할 수 있는 경우 동일한 기계를 모터 또는 발전기로 쉽게 재구성할 수 있습니다. 필드는 일반적으로 stator 측에 있고 뼈대는 로터 측에 있습니다 (AC 기계에 비해 반대 또는 내부 아웃). 필드 여기는 영구 자석 또는 권선 (코일)에 의해 제공 될 수있다. 현재가 뼈 대또는 로터 코일에 적용되면 DC 소스에서 코일로 전달되어 브러시를 터치하는 회전 로터에 고정된 고정 및 슬립 링이 장착된 브러시를 통과합니다. 로터 뼈가 전류 운반 루프이고, 스테이터 또는 필드 자석에서 외부 필드에 노출되면, 힘이 루프에 가해된다. 루프가 베어링을 사용하여 모터의 양쪽에 "매달려"있기 때문에 힘은 다른 방향으로 이동하기보다는 로터의 샤프트를 회전하는 토크를 생성합니다.

이 회전으로 인해 자기장이 정렬되지만 동시에 슬립 링이 브러시의 측면을 전환하거나 "통근"하는 것이 통근 프로세스라고 합니다. 이 통근이 발생하면 로터 코일의 전류 흐름이 반전되고 자기장은 서로 반대하여 동일한 회전 방향으로 더 많은 토크를 일으킵니다. 이 공정은 계속되고 로터 샤프트가 회전하여 모터 동작을 제공합니다. 발전기 작동에서, 기계적 회전은 자기장 하에서 이동 코일로 인해 유도된 후 로터 샤프트및 전류 흐름이 로터에서 흘러나온다.

이 실험에서 논의된 기계에는 영구 자석이 아닌 필드 권선이 있습니다. DC 기계 작동에서 중요한 통근 프로세스는 미끄러짐 링과 브러시를 사용하여 로터(아마추어)에서 외부 세계로 에너지를 전송하는 데 는 회전선이 회전하고 회전하는 전선이 비틀어 부서지기 때문에 외부 세계로 에너지를 전달합니다. 그러나 이러한 브러시및 슬립 링은 정기적인 유지 보수, 브러시 교체, 청소가 필요하고 촉발될 수 있으므로 주요 신뢰성 단점이 있습니다. 이로 인해 대부분의 DC 기계를 AC 기계로 교체하고 나머지 DC 기계에는 장난감및 간단한 저전동 공구와 같은 영구 자석 필드 여기가 있습니다. 브러시리스 DC 기계(또는 BLDC)라고 불리는 AC 기계는 DC 소스 및 전원 전자 인버터를 사용하여 인버터에서 AC 전압을 제거하는 AC 기계입니다.

이 실험의 목적은 션트와 시리즈라는 두 가지 주요 DC 컴퓨터 구성을 테스트하는 것입니다. 테스트는 기계의 잔류 플럭스를 추정하고 다양한 구성의 부하 및 적재 특성을 연구하기 위한 것입니다.

Procedure

1. DC 테스트

  1. 저전력 DC 전원 공급 장치가 0.8A로 제한되면 공급 단자기를 DC 기계 아마추어에 연결합니다.
  2. 공급의 DC 전압 및 전류 판독값을 기록합니다.
  3. 각 권선의 저항을 추정합니다.
  4. 다른 권선, 션트 필드 및 시리즈 필드를 한 번에 하나씩 반복합니다.
  5. 전원이 공급되지 않습니다.
  6. 내장 된 필드 로스트를 최대 저항으로 설정하고 저항을 측정합니다.
  7. Log in or to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Results

시리즈 권선은 일반적으로 시리즈와 아마추어 권선 모두 연속이기 때문에 기계의 등급인 아마추어 전류에서 높은 전류를 운반합니다. 따라서 시리즈 권선은 몇 Ω mΩ의 순서에 있을 것으로 예상됩니다. 반면에 션트 권선기계의 뼈와 함께 전력을 공급하는 소스에서 최소 전류를 끌어야 하며, 따라서 수십~수백 또는 수천 개의 Ω 큰 저항 값을 가져야 합니다.

Log in or to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Application and Summary

DC 기계는 AC 유도 및 동기 기계가 발명되기 전보다 훨씬 덜 일반적입니다. 장난감, 소형 로봇 및 레거시 장비와 같은 간단한 저전력 응용 분야에서도 여전히 일반적입니다. 풍부한 비희토 자석을 사용하는 영구 자석 DC 기계는 특히 저렴한 비용과 낮은 복잡성 응용 분야에서 더 간단한 흥분으로 인해 션트 및 시리즈 카운터 부품보다 더 일반적입니다.

Log in or to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Tags
DC MotorsDrive EquipmentElectromechanical MachinesInner Conductive CoilArmatureOuter MagnetStatorDC SourceCommutator SlipperingElectromagnetic ForceTorque FluctuationsMultiple WindingsCommutatorPower SupplyMagnetic FieldsDC Motor ConfigurationsMeasurement Of DC Motor Performance CharacteristicsSpeedCurrentVoltageLoadPermanent Magnet StatersConductor WindingsElectric Field DesignElectro Motor Force EMFTorque Output

Skip to...

0:06

Overview

1:18

Principles of DC Motors

3:18

DC Tests

4:24

Measurement of Residual Magnetism

7:26

Applications

9:09

Summary

JoVE Logo

Privacy

Terms of Use

Policies

Research

Education

ABOUT JoVE

Copyright © 2024 MyJoVE Corporation. All rights reserved