Колекторный двигатель и его вращение

[Андрей206 0]

Добрый день...занимался перемоткой якорей на любительском уровне в основном малооборотистые машины электроинструментов типа перфораторов да дрелей...в общем общие принципы мне понятны взаимодействия магнитных полей между статором и якорем но недавно появились вопросы на которые ответы найти я так и не смог в частности:1.как я понимаю сдвиг геометрической нейтрали(щеток) в схеме якоря(сдвиг от одной ламели в сторону вращения до 5ти ламелей против стороны вращения) осуществляеться потому что некоторые пазы находящиеся не под статором не создают крутящего момента либо создают но мало ввиду того что находяться вне магнитного поля статора? если не так то поправьте 2. интересует вопрос касательно реверса двигателя у которого выставлен угол сдвига геометрической нейтрали...собственно говоря а че не крутиться то? O_o чтобы понять начертил пазы положения статора проставил действующие силы но при смене полярности якоря они просто направленны в другую сторону...непонятно прошу объяснить...кстати был опыт с перфоратором я перемотал ему якорь и через трансформатор подключал в обе стороны крутилось но в реверсивную сторону крутился медленее...вопрос даже не в том почему он не крутиться а как угол влияет на крутящий момент и почему ?в книгах типа кацмана по электрическим машинам мало что по этому поводу написано...что то там с эдс якоря и его уменьшением в зависимости от угла но я так и не понял.3.вопрос о напрвлении укладки секций влево и вправо...влияет ли это на конечное направление вращения якоря(при прочих равынх условиях) или же нет...где то читал что да но не ясно почему ведь схема якоря в обоих случаях получаеться одинакова...верно?Собственно прикрепляю то что наколякал и прошу сильно не бить потому что на парах по эл.машинах в основном ничего не делал и материал буквально изучался сам месяц назад

[izhevskii 106]

3.вопрос о напрвлении укладки секций влево и вправо...влияет ли это на конечное направление вращения якоря?

 

Направление укладки секций, как и направление намотки - неважны. Важна правильность схемы! 

[gorgon 30]

Для каких целей нужна вся эта информация? Диссертацию писать собираешься?

[Андрей206 0]

Для каких целей нужна вся эта информация? Диссертацию писать собираешься?

нет просто заинтересовало...честно говоря более менее уже разобрался в этом и по моему конечно мнению и по логическому умозаключению вскупе с физическими законами я пришел к выводу что никакие параметры абсолютно не влияют на направление вращение кроме угола сдвига ну и конечно полярности (полярность имееться ввиду положительная полуволна переменного тока) конечно это только мои мысли вслух...сейчас объясню почему так наверняка будет кому нибуть интересно...реверс коллекторного двигателя как я понял(дрели с переключателем L\R) Работают по принципу смены полярности катушек статора но не якоря...посмотрев еще раз книги по электрическим машинам в частности тему реакция якоря стало ясно что продуктивнее будет создать общий магнитный поток статора с якорем нежели 2 раздельных потока направленных навстречу друг другу...тема довольно муторная поскольку практическое доказательство получить сложно...однако несмотря на это у меня был практический опыт реверса якоря без сдвига какого либо нейтрали геометрической(это был перфоратор на 800 ватт от Bort) при смене полярности якоря крутилось в обратную сторону слабо...это признак того что создались 2 магнитных потока противоположно направленные...также по аналогии я стал представлять вместо якоря обычный магнит с полюсами а геометрическую нейтраль простой угол между нормалей вектора магнитной индукции и полюсами магнита(см.рисунок №1) так

этот магнит при сдвиге ближе к полюсам и соответственно по законам физике проделает меньший путь и больший крутящий момент создаст...ну а реверс это когда магнит строго перепендикулярно магнитной индукции и меняя статорную катушку выводы ее местами изменяем направление движения якоря...также наверняка будет интересно обоснование этой теории с точки зрения сил и моментов...вообще я склоняюсь к тому что магнитные поля на не правильном реверсе(когда переключаем полярность якоря) смещаються то есть создаеться 2 магнитных потока ну а что такое сдвиг магнитного потока статора? это изменение направления магнитных линий и угла магнитной индукции то есть он направлен уже будет не вниз а вбок и вниз а это значит что главные пазы якоря которые создают крутящий момент(т.е. на рисунке 1 это пазы 1 и 9) не будут взаимодействовать со статором или будут но слабо таким образом происходит некоторая аналогия шунтирования только по магнитым полям...к слову еще сказать недавно занимался болгаркой энкор китайской...перематывал якорь потому что были обрывы...перематывал для себя чтобы понять как устроены машины так вот был случай когда я тыкал голыми медными проводами на якорь в сборе и увеличивая угол вверх крутилось по часовой вниз против часовой...к сожалению я точно не уверен что это есть некое подобие доказательства теории потому что статорная обмотка как выяснилось потом была неисправна(якорь мог просто примагничиваться к стали статора) хотя с другой стороны при уменьшении на ходу этого угла и выставляя как бы реверс якорь создавал тормозно момент а этого наверняка бы

не было если бы он крутился от стали...не знаю...прикреплю старый советский плакат чтобы примерно понимали о чем идет речь...итак давайте подытожим якорь не крутиться на сдвинутой нейтрали в обратную сторону(или крутиться но слабо) из за того что несоздаеться общий магнитный поток статора с якорем а создаеться 2 магнитных потока которые направленны на встречу друг другу и линии одного магнитного поля сдвигает линии другого магнитного поля из за чего пазы не взаимодействуют с полем статора и не создают силу 

[Andrei 390]

Если из области предположений.

Теоретические основы (расчеты), наверно создавались для промышленных двигателей ПТ.

Двигатели рассматриваемые в данном форуме наверно отличаются от теоретических разработок по следующим параметрам (или частью из них).

Максимальное удешевление, минимизацией массы, большей частотой вращения, и наверно отличием технологий намотки.

Возможно отсюда и "эксперименты" , по закладке по коллектору относительно нейтрали, разное число витков в соседних секциях и т.д....

Предполагаю. что частично приходили опытным путем....

[Андрей206 0]

Если из области предположений. Теоретические основы (расчеты), наверно создавались для промышленных двигателей ПТ. Двигатели рассматриваемые в данном форуме наверно отличаются от теоретических разработок по следующим параметрам (или частью из них). Максимальное удешевление, минимизацией массы, большей частотой вращения, и наверно отличием технологий намотки. Возможно отсюда и "эксперименты" , по закладке по коллектору относительно нейтрали, разное число витков в соседних секциях и т.д.... Предполагаю. что частично приходили опытным путем....

безусловно современные методы производства двигателей как промышленных так и бытовых очень сильно отличаеться по технологическому процессу и ряду других критерий...в том числе современными лаками для пропитки якорей материалами изоляця кабеля в пазах все это не стоит на месте...что касаеться уменьшения массы удешевление то тут двояко можно рассматривать ситуацию...во первых по аналогии с габаритной мощностью трансформатора можно сделать вывод что маленькие размеры статора\якоря  электрической машины это либо сильный нагрев либо малая мощность....малая мощность нам не подходит поэтому господа китайцы выбирают ставить на вал двигателя крыльчатку...возможно большего диамтра с большими лопастями но так или иначе термодинамическая система электрической машины должна находжиться в строгих рамках баланса нагрева и охлаждения поэтому тут ничего не поделать...пока не изобрели сверхпроводники которые бы выявляли свои свойства при нормальных условиях(20градусах цельсия) конечно можно намотать вместо меди серебро и получить немного меньше теплового эффекта от прохождения электрического тока по проводнику но это будет не рационально и по просту глупо...к сведению о габаритах машины имееться у меня дрель китайская-прикитайская сгорела уже давно и разобрана на подшипники так вот там якорь очень маленький...при работе она сильно грелась и в один прекрасный день просто задымилась и замкнула...перематывать это г**но мне просто не хотелось поэтому выходит простое уровнение удешевление=1/качество поэтому производители инструментов с мировой репутацией никогда не опустяться чтобы производить двигатели подешевле....что касаеться частоты вращения то тут я думаю не имеет смысла чтобы производить двигатели на сверхоборотах ибо сегодняшнии обороты машин вполне себя оправдывают...иными словами куда обороты то девать? и потом всегда можно применить редуктор а чтобы под сильной нагрузкой якорь крутился то увиличивать токи секций якоря( увеличивать мощность машины-> увеличиваеться крутящий момент)что касаеться разных числов витков в соседних секциях то тут я вынужден констатировать что это по просту неприемлимо...почему? потому что разное число катушек по формуле ампера...если я не ошибасюь(F=IBL) говорит о том что разное количество витков создаст разные крутящие моменты(разную силу) эта разная сила совсем не против будет сообщать нашему якорю замечательные вибрации которые не устраняться даже самой идеальной балансировкой ну а вибрации часто переходят и на щетки вибрируя щетки отскакивают создают дугу а это очень плохо-чернеет коллектор от графитовой пыли контакт ухудшаеться сопротивление увеличиваеться выделение энергии на переходе коллектор-щетка растет доводя коллектор до ужасных температур потом выскакивают ламели бьют по щеткам обламывают края ну тут дальше уже понятно что двиателю нужен ремонт(замена\расточка коллектора) и это еще если повезет и вовремя заметить искрение и запах...а если нет то статорная обмотка выгорает и обмотка якоря тоже может...что касаеться нейтрали то этот прием уже был известен и в советское время...это есть на плакате я его прикреплю да и в любом учебнике по электрическим машинам открывая страницу простой петлевой обмотки якоря развернутой можно убедиться что например 3ий паз смотрит на 1ую ламель...а вообще я думаю что первые электрические машины серьезное производство-их укладывали вручную...

 

 

[Andrei 390]

)что касаеться разных числов витков в соседних секциях то тут я вынужден констатировать что это по просту неприемлимо..

Как ни странно, движки с подобными схемами работают, и работают отлично.

Правда их не применяют в реверсивном режиме, да и с регулятором не встречались.

[Андрей206 0]

Как ни странно, движки с подобными схемами работают, и работают отлично. Правда их не применяют в реверсивном режиме, да и с регулятором не встречались.

странно...ни разу не встречал ничего подобного...может быть это двигатели специального назначения? в любом случае мне кажеться что как минимум обороты у такой машины будут скакать из за разных моментов

[izhevskii 106]

машины будут скакать из за разных моментов

 

Нет никаких разных моментов.

 

 

может быть это двигатели специального назначения?

 

 

 Нет. Макита широко применяет разное число витков в секциях. К примеру торцовочник 2414NB. 11+ 6 витков. 

[Andrei 390]

Двигателя от AMETEK (Италия), стоит добавить, кроме пылесосов, где их только не ставят - пилы, триммеры......

[Андрей206 0]

Нет никаких разных моментов.

 

 

 

 

 Нет. Макита широко применяет разное число витков в секциях. К примеру торцовочник 2414NB. 11+ 6 витков. 

ох извеняюсь...не правильно понял я подумал речь идет о разном количестве витков катушек в пазах...то есть в одном например пазу всего 20 в следущем 10...если же применять катушки намотаные на якорь разного количества витков последовательно( по простой петлевой обмотке) то в результатке во всех пазах будет одинаковое число катушек исоответственно сила F=IBL т.е. в одном пазу будет столько же витков сколько и в остальных..тогда вопрос кординально меняеться и двигатель уже не вибрирует и обороты не скачат...но вопрос зачем это делать? я считаю что это лишняя головная боль ведь можно наматывать одинаковое число витков катушек и получить такой же результат...однако сопротивление при переходе на четную ламель щеткой будет изменяться на велечину разности сопротивлений катушек...т.е. пары ламелей при измерении будут показывать разное сопротивление...зачем все это?

[Andrei 390]

..но вопрос зачем это делать? я считаю что это лишняя головная боль ведь можно наматывать одинаковое число витков катушек и получить такой же результат...

Попробуйте намотать по среднему числу витков, и посмотрите как работать будет.

[Новый 0]

Подскажите люди добрые, какой схемой намотана обмотка торцовочной пилы петлевой или волновой?

Извиняюсь если вопрос глупый, просто я еще изучаю перемотку и не совсем догоняю.