Fırçalı elektrik motoru, bir doğru akım (DC) güç kaynağından çalıştırılmak üzere tasarlanmış, dahili değiştireçli bir elektrik motorudur. DC dağıtım sistemleri, ticari ve endüstriyel binalarda motorları çalıştırmak için 100 yıldan fazla bir süredir kullanmaktadır. Fırçalı motorlar, elektrik gücünün mekanik enerjiyi sürmek için ticari açıdan önemli ilk uygulamasıdır. Fırçalı DC motorların hızı, çalışma voltajını ve ya manyetik alanın gücünü değiştirerek değiştirilebilir. Fırçalı motorlar, elektrikli tahrik, vinçler, kağıt makineleri ve çelik haddehaneleri için kullanılmaya devam ediyor. Fırçalar yıprandığından ve değiştirilmesi gerektiğinden, güç elektroniği cihazları kullanan fırçasız motorlar, birçok uygulamada fırçalı motorların yerini almıştır.
Basit iki kutuplu Doğru akım motoru
Aşağıdaki grafikler basit, iki kutuplu, fırçalı bir DC motoru göstermektedir.
Harici bir manyetik alan içinde yer alan yumuşak bir demir çekirdeğin etrafına sarılmış bobinden bir akım geçtiğinde, pozitif kutbun tarafına yukarı doğru bir kuvvet uygulanırken, diğer taraf aşağı doğru bir kuvvet tarafından etki edilir. Fleming'in sol el kuralına göre, kuvvetler bobin üzerinde dönme etkisi yaratarak dönmesine neden olur. Motorun sabit bir yönde dönmesini sağlamak için, "Doğru akım" komütatörleri, her yarım döngüde (iki kutuplu bir motorda) akımı ters yönde çevirir, böylece motorun aynı yönde dönmeye devam etmesine neden olur.
Yukarıda gösterilen motorla ilgili bir sorun, bobinin düzlemi manyetik alana paralel olduğunda - yani. rotor kutupları stator kutuplarından 90 derece olduğunda - tork sıfır olur. Yukarıdaki resimlerde, bu, bobinin çekirdeği yatay olduğunda meydana gelir - sağdaki ikinci ila son resimde ulaşmak üzere olduğu konum. Motor bu konumda başlayamaz. Ancak, bir kez başladıktan sonra, bu pozisyonda momentumla dönmeye devam edecekti.
İkinci bir sorun basit kutup tasarımı ile ilgili vardır. Sıfır tork konumunda, her iki komütatör fırçası her iki komütatör plakasına da temas eder (köprü oluşturur) ve bu da kısa devreye neden olur. Elektik kabloları, komütatör levhaları aracılığıyla birbirine kısa devre yapar. Bobin ayrıca her iki fırça aracılığıyla da kısa devre edilir (bobin, her bir fırçadan bağımsız olarak bir kez olmak üzere iki kez kısa devre yapar. Bu sorunun, yukarıdaki başlatılamayan sorundan bağımsız olduğunu unutmayın; Bobinde bu konumda yüksek bir akım olsa bile, yine de sıfır tork olacaktır. Buradaki sorun, bu kısa devre herhangi bir hareket (hatta herhangi bir bobin akımı) üretmeden gereksiz bir şekilde güç tüketmesidir. Düşük akımlı pille çalışan bir gösteride, bu kısa devre genellikle zararlı olarak kabul edilmez. Bununla birlikte, iki kutuplu bir motor birkaç yüz watt güç çıkışı ile fiili iş yapmak üzere tasarlandıysa, bu kısa devre, komütatörün ciddi şekilde aşırı ısınmasına, fırça hasarına ve fırçaların - metalik iseler - komütatöre kaynaklanmasına neden olabilir.Sık kullanılan karbon fırçalar kaynak yapmaz. Her durumda, bunun gibi bir kısa devre çok israftır, pilleri hızlı bir şekilde boşaltır ve en azından, kısa devre olmadan motoru çalıştırmak için gerekenden çok daha yüksek standartlarda güç kaynağı bileşenlerinin tasarlanmasını gerektirir.
Basit bir çözüm, komütatör plakaları arasına fırçaların uçlarından daha geniş bir boşluk koymaktır. Bu, açısal konumların sıfır tork aralığını artırır, ancak kısa devre problemini ortadan kaldırır motor bir dış kuvvet tarafından dönmeye başlarsa, dönmeye devam edecektir.Bu değişiklikle aynı zamanda, sıfır torklu (yani temassız komütatör) açı aralığında bir konumda durarak (durdurarak) etkili bir şekilde kapatılabilir Bu tasarım bazen evde yapılmış hobi motorlarında görülür, örn. Bilim fuarları için ve bu tür tasarımlar bazı yayınlanmış bilim proje kitaplarında bulunabilir.Bu basit çözümün açık bir dezavantajı, motorun artık devir başına iki kez önemli bir dönme yayı boyunca yanaşması ve torkun darbeli olmasıdır.Bu, elektrikli fanlar için veya bir volanın dönmesini sağlamak için işe yarayabilir ancak başlatmanın ve durdurmanın gerekli olmadığı ve tamamen yetersiz olduğu birçok uygulama vardır.Örneğin, bir teyp taşımacılığının ırgatını sürmek veya sık sık ve hızlı bir şekilde hızlanıp yavaşlayacağınız herhangi bir durumda bir gerekliliktir.Diğer bir dezavantaj, bobinlerin bir öz indüktans ölçüsüne sahip olması nedeniyle, içlerinde akan akımın aniden durmamasıdır. Akım, komütatör segmenti ile fırça arasındaki açıklık boşluğunu atlamaya çalışır ve bu da ark oluşumuna neden olur.Fanlar ve volanlar için bile, bu tasarımda kalan açık zayıflıklar - özellikle tüm konumlardan kendi kendine başlamaması - özellikle var olan daha iyi alternatifler göz önüne alındığında, çalışma kullanımı için pratik değildir.. Yukarıdaki örnek motordan farklı olarak DC motorlar genellikle ikiden fazla kutuplu olarak tasarlanmıştır, herhangi bir konumdan başlayabilir ve bir bobinden geçerek elektromotor güç üretmeden akımın akabileceği herhangi bir konuma sahip değildir.Oyuncaklarda ve küçük tüketici cihazlarında kullanılan birçok yaygın küçük fırçalı DC motor, bulunabilecek en basit seri üretilen DC motorlar, üç kutuplu armatürlere sahiptir.Fırçalar artık iki bitişik komütatör segmentini kısa devreye neden olmadan köprüleyebilir.. Bu üç kutuplu armatürler ayrıca fırçalardan gelen akımın seri olarak iki bobinden veya sadece bir bobinden akması avantajına sahiptir. Tek bir bobindeki akımın nominal değerinin yarısında başlayarak (seri olarak iki bobinden geçmesi sonucu), nominal değerine yükselir ve sonra bu değerin yarısına düşer. Sıra daha sonra ters yönde akımla devam eder
Bu, ideal sinüzoidal bobin akımına daha yakın bir kademeli yaklaşımla sonuçlanır ve sonuçta her bir bobindeki akımın bir kare dalgaya daha yakın olduğu iki kutuplu motordan daha eşit bir tork üretir.Akım değişiklikleri, karşılaştırılabilir iki kutuplu bir motorun yarısı kadar olduğundan, fırçalardaki arklar sonuç olarak daha azdır.
Bir DC motorun şaftı harici bir kuvvet tarafından döndürülürse, motor bir jeneratör gibi davranacak ve bir Elektromotor kuvveti (EMF) üretecektir.Normal çalışma sırasında, motorun dönüşü, motora uygulanan gerilime karşı olduğu için karşı EMF (EMF) veya geri EMF olarak bilinen bir voltaj üretir.Arka EMF, serbest hareket halindeyken motorun sargısında bulunan tel ile aynı düşük elektrik direncine sahip görünmemesinin nedenidir.Bu, motor bir jeneratör olarak kullanıldığında (örneğin bir ampul gibi bir elektrik yükü, motorun terminallerine yerleştirildiğinde ve motor şaftı harici bir torkla çalıştırıldığında) üretilen EMF ile aynıdır.Bu nedenle, bir motordaki toplam voltaj düşüşü, CEMF(Karşı elektromotor kuvveti) voltaj düşüşünden ve armatürün sargılarının iç direncinden kaynaklanan parazitik voltaj düşüşünden oluşur.Bir motordan geçen akım aşağıdaki denklemde verilir:
Motor tarafından üretilen mekanik güç şu şekilde verilir:
Yüksüz bir DC motor dönerken, motora uygulanan akıma direnç gösteren geriye doğru akan bir elektromotor kuvveti üretir.Dönme hızı arttıkça motordan geçen akım düşer ve serbest dönen bir motor çok az akıma sahiptir.Sadece motora bir yük uygulandığında rotoru yavaşlatır, motordan çekilen akım artar.
wikipedia, wiki, viki, vikipedia, oku, kitap, kütüphane, kütübhane, ara, ara bul, bul, herşey, ne arasanız burada,hikayeler, makale, kitaplar, öğren, wiki, bilgi, tarih, yukle, izle, telefon için, turk, türk, türkçe, turkce, nasıl yapılır, ne demek, nasıl, yapmak, yapılır, indir, ücretsiz, ücretsiz indir, bedava, bedava indir, mp3, video, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, resim, müzik, şarkı, film, film, oyun, oyunlar, mobil, cep telefonu, telefon, android, ios, apple, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, pc, web, computer, bilgisayar
Fircali elektrik motoru bir dogru akim DC guc kaynagindan calistirilmak uzere tasarlanmis dahili degistirecli bir elektrik motorudur DC dagitim sistemleri ticari ve endustriyel binalarda motorlari calistirmak icin 100 yildan fazla bir suredir kullanmaktadir Fircali motorlar elektrik gucunun mekanik enerjiyi surmek icin ticari acidan onemli ilk uygulamasidir Fircali DC motorlarin hizi calisma voltajini ve ya manyetik alanin gucunu degistirerek degistirilebilir Fircali motorlar elektrikli tahrik vincler kagit makineleri ve celik haddehaneleri icin kullanilmaya devam ediyor Fircalar yiprandigindan ve degistirilmesi gerektiginden guc elektronigi cihazlari kullanan fircasiz motorlar bircok uygulamada fircali motorlarin yerini almistir Basit iki kutuplu Dogru akim motoruAsagidaki grafikler basit iki kutuplu fircali bir DC motoru gostermektedir Basit bir DC elektrik motoru Bobine guc verildiginde armatur etrafinda bir manyetik alan olusturulur Armaturun sol tarafi sol miknatistan uzaga itilir ve saga dogru cekilerek donmeye neden olur Armatur donmeye devam eder Armatur yatay olarak hizalandiginda tork sifir olur Bu noktada komutator manyetik alani tersine cevirerek bobin uzerinden akimin yonunu tersine cevirir Islem daha sonra tekrar eder Harici bir manyetik alan icinde yer alan yumusak bir demir cekirdegin etrafina sarilmis bobinden bir akim gectiginde pozitif kutbun tarafina yukari dogru bir kuvvet uygulanirken diger taraf asagi dogru bir kuvvet tarafindan etki edilir Fleming in sol el kuralina gore kuvvetler bobin uzerinde donme etkisi yaratarak donmesine neden olur Motorun sabit bir yonde donmesini saglamak icin Dogru akim komutatorleri her yarim dongude iki kutuplu bir motorda akimi ters yonde cevirir boylece motorun ayni yonde donmeye devam etmesine neden olur Yukarida gosterilen motorla ilgili bir sorun bobinin duzlemi manyetik alana paralel oldugunda yani rotor kutuplari stator kutuplarindan 90 derece oldugunda tork sifir olur Yukaridaki resimlerde bu bobinin cekirdegi yatay oldugunda meydana gelir sagdaki ikinci ila son resimde ulasmak uzere oldugu konum Motor bu konumda baslayamaz Ancak bir kez basladiktan sonra bu pozisyonda momentumla donmeye devam edecekti Cesitli boyutlarda elektrik motorlari Ikinci bir sorun basit kutup tasarimi ile ilgili vardir Sifir tork konumunda her iki komutator fircasi her iki komutator plakasina da temas eder kopru olusturur ve bu da kisa devreye neden olur Elektik kablolari komutator levhalari araciligiyla birbirine kisa devre yapar Bobin ayrica her iki firca araciligiyla da kisa devre edilir bobin her bir fircadan bagimsiz olarak bir kez olmak uzere iki kez kisa devre yapar Bu sorunun yukaridaki baslatilamayan sorundan bagimsiz oldugunu unutmayin Bobinde bu konumda yuksek bir akim olsa bile yine de sifir tork olacaktir Buradaki sorun bu kisa devre herhangi bir hareket hatta herhangi bir bobin akimi uretmeden gereksiz bir sekilde guc tuketmesidir Dusuk akimli pille calisan bir gosteride bu kisa devre genellikle zararli olarak kabul edilmez Bununla birlikte iki kutuplu bir motor birkac yuz watt guc cikisi ile fiili is yapmak uzere tasarlandiysa bu kisa devre komutatorun ciddi sekilde asiri isinmasina firca hasarina ve fircalarin metalik iseler komutatore kaynaklanmasina neden olabilir Sik kullanilan karbon fircalar kaynak yapmaz Her durumda bunun gibi bir kisa devre cok israftir pilleri hizli bir sekilde bosaltir ve en azindan kisa devre olmadan motoru calistirmak icin gerekenden cok daha yuksek standartlarda guc kaynagi bilesenlerinin tasarlanmasini gerektirir Bir oyuncakta bulunan minyatur bir DC motorun ici Basit bir cozum komutator plakalari arasina fircalarin uclarindan daha genis bir bosluk koymaktir Bu acisal konumlarin sifir tork araligini artirir ancak kisa devre problemini ortadan kaldirir motor bir dis kuvvet tarafindan donmeye baslarsa donmeye devam edecektir Bu degisiklikle ayni zamanda sifir torklu yani temassiz komutator aci araliginda bir konumda durarak durdurarak etkili bir sekilde kapatilabilir Bu tasarim bazen evde yapilmis hobi motorlarinda gorulur orn Bilim fuarlari icin ve bu tur tasarimlar bazi yayinlanmis bilim proje kitaplarinda bulunabilir Bu basit cozumun acik bir dezavantaji motorun artik devir basina iki kez onemli bir donme yayi boyunca yanasmasi ve torkun darbeli olmasidir Bu elektrikli fanlar icin veya bir volanin donmesini saglamak icin ise yarayabilir ancak baslatmanin ve durdurmanin gerekli olmadigi ve tamamen yetersiz oldugu bircok uygulama vardir Ornegin bir teyp tasimaciliginin irgatini surmek veya sik sik ve hizli bir sekilde hizlanip yavaslayacaginiz herhangi bir durumda bir gerekliliktir Diger bir dezavantaj bobinlerin bir oz induktans olcusune sahip olmasi nedeniyle iclerinde akan akimin aniden durmamasidir Akim komutator segmenti ile firca arasindaki aciklik boslugunu atlamaya calisir ve bu da ark olusumuna neden olur Fanlar ve volanlar icin bile bu tasarimda kalan acik zayifliklar ozellikle tum konumlardan kendi kendine baslamamasi ozellikle var olan daha iyi alternatifler goz onune alindiginda calisma kullanimi icin pratik degildir Yukaridaki ornek motordan farkli olarak DC motorlar genellikle ikiden fazla kutuplu olarak tasarlanmistir herhangi bir konumdan baslayabilir ve bir bobinden gecerek elektromotor guc uretmeden akimin akabilecegi herhangi bir konuma sahip degildir Oyuncaklarda ve kucuk tuketici cihazlarinda kullanilan bircok yaygin kucuk fircali DC motor bulunabilecek en basit seri uretilen DC motorlar uc kutuplu armaturlere sahiptir Fircalar artik iki bitisik komutator segmentini kisa devreye neden olmadan kopruleyebilir Bu uc kutuplu armaturler ayrica fircalardan gelen akimin seri olarak iki bobinden veya sadece bir bobinden akmasi avantajina sahiptir Tek bir bobindeki akimin nominal degerinin yarisinda baslayarak seri olarak iki bobinden gecmesi sonucu nominal degerine yukselir ve sonra bu degerin yarisina duser Sira daha sonra ters yonde akimla devam eder Bu ideal sinuzoidal bobin akimina daha yakin bir kademeli yaklasimla sonuclanir ve sonucta her bir bobindeki akimin bir kare dalgaya daha yakin oldugu iki kutuplu motordan daha esit bir tork uretir Akim degisiklikleri karsilastirilabilir iki kutuplu bir motorun yarisi kadar oldugundan fircalardaki arklar sonuc olarak daha azdir Bir DC motorun safti harici bir kuvvet tarafindan dondurulurse motor bir jenerator gibi davranacak ve bir Elektromotor kuvveti EMF uretecektir Normal calisma sirasinda motorun donusu motora uygulanan gerilime karsi oldugu icin karsi EMF EMF veya geri EMF olarak bilinen bir voltaj uretir Arka EMF serbest hareket halindeyken motorun sargisinda bulunan tel ile ayni dusuk elektrik direncine sahip gorunmemesinin nedenidir Bu motor bir jenerator olarak kullanildiginda ornegin bir ampul gibi bir elektrik yuku motorun terminallerine yerlestirildiginde ve motor safti harici bir torkla calistirildiginda uretilen EMF ile aynidir Bu nedenle bir motordaki toplam voltaj dususu CEMF Karsi elektromotor kuvveti voltaj dususunden ve armaturun sargilarinin ic direncinden kaynaklanan parazitik voltaj dususunden olusur Bir motordan gecen akim asagidaki denklemde verilir I Vuygulanan VKarshielektromotorkuvvetiRenduvi displaystyle I V uygulanan V Karshielektromotorkuvveti over R enduvi Motor tarafindan uretilen mekanik guc su sekilde verilir P I Vkarsielektromotorkuvveti displaystyle P I cdot V karsielektromotorkuvveti Yuksuz bir DC motor donerken motora uygulanan akima direnc gosteren geriye dogru akan bir elektromotor kuvveti uretir Donme hizi arttikca motordan gecen akim duser ve serbest donen bir motor cok az akima sahiptir Sadece motora bir yuk uygulandiginda rotoru yavaslatir motordan cekilen akim artar