DC-Motor vs. DC-Generator
Die grundlegende interne Struktur des DC-Motors und des DC-Generators ist gleich und funktioniert nach den Faradayschen Induktionsgesetzen. Die Funktionsweise von DC-Motoren unterscheidet sich jedoch von der Funktionsweise von DC-Generatorantrieben. Dieser Artikel befasst sich genauer mit der Struktur von Gleichstrommotor und -generator und wie beide funktionieren, und hebt schließlich den Unterschied zwischen Gleichstrommotor und -generator hervor.
Mehr über Gleichstromgenerator
Generatoren haben zwei Wicklungskomponenten; Einer ist der Anker, der die Elektrizität durch elektromagnetische Induktion erzeugt, und der andere ist die Feldkomponente, die ein statisches Magnetfeld erzeugt. Wenn sich der Anker relativ zum Feld bewegt, wird aufgrund der Flussänderung um ihn herum ein Strom induziert. Der Strom ist als induzierter Strom bekannt und die Spannung, die ihn antreibt, ist als elektromotorische Kraft bekannt. Die für diesen Vorgang erforderliche repetitive Relativbewegung wird durch Rotation einer Komponente relativ zur anderen erreicht. Der rotierende Teil wird als Rotor und der stationäre Teil als Stator bezeichnet. Der Rotor ist als Anker ausgebildet, die Feldkomponente ist der Stator. Wenn sich der Rotor bewegt, ändert sich der Fluss mit der relativen Position des Rotors und des Stators, wobei der an den Anker gebundene magnetische Fluss allmählich variiert und die Polarität ändert.
Eine geringfügige Änderung in der Konfiguration der Kontaktanschlüsse des Ankers ermöglicht eine Ausgabe, die die Polarität nicht ändert. Ein solcher Generator ist als Gleichstromgenerator bekannt. Der Kommutator, das zusätzliche Bauteil neben den Ankerkontakten, sorgt dafür, dass sich die Polarität des Stroms im Stromkreis bei jeder Halbwelle des Ankers ändert.
Die Ausgangsspannung des Ankers wird zu einer sinusförmigen Wellenform, da sich die Polarität des Feldes relativ zum Anker wiederholt ändert. Der Kommutator ermöglicht den Wechsel der Kontaktanschlüsse des Ankers zum äußeren Stromkreis. Bürsten sind an den Kontaktanschlüssen des Ankers angebracht und Schleifringe werden verwendet, um die elektrische Verbindung zwischen dem Anker und dem externen Stromkreis aufrechtzuerh alten. Wenn sich die Polarität des Ankerstroms ändert, wird dem entgegengewirkt, indem der Kontakt mit dem anderen Schleifring geändert wird, wodurch der Strom in die gleiche Richtung fließen kann.
Daher ist der Strom durch den äußeren Stromkreis ein Strom, der seine Polarität mit der Zeit nicht ändert, daher der Name Gleichstrom. Der Strom ist jedoch zeitlich veränderlich, gesehen als Pulse. Um diesen Welligkeitseffekten entgegenzuwirken, müssen Spannung und Strom reguliert werden.
Mehr über DC-Motor
Die Hauptteile des Gleichstrommotors ähneln dem Generator. Ein Rotor ist eine Komponente, die sich dreht, und ein Stator ist die Komponente, die stationär ist. Beide haben Spulenwicklungen, um ein Magnetfeld zu erzeugen, und die Abstoßung des Magnetfelds bewirkt, dass sich der Rotor bewegt. Der Strom wird dem Rotor über Schleifringe zugeführt, oder es werden Permanentmagnete verwendet. Die kinetische Energie des Rotors, die auf die mit dem Rotor verbundene Welle übertragen wird, und das erzeugte Drehmoment wirken als Antriebskraft der Maschine.
Es werden zwei Arten von Gleichstrommotoren verwendet, und zwar der bürstenbehaftete Gleichstrommotor und der bürstenlose Gleichstrommotor. Das grundlegende physikalische Prinzip hinter dem Betrieb von Gleichstromgeneratoren und Gleichstrommotoren ist dasselbe.
In Bürstenmotoren werden Bürsten verwendet, um die elektrische Verbindung mit der Rotorwicklung aufrechtzuerh alten, und die interne Kommutierung ändert die Polaritäten des Elektromagneten, um die Drehbewegung aufrechtzuerh alten. Bei Gleichstrommotoren werden als Statoren Permanent- oder Elektromagnete verwendet. In einem praktischen Gleichstrommotor besteht die Ankerwicklung aus einer Anzahl von Spulen in Schlitzen, die sich jeweils über 1/p der Rotorfläche für p-Pole erstrecken. Bei kleinen Motoren kann die Anzahl der Spulen nur sechs betragen, während sie bei großen Motoren bis zu 300 betragen kann. Die Spulen sind alle in Reihe gesch altet, und jede Verbindungsstelle ist mit einer Kommutatorschiene verbunden. Alle Spulen unter den Polen tragen zur Drehmomenterzeugung bei.
In kleinen Gleichstrommotoren ist die Anzahl der Windungen gering und es werden zwei Permanentmagnete als Stator verwendet. Wenn ein höheres Drehmoment benötigt wird, werden die Windungszahl und die Magnetstärke erhöht.
Der zweite Typ sind bürstenlose Motoren, die Permanentmagnete als Rotor und Elektromagnete im Rotor haben. Ein Hochleistungstransistor lädt die Elektromagnete auf und treibt sie an.
Was ist der Unterschied zwischen Gleichstrommotor und Gleichstromgenerator?
• Die grundlegende interne Struktur des Motors und des Generators ist gleich und funktioniert nach den Faradayschen Induktionsgesetzen.
• Der Generator hat einen mechanischen Energieeingang und einen Gleichstromausgang, während der Motor einen Gleichstromeingang und einen mechanischen Ausgang hat.
• Beide verwenden einen Kommutatormechanismus. Gleichstrommotoren verwenden die Kommutatoren, um die Polarität des Magnetfelds zu ändern, während der Gleichstromgenerator sie verwendet, um dem Effekt der Polarisierung entgegenzuwirken und den Ausgang des Ankers in ein Gleichstromsignal umzuwandeln.
• Diese können als dasselbe Gerät betrachtet werden, das auf zwei verschiedene Arten betrieben wird.
