Соленоидный двигатель — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Соленоидный двигатель

Cтраница 1

Соленоидные двигатели можно классифицировать на резонансные и нерезонансные. По конструкции нерезонансные двигатели бывают однокатушечные и многокатушечные. В параметрическом двигателе сердечник при втягивании его в соленоид ( катушку) занимает среднее положение не сразу, а после нескольких колебаний около положения магнитного равновесия. При совпадении собственных колебаний сердечника с частотой сети наступает резонанс.  [1]

Соленоидный двигатель является наиболее простым по конструкции из названных и компактным. Недостатками его являются низкий КПД и большая скорость движения рабочего органа. В настоящее время преодолеть эти недостатки является невозможным, что затрудняет применение подобного двигателя для насосов, предназначенных для добычи нефти.  [2]

В однокатушечных соленоидных двигателях

включение и выключение рабочей катушки осуществляется механическим выключателем под действием тела сердечника, что не нашло применения в приводе насосов, либо при помощи полупроводникового вентиля. Обратный ход в обоих случаях осуществляется за счет упругости пружины. В многокатушечных соленоидных двигателях попеременное включение катушек осуществляется при помощи вентилей. К каждой катушке ток от источника питания подается в один из полупериодов синусоидального напряжения. Сердечник поочередно втягивается то одной, то другой катушкой, совершая возвратно-поступательное движение.  [3]

В качестве исполнительных элементов предполагается использовать реверсивные синхронные двигатели, шаговые реверсивные двигатели и кодовые наборы

импульсных соленоидных двигателей. Исполнительные элементы могут воздействовать на дистанционные задатчики локальных регуляторов или непосредственно на исполнительные механизмы.  [4]

Разрабатывались и проверялись схемы с приводом от соленоидных двигателей, схемы с различными механическими преобразователями вращательного движения в возвратно-поступательное.  [5]

При неравенстве напряжений на конденсаторе переменной емкости Сх и постоянной емкости С1 на вход усилителя У прибора подается напряжение рассогласования Up, которое преобразуется вибропреобразователем ВП в переменное напряжение. Переменное напряжение усиливается усилителем У и подается на

соленоидный двигатель М, который воздействует на конденсатор переменной емкости Сх и на показывающее и пишущее устройство прибора.  [7]

Зону нечувствительности имеют тиратроны в двухтактной схеме и гидравлические серво-цилиндры, а гистерезис — пневматические клапаны и соленоидные двигатели. Примерами систем с изменяющимися параметрами служат реактивный двигатель и регуляторы давления переменного потока. Сюда же относится очень важная нелинейность, существующая во всех линейных системах — ограничение максимальной возможной величины корректирующей силы, момента или мощности. Это ограничение может быть вызвано источником питания, которым может служить баллон сжатого воздуха, паровой котел, электрический двигатель или генератор. Ограничение может также накладываться размерами и весом выходного преобразователя информации в мощность, который превращает пневматический или электрический управляю ций сигнал в регулируемую величину полезной механической мощности. В любом случае, когда управляющий сигнал превышает некоторую величину, выходной сигнал ограничен и не зависит от входных сигналов, превышающих уровень ограничения, или насыщения.  [8]

В однокатушечных соленоидных двигателях включение и выключение рабочей катушки осуществляется механическим выключателем под действием тела сердечника, что не нашло применения в приводе насосов, либо при помощи полупроводникового вентиля. Обратный ход в обоих случаях осуществляется за счет упругости пружины. В многокатушечных соленоидных двигателях попеременное включение катушек осуществляется при помощи вентилей. К каждой катушке ток от источника питания подается в один из полупериодов синусоидального напряжения. Сердечник поочередно втягивается то одной, то другой катушкой, совершая возвратно-поступательное движение.  [9]

Следует отметить, что проблема воздействия УВМ на исполнительные механизмы еще не нашла оптимального решения. Перечисленные устройства, связанные с использованием цифро-аналоговых преобразователей и специальных устройств памяти являются весьма громоздкими и обладают невысоким быстродействием. Поиски новых методов ведутся по пути создания цифровых исполнительных механизмов в виде, например, кодовых наборов

соленоидных двигателей, а также применения реверсивных шаговых двигателей.  [10]

Страницы:      1

Соленоиды АКПП: принцип работы и признаки выхода из строя — Иксора

Что такое соленоиды передачи?

Трансмиссия автомобиля имеет много сложных движущихся частей. Каждая из них служит уникальной цели в управлении автомобилем и помогает ему двигаться. Одна деталь, о которой вы, возможно, раньше не слышали, — это соленоиды трансмиссии, и они играют ключевую роль в движении автомобилей с автоматической коробкой передач.

Какие функции выполняют соленоиды АКПП?

Большинство механических коробок передач не имеют соленоидов. Однако в автоматических КПП они используются для облегчения переключения передач. Соленоиды — это электрогидравлические клапаны, которые управляют одной или несколькими шестернями в зависимости от трансмиссии и конструкции автомобиля. Они контролируют поток трансмиссионной жидкости, открывая или закрывая его, на основе данных электрических сигналов от блока управления.

Когда соленоид открывается или закрывается, он изменяет давление в трансмиссии, позволяя переключать передачи. В то время как водитель самостоятельно управляет переключением передач в авто с механической КПП, автоматические коробки передач полагаются на датчики скорости автомобиля и блок управления двигателем (ECU) или блок управления коробкой передач (TCM).

Как работают трансмиссионные соленоиды?

Датчики скорости в двигателе автомобиля постоянно отслеживают ход транспортного средства и анализируют, что необходимо отрегулировать. Например, они определяют момент, когда необходимо переключать передачи, чтобы получить необходимую мощность и скорость движения. Датчики скорости работают с блоками ECU или TCM и посылают через них сигналы на соленоиды о необходимости их открытия или закрытия. Такая система и позволяет переключать передачи.

Соленоиды трансмиссии имеют подпружиненный поршень внутри, который обмотан проводом, соединенным с датчиками скорости и ECU или TCM. Через этот провод они получают сигналы для регулировки потока гидравлической жидкости в трансмиссии.

Каковы признаки выхода из строя соленоидов?

Как правило, выход из строя соленоида не потребует аварийного ремонта, скорее всего вы сможете некоторое время продолжать управлять автомобилем. Тем не менее, вы заметите определенные признаки неисправности.

1. Задержка или ошибочное переключение передач
   Если вы заметите, что переключение передач занимает немного больше времени, это может быть признаком неисправного соленоида. Причиной неисправности может быть изношенная или сильно загрязненная трансмиссионная жидкость, использование которой ведет к тому, что соленоиды заедают в открытом или закрытом положении, что затрудняет переключение передач в случае необходимости.
2. Передача не переключается при торможении.
   Это также признак неисправного соленоида. Причиной опять же является грязная трансмиссионная жидкость. Если электромагнитный клапан застрял открытым или закрытым, он не будет так легко реагировать на сигналы от ECU или TCM, сообщающие ему о замедлении автомобиля.
3. Передача застревает на нейтральной
   Это еще один признак заедания одного или нескольких соленоидов в открытом или закрытом положении из-за использования загрязненной трансмиссионной жидкости. Пока соленоид не получит сигнал для переключения на первую передачу, он не сможет выполнить требуемое действие, что ведет к нестабильному переключению передач.
4. Горит индикатор проверки двигателя
   Это верный признак того, что вам нужно доставить автомобиль на СТО для диагностики. Если неисправность соленоидов привела к активации индикатора проверки двигателя, будьте готовы к тому, что трансмиссия может перейти в режим бездействия или в режим повышенной безопасности.

Что делать, если вы подозреваете неисправность соленоида?

Если вы подозреваете, что у вас неисправный соленоид, особенно если загорелась лампочка проверки двигателя, вам нужно отвезти свой автомобиль опытному механику, который просмотрит коды ошибок и поставит правильный диагноз.

Полезная информация:

Получить профессиональную консультацию при подборе товара и подробную информацию по всем интересующим Вас вопросам можно позвонив по телефону — 8 800 555-43-85 (звонок по России бесплатный).

Повышение эффективности работы магнитно-соленоидного мотор-генератора Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

УКД 629.7.031.8

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОТЫ МАГНИТНО-СОЛЕНОИДНОГО

МОТОР-ГЕНЕРАТОРА

А. О. Климова Научный руководитель — И. В. Трифанов

Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31

Е-mail: [email protected]

В связи со скорым исчерпанием органического не возобновляемого топлива и особенно в связи с наступлением глобального энергетического и экологического кризиса цивилизации, создание двигателей на постоянных магнитах лучший способ выхода из данной ситуации. Повышение эффективности работы МСМГявляется актуальной проблемой.

Ключевые слова: магнит, соленоид, мотор-генератор, неодимовый магнит, постоянный магнит.

IMPROVING THE EFFICIENCY OF MAGNETIC-SOLENOID OPERATION

OF THE MOTOR-GENERATOR

A. O. Klimova Scientific supervisor — I. V. Trifanov

Reshetnev Siberian State Aerospace University 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation E-mail: [email protected]

In connection with the imminent exhaustion of non-renewable organic fuels and especially with the onset of global energy and environmental crisis of civilization, the creation of motors with permanent magnets the best way out of this situation. The efficiency MSMG is an important issue.

Key words: magnet, solenoid, motor-generator, NdFeB magnet, permanent magnet.

Магнитно-соленоидный мотор-генератор (МСМГ) [1] содержит центральный соленоид 1 с обмоткой 2, 4 постоянных магнита (3, 4), с осевой намагниченностью, размещенных попарно-параллельно в квадратуре, жестко размещенных на ободе 5 две неподвижные генераторных обмотки 6, 7 с регуляторами напряжения 8, 9, общий регулятор 10, датчики положении ПМ 13, 14. В состав МД входит также механический узел крепления магнитов, содержащий горизонтальную ось 15 с подшипником вращения 16, вертикальную ось вращения 17, основание 18. Устройство содержит также пусковой источник электроэнергии 11 и магнитопровод 12, проходящий через индуктивные генераторные обмотки 6, 7 (рис.1).

Магнитно-электрический преобразователь реализует принцип коммутации магнитного поля малозатратным электромагнитным способом инверсии электрического тока в центральном соленоиде и может полностью автономно работать одновременно или раздельно и в двигательном и генераторном режимах после его запуска. Для первоначальной разгона такого необычного автономного мотор-генератора МД и введение его в рабочий режим, также как и в автомобильном ДВС, необходим аккумулятор для запуска, а роль стартера выполнит центральный соленоид 2. Благодаря наличию неоднородного магнитного поля соленоида 2 и поочередной смены полярности его электромагнитом 1, 2 магниты 3, 4 приобретают момент вращения и начинают вращаться При вращении магниты наводят ЭДС в обмотках 6, 7, электроэнергия с которых по-

Актуальные проблемы авиации и космонавтики — 2017. Том 2

ступает на центральный соленоид и в нагрузку. Таким образом, данный полярный магнитный преобразователь обеспечивает отбор энергии ПМ и совмещенный мотор-генераторный режим работы.

Запуск осуществляется подачей электроэнергии от аккумулятора 11 в магнитопровод 12 через общий регулятор 10. При наличии неоднородного магнитного поля соленоида 2 и попеременной сменой полярности его электромагнитом 1,2 магниты 3,4 размещенные попарно-параллельно, размещенных на ободе 5 начинают вращение на подшипнике вращения 16 закрепленной на вертикальной оси 17. При вращении магниты наводят ЭДС в обмотках 6,7, затем полученная энергия поступает на центральный соленоид и в нагрузку.

Достоинства магнитного двигателя: полная автономия, экономия топлива, возможность из подручных средств организовать двигатель в любом нужном месте; мощный прибор на неодимо-вых магнитах способен обеспечивать энергией жилое помещение до 10 КВт и выше; гравитационный двигатель способен работать до полного износа и даже на последней стали работы выдавать максимальное количество энергии.

Недостатки магнитного двигателя: магнитное поле может негативно влиять на здоровье человека, особенно этому фактору подвержен космический (реактивный) двигатель; несмотря на положительные результаты опытов, большинство моделей не способны работать в нормальных условиях; даже после приобретения готового мотора, его бывает очень сложно подключить [2].

Постоянные магниты характеризуются тремя основными параметрами: остаточной магнитной индукцией Вг, коэрцитивной силой Не и энергетическим произведением ВН.

Вг определяет величину магнитного потока. Если в генератор поставить магниты с большей магнитной индукцией, то пропорционально увеличится напряжение на обмотках, а значит и мощность генератора. Не определяет магнитное напряжение. Если в генератор поставить магниты с большей коэрцитивной силой, то магнитное поле сможет преодолевать большие воздушные зазоры. По величине ВН можно судить о том, насколько будут малы габариты магнитной системы. Коэрцитивная сила — это величина магнитного поля, в которое нужно поместить магнит, чтобы его «размагнитить». Данная величина, как правило, очень важна в случаях, если магнит

эксплуатируется в условиях жёсткого внешнего магнитного поля, как правило вблизи мощных электроузлов.

В данной установке для повышения эффективности работы МСМГ возьмем за основу не-одиновые магниты 4 шт. типа 1а — сплошные цилиндры, двухполюсные с плоскопараллельными полюсами. Неодимовый магнит — постоянный мощный редкоземельный магнит, состоящий из сплава неодима, бора и железа. Известен своей мощностью притяжения и высокой стойкостью к размагничиванию.

Неодимовые магниты получают в специальных печах, где процесс происходит без доступа кислорода, в вакууме или атмосфере с инертным газом. Самые распространенные — это магниты с аксиальным намагничиванием, в которых вектор поля направлен вдоль одной из плоскостей, где измеряется толщина. Также у разных видов имеется свой температурный предел, который варьируется от восьмидесяти до двухсот пятидесяти градусов. При температуре выше предельной магнит теряет свои свойства. Правильное и аккуратное использование служит залогом сохранения качеств в течение тридцати лет и более.

Неодимовые магниты теряют не более 1-2 % своей намагниченности за 10 лет. Но их можно легко размагнитить, нагрев до температуры +70 °С и более.

Хороший неодимовый магнит обладает магнитной индукцией не менее 12500 Гс = 1,25Тл.

Главная отличительная особенность неодимовых магнитов — их невероятная сила при маленьких размерах. Применение неодимовых магнитов может повысить КПД МСМГ до 60-98% за счет долгого срока их жизни [3].

В результате выполненных исследований предложено использование постоянных неодимовых магнитов. Разработана 8ЛБТ-диаграмма процессов работы МСМГ.

Библиографические ссылки

1. Дудышев Валерий Дмитриевич. Магнитно-соленоидная обратимая машина (мотор-генератор) полярного типа. Журнал «Новая энергетика №18». С 25

2. Дудышев Валерий Дмитриевич. Вечный электромагнитный двигатель-генератор. Журнал «Новая энергетика №24». С 31.

3. Ившин К. А., Васильев А. А., Соловьев А. Н. — Многополюсные неодимовые магниты для источника поляризованных атомов // Журнал «Известия высших учебных заведений» — Приборостроение т. 59, № 1. С. 60.

© Климова А. О., 2017

Honda Civic Система VTEC SOHC, работа на пальцах

Случайная статья узнай что то новое

---

---

Как работает VTEC система: расположение и типы

Система VTEC — The Variable Valve Timing and Lift Electronic Control, электронно-управляемая система фазы клапанов, ее наличие обусловлено моделью двигателя, а именно моделью ГБЦ, соленоидами подачи масла и блока управления двигателям ECU с распределенным впрыском. На нижнем изображении показано место на ГБЦ, где находятся соленоиды VTEC, отвечающие за включение рокера с большим ходом. На втором изображении показано, где находится VTEC — бочонок соленоида говорит о том, что в двигателе установлен VTEC. Существуют разновидности одновальной SOHC системы VTEC, к сожалению, вторая система DOHC VTEC не устанавливалась на моторах серии D D14, D15, D16. Сопротивление клапана соленоида VTEC 14-30ом, при 12 Вольт.

Вид соленоида двустэйжевой системы VTEC

Место расположения соленоида на блоке ГБЦ Honda Civic

Что такое VTEC, как работает VTEC, смысл системы

По простому, электронно-управляемая система фазы клапанов, или просто VTEC. достаточно понять пару основ для чего она нужна и все встанет на своим места. Обычный 4х тактный двигатель, тянет воздух из атмосферы при давление в 1 бар, тоесть примерно 760ммрт (Так же это 1 атмосфера или 101кПа). С увеличением оборотов, возрастает и скрость движения поршня. На низких оборотах поршень засасывает воздух максимально чисто на сколько возможно, тоесть поршень медленно опускаясь засывает объем с давелнием в 1 атмосферу. С увеличением скорости поршня, давление снижается, тк уже не хватает времени чтобы воздух был при нормальных условиях. Вы наверное видели графики с диностенда, где пиковая мощность около 5000-6000 оборотов, а дальше линия мощности падает. Это потому что двигатель не может засосать воздуха больше, он на столько разрежен (тоесть молекул воздуха мало) что становиться трудно раскрутить мотор. Вариантов решения много, убрать сопротивление воздуха путем установки нулевого фильтра, холодного впуска, увеличением диаметра дроселя, портирование каналов впуска или нагнетать воздух под давелнием. Но, Honda придумала свой способ. При достижение критической точки достижения мотора мощности (примерно 5500 оборотов), включается система VTEC на впускных клапанах, которая держит клапана немного дольше открытыми чем обычно, что дает дополнительное время на «всос» воздуха. теперь мертвая точка смещается в диапазон 7000. Любая работа с впускной системой типа портинга дает прибавку к мощности на верхах но может отнять очки по тяге на низах, так как момент так же смещается на более выскокие обороты, до которых еще надо расскрутить двигатель, воздуха очень много. что делать? душить двигатель на низах, уменьшийть пропускаемость воздуха к примерну уменьшив диаметр дроссельной заслонки. Наверное вы слышали что 8 клапанный двигатель на низах имеет больший потенциал чем 16 клапанный. Вот это тоже самое. Инженеры Honda придумали систему ECO-VTEC, принцип работы которого не просто сохранить топливо а еще и «задушить» двигатель до 2500 оборотов (примерно) чтобы вытащить максимальную тягу, при работе всего 12 клапанов. В сумме получается, что при полном VTEC 3-Stage, низы задушенны и имеют хороший момент, далее работа в нормальном 16 клапанном режиме, и активация на высоких оборотах уже VTEC чтобы воздуха попало больше. Вот и все что нужно знать из азов по VTEC.

Принцип работы VTEC

Покажу на примере самого известного и простого анимационного изображения, объясняющего принцип работы VTEC. По достижению давления масла в двигателе, а также достижению оборотов, обычно 5500 RPM за счет соленоида открывается клапан VTEC, который подает масло в систему газораспределения.

Анимационная демонстрация части работы системы VTEC

Давления масла толкает «защелки» рокеров, которыми блокируется основные и средний рокер. Теперь клапаны открываются глубже — дольше. В этот же момент в блоке управления двигателем мозге ECU переключаются топливные карты и карты зажигания. За счет обогащенной смеси и более длительного открытия клапанов появляется более мощный импульс для толкания поршня.

Принцип действия включения рокера VTEC

Длительность открытия клапана VTEC

Как вы понимаете, длительность открытия клапана VTEC зависит от оборотов двигателя RPM. Примерно на 5500 оборотах VTEC включается, при 4600 (примерно) VTEC выключается. На автоматической коробке до 4 передачи включение VTEC составляет не более 5 секунд, система автоматизирована и при достижении оборотов и скорости переключает передачу, а значит, сбрасывает обороты RPM. По времени работы системы VTEC это всего несколько секунд, но именно они дают настоящий прирост. Втек не включается на нетралке, и режиме парковки в автомате и вараторе.

VTEC 3-Stage: что это такое

Наконец я расскажу о системе VTEC 3-Stage, (3 стейдж). Данная система установлена так же в ГБЦ, устанавливалась после 1996 года. Имеет 2 соленоида. Управляется 12вольтами, при подаче открывается клапан подачи масла, если есть конечно давление масла. Ставился на JDM моторе D15B, одновальной SOHC, и конечно не B серии. Вещь довольно интересная и пользуется спросом. Имеет 3 стадии, совмещает все режимы работы всех видов SOHC D серии. ECU были нескольких типов, но только OBD2 серии, ниже список всех ECU p2j 3-Stage

• OBD2A 37820-P2J-J62 Вариатор
• OBD2A 37820-P2J-J63 Вариатор
• OBD2A 37820-P2J-J61 Вариатор​
• OBD2A 37820-P2J-003 Механика
• OBD2B 37820-P2J-J11 Механика
• OBD2B 37820-P2J-J81 Вариатор от Vi-RS
• OBD2B 37820-P2J-J71 Вариатор

VTEC 3-Stage: Автомат

В 6 поколление, с которого пошел 3-Stage VTEC, были комплектации только с механической и вариаторной коробкой передач. Но в 7 поколение с 2001 по 2003 год, на моторы 1.6 так-же устанавливалась голова P2J (PLL), и управлялась соответственно мозгом 37820-PLL-D52. Мотор 3-Stage VTEC назывался D16W9 и имел мощность 130лсю

VTEC 3-Stage: принцип работы

Как работает VTEC 3-Stage, первая стадия начинается от 0 RPM и заканчивается в 4000 RPM. в этой стадии ГБЦ работает как VTEC-E. Работает только 12 клапанов. в каждом цилиндре работает два выпускных клапана но только один впускной. Это позволяет делать экономичный и плавный разгон.
Следующая стадия, это работа всех 16 клапанов. Включается первый VTEC соленоид. Обычный режим, работает от 4000 до 6000
Последняя третья стадия, включается второй клапан, впускные клапана открываются на больший период, что позволяет дать больше топливной смеси. Работа от 6000 и до конечной точки работы
Отключается вся система в обратном порядке, сначала 2й соленоид, потом 1 соленоид.

Пора за работу

Теперь когда вы знаете как работает VTEC пора его ставить на свой D14A3 или D14A4, предлагаю воспользоваься переводом статьи DoDo Joris, которой пользовался я, либо воспользоваться моей статьей об установке VTEC. Тем неменее, удачи в ваших экспериментах.

---

Случайная статья узнай что то новое

Данная статья актуальна для автомобилей Honda выпуска 1992-2000 годов, таких как Civic EJ9, Civic EK3, CIVIC EK2, CIVIC EK4 и CIVIC FERIO (частично). Информация будет актуальна для владельцев Honda Integra в кузовах DB6, DC1, с моторами ZC, D15B, D16A.

Как опереться на пустоту?: engineering_ru — LiveJournal

«Дайте мне точку опоры, и я переверну Землю» — так, по легенде, сказал Архимед, научно объяснив интуитивно понимаемый принцип работы рычага. Но в космическом вакууме опоры нет. А спутникам нужно, чтобы солнечные батареи смотрели на Солнце, антенны — на Землю, камера — на интересный участок Марса, а двигатель для коррекции орбиты — строго в определенную точку пространства. Приходится что-то придумывать, чтобы опереться на пустоту.

Двигатели ориентации

Самый очевидный вариант — поставить специальные небольшие двигатели, которые будут управлять ориентацией аппарата:

Двигатели ориентации лунного модуля

Двигатели можно сделать мощными, чтобы поворачивать тяжелые аппараты или крутиться быстрее, или очень слабыми, чтобы поворачиваться очень точно. Они сравнительно мало весят и не требуют электроэнергии, когда не работают. Все бы хорошо, но для того, чтобы поворачиваться, нужно тратить топливо, а его всегда ограниченное количество. Да и у самих двигателей есть ограничения по количеству запусков и общему времени работы.
Двигатели ориентации можно также использовать для орбитальных маневров, особенно если планируется стыковка. Маршевый двигатель может толкать аппарат только в одну сторону, а с помощью двигателей ориентации можно смещаться по всем осям.

Достоинства:

• Простота.


• Обеспечивают ориентацию по всем трем осям.


• Сравнительно небольшая масса.


• Гибкость: можно сделать мощные или очень точные двигатели.


• Могут использоваться для маневрирования на орбите.


• Могут долго находиться в выключенном состоянии.

Недостатки:

• Расход топлива.


• Ограничение по количеству запусков и общему времени работы.


• Загрязнение окрестностей аппарата сгоревшим топливом (может быть актуально для телескопов).

Двигатели ориентации используются обычно там, где требуется активное, сравнительно редкое или короткое по времени изменение ориентации аппарата. Поэтому они стоят на всех пилотируемых аппаратах, и обычно предпочтительны для межпланетных станций, которые месяцами и годами летят в спящем режиме, сохраняя построенную ориентацию.

Двигатели причаливания и ориентации корабля «Союз» на МАКС-2005. Красное — защитные крышки, которые снимаются перед полетом

Работа ДПО корабля «Союз» во время стыковки с МКС в ускоренном воспроизведении

Стабилизация вращением

Всем нам с детства известна способность волчка сохранять вертикальное положение. Если раскрутить космический аппарат, он будет вести себя совершенно также, сохраняя стабилизацию по оси вращения.

Если нас устраивает стабилизация по одной оси, мы не собираемся поворачивать аппарат в разные стороны и делать фотографии с длинной выдержкой, этот способ может оказаться очень экономным.

Достоинства:

• Простота.


• Экономичность — раскручиваемся один раз и крутимся хоть столетиями.

Недостатки:

• Стабилизация только по одной оси.


• Нельзя поворачивать аппарат.


• Вращение может мешать работе оборудования.

Исторически, стабилизацию вращением очень полюбили американцы. Все зонды программы «Пионер» стабилизировались вращением. На первых аппаратах это делалось из-за низкой грузоподъемности ракет — стабилизировать шестикилограммовый «Пионер-4» другими способами на технологиях 1959 года было невозможно. Стабилизация вращением «Пионеров» -10 и -11 выглядит отличным решением — если движение Земли по орбите укладывается в диаграмму направленности антенны, зонд постоянно «на связи», не тратя на это ни грамма топлива и не боясь отказа системы ориентации. Два зонда «Пионер-Венера» стабилизировали вращением, наверное, уже по привычке — на одном из них антенна механически вращалась, чтобы нацеливаться на Землю, что выглядит уже не очень рационально.
Кроме межпланетных станций, американцы широко использовали закрутку разгонных блоков. В этом случае твердотопливные разгонные блоки не нуждались в отдельной системе ориентации.

Запуск спутника с разгонным блоком PAM-D с борта Спейс Шаттла (смотреть с 4:06)

После разгона можно было достаточно просто затормозить вращение, используя закон сохранения момента импульса (пример в невесомости, пример на котиках) — небольшие грузы разматывались на тросиках и замедляли вращение аппарата.

Маховик (Reaction wheel)

Так же как кошка, которая в падении закручивает хвост в противоположную перевороту туловища сторону, космический аппарат может управлять ориентацией с помощью маховика. Например, если мы хотим повернуть аппарат по часовой стрелке:

1. Начальное состояние: аппарат неподвижен, маховик неподвижен.


2. Раскручиваем маховик против часовой стрелки, аппарат начинает поворачиваться по часовой стрелке.


3. Когда повернулись на нужный угол: останавливаем вращение маховика, аппарат останавливается.

Если маховик уже вращается, то, меняя его скорость, мы можем создавать силу, которая поворачивает аппарат. Вот на этом видео можно по высоте тона вращения маховика определить, что понижение скорости вращения (более низкий звук) создает силу, поворачивающую платформу по часовой стрелке, повышение скорости (более высокий звук) — против (смотреть с 1:44):

Использование маховиков позволяет поворачиваться с высокой точностью и не тратить драгоценное топливо. Но, как и любая другая техническая система, маховики имеют свои недостатки. Прежде всего, один маховик может поворачивать аппарат только по одной оси. Чтобы полностью управлять ориентацией аппарата нужно три маховика. А учитывая необходимость резервирования, шесть или больше. Также, скорость поворота прямо пропорциональна массе маховика и скорости его вращения и обратно пропорциональна массе аппарата. Говоря простым языком, чем больше масса аппарата, тем тяжелее должны быть маховики. Также, любой маховик имеет предельную скорость вращения и может разорваться, если его раскрутить сильнее. А если возмущающая сила действует на аппарат в одном направлении, то маховик со временем дойдет до предельной скорости, и нужно будет его разгружать какой-нибудь другой системой. Ну и, наконец, как и любая механика, маховик со временем изнашивается и может выйти из строя.

Достоинства:

• Не требует расхода топлива.


• Позволяет очень точно нацеливать аппарат.

Недостатки:

• Малопригодны для активного маневрирования, вращение сравнительно медленное.


• Требуется еще одна система ориентации для разгрузки маховиков.


• Со временем изнашиваются и выходят из строя.


• На каждую ось нужен минимум один маховик.

Маховики очень выгодны, если нам часто приходится перенацеливать аппарат, не меняя его орбиты. Поэтому маховики стоят на орбитальных телескопах. Например, на «Хаббле» стоят четыре маховика, обеспечивая резервированное управление по двум осям. У «Хаббла» нет задачи вращаться вокруг своей оси, поэтому маховики используются для поворота телескопа «вверх/вниз» и «вправо/влево».

Один из маховиков телескопа «Хаббл»

Гиродин (Control moment gyroscope)

Свойство волчка сохранять вертикальное положение можно использовать еще одним способом — на него можно опереться (с 1:10):

Если поместить такой волчок в подвесную систему, то можно, «опираясь» на него, поворачиваться в нужную сторону. Такие конструкции называются силовыми гироскопами или гиродинами. Главное отличие гиродина от маховика — в том, что маховик жестко установлен на одной оси и управляет ориентацией, изменяя скорость своего вращения. Гиродин же установлен в подвесе, который может вращаться в одной или нескольких плоскостях, и может не менять скорость своего вращения. В этом видео наглядно видно движение подвеса, при том, что высота тона вращения гиродина не меняется.

С точки зрения функциональности, гиродин — это «продвинутый» маховик. Гиродины эффективнее обычных маховиков, но и сложнее. Они могут управлять ориентацией гораздо более тяжелых аппаратов, но разделяют достоинства и недостатки маховиков. В этом видео показано, что гиродины, как и маховики, нуждаются в разгрузке — когда ось подвеса не может больше поворачиваться, велосипед начинает падать:

Достоинства:

• Такие же, как у маховика.


• Эффективнее, чем маховик — гиродин той же массы может управлять ориентацией гораздо более тяжелого аппарата.

Недостатки:

• Такие же, как у маховика.


• Сложнее маховика.

Гиродины, благодаря своей эффективности, используются на орбитальных станциях. Например, на МКС стоят четыре гиродина по 300 кг каждый.

Замена гиродина на МКС

Электромагнитная система ориентации

Магнитное поле Земли способно поворачивать стрелку компаса, значит, эту силу можно использовать для того, чтобы управлять ориентацией космического аппарата. Если поставить на спутник постоянные магниты, то действующая сила будет неуправляемой. А если поставить катушки-соленоиды, то, подавая на них ток, можно создавать нужный управляющий момент:

Три соленоида, установленных в перпендикулярных плоскостях, позволяют управлять ориентацией спутника по всем трем осям. Точнее, они обеспечивают хорошее управление по двум осям, стремясь установить аппарат как стрелку компаса. Управление по третьей оси обеспечивается изменением направления магнитного поля Земли при полете аппарата по орбите.

Электромагнитная ориентация не может быть точной из-за случайных колебаний магнитного поля Земли, и ее эффективность падает с высотой. Да и в целом, силы, создаваемые соленоидами, невелики. Также их использование ограничено небесными телами с достаточно сильным магнитным полем, например, на орбите Марса, они практически бесполезны. Зато соленоиды не содержат движущихся частей, не тратят топливо и энергетически эффективны.

Достоинства:

• Простота.


• Не требуют топлива.


• Небольшая масса.


• Не содержат движущихся частей и практически не изнашиваются.

Недостатки:

• Небольшие управляющие силы.


• Невысокая точность.


• Требуется магнитное поле у небесного тела, вокруг которого обращается аппарат.


• Эффективность зависит от высоты.

Электромагнитная ориентация используется как основная на кубсатах и прочих небольших аппаратах. Также ее часто используют для разгрузки маховиков или гиродинов. Например, телескоп «Хаббл» использует в качестве основной системы ориентации маховики, а разгружает их электромагнитной системой.

Пример соленоида для космических аппаратов. Сайт производителя утверждает, что уже больше 80 соленоидов стоят на различных спутниках

Гравитационная стабилизация

Притяжение двух тел обратно пропорционально квадрату расстояния между ними. Поэтому, если наш спутник выдвинет длинный шест с грузом, то получившаяся «гантель» будет стремиться занять вертикальное положение, когда ее нижняя часть будет притягиваться к Земле чуть сильнее, чем верхняя. Вот компьютерное моделирование 1963 года (!), показывающее этот эффект:

В первой части видео спутник занимает устойчивое положение по оси к Земле. В реальности случайные возмущения будут нарушать идеальное равновесие, и спутник будет колебаться вокруг оси, поэтому обычно такие системы дополняют демпфером. Небольшая емкость с жидкостью будет превращать энергию колебаний в тепловую и «успокаивать» спутник.

Достоинства:

• Очень простая система.


• Ориентация строится пассивно, без системы управления.

Недостатки:

• Ориентация строится медленно из-за слабости сил, действующих на тело.


• Низкая точность.


• Только один тип ориентации — осью к центру Земли.


• Эффект падает с высотой.


• Спутник может перевернуться «вверх тормашками» относительно нужной ориентации.

Гравитационная система ориентации используется в основном на небольших аппаратах, не требующих точной стабилизации. Она хорошо подходит для некоторых типов кубсатов, также, ей, например, был оснащен спутник «Юбилейный»:

Аэродинамическая стабилизация

Следы земной атмосферы заметны и выше ста километров, а большая скорость спутников означает, что они будут сильнее тормозиться. Обычно эта сила очень мешает, потому что спутники достаточно быстро тормозятся, спускаются еще ниже и сгорают в плотных слоях атмосферы. Но, тем не менее, это сила, которая действует всегда против вектора орбитальной скорости, и ее можно использовать. Первые эксперименты были проведены еще в 60-х. Вот, например, отечественный аппарат «Космос-149», запущенный в 1967 году:

Низкая орбита, где аэродинамические силы максимальны, негостеприимное место. Но иногда там необходимо находиться для большей точности измерений. Очень красивое решение было использовано в спутнике GOCE, который изучал гравитационное поле Земли. Низкая орбита (~260 км) сделала эффективной систему аэродинамической стабилизации, а, чтобы спутник не сгорел слишком быстро, он постоянно ускорялся небольшим ионным двигателем. Получившийся аппарат мало похож на привычные спутники, кто-то даже назвал его «спутниковым Феррари»:

Благодаря ионному двигателю GOCE смог проработать с 2009 по 2013 годы, составив самую подробную гравитационную карту Земли.

Достоинства:

• Аэродинамическая сила бесплатна и не требует специальной системы управления.

Недостатки:

• Надо что-то делать, чтобы спутник не сгорел быстро в плотных слоях атмосферы.


• Сила зависит от высоты.


• Возможна ориентация только по одной оси.

Солнечный парус

Для построения ориентации можно еще использовать давление солнечного света. Солнечный парус обычно рассматривается как способ движения, но на спутник сложной формы с антеннами и солнечными батареями Солнце тоже будет действовать. Это может рассматриваться как помеха для других систем ориентации, либо, если разработчики рассчитали моменты сил заранее, это можно использовать для помощи построения ориентации спутника. Уже в 1973 году зонд Маринер-10, отправившийся к Венере и Меркурию, использовал солнечное давление для построения ориентации аппарата. Вдохновляет находчивость Лаборатории атмосферной и космической физики — когда на телескопе «Кеплер» отказали два из четырех маховиков, лаборатория разработала способ построения ориентации при помощи двух оставшихся маховиков и солнечного давления, чтобы телескоп последовательно рассматривал четыре участка пространства в год:

Очень интересным был отечественный проект Регата-Плазма, разрабатывавшийся в 90-х годах. С помощью солнечного паруса-стабилизатора и поворачивающихся рулей аппарат занимал положение в направлении Солнца и при необходимости мог быть закручен:

Даже сейчас подобная система была бы уникальной и очень интересной, жаль, что проект был закрыт.

Достоинства:

• Совершенно бесплатное солнечное давление.

Недостатки:

• Нельзя построить произвольную ориентацию по трем осям.


• Не работает в тени, что важно, например, для низкой земной орбиты.

Заключение

Для сил, которые зависят от высоты полета, есть примерный график:

Еще одно видео с котиками и реальными гиродинами NASA.
Более сложное видео по той же теме — «Проектирование системы ориентации и стабилизации» от сообщества «Твой сектор космоса».

По тегу «Незаметные сложности» публикации о двигателях, топливе, баках, стартовых сооружениях и тому подобных интересных, но не очень заметных из-за своей привычности вещах.

Устройство холодильника с соленоидным клапаном

Зачем нужен соленоидный клапан в холодильнике и как он виляет на работу агрегата?

Холодильник с соленоидным клапаном оснащается двухконтурной системой. Эти контуры функционируют автономно. Автономность работы контуров обеспечивается за счет соленоидного клапана, необходимого для перекрытия подачи газообразного фреона в испаритель основной (холодильной) камеры.

Принцип работы соленоидного клапана

Клапан захлопывается, и холодильный агент отправляется в испаритель по другой капиллярной трубочке, припаянной к конденсатору агрегата. Объем подаваемого холодильного агента сокращается, и испаритель холодильной камеры прекращает обмерзать (ведь объем хладагента существенно уменьшился).

Сжиженный хладагент не доводиться до испарителя холодильной камеры, потому что вскипает в испарителе морозильной камеры.

От чего зависит рабочий цикл соленоидного клапана?

Функционирование клапана зависит от данных термодатчика холодильной камеры, что является основой для автономной регулировки температуры в камерах.

Отметим, что двигатель компрессора в морозильных агрегатах бытового назначения с соленоидным клапаном выключается на основании показаний термодатчика. В «навороченных» холодильниках, как правило, устанавливаются клапаны, поочередно перекрывающие поступление фреона в испарители. Очевидно, что реализовать точное управление такой системой посредством механического блока не получится. Поэтому такие холодильники оснащаются серьезными электронными мозгами — платой исполнения и модулем управления холодильника.

 

Температура в каждой из камер считывается термодатчиками.

Напоследок отметим, что устранить неисправность, сопряженную с работой соленоидного клапана, способен только профессиональный мастер. Ремонт (замена) электромагнитного клапана — трудоемкая процедура. Уверяем, сэкономить, проводя ее самостоятельно без должных навыков, не получится. Не тратьте свои деньги, силы, время и нервы впустую. Вызовите высококвалифицированного мастера по ремонту холодильников на дом.

обслуживаем холодильники следующих марок

Эур принцип работы

ЭУР – электроусилитель руля: устройство и принцип работы

Гидравлический усилитель в свое время был настоящим прорывом в автомобилестроении, поскольку именно он дал возможность управлять машиной легко и с комфортом. Долгие годы ГУР был единственным типом усилителя, но сравнительно недавно в новые модели автомобилей начали устанавливать электроусилитель руля, ЭУР. Благодаря ему удалось наконец-то избавиться от гидравлической системы, которая была слабым местом в рулевом управлении и требовала регулярного обслуживания.

Несмотря на совершенно другую конструкцию и принцип работы, назначение ЭУР не изменилось — он умножает усилие, прикладываемое водителем к рулю, фактически, перенимая на себя большую часть работы, требуемой для поворота колёс автомобиля. Это, так сказать, основная его функция, которая ничем не отличается от назначения ГУР.

Однако электрическая система дает дополнительные возможности, которыми предыдущее поколение усилителей похвастать не могло. Например, возможность настройки, что дает более точное и четкое управление в любом режиме.

Кроме того, поскольку электроусилитель может напрямую управляться электронным блоком управления (ЭБУ) автомобиля, он прекрасно работает в паре с системой курсовой устойчивости, «подруливая» при некорректно выполненных поворотах и страхуя водителя.

Если на автомобиль установлена система автоматической парковки, в нём будет и ЭУР, который точно и вовремя выполняет все команды ЭБУ. К стати EPS (Electric Power Steering) — это иностранная аббревиатура, которая означает тоже что и ЭУР.

По сути, ЭУР – это электродвигатель, который включается в нужный момент и создает в механизме рулевого управления дополнительное усилие. Но, как и вся современная техника, устройство ЭУР постепенно «обросло» дополнительными элементами, которые помогают быстрей и точней реагировать на действия водителя.

Сам ЭУР состоит из нескольких компонентов.

Как и всё в конструкции автомобиля, ЭУР эволюционировал, и теперь есть несколько его разновидностей, каждая из которых нашла свое применение в различных типах автомобилей. И если основной его принцип остался неизменным, некоторые детали серьезно влияют на качество и удобство работы. За местом установки различают 3 основных вида.

Эти виды отличает схема подключения электромотора и тип привода, и каждый из них имеет свои преимущества и недостатки. Рассмотрим их все.

Устройство ЭУР встроенного в рулевую колонку с червячной передачей

Самый простой и дешевый тип электроусилителя. Мотор и червячный редуктор крепятся непосредственно на рулевую колонку и управляют ею. При этом остальные элементы рулевого управления (в частности, рейка) не меняются. Такое исполнение удобно тем, что электромотор располагается в салоне автомобиля, а значит, его легко демонтировать, обслуживать, и при этом он меньше страдает от холода и влаги. К тому же, простая конструкция рулевой рейки упрощает и удешевляет ремонт. Однако такая система не справляется с большими нагрузками, поэтому ставится на автомобили малого класса. На видео, ниже, наглядно показан принцип работы такого электроусилителя.

ЭУР встроенный в рулевую рейку: 1 – датчик момента на рулевом колесе; 2 – ведущая шестерня 1; 3 – ведущая шестерня 2; 4 – электродвигатель усилителя; 5 – электронный блок усилителя; 6 – датчик угла поворота рулевого колеса; 7 – торсион вала рулевого управления

Более сложная в обслуживании конструкция, которая используется в автомобилях среднего класса. Как понятно из названия, электромотор устанавливается в рулевую рейку на стыке между ней и промежуточным валом. Здесь используется уже шестерня, которая передает усилие на саму рейку.

Основной недостаток этого вида ЭУР в том, что он размещается на рейке, а значит, больше страдает от внешних факторов. И хоть устройство имеет защитный кожух, оно всё равно постепенно портится от влаги и перепадов температуры. А расположение в подкапотном пространстве усложняет демонтаж и ремонт.

Сложная конструкция, в которой электромотор ставится на рейку не со стороны рулевой колонки, а с противоположного конца. Для управления используются две шестерни: одна соединяется с промежуточным валом и вращается непосредственно от усилия, которое прикладывает водитель. Вторая шестерня установлена с другой стороны рейки и управляется электромотором. Такая сдвоенная конструкция сильно поднимает стоимость покупки или ремонта рулевой рейки. С другой стороны, за счет своих особенностей надежность этого механизма довольно высокая.

Это самый новый и самый удачный вариант электроусилителя. Прежде всего, в нём используется другая конструкция мотора, у которой практически нет инерции при остановке или в начале работы. И нет червячной передачи, которая отбирала на себя часть усилия электродвигателя. Благодаря этим изменениям точность и информативность руля достигают максимальных показателей.

Для управления используется шариковая гайка, соединенная непосредственно с электромотором. При работе мотор вращает гайку в одну или другую сторону, а она, в свою очередь, перемещает рулевую рейку, как показано на анимации выше.

Теперь, когда основные разновидности ЭУР понятны, можно говорить о том, как работает это устройство. На видео, выше, наглядно показан принцип действия разных видов электроусилителей руля.

Если говорить в общем, принцип работы заключается в том, чтобы включить в нужное время электромотор, «докрутить» руль до нужного угла поворота, а затем вернуть его в среднее положение, когда маневр завершен. Однако такое объяснение не слишком раскрывает общую картину. Что же происходит, когда водитель начинает поворот?

Режим работы электроусилителя зависит от того, с какой скоростью движется машина (малой, средней или большой), а также от того, требуется ли возврат и поддержание колес в среднем положении. Благодаря электронике он всегда работает в оптимальном режиме.

Нет ничего идеального, и к ЭУР это тоже относится. Есть у этой системы и плюсы, и минусы, которые нужно учитывать при выборе автомобиля

Несмотря на все недостатки, схема ЭУР продолжает совершенствоваться. Последние модели ушли далеко вперед от первых попыток заменить гидравлику электроприводом. А учитывая, что система автопилота, автоматической парковки, удержания в полосе и т.д. требует именно электроусилителя, можно рассчитывать на то, что в ближайшем будущем появятся новые, более надежные и доступные конструкции.

Принцип работы пневматического ПИД-регулятора — Visaya

Пневматические ПИД-регуляторы (ПИД означает пропорционально-интегрально-производное) — это элементы управления, которые используют систему заслонки-заслонки для создания выходного давления. Существует широкий спектр промышленных ПИД-регуляторов для контроля температуры, влажности, давления, расхода или любых измеримых переменных, которыми можно управлять с помощью переключателей или ПИД-алгоритмов.

Как и диапазон от 4 до 20 миллиампер для электронной системы управления, пневматическая система имеет диапазон от 3 до 15 фунтов на квадратный дюйм (фунтов на квадратный дюйм).

Novus

N1050 N1050 — ПИД-регулятор температуры с ЖК-дисплеем

• Управление сигналами
• Контроллер
• Температура
• Контроллер

N1050

Регулируемая подача давления, обычно 20 фунтов на квадратный дюйм, обеспечивает источник воздуха через ограничение.Сопло открыто в конце, где существует зазор между соплом и заслонкой, и в этой области выходит воздух.

Если заслонка опускается и закрывает отверстие форсунки, чтобы воздух не протекал, сигнальное давление возрастет до давления подачи. По мере удаления заслонки давление сигнала будет падать из-за утечки воздуха. Наконец, когда заслонка находится далеко, давление стабилизируется при некотором значении, определяемом максимальной утечкой через сопло.

Как и в электронном контроллере, пневматический ПИД-регулятор может работать только пропорционально (P), пропорционально-производной (PD), пропорционально-интегральной (PI) или пропорционально-интегрально-производной (PID).Давайте посмотрим на каждый элемент.

Пропорциональный элемент пневматического ПИД-регулятора

Пропорциональный элемент пневматического ПИД-регулятора применяет прямое изменение выходного значения после считывания ошибки между вашей уставкой (SP) и вашей технологической переменной (PV) . Посмотрите на это изображение, чтобы понять, что я имею в виду.

Предоставлено IAMechatronics

Здесь у вас есть два давления, приложенные к правому концу рычага. Разница между этими двумя давлениями представляет ошибку нашей системы.Увеличение PV сместит правую сторону вверх, заставляя перегородку приблизиться к соплу. Это изменение увеличивает давление в сильфоне обратной связи, который вернет заслонку в (или очень близко) к ее первоначальному положению.

Обратите внимание, что изменение PV напрямую влияет на выходное давление. Увеличение PV приводит к увеличению выхода. Если мы хотим отменить действие, то поменяем местами входы давления для сильфона справа.

Теперь вы можете задаться вопросом: «Как мне изменить усиление в этой системе?» Для этого вам придется изменить части вашей системы, например, заменить сильфон или переместить точку опоры.

Автоматический и ручной режимы

Автоматический режим означает, что заданное значение (SP) и ваша переменная процесса (PV) определяют выход, а в ручном режиме оператор устанавливает выход. Эта картина покажет вам весь механизм.

Предоставлено IAMechatronics

Для перехода с автоматического на ручной оператор должен проверить индикатор баланса . Перед переключением вы должны увидеть нулевой перепад давления между выходным сильфоном и выходным регулятором.В этот момент оператор может перевести передаточный клапан в ручной режим. Тогда выход больше не будет реагировать на изменения в PV или SP.

Чтобы переключиться обратно в автоматический режим, оператор повторяет процесс, переключая обратный клапан обратно, когда система находится в нуле. Теперь контроллер снова будет реагировать на изменения в PV и SP.

Производный элемент пневматического ПИД-регулятора

Чтобы добавить производное действие к вашему пневматическому ПИД-регулятору, вам необходимо установить ограничительный клапан между трубкой сопла и выходным сильфоном.Это приведет к более медленному изменению давления в сильфоне, как показано здесь.

Предоставлено IAMechatronics

При добавлении этого клапана, если происходит внезапное изменение в PV или SP, выходное давление должно быть сначала насыщенным, прежде чем выходной сильфон сможет выровнять давление с трубкой выходного сигнала. Таким образом, вы увидите всплеск выходного давления с этим изменением шага на входе .

В случае изменения линейного изменения на PV или SP, выходной сигнал сместится в прямой пропорции.Однако вы увидите смещение к выходному давлению, чтобы воздух проходил через сильфоны для уравновешивания изменяющегося сигнала. Таким образом, производное действие смещает выходное давление больше, чем пропорциональный элемент для линейного изменения.

Хорошо, теперь давайте перейдем к целостному действию.

Неотъемлемый элемент пневматического ПИД-регулятора

Для встроенного элемента пневматического ПИД-регулятора требуется не только другой ограничительный клапан, но и другой сильфон.Они называются сильфонами сброса , , и они должны противостоять сильфонам обратной связи, как вы можете видеть здесь.

Предоставлено IAMechatronics

Эта установка может показаться на первый взгляд нелогичной. Однако этот клапан создает задержку при заполнении сильфона сброса. Таким образом, система работает аналогично схеме резистор-конденсатор (RC) на электронном контроллере.

Поскольку сильфон сброса медленно заполняется выходным давлением, изменение давления на рычаге вынуждает выходной сильфон опережать сильфон сброса путем постоянного заполнения.Понял? Нет? Хорошо, давайте посмотрим, как это работает на практике.

Принцип работы пневматического ПИД-регулятора

Посмотрите на это изображение. Мы упростили систему только до неотъемлемых компонентов пневматического ПИД-регулятора.

Предоставлено IAMechatronics

Здесь у нас есть SP 4 фунтов на квадратный дюйм, а PV читает 7 фунтов на квадратный дюйм, что дает нам ошибку 3 фунтов на квадратный дюйм. Предположим, что точка опоры дает нам коэффициент усиления 1. Ошибка заставляет механизм мгновенно реагировать с выходным давлением в 3 фунта / кв. Дюйм на сильфон обратной связи.Давайте также полностью закроем клапан сброса. При закрытом клапане сброса и отсутствии давления в сильфоне сброса система работает как простой пропорциональный контроллер.

Теперь давайте немного откроем клапан сброса. По мере заполнения сильфона сброса они нажимают на левую сторону рычага. Эта сила заставляет перегородку приближаться к соплу, увеличивая давление в выходной линии. Обычный выходной сильфон не имеет ограничительного клапана для замедления его заполнения. Следовательно, он сразу же прикладывает усилие, направленное вверх на рычаг при повышении выходного давления.При таком увеличении выходного давления сильфон сброса получает еще большее «конечное» давление, которое позволяет ему продолжать наполнение.

Novus

N1200 Самоадаптивный ПИД-регулятор с дисплеем для мониторинга процесса

• Управление сигналами
• Контроллер

N1200

Результат

Хорошо, но зачем нам эти две противоборствующие силы? Одна из этих сил происходит мгновенно, а другая имеет задержку из-за своего клапана.Эта задержка вынуждает выходной сильфон всегда оставаться на три фунта на квадратный дюйм впереди сильфона сброса для поддержания баланса. Это создает постоянный перепад давления в 3 фунта / кв. Дюйм на клапане сброса, что приводит к постоянному потоку в сильфон сброса.

В конечном итоге это приведет к максимальному насыщению выходного давления. Однако до тех пор механизм демонстрирует интегральную реакцию управления на постоянную ошибку между PV и SP.

Предоставлено IAMechatronics

Чем больше разница между SP и PV, тем больше будет падение давления на ограничительном клапане.Чем быстрее заполняется сильфон сброса, тем быстрее изменяется выходное давление. Еще раз, мы видим, что пневматические и электронные контроллеры работают очень схожим образом, где величина ошибки определяет скорость выходного сигнала.

По любым вопросам, касающимся пневматического ПИД-регулятора и принципа его работы, вы можете связаться с нашими инженерами

,

Что такое соленоид — Принцип его работы и типы

Соленоиды — это простые компоненты, которые можно использовать для различных применений. Название соленоид происходит от греческого слова «солен», что означает канал или трубу. Соленоиды используются как в бытовом, так и в промышленном оборудовании, они доступны в различных исполнениях, каждый из которых имеет свои специфические применения. Несмотря на то, что приложение меняется, принцип их работы всегда остается неизменным. Здесь мы обсудим около рабочих соленоидов и различные типы соленоидов.

Что такое соленоид?

Соленоид — это длинный кусок провода, который намотан в форме катушки. Когда электрический ток проходит через катушку, он создает относительно равномерное магнитное поле внутри катушки.

Соленоид может создавать магнитное поле из электрического тока, и это магнитное поле может быть использовано для создания линейного движения с помощью металлического сердечника. Это простое устройство может использоваться в качестве электромагнита, индуктора или миниатюрной беспроводной приемной антенны в цепи.

Принцип работы соленоида

Соленоид просто работает по принципу «электромагнетизма». Когда в нем создается ток, протекающий через магнитное поле катушки, если вы поместите металлический сердечник внутри катушки, магнитные линии потока концентрируются на сердечнике, что увеличивает индукцию катушки по сравнению с воздушным сердечником. Эта концепция электромагнитной индукции была более разработана в нашем предыдущем проекте катушки Тесла.

Большая часть потока концентрируется только на сердечнике, тогда как часть потока появляется на концах катушки, а небольшое количество потока появляется вне катушки.

Магнитная сила соленоида может быть увеличена путем увеличения плотности витков или увеличения тока в катушке.

Как и все другие магниты, активированный соленоид имеет как положительные, так и отрицательные полюса, через которые объект может притягиваться или отталкиваться.

Типы соленоидов

Существуют различные типы соленоидов, доступных на рынке, классификация производится на основе материала, конструкции и функции.

• AC- ламинированный соленоид
• DC- C Рамный соленоид
• DC- D Рамный соленоид
• Линейный Соленоид
• Ротационный соленоид

AC ламинированный соленоид

Ламинированный соленоид переменного тока состоит из металлического сердечника и катушки из проволоки.Сердечник изготовлен из многослойного металла, чтобы уменьшить паразитный ток, это помогает улучшить характеристики соленоида.

Соленоид переменного тока обладает особым преимуществом, поскольку он может создавать большое усилие в первом ходе. Это связано с тем, что они имеют пусковой ток (мгновенный высокий входной ток, потребляемый источником питания или электрическим оборудованием при включении). Они способны использовать больше ударов, чем ламинированный соленоид постоянного тока.

Они доступны в различных конфигурациях и диапазонах, и они производят чистый гудящий звук, когда они работают.

Ламинированный соленоид переменного тока можно использовать в различных устройствах, требующих немедленных действий, таких как медицинское оборудование, замки, транспортные средства, промышленное оборудование, принтеры и в некоторых бытовых приборах.

DC C-Frame Соленоид

Рамка C относится к конструкции соленоида.Соленоид DC C-Frame имеет только рамку в форме буквы C, которая закрыта вокруг катушки.

Соленоид С-образной рамы постоянного тока используется во многих повседневных задачах благодаря более управляемому ходу хода. Хотя говорят, что это конфигурация постоянного тока, но они также могут быть использованы в оборудовании, предназначенном для переменного тока.

Источник изображения: https://uk.rs-online.com

Этот тип соленоида в основном используется в игровых автоматах, фото-жалюзи, сканерах, автоматических выключателях, счетчиках монет и чековых автоматах.

DC D-Frame Соленоид

Соленоид этого типа имеет раму из двух частей, закрывающую катушки. Они имеют аналогичную функцию, как соленоид C-образной рамы, поэтому D-образная рама также может использоваться с питанием от переменного тока и имеет управляемый ход хода.

Соленоид D-рамки DC используется как для обычных, так и для медицинских применений, таких как игровые автоматы, банкоматы и анализатор крови и газа.

Линейный соленоид

Линейные соленоиды более известны среди людей.Он состоит из проволочной катушки, которая намотана на подвижный металлический сердечник, который помогает нам прикладывать силу тяги или толкания к механическому устройству.

Соленоиды этого типа в основном используются на пусковых устройствах. Этот механизм переключения помогает завершить цепь и позволяет току проходить через механизм.

Линейные соленоиды особенно используются в в системах автоматизации и дверных механизмах с высокой степенью защиты и стартерных двигателях автомобилей и мотоциклов.

Роторный соленоид

Вращающийся соленоид — это соленоид уникального типа, который используется для различных применений, где существует необходимость в простом автоматическом управлении процессом. Он работает по тому же принципу, что и другие соленоиды, и имеет те же элементы, катушку и сердечник, но у них другая работа.

Металлический сердечник крепится к диску и имеет под ним небольшие канавки. Размер канавок точно совпадает с пазами в корпусе соленоида.У этого также есть шарикоподшипники, чтобы сделать легкое движение.

Когда срабатывает соленоид, сердечник втягивается в корпус соленоида, и сердечник диска начинает вращаться. Эта установка будет иметь пружинное место между сердечником и корпусом соленоида. После отсоединения блока питания пружина толкает сердечник диска в исходное положение.

Вращающийся соленоид является более надежным по сравнению со всеми другими типами соленоидов. Изначально они были предназначены только для защитных механизмов, но в настоящее время вы сможете найти их во многих автоматизированных промышленных механизмах, таких как лазер и затвор.

Заключение

Теперь вы знаете о соленоидах , принципах работы и соленоидах различного типа , доступных на рынке. Соленоиды являются простым и эффективным решением для управления клапанами и электромагнитными переключателями или механическими блокировками.

Принцип их работы и мгновенный отклик сделали их лучшим решением для приложений, которым требуется большое количество энергии в небольшом пространстве и где требуется быстрая, последовательная и надежная работа.

Вот несколько приложений, которые используют соленоид вместе со своей схемой драйвера:

Теперь вы знаете все о соленоиде, так что вы можете приступить к внедрению этих знаний с помощью своего творческого подхода, чтобы использовать свойства соленоида для создания вашего следующего изобретения.

,

принцип работы — испанский перевод — Linguee

Конечно, sa м e принцип работы a р pl деталей […] сервис. claas.com	st as t amb in funcionan nat ura lmente p ar a el servicio […] де лас пьесас де репуэсто. claas.es
Простой дизайн a n d принцип работы г u ar до надежности […] этих компактных осушителей воздуха даже в суровых условиях. atlascopco.com	Эль де сен llo y su принципо де funcionamiento gar antiz и la fiabilidad […] de estos secadores de adsorcin compactos, […] incluso en condiciones difciles. atlascopco.ec
O u r принцип работы i n r Отношение к трудовой миграции заключается в том, что кому-то […] предложили […] работа также должна иметь возможность получить разрешение на работу. europarl.europa.eu	N u estro planteamiento de trabajo en относи ci без конъюнктуры migracin l abora л состоит из 0005000000..] и т. Д. […] de trabajo deber poder tambin obtener un permiso de trabajo. europarl.europa.eu
I т с принцип работы r e за лт при меньших усилиях и более легкой работе по сравнению с […] , чтобы открыть гаечные ключи, так как это не нужно […] , чтобы снять инструмент для новой операции затягивания / ослабления. gedore.com.br	S u принципо d e funcionamiento pe rmite l ejecuci n de trabajos co n … n года Менор Эсфуэрцо Куэ Лос Лос Моделос де Лавес […] просто, выплачивается за все время от времени до конца года. gedore.com.br
Конденсатор microp ho n e принцип работы i с b а…] Изменение емкости микрофона пропорционально звуковому сигналу. deltaohm.com.br	Е л принципо е функционал дел микр е оно де […] Конденсатор с вариациями в области микропроцессоров и соноров. deltaohm.com.br
Систематический обмен информацией с национальными комиссиями и посещения этих органов […] во время официальных миссий Участнику […] Штаты будут me a принцип работы f o r директоров полевых отделений […] и персонал (если это уже не так). unesdoc.unesco.org	Информационное сообщение с указанием Comisiones Nacionales и las visitas and esos organosos durante las misiones […] официала в Лос-Эстадос-Миемброс […] pasar n a se r un принципа trabajo pa ra los d ir ectores […] г эль личный де лас официнас […] Fuera de la Sede (cuando no lo sea). unesdoc.unesco.org
Как i c принцип работы , т он транспонирования […] законодательства ЕС имеет приоритет над реализацией законодательства национального характера. eur-lex.europa.eu	C принципа трабаджо b si co, la ra nsposicin […] закона о законах и законах, касающихся национального права. eur-lex.europa.eu
принцип работы o f t he метод echa.europa.eu	Principio de funcionamiento del m tod o echa.europa.eu
Принцип работы o f B eauty Equipment (Cavitation System) jimybeauty.com	Principio d e trabajo d el equ ipo de belleza […] (Система Кавитацин) jimybeauty.es
T h e принцип работы o f t ПИД-регулятор […] описано в Справочном руководстве дизайнера. deif.de	E л принципо оп эра тиво де л regulador […] PID описан в Руководстве по консультациям. deif.de
спецификация базисных периодов для трудоустройства, поиска работы и методов поиска работы и для текущего […] доступность для та т т работает ( принцип 6 ) eur-lex.europa.eu	спецификаций по периодическим и респектабельным отношениям, опт 9001 […] bsqueda de empleo и los mtodos de bsqueda de empleo y la disponibilidad en en […] импульсный момент е мпз а трабаджар (принципо 6 ) eur-lex.europa.eu
К сожалению, в настоящее время мы сталкиваемся с […] ужасная авария с участием Prestige у берегов Галиции, […] i s принцип работы a л л больше […] очевидно. europarl.europa.eu	Desgraciadamente, en este momento nos encontramos con la […] актуальная история ужасов Престиж в Лас Костас Галлегас, Ло Кве […] hace m s evide nte es te Principio de trabajo . europarl.europa.eu
Тем не менее, базовая конструкция n d принцип работы o f т его машина остается […] почти такой же. asiacentrifuge.com	Греховое эмбарго, […] эль д — и.о. sigue siendo prcticamente la misma. asiacentrifuge.es
Как профессиональное лазерное косметологическое оборудование для бровей […] производитель и поставщик, мы также можем предложить лазерную татуировку […] оборудование, которое имеет ил a r принцип работы w i th это лазерное изделие. jimybeauty.com	Como Fabricante y Proveedor Profeional de Equipos de Belleza Para El Lavado lser de Cejas, Tambin […] podemos ofrecer equipos de deleacin de tatuajes […] lser qu e tie nen un принципо d e trabajo s imi lar con st e producto lser. jimybeauty.es
T h e принцип работы o f углеродный блок […] представляет собой комбинацию механической фильтрации и адсорбции активированным углем. brita.net	E l Principio ef ectiv o de un bloque […] раз в год объединяет все необходимые средства массовой информации. brita.net
T h e принцип работы o f t тензодатчик CMI предназначен для […] измеряют деформацию балки, подвергаемой напряжению сдвига. preciamolen.ie	La Clula C MI util iza el Principio de med ida d e деформион […] года назад и время от времени. preciamolen.ie
T ч е принцип работы i с т он такой же, как для тепловых насосов […] , которые черпают энергию из земли; в этом случае не требуется ни бурение, ни копание. caleffi.com	E l Principio d e funcionamiento e s i gual al de las […] балла за получение дополнительной энергии, соло и энтузиастов, № […] es necesario hacer perforaciones ni excavaciones. es.caleffi.com
Si mp l e принцип работы e n su res есть практически […] нет движения воздуха внутри мельницы, сводя к минимуму потери влаги. foss.co.uk	S u enci ll o Principio d e funcionamiento gar antiz a que dentro […] del Instrumento no se produzcan corrientes de aire, que pueden […] леваре а в конечном итоге прдида де хумедад. ископаемых
Действительно, это […] стал или л ‘ принцип работы ‘ i n различения […] облатных варианта и обязательства. omiworld.org	Ha Llegado Ser, […] EN EC to, u n verdade ro Principio de dis cern im iento […] en las opciones que tienen que hacery en los compisos que asumir. omiworld.org
T h e принцип работы o f A единиц NG27 Tlas Copco […] основан на технологии адсорбции при перепаде давления (PSA) и обеспечивает […] непрерывного потока азота требуемой чистоты с использованием углеродного молекулярного сита (CMS). atlascopco.com	E l Principio de funcionamiento de la s uni da des NG27 […] Атлас Копко Себа и Технологии Адсорцинирования Камбио де Пресин […] (СПА) и пропорции каудального континуума в чистом виде и утилизации, а также молекулярного развития карбоновых кислот (TMC). atlascopco.com
T h e принцип работы o f т he NOVOSOLAR novosolar.ком	E l Principio de funcionamiento de losSistemas […] Термосифникос НОВОСОЛАР novosolar.com
Изучить альтернативы энергоэффективности путем сравнения обычного двигателя […] против новой технологии, основанной на Keppe M от o r принцип работы . delorenzoglobal.com	Пара эль Студио Альтернативы Энергетика Медиана 9002 […] сравнительных данных моторного конвенционального контра ла nueva […] tecnolog a basad a e n el Principio de funcionamiento d el m от Keppe . delorenzoglobal.com
Инжир.3. 1- 1 : Принцип работы o f т он оптоэлектронный […] Защитное устройство Leuze electronic Другой возможный способ подавления […] Взаимное влияние заключается в переключении одного из двух защитных устройств с канала передачи 1 на 2 и, таким образом, на пакеты импульсов различной формы. leuze.com	Рис. 3.1 -1: Principio fun cio nal d el dispositivo […] de proteccin optoelectrnico Leuze electronic Otra posibilidad de профилактик […] un efecto recprocoes cambiar el canal de transmisin de 1 a 2 en un de de dos dos disposivos de proteccin pues as los paquetes de impulsos son Отличается. leuze.com
T ч е принцип работы o f т он так называемый «масло […] «Воздушный фильтр для ванны» был основан на физических потоках. Отклонение воздушного потока […] в металлической сетке произвел эффект просеивания, который был использован для отделения грязи. mahle-hirschvogel.com.br	E l Principio d e trabajo d e e sto s fil tr os, llamados […] en bao de aceite, instan basado en flujos fsicos: la desviacin de […] Корреспондентская служба по борьбе с торговлей продукцией в США и в США. mahle-hirschvogel.com.br
T ч е принцип работы е n ab les переключение высоких […] давления при низком энергопотреблении и с коротким временем переключения. burkert.fr	E l Principio d e funcionamiento pe rmi te co nm utar altas […] предварительных и окончательных результатов. burkert.fr
Ядро i т с принцип работы i с т шляпа измерительная […] положение и энергия взаимодействий фотона, который входит в […] инструмент с высокой точностью, он может быть реконструирован по формуле Комптона, чтобы определить начальное направление фотона с точностью до кольцевого пространства на небе. stratocat.com.ar	S u funcionamiento se ba sa en la m edicin Precisa […] по-настоящему и по-новому взгляду на мир […] и все инструменты, разрешенные в соответствии с аппликационной формулой Компонент реконструкции в оригинальном виде. stratocat.com.ar

.

Как работает соленоид?

Есть большая вероятность, что сегодня вы когда-то использовали несколько соленоидов. Они помогают завести машину, звонят в дверь и делают за вас сотни других дел каждый день. Но что такое соленоид и как он работает?

Соленоид работает, создавая электромагнитное поле вокруг подвижного сердечника, называемого якорем. Когда электромагнитное поле заставляет двигаться, этот якорь открывает и закрывает клапаны или переключатели и превращает электрическую энергию в механическое движение и силу.

Для того, чтобы быть такой большой частью нашего мира, соленоиды представляют собой простые механизмы, требующие только базовых знаний физики, которые большинство из нас изучали в средней школе. Разобраться в них несложно, и вам не нужно знать никаких математических формул, чтобы узнать их секреты.

Что такое соленоид?

На простейшем уровне соленоид — это отрезок провода, намотанный на сердечник. Сердечник часто состоит из двух частей — неподвижного сердечника и подвижной, то есть якоря.Две части подпружинены.

Когда электрический ток проходит через провод, он создает магнитное поле, которое перемещает якорь от неподвижного сердечника (или к нему, в зависимости от использования и конструкции соленоида). Когда ток прекращается, пружина возвращает якорь в исходное положение.

Это возвратно-поступательное движение делает этот тип линейным соленоидом, хотя есть и поворотные соленоиды, которые немного сложнее.

Для работы соленоид должен иметь три элемента:

• Спиральный провод
• Подвижный сердечник
• Электричество

Уберите витой провод, и у вас ничего не останется.Уберите электричество, и у вас будет пружина. Уберите сердечник, и вы будете держать только электромагнит.

В системе зажигания автомобиля эти элементы объединяются для перемещения якоря, что позволяет замкнуть цепь зажигания вашего двигателя. Как только вы отпускаете ключ, и он уходит из положения «старт», соленоид деактивируется, якорь возвращается в свое предыдущее положение, разрывая цепь. Таким образом, зажигание вашего автомобиля перестанет пытаться запустить двигатель, поскольку он уже работает.

Хотя соленоид использует электромагнетизм, он сам по себе не является электромагнитом. Он использует только электромагнетизм для выполнения своей работы. Несмотря на это, многие люди используют эти термины как синонимы.

Для визуального ознакомления с соленоидами см. Видео ниже:

Соленоид рассекается, начиная с отметки 5:40, что позволяет увидеть, что это не что иное, как катушка из медной проволоки. Для работы соленоида требуется электрический ток.

Найдите видео, посвященное автомобилестроению, здесь:

В этом видео вы найдете много информации о соленоиде стартера автомобиля, вы загляните внутрь одного из них и узнаете, что делает эти устройства плохой, в том числе то, почему этот щелкающий звук, который издает ваша машина, когда она не заводится, является индикатором неисправного соленоида.

Что такое электромагнитный клапан?

Электромагнитные клапаны, как и любой другой клапан, регулируют поток газов или жидкостей. Наличие в них соленоида позволяет этим клапанам открываться или закрываться с помощью электричества.

Эти типы клапанов могут быть изготовлены двумя разными способами: нормально открытые и нормально закрытые.

В положении покоя электромагнитного клапана — выключен — по проводам не течет ток, и подвижный сердечник упирается в основание клапана. Тем самым он закрывает клапан, так как жидкость или газ за ним не могут пройти.

Передача электричества через катушку с проводом создает магнитное поле, это поле заставляет сердечник подниматься, и теперь жидкость или газ могут свободно проходить через клапан. Отключение электричества опускает сердечник обратно вниз, закрывая клапан и перекрывая поток газа или жидкости. Это функция нормально закрытого клапана, который остается закрытым до тех пор, пока для его открытия не будет использовано электричество.

Нормально открытый электромагнитный клапан использует те же принципы, но предназначен для работы в обратном направлении.В выключенном состоянии сердечник остается в верхнем положении, позволяя среде течь через открытый клапан. Включение клапана заставит сердечник опускаться, перекрывая поток и закрывая клапан.

Сила соленоида

Если вы когда-либо использовали пневматический инструмент, вы использовали небольшой соленоид. В вашем компрессоре был сжатый воздух. Вы нажали на спусковой крючок пистолета для ногтей, потому что хотели, чтобы струя сжатого воздуха забила вам гвоздь. Когда вы это сделали, соленоидный клапан открылся на долю секунды, позволяя дозе этого сжатого воздуха вылететь из компрессора в пистолет и забить этот гвоздь.

Перемещение клапана такого маленького размера не требует много энергии, но соленоид в более крупном инструменте — возможно, управляющем более значительными объемами жидкости или газа — требует большего. Мощность, доступная от соленоида, зависит от количества витков в проводе и тока, проходящего через него.

В соответствии с законом Ампера, который представляет собой математическое уравнение, которое учитывает эти элементы для определения силы электромагнитного поля, уравнение магнитного поля позволяет определить, сколько катушек и какой ток необходимо для адекватного питания электромагнитного клапана.

Применения

В зависимости от потребности могут использоваться более сильные или более слабые соленоиды. Большой мощный соленоид с множеством катушек и большим электрическим током не нужен для звонка в дверной звонок. Этого можно добиться с помощью небольшого соленоида.

Но электромагнитный клапан на нефтяной вышке должен быть намного более мощным. Хотя все соленоиды электрические — у вас не может быть электромагнита без электричества — для выполнения разнообразных работ требуются разные типы.

• Электрооборудование .Этот термин применяется ко всем соленоидным клапанам, так как в них должно быть задействовано электричество.
• Пневматический . Эти электромагнитные клапаны обеспечивают перемещение и подавление газов, таких как воздух, азот и углекислый газ.
• Гидравлический . Клапан, регулирующий движение жидкостей от воды до бурбона и бензина.

Когда вы начнете их искать, вы обнаружите, что соленоиды и соленоидные клапаны есть повсюду в современной жизни, и они делают многие задачи, которые мы выполняем каждый день, намного более управляемыми.

Тестирование соленоида

Ваш соленоидный клапан может время от времени перестать открываться и закрываться, или соленоид в вашем автомобиле может однажды не запустить его. Диагностика этих проблем является ключом к их устранению, поэтому есть несколько простых способов сделать это.

Самый простой способ — с помощью компаса. Поскольку ваш соленоид работает на электромагнетизме, вокруг него не будет магнитного поля, если сам соленоид не работает.

Поместив компас рядом с соленоидом и затем активировав этот соленоид, вы сразу узнаете, проблема в этом или есть какие-то другие механические проблемы.Если стрелка компаса подпрыгивает, соленоид создает магнитное поле. В противном случае ваш соленоид не получает необходимого электричества.

В этом случае вы можете дополнительно определить проблему с помощью мультиметра. Однако перед этим ваш первый шаг — проверить соединения. Если положительные или отрицательные клеммы отключены или неисправны, соленоид не сможет работать, даже если он находится в идеальном состоянии. Даже если соединения выглядят хорошо, вам следует использовать мультиметр для определения целостности соленоида.

После того, как вы убедились, что соединения в порядке, переключите мультиметр на настройку сопротивления. Если вы получаете показание более 0,3 Ом, прибор не работает должным образом. Он не проводит достаточно электричества для работы и требует замены.

Для получения дополнительной информации о том, как диагностировать и устранить проблему, см. Наш ресурс по поиску и устранению неисправностей соленоидного клапана.

Заключение

Электромагнитные клапаны и электромагнитные клапаны встречаются в нашем современном мире практически повсюду.Мы используем их для запуска автомобилей, работы диализных аппаратов, посудомоечных машин и даже манипулирования нашими динамиками, чтобы они воспроизводили музыку с помощью электрического сигнала. Хотя без них наша жизнь была бы совсем другой, соленоиды — простые творения.

Работающие соленоиды, требующие только провода, магнитного сердечника и электрического тока, могут быть созданы в классе естественных наук в средней школе, но они помогают нам выполнять сотни задач, некоторые из которых были бы невозможны без них.

Остались вопросы

Мы всегда готовы помочь вам ответить на ваши вопросы о соленоидном клапане и помочь выбрать лучший клапан для ваших нужд.Если у вас есть дополнительные вопросы, наши специалисты по клапанам доступны в обычные рабочие часы по телефону или в чате ниже.

Что такое соленоид — типы, принцип работы и его применение

Соленоиды — это простые электрические компоненты, которые находят множество применений в повседневной жизни. Сам термин происходит от греческого названия «солен», которое обозначает канал или трубу. Вторая часть названия взята из греческого названия «эйдос», которое относится к очертаниям.По сути, это деталь в виде трубы. Соленоид используется во множестве приложений, и существует множество типов конструкций соленоидов. У каждого из них есть свои свойства, которые делают его полезным во многих точных приложениях. Различные конструкции этих компонентов не изменяют их необходимых рабочих характеристик, и конструкция соленоидов может быть выполнена по-разному. Как правило, соленоид работает по общему электрическому принципу, но механическая энергия этого устройства распределяется по-разному в разных конструкциях.

Что такое соленоид и принцип его работы

Соленоид — это очень простой компонент, который включает катушку с проволокой, покрытую металлическим сердечником. Когда к соленоиду подается ток, он создает постоянное магнитное поле. Электричество превращается в магнетизм, затем оно превращается в электричество, и, следовательно, эти две силы объединяются в одну.

Однородное поле соленоида привлекает тем, что, если соленоид имеет неизмеримую длину, магнитное поле будет одинаковым повсюду вдоль элемента.В соленоиде это иногда приводит к тому, что очень маленькие электрические компоненты могут выполнять изумительный объем работы. Например, мощный соленоид может просто захлопнуть клапан, который даже самому крепкому сантехнику потребуется закрыть вручную.

Различные типы соленоидов

На рынке доступны различные типы соленоидов. Они различаются по материалу, дизайну и функциям. Но все виды соленоидов основаны на одних и тех же электрических принципах.

• Ламинированный соленоид переменного тока
• Соленоид C-образной рамы постоянного тока
• Электромагнитный клапан D-образной рамы постоянного тока
• Линейный соленоид
• Поворотный соленоид

Ламинированный соленоид переменного тока

Многослойный соленоид переменного тока славится силой, которая может быть приложена в первый ход. Они также могут использовать более длинный ход, чем соленоид постоянного тока. Они доступны в нескольких различных конфигурациях и диапазонах. Эти типы соленоидов будут производить чистый гудок при использовании.

Многослойный соленоид переменного тока

Соленоид C-образной рамы постоянного тока

В соленоиде DC C-Frame используется только рамка в форме буквы C, которая покрыта вокруг катушки. Этот вид соленоидов имеет широкий спектр различных применений. Несмотря на то, что они известны в конфигурации постоянного тока, они также могут быть разработаны для использования с питанием переменного тока.

Электромагнитный клапан C-образной рамы постоянного тока

Соленоид D-образной рамы постоянного тока

Электромагнитные шестерни с D-образной рамой постоянного тока

A имеют раму, состоящую из двух частей, которая покрыта вокруг катушек. Они используются в нескольких различных приложениях, например, в промышленных приложениях.Как и C-Frame, эти соленоиды также могут быть сконструированы в качестве альтернативы переменному току для приложений, когда свойства соленоида переменного тока более привлекательны, чем соленоида постоянного тока.

Электромагнитный клапан D-образной рамы постоянного тока

Линейный соленоид

Этот вид соленоидов более знаком большинству людей. Они способны использовать тянущее или толкающее усилие на механическом устройстве и могут использоваться для различных задач измерения. Эти соленоиды используются в различных приложениях. Например, соленоид на пусковом устройстве транспортного средства, в состав которого входит двигатель.Когда через соленоид протекает электрический ток, он будет двигаться линейно, чтобы соединить два контакта.

Линейный соленоид

Когда два контакта соединяются, они пропускают энергию от аккумуляторной батареи к различным компонентам автомобиля и запускают автомобиль. Лучшее применение соленоида — электрический замок. Когда замок прикреплен к засову на двери, он может немедленно защитить дверь, достаточную, чтобы выдержать большое количество насилия.

Поворотный соленоид

Вращающийся соленоид — хороший пример механической силы, которую можно использовать различными способами, чтобы упростить процесс автоматического управления и довольно легко сделать жизнь проще. В этом соленоиде аналогичная конструкция катушки и сердечника, хотя и несколько измененная. Во вращающемся соленоиде вместо соленоида используется диск, представляющий собой простое устройство с сердечником и катушкой. Корпус соленоида совмещен с канавками, а шариковые подшипники используются для облегчения движения.

Поворотный соленоид

При срабатывании соленоида сердечник втягивается обратно в катушку. Эта сила преобразуется в силу вращения диска. Большинство устройств также имеют пружину. Когда источник питания отсоединен от соленоида, пружина заставляет сердечник вытягиваться из катушки, освобождая диск и переводя его обратно в свое уникальное положение.

Подобно многим электрическим устройствам, этот инструмент был разработан как устройство безопасности.Этот продукт был впервые использован во время Второй мировой войны как способ повысить долговечность устройств, используемых в бомбах. В настоящее время такие соленоиды представляют собой обычные электрические компоненты, которые очень подходят для использования в тяжелых промышленных условиях.

Применение соленоида

• Соленоид — это важная катушка с проводом, которая используется в электромагнитах, индукторах, антеннах, клапанах и т. Д. Применение соленоида различается в различных типах, таких как медицинские, запорные системы, промышленное использование, чистая прибыль и автомобильные соленоиды.
• Соленоид используется для электрического управления клапаном, например, сердечник соленоида используется для приложения механической силы к клапану.
• Они также могут использоваться в определенных типах дверных запорных систем, которые используют электромагнит и обеспечивают очень надежное закрытие.
• Соленоид используется во многих различных устройствах и продуктах, таких как компьютерные принтеры, механизмы впрыска топлива, используемые в автомобилях и в различных промышленных условиях.
• Главное преимущество соленоида в том, что при подаче электричества реакция соленоида происходит мгновенно.
• Эта быстрая реакция — один из наиболее важных факторов при решении задач применения соленоидов.

Таким образом, речь идет о различных типах соленоидов, включая многослойный соленоид переменного тока, соленоид с рамой постоянного тока, соленоид с D-образной рамой постоянного тока, линейный соленоид, поворотный соленоид и трубчатый соленоид. Кроме того, любые вопросы по реализации электрических проектов, пожалуйста, оставьте свои отзывы или предложения в разделе комментариев ниже. Вот вам вопрос, Какова функция соленоида?

Фото:

Что такое соленоидная катушка | Принцип работы электромагнитной катушки | Типы электромагнитной катушки

Катушка соленоида — это обычный электрический компонент, который часто используется в повседневной жизни.Слово происходит от греческого «солен», что означает длинная труба или канал. Хотя другое слово также происходит от греческого «эйдос», обозначающего контур, это компонент в форме трубы.

Он используется в разных местах, поэтому многие типы соленоидов также доступны в различных исполнениях. У каждого соленоида есть свои свойства, которые можно использовать только в определенном пространстве. Его нельзя изменить способом использования, но его можно спроектировать в соответствии со своими потребностями.

В сегодняшней статье мы поговорим о том, что такое соленоидная катушка, какие бывают ее типы, каков ее принцип работы и каково ее применение.

Также читайте: Что такое термопара | Конструкция термопары | Принцип работы термопары | Типы термопар

Что такое соленоидная катушка и принцип работы:

Катушка соленоида — это обычный компонент, состоящий из проволочной катушки, намотанной на металлический сердечник.Когда ток проходит через катушку, из-за чего магнитное поле должно сочетаться с его действием.

Сначала электричество превращается в магнетизм, затем оно превращается в электричество, так что эти силы сливаются в одну. Одна особенность одного и того же поля в катушке соленоида заключается в том, что, если ее длина больше, магнитное поле будет одинаковым везде вместе с этим элементом.

Соленоид в катушке часто превращается в очень маленькие электрические компоненты, которые способны работать в прекрасных количествах.Например, клапан можно легко закрыть с помощью катушки соленоида, которая обычно требует ручного закрытия.

Типы электромагнитной катушки:

На рынке доступно много типов соленоидных катушек, но они различаются по материалу, конструкции и работе, но все типы соленоидных катушек работают по одному и тому же электрическому принципу.

Но в основном он разделен на 5 частей, а именно:

ст.№	Типы электромагнитной катушки
№1.	Катушка соленоида, ламинированная переменным током
№2.	DC C — катушка соленоида рамы
№ 3.	DC D — Катушка соленоида рамы
№4.	Катушка линейного соленоида
№ 5.	Катушка вращающегося соленоида

№1. Катушка соленоида, ламинированная переменным током:

Многослойный соленоид

переменного тока известен силой, которая может возникнуть при его первом ходе.Он может использовать более длинные ходы по сравнению с соленоидами постоянного тока. Доступен в различных конфигурациях и диапазонах. Этот тип соленоидной катушки при использовании издает чистый звук.

Также читайте: Разница между двигателем переменного тока и двигателем постоянного тока

№ 2. DC C — Катушка соленоида рамы:

DC C — соленоид рамы использует С-образную раму, которая закрывает катушку с 3 сторон. Этот тип катушки может использоваться в различных приложениях, таких как игровые автоматы, фотографические жалюзи, сканеры, автоматические выключатели, счетчики монет и т. Д.Он также может быть разработан для работы от сети переменного тока.

№ 3. DC D — Катушка соленоида рамы:

Для этого типа рамы используется рама, состоящая из двух частей. Его функция аналогична крышке С-образной рамы, поэтому его можно использовать от сети переменного тока и управлять ходом. Соленоиды DC D-frame используются как в игровых автоматах, так и в банкоматах и ​​т. Д.

№4. Катушка линейного соленоида:

Многие люди знакомы с этим типом соленоидов.Катушка из проволоки намотана на подвижный металлический сердечник, который используется для тяги или толкания механического устройства. Он используется в различных помещениях, в основном в бытовой технике.

Механизм переключения помогает замкнуть цепь, которая позволяет току течь. Линейный соленоид используется исключительно в автомобильной промышленности, а также для открывания и закрывания дверей с высоким уровнем защиты, а также для стартеров в автомобилях и велосипедах.

Также читайте: Что такое регулятор напряжения | Типы регуляторов напряжения | Работа регулятора напряжения

№ 5.Роторная катушка соленоида:

Это особый тип соленоида, который используется в различных помещениях, где используется автоматическая система управления, чтобы облегчить жизнь человека. Его конструкция и используемые в нем материалы аналогичны другим соленоидам и имеют тот же принцип работы, но имеют другое назначение.

Металлический сердечник также фиксируется с небольшими канавками под ним. Размер пазов точно соответствует пазам в корпусе соленоида.Он также использует шарикоподшипники для правильного управления скоростью.

Когда соленоид поворачивается, сердечник втягивается в корпус соленоида, и сердечник диска начинает вращаться. В этой установке между сердечником и корпусом соленоида используется пружина.

При отключении питания пружина возвращает сердечник диска в исходное положение. Этот соленоид сильнее других соленоидов. Первоначально он был разработан для целей безопасности, но с тех пор используется в системах автоматического управления и во многих автоматизированных отраслях, таких как лазеры и жалюзи.

Применения электромагнитной катушки:

• Используется для особого типа дверного запирания, в котором используются электромагниты для обеспечения очень высокой безопасности.
• Используется в производстве различных устройств, таких как компьютерные принтеры, механизмы впрыска топлива, используемые в автомобилях и т. Д.
• Используется для включения и выключения клапана с электрическим приводом.
• Основным преимуществом этого является то, что система быстро реагирует на включение питания.
• Такой быстрый отклик — один из наиболее важных факторов при решении задач применения соленоидов.

Понравился пост? Поделитесь этим с вашими друзьями!

Рекомендуемое чтение —

Принцип работы электромагнитного клапана

— электротехническое руководство

Клапаны — это механические устройства, предназначенные для регулирования расхода жидкости и газов. Многие клапаны управляются вручную. Клапаны с электрическим приводом известны как соленоидные клапаны.

A Электромагнитный клапан состоит из двух основных блоков: сборки соленоида (электромагнита) и плунжера (сердечника), а также клапана, содержащего отверстие (отверстие), в котором расположен диск или заглушка для управления потоком жидкость.

• Клапан открывается или закрывается движением магнитного плунжера.
• Когда катушка находится под напряжением, плунжер втягивается в соленоид (электромагнит), и поток через отверстие разрешается.
• Клапан автоматически возвращается в исходное положение, когда ток прекращается из-за давления пружины и поток через отверстие ограничен.
• Корпус клапана обычно представляет собой специальную латунную поковку, которая тщательно проверяется и испытывается, чтобы гарантировать отсутствие утечки из-за пористости.Якорь, или плунжер, изготовлен из высококачественной нержавеющей стали.
• Эффект остаточного магнетизма устраняется за счет использования начального штифта и пружины, которые предотвращают заедание якоря.
• Затеняющая катушка обеспечивает полное уплотнение якоря с плоской поверхностью над ним, чтобы исключить шум и вибрацию.
• Чтобы обеспечить правильную посадку клапана, следует использовать сетчатые фильтры для предотвращения попадания песка или грязи в отверстие.Грязь в этих местах вызовет утечку.
• Запрещается перепутывать впускные и выпускные патрубки клапана. Герметичность клапана в некоторой степени зависит от давления, действующего на уплотнительный диск вниз. Это давление возможно только тогда, когда впускное отверстие подсоединено к правильной точке, как указано на клапане.

Электромагнитный клапан работает в контуре наполнения бака

Электромагнитные клапаны обычно используются как часть процессов наполнения и опорожнения резервуаров.Принципиальная схема операции заполнения бака показана на рисунке.

Схема управления работает следующим образом:

• Предполагая, что уровень жидкости в резервуаре находится на отметке пустого уровня или ниже, кратковременное нажатие кнопки FILL активирует реле управления 1CR.
• Контакты 1CR1 и 1CR2 закроются для уплотнения в катушке 1CR и активируют нормально закрытый электромагнитный клапан A, чтобы начать заполнение резервуара.
• Когда жидкость достигает полного уровня, нормально замкнутый переключатель датчика полного уровня размыкается, чтобы размыкать цепь с катушкой реле 1CR и переключать электромагнитный клапан A в закрытое состояние обесточивания.
• Кнопка остановки может быть нажата в любое время, чтобы остановить процесс.

Спасибо за то, что прочитали о принципе работы электромагнитного клапана.

Также читают

© https://yourelectricalguide.com/ Принцип работы электромагнитного клапана.

Основы соленоидов и электродвигателей

В основном электродвигатель — это механическое устройство, которое преобразует электрическую энергию в механическую, пропуская электрический ток через проволочную петлю, находящуюся внутри магнитного поля.Соленоид, который повсеместно используется во всех типах двигателей, от дверных замков до пускателей, представляет собой просто круглую катушку с проводом, которая изолирована и используется для создания магнитного поля в атмосфере этого тока.

Соленоиды — это специально спроектированный электромагнит, в котором катушка проволоки намотана вокруг сердечника особой формы, сделанного из стали или железа, он является неотъемлемым компонентом двигателей всех размеров.

Соленоиды работают следующим образом: когда электрический ток проходит через проволочную петлю, вокруг нее накапливается магнитное поле.Железный или стальной путь для этой силы значительно увеличивает силу магнитного поля. Потому что магнитная энергия пытается пройти определенным путем, протекая из центра катушки, выходя с одного конца, вниз по сторонам, а затем меняя этот путь в обратном направлении. Если железный или стальной сердечник, называемый соленоидом, имеет форму, соответствующую этому пути, он будет направлять через него поток магнетизма.

Когда в конструкции сердечника остается зазор, магнитный поток будет течь по пути до тех пор, пока он не будет остановлен возникающим разрывом.Якорь соленоида заполнит зазор; таким образом, когда ток течет через катушку, он притягивает этот подвижный поршень в зазор, который затем замыкает электрическую цепь. Этот плунжер впоследствии может быть прикреплен к различным механическим частям, которые, в свою очередь, заставят их двигаться в определенном определенном направлении. В зависимости от того, какой конец якоря подсоединен к соленоиду, возникает толкающее или тянущее движение. Очень часто для удержания плунжера в открытом положении используются пружины.

Электромагнитные двигатели основаны на основном принципе, согласно которому все токоведущие провода в магнитном поле содержат определенную механическую силу. Чем больше двигатель и чем больше электромагнитное поле, тем больше вырабатывается мощности. Ряд соленоидных переключателей и обратных клапанов может использоваться для использования этой мощности определенным образом, в зависимости от требуемой силы и направления. Мышца, стоящая за любым двигателем, определяется различными факторами, включая количество витков в катушке, количество тока, протекающего через нее, расстояние от конца до конца катушки и магнитную чистоту железа или стали, используемых в подвижных частях.

В заключение, применяя основы электромагнитных знаний и модифицируя детали, чтобы выдерживать соответствующее давление, все двигатели, независимо от их размера, работают в соответствии с одним и тем же научным стандартом.

Электродвигатели и соленоиды — Руководство по методам дистанционного управления и автоматизации

---

---

Механические и гидравлические устройства, описанные в предыдущих разделах преобразовывать механическую энергию. Они его не генерируют. Нам все еще нужно источник механического движения для производства механической энергии.Обычно источником является электродвигатель, или, когда совершается лишь небольшое движение требуется соленоид. Выбор двигателя для конкретного применения обычно — нелегкая работа для электронщика; не потому что это сложно, но просто потому, что, как правило, технический специалист не очень хорошо знаком с с моторами.

Есть много двигателей различных типов и размеров, а также выбор. правильного типа двигателя для конкретной работы требует некоторых знаний как работают двигатели и что означают различные характеристики.

ДВИГАТЕЛИ ПОСТОЯННОГО ТОКА

ил. 5-1 показана функциональная схема простейшего двигателя постоянного тока. Он состоит подвижной катушки, называемой обмоткой якоря, и неподвижной катушки, называемой обмотка возбуждения. Каждая из этих обмоток пропускает ток и, следовательно, создает магнитное поле. Поскольку якорь двигателя вращается, он создает вращающееся магнитное поле. Обмотка возбуждения неподвижна производит стационарное поле. Именно взаимодействие этих полей заставляет двигатель вращаться.В некоторых двигателях можно заменить обмотку возбуждения. постоянным магнитом.

Работа мотора показана на ил. 5-2. В точке A якорь в таком положении, что он создает магнитное поле с северным полюсом вверху и южный полюс внизу. Поскольку разные полюса притягиваются, а подобные полюса отталкиваются, взаимодействие двух полей вызовет якорь вращается против часовой стрелки.

В ил. 5-2B, мы подошли к дилемме: разные магнитные полюса арматура и поле выстроились в линию.Больше нет крутящего момента заставляют якорь вращаться. Если не было сделано других положений, это настолько далеко, насколько мог бы повернуть наш мотор. К счастью, кое-что было сделано. Ток на якорь подается через щетки и коммутатор. В Расположение щетки и коллектора меняет местами соединения с якорем обмотка в точке ее вращения, в которой крутящий момент стремится к нулю. Это, в свою очередь, меняет полярность поля, и якорь продолжает работать. вращать против часовой стрелки.

Наш мотор бол. 5-2 был упрощен для иллюстрации основного принципа. Если бы у настоящего двигателя была только одна обмотка якоря, движение было бы скорее дергается, потому что крутящий момент будет максимальным при приближении противоположных полюсов близко друг к другу. В практическом двигателе имеется несколько обмоток якоря, каждый со своей парой коммутаторных сегментов. Это дает практически постоянный крутящий момент. На рисунке 5-3 показан эскиз коммутатора с несколькими обмотки якоря.Поскольку каждая обмотка якоря включается в цепь он создаст магнитное поле, которое взаимодействует со стационарным полем для создания крутящего момента.

ил. 5-1. Элементарный двигатель постоянного тока.

ил. 5-2. Работа двигателя постоянного тока.

ил. 5-3. Практичная арматура двигателя постоянного тока.

Наш упрощенный двигатель имеет только два магнитных полюса от поля, поэтому он называется двухполюсным двигателем. Практические двигатели могут иметь два, четыре или больше, полюса.

Чтобы двигатель постоянного тока работал, ток должен течь как в обмотке возбуждения, так и в обмотке якоря. Способ соединения обмоток будет иметь явное влияние на поведение мотора. Прежде чем мы обсудим этот аспект двигателей, мы должны хорошо понять взаимосвязь между напряжением, током, крутящим моментом и скоростью двигателя.

Очень полезная концепция для понимания работы двигателя — это понятие счетчика электродвижущая сила или противодействие эмиссии.Эту концепцию легко понять когда вы понимаете, что двигатель и генератор почти идентичны. В Фактически, когда двигатель вращается, он будет генерировать напряжение таким же образом что генератор будет. На самом деле не имеет значения, вращаем ли мы мотор вращая его вал, или заставляем его вращаться, подавая напряжение. В любом случае на обмотке якоря будет генерироваться напряжение. Это напряжение соответствует приложенному напряжению. Вот почему это называется счетчиком. ЭДС.

Теперь мы можем нарисовать грубую эквивалентную схему якорной части наш мотор. Для удобства не будем заморачиваться с коммутатором. Мы знаем что обмотки будут иметь некоторое сопротивление, поэтому мы показываем резистор последовательно в цепи заболел. 5-4. Мы также знаем, что мотор генерирует счетчик emi, поэтому мы также последовательно покажем генератор. На данный момент это все, что нам нужно, чтобы объяснить основную работу мотора.

А теперь предположим, что мотор заболел.5-4 находится в состоянии покоя. Поскольку это не вращается, противо-ЭДС не будет. Когда мы замыкаем выключатель, ток будет ограничиваться только сопротивлением обмоток якоря, которое довольно низко. Таким образом, будет большой скачок тока, протекающего в мотор. Это говорит нам о том, что когда мы подаем мощность на двигатель, мы можем ожидать большой пусковой ток, пока двигатель не заработает.

Когда двигатель начинает вращаться, возникает противодействующая ЭДС. Этот противоэдс противодействует приложенному напряжению, так что ток, протекающий через наша эквивалентная схема будет сокращена.Чем быстрее вращается мотор, тем чем выше противоэдс, а значит, тем меньше ток.

Противоэдс также зависит от напряженности магнитного поля от обмотка возбуждения. Чем больше напряженность поля, тем выше счетчик ЭДС для заданной скорости вращения. Подаваемое напряжение всегда должно быть выше. чем противоэдс, потому что мы должны иметь некоторый ток, протекающий через двигатель, чтобы он не вращался. Если мы увеличим напряженность поля, двигатель не должен вращаться так быстро, чтобы генерировать такую ​​же противоэдс.Это означает, что увеличение напряженности поля снизит скорость мотор. Уменьшение напряженности поля увеличит скорость вращения. мотора. Поначалу это звучит не так — как будто мы что-то получаем даром, но есть еще кое-что, что нужно учитывать. Что мы действительно хотим получить из двигателя не скорость, а крутящий момент или вращательная сила. Крутящий момент увеличивается как с током через якорь, так и с силой поле.

До сих пор мы не рассматривали влияние механической нагрузки на двигатель.Предположим, что двигатель, представленный нашей схемой замещения ил. 5-4 работает на полной скорости без нагрузки, кроме трения подшипников. Интуитивно мы чувствуем, что двигатель не будет потреблять большой ток, потому что он не дает большой мощности. Это правда, и причина в том, что ЭДС счетчика практически равна приложенному напряжению.

Если мы приложим механическую нагрузку к валу двигателя, двигатель будет имеют тенденцию замедляться. Это замедление уменьшит противоэдс, позволяя ток увеличиваться.Увеличение тока вызовет крутящий момент увеличиваться, чтобы двигатель мог управлять нагрузкой. Конечно, если мы подадим слишком большая нагрузка на двигатель, мы можем его заглохнуть. В заглушенном состоянии, не будет противоэдс, в результате чего ток будет чрезмерным и, вероятно, сгорит обмотка якоря.

Есть три основных типа двигателей постоянного тока, они различаются в первую очередь способ соединения обмоток якоря и возбуждения. Когда мы выбрать тип двигателя для конкретного применения, который обычно нас интересует в зависимости от того, как его скорость и крутящий момент меняются в зависимости от условий нагрузки.

ил. 5-4. Эквивалентная схема якоря двигателя.

ДВИГАТЕЛЬ СЕРИИ

илл. 5-5 показана схема двигателя с якорем и обмотками возбуждения. соединены последовательно. Неудивительно, что это называется серийным мотором. В При таком расположении весь ток якоря также течет через поле обмотка. По этой причине обмотка возбуждения состоит из сравнительно небольшого количества витки тяжелой проволоки.

Из предыдущего обсуждения двигателей мы можем увидеть, как серийный двигатель будет вести себя при различных условиях нагрузки.Сначала давайте посмотрим, что происходит без нагрузки. Когда двигатель находится в состоянии покоя, противоэдс не будет. Таким образом, когда переключатель заболел. 5-5 замкнут будет большое течение через последовательно соединенные обмотки якоря и возбуждения. Поскольку крутящий момент увеличивается как с током якоря, так и с напряжением поля, будет очень высокий пусковой момент. По мере того, как двигатель вращается все быстрее и быстрее, будет развиваться высокая противоэдс, но в то же время она будет ослабляют поле, заставляя двигатель вращаться еще быстрее.Без нагрузки серийный двигатель будет развивать невероятно высокие скорости. Они никогда не должны быть бежать без нагрузки.

Механическая нагрузка, приложенная к валу последовательного двигателя, замедляет его. вниз. Это уменьшит противоэдс, так что ток и, следовательно, крутящий момент будет увеличиваться. Следовательно, серийный двигатель имеет очень высокий пусковой момент и скорость, которая определяется в первую очередь механической нагрузкой. это идеально подходит для приложений, где требуется высокий крутящий момент на короткое время времени.Это включает в себя множество управляющих приложений.

ил. 5-5. Мотор серии.

ил. 5.6. Характеристические кривые серийного двигателя.

илл. 5-6 показывает характеристики серийного двигателя в виде графика. Конечно, этот конкретный мотор намного больше любого мотора, который мог бы найти применение в системе управления, но форма кривых будет быть одинаковым практически для любого двигателя постоянного тока. Кривые показывают, что при нагрузка на дверь увеличивается, скорость уменьшается, а крутящий момент, ток, и эффективность увеличится.

ДВИГАТЕЛЬ

илл. 5-7 показан двигатель с подключенными обмотками возбуждения и якоря. параллельно через источник питания. Из-за этого параллельного подключения это называется шунтирующим двигателем. Обмотка возбуждения обычно имеет много витков тонкая проволока. По сравнению с серийным двигателем, ток возбуждения небольшой, но напряженность поля может быть сделана настолько большой, насколько это необходимо, за счет использования большого количества витков проволоки. При таком расположении ток поля и, следовательно, поле сила, почти постоянна.

При подаче питания на двигатель ил. 5-7 ток якоря будет быть высоким, вызывая высокий крутящий момент. Этот пусковой крутящий момент не будет таким высоким как в серийном двигателе, потому что скачок пускового тока не проходит через обмотку возбуждения. Когда двигатель набирает скорость, счетчик ЭДС будет увеличиваться, пока почти не достигнет приложенного напряжения. На это точки, скорость перестанет увеличиваться и останется почти постоянной.

При приложении механической нагрузки двигатель будет замедляться, но это уменьшит противоэдс, что, в свою очередь, увеличит крутящий момент.Это вернет скорость почти к ее значению «без нагрузки». Шунт Таким образом, двигатель имеет приемлемый пусковой крутящий момент и почти постоянную скорость при различные условия нагрузки. Он используется в приложениях, где постоянная скорость требуется для.

ill 5-8 показывает характеристики параллельного двигателя. Опять же, особый Показанный двигатель намного больше, чем двигатель системы управления. Это тем не менее, будет проиллюстрировать свойства шунтирующего двигателя. Сравнительный Независимость скорости при различных условиях нагрузки иллюстрируется верхняя кривая на графике.Обратите внимание, что скорость двигателя останется почти постоянно при увеличении нагрузки. При нагрузке несколько меньше номинальная нагрузка двигателя, скорость начнет немного падать, но для всех практических целей мы можем рассматривать шунтирующий двигатель как постоянный скоростное устройство. И ток, и крутящий момент линейно увеличиваются с нагрузкой, а эффективность максимальна при некоторой нагрузке, меньшей, чем номинальная нагрузка мотор.

СОСТАВ ДВИГАТЕЛЯ

На двигателе можно использовать две обмотки возбуждения — одну последовательно с якорь и один параллельно ему, как показано на рис.5-9. Эта договоренность называется составным двигателем. Есть два возможных способа подключения две обмотки возбуждения составного двигателя. Если две обмотки возбуждения соединены чтобы они помогали друг другу, мотор называется кумулятивным соединением мотор. Если они противостоят друг другу, это называется дифференциальным составным двигателем.

Накопительный составной двигатель во многом похож на серийный двигатель. Там будет высокий пусковой крутящий момент, потому что одна из обмоток возбуждения находится в серия с арматурой.Как и в серийном двигателе, скорость будет увеличиваться по мере уменьшения механической нагрузки. Однако он не будет увеличиваться без ограничений, потому что параллельное поле имеет почти постоянную напряженность поля. Этот мотор может использоваться в приложениях, где требуется высокий крутящий момент и нагрузка может варьироваться в широком диапазоне. Дифференциальный составной двигатель очень похож на подмешивающий двигатель, но он имеет почти постоянную скорость. Это не имеет большого преимущества над шунтирующим двигателем, поэтому используется редко.

ил. 5-7. Подмешивающий двигатель.

ил. 5-8. Характеристические кривые параллельного двигателя.

ил. 5-9. Составной мотор.

УНИВЕРСАЛЬНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ

Широко используемый вариант серийного двигателя называется универсальным двигателем. потому что он может работать как на переменном, так и на постоянном токе.

В универсальном двигателе используются детали из ламинированного железа, как и в трансформаторе. Это исключает неблагоприятное воздействие вихревых токов в магнитных деталях. схемы.Обычно используется меньше витков как в якоре, так и в поле. обмотки так, чтобы реактивное сопротивление было достаточно низким, чтобы обеспечить адекватное ток течь.

Обычно универсальный двигатель на постоянном токе работает несколько быстрее, чем он на ак. Это связано с тем, что на постоянном токе нас интересует сопротивление обмотки. тогда как с переменным током нас интересуют как сопротивление, так и реактивное сопротивление. обмоток.

Универсальный двигатель обладает многими характеристиками серийного двигателя.Он имеет высокий пусковой крутящий момент и способен выдерживать большие нагрузки свыше короткий промежуток времени. Универсальные двигатели используются в небольших приборах, таких как как электродрели, пылесосы, так и пищевые блендеры.

КОНТРОЛЛЕРЫ ДВИГАТЕЛЯ

Некоторые двигатели могут приводиться в действие напрямую от источника питания последовательно через переключающие контакты реле. Однако в некоторых случаях лучшая производительность может быть достигнуто с помощью транзисторного переключателя между реле и двигателем.Типичная схема показана на рисунке. 5-10. Аккумулятор — это сила источник как для транзисторного ключа, так и для двигателя. Конечно, любой тип источника питания можно заменить на батарею, показанную здесь.

Вариант этой базовой схемы показан на рис. 5-11.

ил. 5-10. Это типичная схема активного драйвера двигателя.

Во многих системах управления необходимо иметь контроль над в каком направлении движется двигатель.Например, если двигатель используется для открытия дверь, вероятно, также будет использоваться, чтобы закрыть дверь. Это будет необходимо чтобы двигатель работал в одном направлении, чтобы открыть дверь, и в обратном направление, чтобы закрыть дверь.

Направление вращения для всех двигателей, описанных в этом разделе. можно изменить, просто изменив направление тока в любом якорь или обмотки возбуждения, но не то и другое вместе. Это верно для большинства двигатели постоянного тока. Конечно, это не сработает в двигателе переменного тока, где ток в любом случае постоянно меняет направление потока.К счастью, двигатели постоянного тока имеют тенденцию быть менее дорогими, менее громоздкими и более простыми в эксплуатации, чем их аналоги переменного тока. Мало что можно будет получить от использования двигателя переменного тока в системе управления домом. система.

илл. 5-12 показывает, как реле DPDT можно использовать для управления направлением тока, протекающего через обмотки возбуждения двигателя. Реле имеет катушка низкого напряжения (6-24 вольт), чтобы ее можно было использовать с любым управлением устройства, описанные ранее. Когда реле не находится под напряжением, двигатель будет работать в одном направлении, и когда реле будет под напряжением, двигатель будет бежать в обратном направлении.

Одна проблема с этой простой компоновкой заключается в том, что двигатель будет вращаться. постоянно. Реле только меняет направление, оно не поворачивает двигатель включается и выключается. Это нужно было сделать с помощью второго реле.

Другой подход к двунаправленному управлению двигателем показан на илл. 5-13. Два отдельных реле, каждое из которых запитывается собственным независимым управляющим сигналом, используются. Если оба реле обесточены (контакты переключателя разомкнуты), двигатель выключен.Сигнал, проходящий через катушку реле 1, включится. переключить транзистор Q1, заставляя двигатель вращаться в одном направлении, скажем по часовой стрелке. Управляющий сигнал десятины подается на реле 2, а не на реле 1, Q2 будет включен. Поскольку блок питания, управляемый этим транзистором имеет обратную полярность по сравнению с Q1, двигатель будет вращаться в обратном направлении.

ил. 5-11. Вот вариант базовой схемы драйвера двигателя, показанной в больном.5-10.

ил. 5-12. Реле реверса двигателя.

ил. 5-13. Эта схема с двумя реле / ​​двумя транзисторами может обеспечить двунаправленное управление двигателем.

ил. 5-14. Вот вариант основного двунаправленного управления двигателем. схема, которая требует только одного источника питания для привода двигателя в любом из направление.

НАПРАВЛЕНИЕ РЕВЕРСИВНОГО ДВИГАТЕЛЯ

В этой цепи есть потенциальная проблема.Необходимо соблюдать осторожность избегайте одновременного включения обоих реле. В конфликтующие управляющие сигналы могут повредить двигатель и один или оба транзистора.

Как и в предыдущих схемах управления двигателем, батареи можно заменять. с любым подходящим блоком питания.

Альтернативное расположение этой схемы показано на илл. 5-14. Он действует в основном так же, как и в случае с болезнью. 5-13, но в таком расположении требуется только одна батарея / источник питания.Коммутационные транзисторы по-прежнему поменяйте полярность двигателя.

ОГРАНИЧЕНИЕ ВРАЩЕНИЯ

Есть много приложений, в которых мы хотим ограничить количество поездок устройства с моторным управлением. Обычно это не важно в тех случаях, когда мы можем либо видеть, что перемещается, либо иметь указание на его состояние. Однако это может быть важно, когда мы плохо понимаем, что происходит физически.

E.g., предположим, мы используем небольшой двигатель, чтобы включить аттенюатор. который регулирует громкость стереосистемы. Мы нажимаем кнопку, которая заставляет двигатель запускается вперед, чтобы увеличить громкость, и нажмите другую кнопку, заставляет двигатель вращаться в обратном направлении для уменьшения громкости. Человеческое ухо плохо разбирается в громкости звука, поэтому вполне возможно, что мы можем попытаться продолжать увеличивать громкость после того, как аттенюатор достигнет предела его вращения. Двигатель, используемый в системе, вполне может быть достаточно мощным. чтобы полностью испортить аттенюатор.

Один из подходов к проблеме — сделать механическое соединение между двигатель и его нагрузка достаточно ослаблены, так что вал будет проскальзывать, если двигатель доводит нагрузку до предела. Больной. 5-15 вал двигателя соединен к аттенюатору через муфту, которая захватывает два вала посредством двух установочных винтов. Если один из установочных винтов затянут настолько, что двигатель будет вращать вал аттенюатора, муфта будет проскальзывает, когда аттенюатор достигает предела своего вращения.Принцип Недостатком такой конструкции является то, что после того, как она несколько раз соскользнула, он может стать нестабильным и вообще не поворачивать аттенюатор.

ил. 5-16. Ограничение вращения за счет ограничения крутящего момента.

Другой подход к проблеме — снизить напряжение, подаваемое на двигатель с помощью последовательного резистора, как показано на рис. 5-16. Резистор регулируется так, чтобы двигатель вращал вал аттенюатора, но остановится, когда будет достигнут предел вращения.С маленьким двигателем и последовательным резистором не будет никакого вреда, если двигатель остановится на несколько секунд. секунд.

Более сложное устройство для ограничения хода двигателя. ведомый показан на илл. 5-17. Здесь реле K1 — это реле DPDT, которое резервирует направление вращения двигателя, а переключатели S1 и S2 обычно закрытые концевые выключатели мгновенного действия. Если бы эта схема использовалась с нашим аттенюатор с приводом от двигателя, один переключатель, S1, откроет аттенюатор, был при максимальной громкости, а другой переключатель, S2, откроется при самый низкий уровень громкости.

При подаче питания на цепь ил. 5-17, мотор заведется бежать в прямом направлении. Как только аттенюатор достигнет при максимальном ограничении его вращения выключатель Si размыкается. Это позволит ток затвора течет в SCR. Ток SCR активирует реверсивный реле K1, чтобы двигатель немедленно изменил направление движения до аттенюатор поврежден.

Конечно, переключатель Si снова замкнется, как только двигатель изменит направление движения.Однако это ни на что не повлияет, потому что SCR продолжит проводить как только он выстрелил.

ил. 5-15. Ограничение вращения с проскальзывающей муфтой.

ил. 5-17. Электронная схема реверса двигателя.

ил. 5-18. Кулачок и концевой выключатель для ограничения вращения двигателя .

Теперь предположим, что двигателю разрешено работать, пока аттенюатор не достигнет своего низкий предел громкости.Переключатель S2 откроется. Это отключит SCR и обесточит реле заднего хода, так что двигатель будет работать в прямом направлении. направление.

илл. 5-18 показывает кулачок и два концевых выключателя, установленных для определения пределов. вращения. Система не ограничивается этим типом коммутации. Концевые выключатели могут использоваться любым способом, чтобы определять пределы. любого типа движения.

У схемы ill есть некоторые недостатки. 5-17.Главный это единственный способ изменить направление вращения двигателя, чтобы уменьшить том, чтобы запустить систему до уровня, на котором реверсивное реле будет быть под напряжением. Это могло быть очень неприятно, особенно если стерео способен производить очень большое количество энергии. Одно из решений — изменить схема больного. 5-17, чтобы при подаче питания на цепь, двигатель всегда начинает вращаться в направлении опускания, а не чем поднять, громкость.Это предотвратит появление сильных звуков во время регулировка уровня звука.

Еще одна схема — использовать схему ill. 5-17 в связи с реверсивным переключателем или реверсивным реле. При таком расположении направление вращения контролируется положением переключателя или реле. Концевые выключатели используются только для изменения направления, если двигатель должен достичь своего предела путешествия.

Большинство малых двигателей, используемых в системах управления, вероятно, будут двигателями постоянного тока. потому что их так легко повернуть вспять и контролировать их скорость.Главный ограничение двигателя постоянного тока в системах управления домом в том, что для работы требуется постоянный ток и мощность, доступная в доме это ac. Это означает, что для работы двигателя необходимо выпрямить переменный ток. В маленьком моторе это не проблема. Выпрямительные диоды используемых типов в электронных источниках питания может использоваться удовлетворительно.

В приложениях, где требуется много энергии, вероятно, лучше всего использовать двигатель переменного тока.Основные принципы двигателей переменного тока описаны в следующие параграфы.

ДВИГАТЕЛИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Существует большое разнообразие двигателей переменного тока, которые доступны для строительства. Системы контроля. Если новый двигатель приобретается для конкретного применения, производитель или его агент могут помочь в выборе двигателя, который хорошо подходит для применения. Это упрощает выбор двигателя. К сожалению, строители небольших систем управления обычно не покупают новые. моторы.Они используют подержанные моторы, купленные у подержанных автомобилей. розетки или утилизированы из выброшенного прибора. Чтобы чтобы правильно использовать такие двигатели, нам нужно кое-что знать о различные типы двигателей переменного тока, их характеристики и способы распознавания разные типы.

В целом малые двигатели переменного тока можно разделить на шесть различных категорий. перечислены в Таблице 5-1. Самая большая разница между всеми этими разными Типы двигателей зависят от величины пускового момента, который они будут развивать, и от требований к пусковому току.В Таблице 5-2 перечислено множество различных типы двигателей переменного тока и их соответствующие характеристики.

Причина, по которой требования к запуску однофазного двигателя так важно, чтобы однофазный двигатель с якорем и катушкой возбуждения сам по себе не запустится. После запуска вращающееся магнитное поле производится, и двигатель продолжает вращаться. Большинство различий между различные типы двигателей включают в себя устройство, которое используется для мотор завелся в желаемом направлении.

Таблица 5-1. Типы малых электродвигателей.

1. Двухфазный (SP)

2. Конденсатор

а. Конденсаторный пуск (CS-1A) (конденсаторный пуск-индукционный пуск)

г. Двухзначный конденсатор (CS-CR) (конденсатор пусковой конденсатор)

г. Ротор с обмоткой на постоянных разделенных конденсаторах (PSC)

3. а. Отталкивание-Старт (RS)

г. Отталкивание-индукция (RI)

г. Отталкивание (A)

4.Теневой полюс

5. Универсальный или серийный (UNIV)

6. Синхронный.

Таблица 5-2. Характеристики двигателей переменного тока .

Тип	Диапазон мощности в лошадиных силах	Пусковая способность	Пусковой ток	Характеристики	Электрически реверсивный
Двухфазный		Легкие стартовые нагрузки.Развивается на 150 процентов крутящего момента при полной нагрузке.	Высокий; ток полной нагрузки в пять-семь раз больше.	Недорогая, простая конструкция. Небольшой для заданной мощности двигателя. Почти постоянная скорость при переменной нагрузке.
Конденсатор пусковой		Жесткие пусковые нагрузки. Развивается с 350 до 400 процентов крутящего момента при полной нагрузке.	Средний, ток полной нагрузки в три-шесть раз.	Простая конструкция, долгая служба. Хороший универсальный двигатель, подходящий для большинства работ. Почти постоянная скорость с переменной нагрузкой.
Двухзначный конденсатор		Жесткие пусковые нагрузки. Развивается с 350 до 450 процентов крутящего момента при полной нагрузке.	Средний, от трех до пяти раз полной нагрузки Текущий.	Простая конструкция, длительный срок службы, с минимальное обслуживание. Требуется больше места для размещения конденсатора большего размера. Низкий линейный ток. Почти постоянная скорость при переменной нагрузке.
Постоянный разделительный конденсатор		Легкие стартовые нагрузки.Развивается на 150 процентов крутящего момента при полной нагрузке.	Низкий, от двух до четырехкратного тока полной нагрузки.	Недорогая, простая конструкция. Имеет выключатель без пусковой обмотки. Скорость можно уменьшить, снизив напряжение для вентиляторов и аналогичных агрегатов.
экранированный полюс		Легкие стартовые нагрузки.	Средний.	Недорогой, умеренный КПД, для легкий режим.
Ротор (отталкивание)		Очень высокие пусковые нагрузки. Развивает 350 до 400 процентов крутящего момента при полной нагрузке.	Низкий, от двух до четырехкратного тока полной нагрузки.	Больше, чем эквивалентный размер, с расщепленной фазой или конденсаторный двигатель.Рабочий ток незначительно меняется в зависимости от нагрузки.
Универсальный или серийный		Жесткие пусковые нагрузки. Развивается с 350 до 450 процентов крутящего момента при полной нагрузке.	Высокая	Высокая скорость, небольшие размеры для заданной мощности. Обычно подключается напрямую к нагрузке. Скорость меняется в зависимости от нагрузки.
Синхронный				Постоянная скорость.

илл. 5-19 показывает схему двигателя переменного тока с расщепленной фазой.Имеет два поля обмотки. Как только она начнет вращаться, основная обмотка будет генерировать вращающееся поле и будет держать двигатель вращающимся. Вспомогательная обмотка используется для создания пускового момента. Когда двигатель находится в состоянии покоя, центробежный выключатель замыкается, включая в цепь вспомогательную обмотку. Когда двигатель развивает достаточную скорость, центробежная сила вызывает Переключатель на размыкание и обод двигателя на токе, протекающем в основной обмотке. Направление вращения можно изменить, поменяв местами соединения на вспомогательная обмотка.

Электродвигатели с расщепленной фазой имеют низкий пусковой момент по сравнению с другими типами. Он подходит только для движения нагрузок с низким пусковым моментом, например как фанаты. Из-за низкого пускового момента и высокого пускового тока двигателей такого типа обычно используются там, где важна низкая стоимость.

Существует несколько типов двигателей, в которых конденсатор используется вместе с обмотка для получения пускового момента. ил 5-20 показывает конденсатор-старт, асинхронный двигатель.Этот двигатель очень похож на двигатель с расщепленной фазой. с одним очень важным отличием. Конденсатор используется последовательно с вспомогательная обмотка. Наличие этого конденсатора в пусковой цепи даст двигателю примерно вдвое больший пусковой крутящий момент, чем при расщепленной фазе. типа только с двумя третями пускового тока. Направление вращения в этом двигателе также можно поменять местами, поменяв местами подключения к вспомогательная обмотка. Принципиальное ограничение конденсаторного двигателя заключается в том, что емкость электролитического пускового конденсатора может быть уменьшена при низких температурах.Это, в свою очередь, снизит пусковой момент.

ил. 5-19. Разделенный фазный двигатель переменного тока.

ил. 5-20. Конденсаторный пуск двигателя переменного тока.

илл. 5-21 показан двигатель другого типа с конденсатором, в котором один конденсатор используется для запуска, а другой конденсатор меньшего размера остается в цепи все время. Рабочий конденсатор обеспечивает коррекцию коэффициента мощности и снижает требуемый рабочий ток.У него немного больше пусковой крутящий момент чем другие типы, и могут выдерживать нагрузки, которые сложнее запустить. В Требования по току примерно такие же, как и для двигателя ил. 5-20. В качестве у других типов направление вращения может быть изменено реверсированием подключения к вспомогательной обмотке.

ил. 5-21. Два конденсаторных двигателя.

илл. 5-22 показывает другой тип конденсаторного двигателя, для которого не требуется центробежный переключатель.Это конденсаторный двигатель с постоянным разделением. Конденсатор остается в цепи все время. Таким образом, это похоже на двигатель, показанный на больной. 5-21, за исключением того, что для запуска и работы используется одно и то же значение емкости. Цена, которую мы платим за это упрощение, заключается в том, что пусковой момент намного ниже — примерно такой же, как у расщепленной фазы мотор.

Поскольку в двигателе Ill. 5-22, может работать с переменной скоростью за счет снижения напряжения питания.Скорость не может быть уменьшенным ниже примерно 75 процентов синхронной скорости, потому что крутящий момент будет быстро падать, и двигатель может заглохнуть.

Все двигатели, которые мы обсуждали до сих пор, не имеют электрических соединений. снаружи к ротору. Обмотка ротора обычно состоит из нескольких витков. из толстой проволоки, часто в так называемой конфигурации «беличья клетка».

Существует несколько типов двигателей, в которых используются роторы с обмоткой. Эти моторы являются более дорогими, чем двигатели с расщепленной фазой или конденсаторные двигатели, и требуют большего обслуживания, поскольку щетки и коммутатор изнашиваются.Двигатели с фазным ротором могут обеспечивать очень высокий пусковой крутящий момент при сравнительно низкий пусковой ток.

ил. 5-22. Двигатель с постоянным разделенным конденсатором.

ил. 5-23. Отталкивающе-асинхронный двигатель.

Щетки в отталкивающем двигателе расположены таким образом, что магнитное поле ротора наклонено по отношению к полю от статор. В результате возникает сильный крутящий момент еще до того, как мотор начинает вращаться.На рисунке 5-23 показан асинхронный двигатель с отталкиванием. Здесь намотанный ротор подключен таким образом, что намотанный ротор подключен в цепь для запуска, а затем закорочен после двигателя набирает скорость. Таким образом, двигатель запускается как отталкивающий двигатель и работает как асинхронный двигатель.

В двигателе прямого отталкивания намотанный ротор остается в цепи всегда. Иногда щеточный узел можно повернуть относительно к статору, чтобы можно было изменять скорость двигателя.

илл. 5-24 показывает схему двигателя с экранированными полюсами. В этом моторе пусковой момент обеспечивается двумя небольшими короткозамкнутыми обмотками на полюса мотора. Таким образом, двигатель запускается без каких-либо других пусковых устройств и всегда будет вращаться в одном и том же направлении. У этих моторов очень мало пусковой крутящий момент и используются только там, где требуется очень низкий крутящий момент, поскольку в фонографе или электрических часах. Двигатель работает синхронно с частота линии электропередачи, чтобы ее можно было использовать для привода синхронизирующих механизмов точно.

НОМИНАЛ ДВИГАТЕЛЯ

Одна из проблем при использовании подержанного мотора заключается в том, можно ли или нет, это сработает. В некоторой степени, особенно с маленьким мотором, лучший способ убедиться в этом — попробовать его в приложении, внимательно следите за признаками перегрузки или перегрева.

ил. 5-24. Электродвигатель с экранированными полюсами.

Паспортная табличка двигателя, которая обычно выглядит примерно так, как показано на рисунке. в больном.5-25, дает много информации о двигателе. Вершина В строке на этой паспортной табличке указаны характеристики двигателя, стандартизирован Национальной ассоциацией производителей электрооборудования (NEMA), а также идентификационные данные производителя. Большинство из информация в верхней строке имеет отношение к размеру вала, количеству изоляции и подобным факторам. Наверное, интересует только изоляция. номинал, связанный с максимальной температурой, при которой двигатель можно эксплуатировать.Четыре класса действительны для дробных лошадиных сил. моторы.

Естественно, двигатель может работать при температуре ниже номинальной, но он не должен работать там, где температура превышает номинальную ценить.

Большинство записей во второй строке паспортной таблички не требуют пояснений. кроме Фактора обслуживания (S.F.). Это величина перегрузки, которую мотор может терпеть на постоянной основе. Дизайн-запись третьего Линия относится только к более крупным двигателям.Буква кода указывает соотношение заторможенного ротора до номинальной мощности. В небольших двигателях код обычно K или L. K означает, что kva заблокированного ротора будет в 8–9 раз превышать номинальную мощность двигателя в лошадиных силах; L означает, что это будет от 9 до 10 раз.

ОБСЛУЖИВАНИЕ И РЕМОНТ ДВИГАТЕЛЯ

Новый электродвигатель — очень надежное устройство и обычно требует очень мало обслуживания, за исключением периодической смазки.Подержанный двигатель, который, вероятно, будет использоваться в большинстве систем управления, может потребоваться обслуживание, чтобы вернуть его в рабочее состояние.

Первое, что нужно сделать с утилизированным мотором, — это его тщательно очистить. Грязь и пыль следует удалить из всех воздушных каналов. Иначе, двигатель может перегреться при нормальных условиях эксплуатации.

ил. 5-25. Типовая заводская табличка двигателя.

Подшипники необходимо проверить на износ.Это делается перемещением ротора. вал в стороны и вперед и назад. Если двигатель используется в прерывистом режиме обслуживания, допускается небольшой боковой и боковой люфт, но если движение чрезмерное, мотор, вероятно, вызовет проблемы — обычно низкий крутящий момент и чрезмерный пусковой и рабочий ток. Двигатель должен смазывать, желательно в соответствии с инструкциями производителя если они могут быть получены. В противном случае небольшое количество машинного масла в подшипниках. будет лучше, чем ничего.Будьте осторожны, не используйте слишком много масла. Так и будет просто приводят к скоплению пыли и грязи.

Если в двигателе используется центробежный пусковой выключатель, контакты должны быть очищены. Делать это нужно очень мелкой наждачной бумагой. Не используйте наждак ткань, потому что наждак является электрическим проводником и может вызвать проблемы.

В Таблице 5-3 перечислены некоторые общие проблемы, возникающие в двигателях переменного тока. со своими решениями.

Таблица 5-3. Общие неисправности двигателя и ремонт .

Двигатель не запускается Причина == Способ устранения Перегоревшие предохранители, обрыв переключателя, обрыв или плохое соединение, или отсутствие напряжения он-лайн, Неисправные обмотки двигателя. Проверьте правильность напряжения на клеммах двигателя. Проверьте предохранители, переключатели и соединения между клеммами двигателя и точками обслуживания. Ищите сломанные провода, плохие соединения, разъеданные держатели предохранителей, Ремонт или замените при необходимости. Найти и отремонтировать ». Двигатель гудит, но не запускается Не замыкается выключатель пусковой обмотки. Неисправен пусковой конденсатор. .. Открытый ротор или обмотка статора Двигатель перегружен Перегрузка линии или низкое напряжение. Подшипники изношены так, что ротор трется о стартер. Подшипники слишком тугие или недостаточная смазка, Сгоревшие или оборванные соединения. Очистите или замените и при необходимости смажьте. Заменить. ’ Найти и отремонтировать ». Ослабьте нагрузку. Проверить на низкое напряжение. Уменьшите электрическую нагрузку. Проверять проводка. Увеличьте размер провода. Уведомить энергокомпанию. Заменить подшипники. Центральный ротор в отверстии статора. ’ Очистите и смажьте подшипники. Проверить концевые раструбы на выравнивание. Найти и отремонтировать. Двигатель не запускается, если ротор находится в определенном положении Сгоревшие или оборванные соединения; открыть «Проверить, проверить и отремонтировать». обмотка ротора или статора. Двигатель работает, но останавливается Двигатель перегружен. Неисправная защита от перегрузки Уменьшите нагрузку на двигатель. Проверить на низкое напряжение. Найдите и замените. ’ Медленное ускорение Двигатель перегружен Плохое соединение. Низкое напряжение или перегруженная линия. Конденсатор неисправен Затяните нагрузку двигателя. Проверка и ремонт. Ослабьте линейную нагрузку. Увеличение остального линейного провода. ’ Заменить. ’ См. Сноску в конце таблицы. Чрезмерный нагрев Причина == Способ устранения Перегрузка двигателя. Плохая или поврежденная изоляция; разорванные связи; или заземление или короткое замыкание.Неправильные соединения. Уменьшите нагрузку на двигатель. Найти и отремонтировать ». Причины == Устранение Изношенные подшипники или стерт ротора на статоре. Заменить или отремонтировать подшипники. Проверьте выравнивание концевого раструба. Подшипники слишком туго затянуты или ненадежно. Очистите и смажьте подшипники. Проверить смазку, соосность концевого раструба. Ремень слишком тугой, ослабьте ремень. Двигатель загрязнен или плохо вентилируется. .. Очистите воздушные каналы двигателя. Детективный конденсатор. .. Заменять. Превышение Вибрация Несбалансированный ротор или нагрузка. Подшипники изношены. Двигатель смещен с нагрузкой Ослабленные крепежные болты. Неуравновешенный шкив Неравномерный вес ремня. Отрегулируйте балансировку ротора или нагрузки. Заменить. ’ Совместите вал двигателя с валом нагрузки. Затяните. Отбалансируйте или замените шкив. Приобретите новый ремень. Низкая скорость Перегружено Неправильные или плохие соединения. Низкое напряжение, перегруженная линия или слишком малый размер проводки. Уменьшите нагрузку. Проверьте правильность подключения напряжения и отремонтируйте. Уменьшите нагрузку. Увеличьте размер провода. ’ «Этот ремонт должен производить опытный электрик. ‘

СОЛЕНОИДЫ

Соленоид — это просто электромагнит, который может тянуть или толкать что-то, когда к нему приложено питание. На рисунке 5-26 показан простой соленоид.Он состоит из намотки множества витков на полой форме. В центре по форме представляет собой якорь из мягкого железа или материала постоянного магнита. Когда катушка находится под напряжением, ее магнитное поле втягивает якорь в катушка. Часто для выталкивания якоря из катушки используется пружина. при отключении питания.

Соленоиды могут использоваться в приложениях, где только небольшое движение требуется для. Электромагнитный клапан, описанный в предыдущем разделе, представляет собой хороший пример.Плунжер клапана не нужно перемещать слишком далеко для открытия или закрытия клапана. Еще одно очень распространенное применение соленоида находится в электрическом дверном замке. Здесь катушка используется для перемещения язычка замок, чтобы он запирал или отпирал дверь или окно.

В приложении, где используется механизм для открывания и закрывания снаружи двери, соленоидный электрозамок очень пригодится. Обычный замок не так полезно, потому что кто-то должен подойти к двери и отпереть ее до того, как система управления может открыть его.С помощью электрического замка дверь можно отпереть электрически всякий раз, когда система управления пытается его открыть.

Изготовление соленоидного устройства обычно является довольно сложной задачей. Это непросто чтобы заранее сказать, какой ток следует использовать и сколько витков провода должны составлять катушку. Обычно лучше соленоид брать который был разработан для этой цели, или преобразовать существующий соленоид для использовать в конкретном приложении.

ил.5-26. Соленоид простой .

ил. 5-27. Соленоид поляризованный .

Если для якоря используется постоянный магнит, направление движения будет зависеть от полярности тока, подаваемого на катушку. больной 5-27 показан поляризованный соленоид, создающий силу в любом направлении. Короткая часть якоря изготовлена ​​из магнитного материала, например из мягкого железо. Остальная часть якоря сделана из немагнитного материала, такого как латунь.Направление движения якоря зависит от того, какая катушка под напряжением. Когда катушка A находится под напряжением, якорь перемещается влево. на рисунке; когда катушка B находится под напряжением, она перемещается вправо. Если используется соленоид этого типа, система управления должна быть спроектирована таким образом, чтобы что обе катушки не будут запитаны одновременно.

Принцип работы соленоидного двигателя. Делаем магнитный вечный двигатель своими руками. Краткий обзор известных конструкций

Обладатели патента RU 2470442:

Изобретение относится к области электротехники и энергетики, в частности к электродвигателям электромагнитным.Электромагнитный двигатель содержит ротор, выполненный в виде вала, установленного с возможностью вращения не менее двух дисков, установленных на валу с расположенными по их периферии постоянными магнитами, статор, содержащий электромагниты, установленные с возможностью взаимодействия с постоянными магнитами, а постоянные магниты выполнены в виде цилиндров, плоскости концов которых расположены в радиальной плоскости каждого из дисков, а постоянные магниты первого и второго дисков обращены друг к другу противоположными полюсами, и статор содержит электромагниты в виде соленоидов без магнитопроводов, установленные между дисками ротора, два пусковых электромагнита, имеющих неподключенные магнитопроводы и установленные напротив постоянного магнита, любой из дисков ротора, бесконтактный индукционный выключатель, установленный на статоре напротив любого постоянных магнитов дисков ротора с возможностью взаимодействия с каждым из постоянных магнитов l расположенный на одном и на вращающихся дисках ротора, в момент прохождения постоянным магнитом зоны чувствительности сенсорной части бесконтактного индукционного выключателя.Технический результат — увеличение мощности двигателя. 8 ил.

Изобретение относится к области энергетики, в частности к электромагнитным двигателям.

Известный магнитодинамический двигатель с бесконтактным переключением, содержащий источник постоянного тока, статор с равномерно расположенными по его окружности соленоидами, ротор с постоянными магнитами, распределительный коллектор, оптический датчик, установленный на статоре, отражающие полосы на роторе, взаимодействующие с оптическим датчик, при этом соленоиды подключены к источнику постоянного тока параллельно, постоянные магниты подключены друг к другу с одноименными полюсами, а распределительный коллектор выполнен в виде электронных ключей, включенных в цепь питания соленоида и управляемых через микропроцессор по сигналам оптического датчика (1) (полезная модель RU №89301, кл. Н02К 29/03, опубл. 2009 г.).

Недостатки известного устройства в том, что для пуска двигателя требуется мощный источник тока, постоянные магниты ротора, соединенные между собой одинаковыми полюсами, теряют свои магнитные свойства при работе двигателя под нагрузкой, что может привести к остановка двигателя, сборка такого мощного двигателя вызовет трудности в общении с тем, что необходимо соединить с одинаковыми полюсами сильные магниты, которые при этом будут отталкиваться.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к заявляемому электромагнитному двигателю является электромагнитный двигатель, содержащий ротор, выполненный в виде вала, установленного с возможностью вращения двух дисков, установленных на валу с расположенными на них постоянными магнитами и балансирами. По периферии дисков расположен статор, содержащий электромагниты, установленные на внешней стороне дисков с возможностью взаимодействия с постоянными магнитами, микровыключатель и маховик, соединенные между собой магнитной цепью, а постоянные магниты выполнены в формы прямоугольников и расположены на поверхности дисков таким образом, что их одноименные полюса направлены по внешней поверхности дисков, а противоположные — к центру дисков, а постоянные магниты расположены на поверхность дисков таким образом, чтобы их продольные оси располагались под углом к ​​радиусам дисков (патент США No.5594289, кл. Н02К 16/00, опубл. 1997).

Недостатком известного электромагнитного двигателя является малая мощность двигателя из-за того, что магниты ротора расположены под углом к ​​осям катушек электромагнитов статора; поэтому на их полюсных концах сила отталкивания, возникающая в результате взаимодействия постоянных магнитов ротора и возбужденных электромагнитов статора, будет меньше; Кроме того, для любого из взаимодействующих постоянных магнитов ротора вектор силы отталкивания направлен не по касательной к окружности диска, а по хорде, что снижает крутящий момент двигателя.

Целью настоящего изобретения является увеличение мощности двигателя.

Сущность настоящего изобретения заключается в том, что в известном электромагнитном двигателе, содержащем ротор, выполненный в виде вала, установленного с возможностью вращения, и по меньшей мере два диска, установленных на валу с расположенными по их периферии постоянными магнитами, и статор, содержащий Электромагниты установлены с возможностью взаимодействия с постоянными магнитами, согласно изобретению постоянные магниты выполнены в виде цилиндров, плоскости концов которых расположены в радиальной плоскости каждого из дисков, а постоянные магниты первого и второго дисков обращены друг к другу противоположными полюсами, а статор содержит электромагниты в виде соленоидов без магнитопроводов, установленные между дисками ротора, два пусковых электромагнита с неподключенными магнитопроводами и установленные напротив постоянного магнита, любой из диски ротора, бесконтактный индукционный выключатель, установленный на статоре напротив любого из постоянных магнитов дисков ротора pa с возможностью взаимодействия с каждым из постоянных магнитов, размещенных на одном из вращающихся дисков ротора, в момент прохождения постоянным магнитом зоны чувствительности сенсорной части бесконтактного индукционного выключателя.

На фиг.1 представлен электромагнитный двигатель согласно изобретению в разрезе А-А.

На рис. 2 показан диск ротора в разрезе BB.

На рис. 3 показан статор в разрезе B-B.

На рисунке 4 показаны пусковые электромагниты в сечении Г-Г,

На рис. 5 показана схема управления электромагнитным двигателем согласно настоящему изобретению.

На рисунке 6 показан фрагмент схемы электродвигателя с обозначением полюсов на магнитах и ​​соленоидах.

На рисунке 7 показана диаграмма сил отталкивания на первом диске ротора.

На рисунке 8 показана диаграмма сил отталкивания на втором диске ротора.

Сущность изобретения: электромагнитный двигатель содержит ротор, состоящий из вала 1, установленного с возможностью вращения на опорных подшипниках 2, 3, размещенных в вертикальных опорных пластинах 4, 5 соответственно, опорных пластинах, стянутых пальцами 6, первого диска 7 с постоянными магнитами 8, закрепленных на это второй диск 9 с закрепленными на нем постоянными магнитами 10, а постоянные магниты 8 и 10 имеют цилиндрическую форму и расположены по периферии дисков 7 и 9 ротора соответственно по окружности постоянного радиуса, практически равного радиуса дисков 7 и 9 ротора, а плоскости концов постоянных магнитов 8 и 10, на которых расположены полюсы, расположены в радиальной плоскости каждого из дисков 7 и 9, постоянные магниты 8 первый диск 7 обращен в область между дисками 7 и 9 полюсами одинаковой полярности, а постоянные магниты 10 второго диска 9 обращены в указанную область с противоположной полярностью, диски 7 и 9 ротора выполнены немагнитных м Материал, например стеклотекстолит, и с помощью втулок 11, 12 жестко соединены с валом 1.Между дисками 7 и 9 ротора расположен статор 13 с соленоидами 14 без магнитопроводов, установленный напротив постоянных магнитов 8 и 10 соответственно дисков 7 и 9 ротора, причем каждый из соленоидов 14 одним концом обращен к полюса постоянных магнитов 8 первого диска 7 ротора, а другого — противоположные полюсам постоянных магнитов 10 второго диска 9 ротора, таким образом, чтобы создать вращательное движение, оба полюса каждого соленоида 14 будет задействовано, что обеспечит значительное увеличение мощности двигателя, кроме того, взаимодействие постоянных магнитов 8 и 10 дисков 7 и 9 ротора с соленоидами 14 статора 13 будет происходить практически в области максимальная плотность силовых линий магнитного поля каждого из взаимодействующих постоянных магнитов 8 и 10, а также максимально возможное значение радиуса используется для создания крутящего момента на периферии дисков 7 и 9 ротора, которая является плечом для вектора сил отталкивания, действие которого направлено почти по касательной к окружности периферии дисков 7 и 9.

Напротив одного из постоянных магнитов 10 второго диска 9 ротора установлены и закреплены два пусковых электромагнита 15, 16, магнитные цепи которых не связаны между собой. Магнитопроводы изготовлены из материала, обеспечивающего их взаимодействие с постоянными магнитами. Между концами постоянных магнитов 10 второго диска 9 ротора и концами электромагнитов 15, 16 предусмотрен зазор, не препятствующий вращению ротора. Пусковые электромагниты 15 и 16 обращены к постоянным магнитам 10 второго диска 9 ротора с одинаковыми полюсами, тем самым обеспечивая возникновение сил отталкивания между ними при подаче электроэнергии на любой из электромагнитов 15 или 16.На периферии второго диска 9 ротора, в непосредственной близости от линии окружности диска, на которой расположены постоянные магниты 10, неподвижен бесконтактный индукционный переключатель 17, который включается в результате взаимодействия с каждым из постоянных магнитов 10, размещенных на диске 9 ротора, вращающемся вместе с валом, в момент, когда постоянный магнит 10 проходит зону чувствительности переключателя 17 сенсорной части, в состоянии холостого хода двигателя любой из постоянных магнитов 10 второго диска 9 ротора, свободно вращающегося с валом 1, имеет возможность установки между пусковыми электромагнитами 15, 16 за счет взаимодействия постоянного магнита 10 второго диска 9 ротора с пусковым магнитные цепи, электромагниты 15, 16.

Заявляемый электромагнитный двигатель работает следующим образом.

Когда тумблер 18 включен, напряжение подается от независимого источника 19 электроэнергии (аккумулятор) в схему управления двигателем, состоящую из схемы 20 управления пусковыми электромагнитами 15, 16, бесконтактного индукционного переключателя 17 и схему 21 управления соленоидами 14 статора двигателя 13, состоящую из пяти каналов, в соответствии с количеством соленоидов 14. Выбрав направление вращения двигателя и нажав соответствующую кнопку 22 или 23, подайте напряжение на электромагнит 15 или 16.В результате взаимодействия, например, пускового электромагнита 16 с постоянным магнитом 10 второго диска 9 ротор получит начальное вращение в выбранном направлении. За время вращения ротора постоянные магниты 8, 10 соответственно дисков 7, 9 ротора, вращающиеся вокруг оси вала 1, устанавливаются напротив соленоидов 14 статора 13 таким образом, что магнитные нейтрали постоянных магнитов 10 и осей соленоидов 14 смещены друг относительно друга.В этот момент один из постоянных магнитов 10 второго диска 9 ротора, поворачиваясь вокруг оси вала 1, попадает в зону чувствительности переключателя 17, взаимодействие магнитного поля постоянного магнита 10 второй диск 9 ротора с чувствительным элементом переключателя 17 приводит к тому, что на выходе последнего формируется сигнал, разрешающий включение схемы 21 управления соленоидов 14 статора 13, который включает источник питания одновременно со всеми соленоидами 14 статора 13, что приводит к одновременному возникновению магнитного поля на каждом из соленоидов 14 статора 13.Магнитные поля соленоидов 14 будут взаимодействовать с магнитными полями постоянных магнитов 8 и 10. За счет взаимодействия магнитных полей постоянных магнитов 8 и 10 соответственно дисков 7 и 9 ротора с магнитным полей соленоидов 14 статора 13 ротор приобретает основное вращательное движение. Электроэнергия будет подаваться на соленоиды 14 статора 13 до тех пор, пока постоянный магнит 10 второго диска 9, который взаимодействует с переключателем 17, вращаясь вместе с диском 9, не выйдет из зоны чувствительности переключателя 17.После этого уровень сигнала на выходе переключателя 17 становится равным нулю, цепь управления 21 соленоидов 14 статора 13 отключается, соленоиды 14 обесточиваются, что приводит к исчезновению их магнитного поля. поля и прекращение взаимодействия с постоянными магнитами 8 и 10 дисков 7 и 9 ротора. С этого момента ротор совершает вращательное движение по инерции. Вместе с ним вокруг оси вала вращаются постоянные магниты 8 и 10.Поскольку постоянные магниты 8 и 10 равномерно распределены по периферии дисков 7 и 9 и следуют друг за другом, при вращении ротора следующий обычный постоянный магнит 10 второго диска 9 ротора войдет в зону чувствительность переключателя 17. При этом относительно соленоидов 14 следующие последовательно идущие постоянные магниты 8 и 10 дисков 7 и 9 ротора после поворота вокруг оси вала двигателя устанавливаются напротив соленоидов. 14 статора 13 таким образом, что магнитные нейтрали постоянных магнитов 8 и 10 и оси соленоидов 14 смещены друг относительно друга, на выходе переключателя 17 снова появляется сигнал, обеспечивающий переключение включение цепи управления 21 соленоидами 14 статора 13.Взаимодействие магнитных полей соленоидов 14 с магнитными полями постоянных магнитов 8 и 10 дисков 7 и 9 ротора соответственно снова приводит к возникновению сил отталкивания между полюсами соленоидов 14 статора. 13 и полюсные постоянные магниты 8 и 10 дисков 7 и 9 ротора соответственно, что обеспечивает вращательное движение последнего.

Ротор двигателя приобретает устойчивое вращение, и процесс преобразования потенциальной энергии постоянных магнитов 8 и 10 в механическую энергию становится непрерывным.

Для перевода двигателя из рабочего режима в режим останова необходимо выключить тумблер 18 при подаче электроэнергии в цепь управления 20 пусковыми электромагнитами 15, 16, переключателем 17 и регулятором. цепь 21 соленоидов 14 статора 13, взаимодействие постоянных магнитов 8 и 10 дисков 7 и 9 ротора соответственно и статор 13 останавливаются соленоидами 14, силы перестают действовать на ротор и двигатель останавливается.В момент полной остановки двигателя один из постоянных магнитов 10 второго диска 9 ротора за счет взаимодействия с магнитопроводами пусковых электромагнитов 15, 16 устанавливается между пусковыми электромагнитами 15 и 16. , обеспечивая готовность двигателя к следующему запуску.

Источники информации

1. Полезная модель RU № 89301, кл. H02K 29/03, опубл. 2009 г.

2. Патент США № 5594289, кл. H02K 16/00, опубл. 1997 г. — прототип.

Электромагнитный двигатель, содержащий ротор, выполненный в виде вала, установленного с возможностью вращения, и не менее двух дисков, установленных на валу с постоянными магнитами, расположенными по их периферии, и статор, содержащий электромагниты, установленные с возможностью взаимодействия с постоянными магнитами. , отличающийся тем, что постоянные магниты выполнены в виде цилиндров, плоскости концов которых расположены в радиальной плоскости каждого из дисков, а постоянные магниты первого и второго дисков обращены друг к другу с противоположных полюсов, а статор содержит электромагниты в виде соленоидов без магнитопроводов, установленных между дисками ротора, два пусковых электромагнита, имеющих несоединенные магнитопроводы, и установленных напротив постоянного магнита, любого из дисков ротора, бесконтактный индукционный выключатель, установленный на статор напротив любого из постоянных магнитов дисков ротора с возможностью взаимодействия с каждый из постоянных магнитов, размещенных на одном из вращающихся дисков ротора, в момент прохождения постоянным магнитом зоны чувствительности сенсорной части бесконтактного индукционного выключателя.

Сердце любой движущейся модели — двигатель. В большинстве моделей используются электродвигатели постоянного или постоянного тока. переменный ток … Вращение выходной оси такого мотора передается на колеса модели через редуктор. Реже используется пневмодвигатель. Это небольшие винтовые компрессионные двигатели для высокоскоростных плавающих, летающих и гоночных моделей.

Существует еще один тип двигателя — соленоид, принцип действия которого основан на магнитном действии тока.Его мало кто знает, при этом он самый простой в изготовлении, и в этом его главное преимущество.

Катушка, по которой пропускается ток, втягивает в себя железный сердечник — плунжер. Движение сердечника можно преобразовать во вращательное движение вала с помощью кривошипно-кривошипного механизма. Следует брать одну, две, три и более катушек соответственно, меняя механизм распределения по току. Самый простой способ — сделать двухкатушечный двигатель (см. Рисунок).

Двигатель с тремя витками несколько сложнее, но мощность у него больше и он работает более равномерно (даже без маховика).Это работает так: ток из сети течет через щетку одного из соленоидов к токораспределителю, затем идет на этот соленоид. Пройдя обмотку, ток возвращается в сеть через общие кольца и щётку распределителя. Возникающее сильное магнитное поле втягивает поршень в катушку, которая стремится к середине катушки, а шатун и кривошип поворачивают коленчатый вал. Вместе с валом поворачивается токораспределитель, запуская вход следующего соленоида.

Второй соленоид включается даже при работе первого, тем самым помогая ему в нужный момент, когда ослабевает сила тяги первого плунжера (с уменьшением длины силового рычага при повороте кривошипа). После второго соленоида включается третий. Потом все повторяется.

Лучшие рамки катушек (соленоидов) получаются из текстолита, другой материал — прочная древесина (см. Размеры на чертеже). Катушки намотаны проволокой ПЭЛ-1 диаметром 0.2-0,3 мм за 8-10 тысяч витков, чтобы сопротивление каждого из них было 200-400 Ом. Катушки необходимо наматывать до заполнения каркаса, делая прокладки из любой тонкой бумаги каждые 500 витков. Для более мощных двигателей нужны катушки с сопротивлением не менее 200 Ом.
Плунжеры изготовлены из низкоуглеродистой стали (чугуна). Их длина 40 мм, диаметр 11 мм.

Шатун легко сделать из велосипедной спицы (см. Рисунок). Его длина 30 мм (между центрами головок).Верхняя головка шатуна представляет собой проушину кольцевой формы с внутренним диаметром 3 мм. Нижняя головка имеет специальный захват для шейки коленчатого вала. К прямому концу шатуна нужно припаять две полоски олова — получится вилка, которая подходит к шейке кривошипа. Чтобы вилка не соскочила, на концах планок есть отверстия для медной проволоки, чтобы затянуть вилку.
Вилки шатуна надеваются на втулки из латуни, бронзы или медной трубки наружным диаметром 4 мм, внутренним диаметром 3 мм.

Коленчатый вал (см. Рисунок) изготовлен из спицы колеса мотоцикла «К-58». Согнуть хороший вал из спицы довольно сложно, поэтому он состоит из четырех частей, соединенных кривошипными шейками диаметром 3 мм и длиной 18 мм. Кривошипы валов расположены под углом 120 °. Концы спиц, уже имеющие желаемую форму, сначала приклепываются, а затем просверливаются отверстия диаметром 3 мм для пальцев кривошипов. Когда шейки кривошипа на месте, их следует припаять с нерабочей стороны.
С одной стороны вала установлен распределитель мощности, а с другой — маховик диаметром 40 мм (он же шкив с канавкой для ремня).
Распределитель тока напоминает коллектор электродвигателя.

Ток течет через катушку при повороте на 180 °. Таким образом, второй соленоид помогает первому в конце периода его работы. Распределитель тока изготавливается из латунной охотничьей гильзы любого калибра или любой другой трубки диаметром 15-20 мм.

Отрезав рукав, разрежьте его на четыре кольца шириной 5 мм. Один конец выполнен в виде цельного кольца, а три других — полукольца, повернутые друг относительно друга на 120 °. Щетки изготавливаются из стальной проволоки, слегка приклепанной, или любых пружинящих пластин шириной не более 3-4 мм.
Полукольца распределителя изготовить еще проще. Снова возьмите 20-миллиметровую гильзу. Один конец также оставляем в виде кольца шириной 5 мм, а другой — в виде полукольца шириной 15 мм.Но

Эти детали надо посадить клеем БФ-2. Ролик зажимается на валу гайками (сначала нарезать нить на месте насадки) или крепится ключом (иглой).
Распределитель мощности установлен на валу таким образом, что первая катушка активируется в момент, когда ее плунжер находится в крайнем нижнем положении. Если мы поменяем местами два провода, идущие от катушек к щеткам, мы получим вращение вала в противоположном направлении. Схема подключения представлена ​​на чертеже.

Катушки устанавливаются вертикально и сжимаются двумя деревянными планками с выемками по бокам катушек. Боковые стойки (фанера или листовой металл) укрепляются перпендикулярно доскам с обеих сторон. В боковых стойках под вал устанавливаются подшипники или просто латунные втулки.

Если боковые стойки металлические, то подшипники припаяны, а если фанерные, на места установки подшипников необходимо приклеить фанерные круги диаметром 20 мм для утолщения посадочных мест.Подшипники желательно устанавливать посередине коленчатого вала. Промежуточные опоры усилены специальными стойками из дерева или листового металла.

Чтобы коленчатый вал не смещался в стороны, на его концах с отступом 0,5 мм от подшипников припаиваются кольца из медной проволоки. Обязательно защитите двигатель крышкой из олова, фанеры или органического стекла.

Двигатель предназначен для сети 220 В переменного тока, но может работать и на постоянном токе. Адаптировать к сети 127 В несложно, уменьшив количество витков катушки на 4-5 тысяч и увеличив сечение провода до 0.4 мм. При тщательном изготовлении мотора гарантирована мощность 30-50 Вт на валу.
Сделать такой двигатель юному мастеру может любой, лучше в кружке или школьной мастерской.

Практически все в нашей жизни зависит от электричества, но есть определенные технологии, которые позволяют нам избавиться от местной проводной энергии. Предлагаем рассмотреть, как сделать магнитный двигатель своими руками, его принцип работы, схема и устройство.

Виды и принципы работы

Есть понятие вечных двигателей первого и второго порядка. Первый порядок Это устройства, которые сами генерируют энергию из воздуха, второго типа — это двигатели, которым необходимо получать энергию, это может быть ветер, солнечные лучи, вода и т. Д., И они уже преобразуют ее в электричество . Согласно первому закону термодинамики, обе эти теории невозможны, но многие ученые не согласны с этим утверждением, и они начали разрабатывать вечные двигатели второго порядка, работающие на энергии магнитного поля.

Фото — Магнитный двигатель Дудышева

Над созданием «вечного двигателя» во все времена работало огромное количество ученых, наибольший вклад в развитие теории магнитного двигателя внесли Никола Тесла, Николай Лазарев, Василий Шкондина, варианты Лоренца, Ховарда Джонсона, Минато и Перендева также хорошо известны.

Фото — Магнитный двигатель Лоренца

Каждый из них имеет свою собственную технологию, но все они основаны на магнитном поле, которое формируется вокруг источника. Следует отметить, что «вечных» двигателей в принципе не существует, потому что магниты теряют свою мощность примерно через 300-400 лет.

Самым простым считается самодельный. Антигравитационный магнитный двигатель Лоренца … Он работает с использованием двух разно заряженных дисков, подключенных к источнику питания.Диски наполовину помещены в полусферический магнитный экран, поле которого они начинают плавно вращаться. Такой сверхпроводник очень легко выталкивает из себя МП.

Самый простой индукционный электромагнитный двигатель Tesla основан на принципе вращающегося магнитного поля и способен вырабатывать электричество из своей энергии. Изолированная металлическая пластина устанавливается как можно выше над уровнем земли. Еще одна металлическая пластина помещается в землю. Провод пропускается через металлическую пластину на одной стороне конденсатора, а следующий провод проходит от основания пластины к другой стороне конденсатора.Противоположный полюс конденсатора, когда он подключен к земле, используется как резервуар для хранения отрицательных энергетических зарядов.

Фото — Tesla Magnetic Engine

Поворотное кольцо Lazarev пока что считается единственным рабочим VD2, к тому же его легко воспроизвести, его можно собрать своими руками в домашних условиях, применив подручные средства. На фото представлена ​​схема простой кольцевой машины Лазарева:

Фото — Кольцарь Лазарева

На схеме видно, что емкость разделена на две части специальной пористой перегородкой; Сам Лазарев использовал для этого керамический диск.В этом диске установлена ​​трубка, и емкость заполняется жидкостью. Можно даже налить простую воду для эксперимента, но желательно использовать летучий раствор, например, бензин.

Работа осуществляется следующим образом: с помощью перегородки раствор попадает в нижнюю часть емкости и под действием давления по трубке движется вверх. Пока это только вечный двигатель, не зависящий от внешних факторов. Чтобы построить вечный двигатель, вам нужно поместить колесо под капающую жидкость.На основе этой технологии создан простейший самовращающийся магнитный электродвигатель постоянного движения, на одну российскую фирму зарегистрирован патент … Необходимо установить колесо с лопастями под капельницу, а магниты разместить прямо на ней. их. Из-за генерируемого магнитного поля колесо начнет вращаться быстрее, вода будет перекачиваться быстрее и будет формироваться постоянное магнитное поле.

Линейный двигатель Шкондина произвел своеобразную революцию в процессе.Это устройство очень простое по конструкции, но в то же время невероятно мощное и эффективное. Его двигатель называется «колесо в колесе» и в основном используется в современной транспортной отрасли. По отзывам, мотоцикл с двигателем Шкондина на паре литров бензина может проехать 100 километров. Магнитная система работает на полное отталкивание. В системе колесо-в-колесе есть парные катушки, внутри которых последовательно подключено больше катушек, они образуют двойную пару, у которых есть разные магнитные поля, за счет которых они движутся в разных направлениях и регулирующий клапан.Автономный мотор можно установить на автомобиль, бестопливный мотоцикл на магнитном моторе никого не удивит, устройства с такой катушкой часто используют для велосипеда или инвалидной коляски. В интернете можно купить готовое устройство за 15000 рублей (производство Китай), особой популярностью пользуется лаунчер V-Gate.

Фото — Двигатель Шкондина

Альтернативный двигатель Перендев Это устройство, работающее исключительно за счет магнитов. Используются два круга — статический и динамический, на каждом из них в равной последовательности расположены магниты.Из-за силы самоотталкивания внутренний круг вращается бесконечно. Эта система широко используется для обеспечения автономной энергии в домашнем хозяйстве и промышленности.

Фото — Двигатель Перендев

Все вышеперечисленные изобретения находятся в стадии разработки, современные ученые продолжают их совершенствовать и ищут идеальный вариант для создания вечного двигателя второго порядка.

Помимо этих устройств популярностью у современных исследователей пользуются вихревой двигатель Алексеенко, аппараты Баумана, Дудышева и Стирлинга.

Как собрать двигатель самому

Самоделки пользуются большим спросом на любом форуме электриков, поэтому давайте разберемся, как можно собрать в домашних условиях магнитный мотор-генератор. Предлагаемое нами устройство состоит из 3-х соединенных между собой валов, скрепленных таким образом, что вал в центре обращен прямо к двум боковым. К середине центрального вала прикреплен диск из люцита, четыре дюйма в диаметре и полдюйма толщиной. На наружных валах также установлены двухдюймовые диски.В них есть маленькие магниты, восемь на большом диске и четыре на маленьком.

Фото — Магнитный двигатель на подвеске

Ось, на которой расположены отдельные магниты, расположена в плоскости, параллельной валам. Они установлены таким образом, что концы проходят рядом с колесами с точностью до минуты. Если эти колеса перемещать вручную, концы магнитной оси синхронизируются. Для разгона рекомендуется в основании системы установить алюминиевый стержень так, чтобы его конец слегка касался магнитных деталей.После таких манипуляций конструкция должна начать вращаться со скоростью полоборота в секунду.

Приводы установлены особым образом, с помощью которых валы вращаются аналогично друг другу. Естественно, если воздействовать на систему сторонним предметом, например пальцем, то она остановится. Этот вечный магнитный двигатель был изобретен Бауманом, но ему не удалось получить патент, потому что в то время устройство было классифицировано как непатентоспособное ВД.

Черняев и Емельянчиков много сделали для разработки современного варианта такого двигателя.

Фото — Принцип работы магнита

Каковы преимущества и недостатки реально работающих магнитных двигателей?

Преимущества:

1. Полная автономность, экономия топлива, возможность организовать двигатель в любом месте из подручных средств;
2. Мощное устройство на неодимовых магнитах способно обеспечить энергией жилую комнату мощностью до 10 Вт и выше;
3. Гравитационный двигатель может работать до тех пор, пока он полностью не изнашивается, и даже на последнем этапе работы выдает максимальное количество энергии.

Недостатки:

1. Магнитное поле может негативно повлиять на здоровье человека, особенно этому фактору подвержен космический (реактивный) двигатель;
2. Несмотря на положительные результаты экспериментов, большинство моделей не могут работать в нормальных условиях;
3. Даже после покупки готового мотора подключить его бывает очень сложно;
4. Если вы решили купить магнитно-импульсный или поршневой двигатель, то будьте готовы к тому, что его цена будет сильно завышена.

Работа магнитного мотора чистая правда и она реальна, главное правильно рассчитать мощность магнитов.

Сны о вечном двигателе преследовали людей сотни лет. Особенно остро этот вопрос обострился сейчас, когда мир серьезно обеспокоен надвигающимся энергетическим кризисом. Придет он или нет — другой вопрос, но однозначно можно сказать только то, что независимо от этого человечеству нужны решения энергетической проблемы и поиск альтернативных источников энергии.

Что такое магнитный двигатель

В научном мире вечные двигатели делятся на две группы: первого и второго типа. И если с первым все относительно ясно — это скорее элемент фантастических произведений, то второе вполне реально. Начнем с того, что первый тип двигателя — это некая утопическая вещь, способная извлекать энергию из ничего. Но второй тип основан на вполне реальных вещах. Это попытка извлечь и использовать энергию всего, что нас окружает: солнца, воды, ветра и, конечно же, магнитного поля.

Многие ученые разных стран и в разные эпохи пытались не только объяснить возможности магнитных полей, но и реализовать своего рода вечный двигатель, работающий за счет этих самых полей. Интересно, что многие из них достигли в этой области весьма впечатляющих результатов. Такие имена, как Никола Тесла, Василий Шкондин, Николай Лазарев, хорошо известны не только в узком кругу специалистов и приверженцев создания вечного двигателя.

Особый интерес для них представляли постоянные магниты, способные возобновлять энергию из мирового эфира.Конечно, никому на Земле пока не удалось доказать что-либо существенное, но благодаря изучению природы постоянных магнитов у человечества появился реальный шанс приблизиться к использованию колоссального источника энергии в виде постоянных магнитов.

И хотя магнитная тема еще далека от полного изучения, существует множество изобретений, теорий и научно обоснованных гипотез относительно вечного двигателя. При этом существует довольно много впечатляющих устройств, выдаваемых за таковые.Сам же мотор на магнитах уже существует для себя, правда, не в том виде, в котором хотелось бы, потому что через какое-то время магниты все равно теряют свои магнитные свойства. Но, несмотря на законы физики, ученым удалось создать нечто надежное, работающее за счет энергии, генерируемой магнитными полями.

Сегодня существует несколько типов линейных двигателей, которые различаются по своей конструкции и технологии, , но работают по одним и тем же принципам … К ним относятся:

1. Работает исключительно за счет действия магнитных полей, без устройств управления и без внешнего потребления энергии;
2. Импульсное действие, в котором уже есть как управляющие устройства, так и дополнительный источник питания;
3. Устройства, сочетающие принципы работы обоих двигателей.

Устройство магнитного двигателя

Конечно, устройства с постоянными магнитами не имеют ничего общего с привычным нам электродвигателем. Если во втором движении происходит за счет электрического тока, то магнит, как понятно, работает исключительно за счет постоянной энергии магнитов. Он состоит из трех основных частей:

• Сам двигатель;
• Статор с электромагнитом;
• Ротор с установленным постоянным магнитом.

Электромеханический генератор установлен на одном валу с двигателем.Дополняет конструкцию статический электромагнит, выполненный в виде кольцевого магнитопровода с вырезанным сегментом или дугой. Сам электромагнит дополнительно снабжен индуктором. К катушке подключен электронный переключатель, за счет которого подается обратный ток. Именно он обеспечивает регулирование всех процессов.

Принцип действия

Поскольку модель вечного магнитного двигателя, работа которого основана на магнитных свойствах материала, далеко не уникальна, принцип работы разных двигателей может отличаться.Хотя использует, конечно, свойства постоянных магнитов.

Антигравитационную единицу Лоренца можно отличить от самых простых. Принцип работы состоит из двух дисков разного заряда, подключенных к источнику питания. Диски помещаются наполовину в полусферический экран. Затем они начинают вращаться. Такой сверхпроводник легко выталкивает магнитное поле.

Простейший асинхронный двигатель на магнитном поле изобрел Тесла.Его работа основана на вращении магнитного поля, которое вырабатывает из него электрическую энергию. Одна металлическая пластина помещается в землю, другая — над ней. Проволока, пропущенная через пластину, подключается к одной стороне конденсатора, а провод от основания пластины подключается к другой. Противоположный полюс конденсатора заземлен и действует как резервуар для отрицательно заряженных зарядов.

Единственный работающий вечный двигатель — это роторное кольцо Лазарева.Она предельно проста по конструкции и реализуема в домашних условиях своими руками … Выглядит как емкость, разделенная на две части пористой перегородкой. В саму перегородку встраивается трубка, а емкость заполняется жидкостью. Предпочтительно использовать легколетучую жидкость, например бензин, но можно также использовать и простую воду.

С помощью перегородки жидкость поступает в нижнюю часть емкости и под давлением выдавливается через трубку. Само устройство реализует только вечный двигатель.Но чтобы он стал вечным двигателем, необходимо установить колесо с лопастями, на которых будут располагаться магниты под капающей из трубки жидкостью. В результате возникающее магнитное поле будет вращать колесо все быстрее и быстрее, в результате чего поток жидкости будет ускоряться, а магнитное поле станет постоянным.

Но линейный двигатель Шкодина сделал действительно ощутимый скачок в своем развитии. Такая конструкция чрезвычайно проста технически, но в то же время обладает высокой мощностью и производительностью. Этот «двигатель» еще называют «колесо в колесе» … Он уже сегодня используется на транспорте. Здесь две катушки, внутри которых еще две катушки. Таким образом образуется двойная пара с разными магнитными полями. За счет этого они отталкиваются в разные стороны. Подобное устройство можно приобрести уже сегодня. Их часто используют на велосипедах и инвалидных колясках.

Двигатель Перендева работает только на магнитах. Здесь используются два круга, один из которых статический, а другой — динамический.На них в равной последовательности расположены магниты. Благодаря самоотталкиванию внутреннее колесо может вращаться бесконечно.

Еще одно современное изобретение, нашедшее применение, — колесо Минато. Это устройство на магнитном поле японского изобретателя Кохеи Минато, которое широко используется в различных механизмах.

Основные преимущества данного изобретения — экономичность и бесшумность. Это тоже просто: магниты расположены на роторе под разными углами к оси. Мощный импульс к статору создает так называемую «точку схлопывания», а стабилизаторы уравновешивают вращение ротора.Магнитный двигатель японского изобретателя, схема которого чрезвычайно проста, работает без выделения тепла , что предсказывает ему большое будущее не только в механике, но и в электронике.

Существуют и другие устройства с постоянными магнитами, такие как колесо Минато. Их очень много и каждый по-своему уникален и интересен. Однако они только начинают свое развитие и находятся в постоянной стадии развития и совершенствования.

Конечно, такая увлекательная и загадочная сфера, как магнитные вечные двигатели, не может быть интересна только ученым.Многие любители также вносят свой вклад в развитие этой отрасли. Но здесь вопрос скорее в том, можно ли сделать магнитный двигатель своими руками, не обладая специальными знаниями.

Самый простой образец, который не раз собирали любители, выглядит как три тесно связанных вала, один из которых (центральный) повернут прямо относительно двух других, расположенных по бокам. К середине центрального вала прикреплен люцитовый (акриловый) диск диаметром 4 дюйма. На два других вала устанавливаются аналогичные диски, но вдвое меньшего размера. Здесь же установлены магниты: 4 по бокам и 8 посередине. Чтобы ускорить работу системы, в качестве основы можно использовать алюминиевый блок.

Плюсы и минусы магнитных двигателей

Плюсы:

• Экономия и полная автономность;
• Возможность собрать двигатель из подручных средств;
• Устройство на неодимовых магнитах обладает достаточной мощностью, чтобы обеспечить жилой дом энергией 10 кВт и более;
• Обеспечивает максимальную мощность на любой стадии износа.

Минусы:

Магнитные линейные двигатели сегодня стали реальностью и имеют все шансы заменить другие типы двигателей, к которым мы привыкли. Но сегодня это еще не до конца доработанный и идеальный продукт, который может конкурировать на рынке, а имеет достаточно высокие тенденции.

Условия, тогда этот отрывок специально для вас.

Мы также предлагаем просмотреть пошаговое видео перед началом работы, чтобы вам было понятнее, как и что делается.

Для изготовления двигателя нам понадобится:
— большое колесо от игрушечной машинки;
— ручка;
— болт или гвоздь толщиной не более диаметра толщины ручки;
— винная пробка;
— несколько винтов;
— скрепки;
— проволока стальная диаметром 3,8 мм и диаметром 1,3 мм;
— 1 метр обыкновенного электрического провода;
— медный провод в изоляции диаметром 0,4 мм;
— блок питания 12 вольт для питания нашего двигателя;
— деревянный брус любого размера, который послужит основой для двигателя;
— плоскогубцы;
— боковины;
— отвертки;
— компас для штанги;
— плоскогубцы;
— ножовка по металлу;
— сверла на 1 шт.4 и 3,8 мм;
— ножовка по металлу;
— клеевой пистолет;
— отвертка-дрель.

Прежде всего, нам нужно собрать клубнику. Для этого нам понадобится ножовка, винная пробка, планка компаса и ручка.
Разбираем ручку.

Нам нужно отрезать резьбовую часть от ручки, для этого используем ножовочное полотно.

Обрезаем концы и убираем заусенцы напильником.

Следующим шагом будет изготовление небольших дисков толщиной 5 мм из винной пробки.

В центре каждого диска делаем отверстие диаметром, равным внешнему диаметру нашей ручки.

Теперь горячим клеем приклеиваем наши доски к разным концам ручки. У нас есть фундамент.

Приступим к намотке катушки, для этого берем провод 0,4 мм и наматываем 500-600 витков.

Главное, чтобы все 600 мотков были в одну сторону.

Проденьте конец проволоки через пробковый блин.

Теперь перейдем к изготовлению поршня. Берем болт или гвоздь и ножовкой срезаем его шляпку.

Делаем надрез перпендикулярно и небольшое сквозное отверстие.

Теперь нам нужно сделать шатун. Для изготовления шатуна нам понадобится проволока 3,8 мм.

Нам нужно сплющить провод так, чтобы он хорошо входил в паз на болте.В расплющенном месте болта нам нужно проделать точно такое же отверстие 1,3 мм.

Теперь можно приступить к изготовлению коленвала. Нам понадобится стальная проволока диаметром 3,8 см.

Чтобы сделать «колено» нужно будет часто на третьем проводе.

В роли маховика мы будем использовать колесо от большой детской машины.

Для соединения шатуна с коленчатым валом мы будем использовать колпачок ручки с двумя просверленными отверстиями.

Колпачок от ручки необходимо установить на колено, тогда к нему будет прикреплен шатун.

Нашу конструкцию можно закрепить из готовых ножек.