Для чего предназначен электродвигатель. Электродвигатели: принцип работы, виды и применение

Что такое электродвигатель и как он работает. Какие бывают типы электродвигателей. Где применяются электродвигатели в промышленности и быту. Как выбрать подходящий электродвигатель.

Что такое электродвигатель и как он работает

Электродвигатель — это устройство, преобразующее электрическую энергию в механическую энергию вращательного движения. Принцип работы электродвигателя основан на взаимодействии магнитных полей статора и ротора.

Основные компоненты электродвигателя:

• Статор — неподвижная часть с обмотками
• Ротор — вращающаяся часть (якорь)
• Коммутатор — устройство для изменения направления тока в обмотках ротора
• Щетки — для подвода тока к коммутатору
• Подшипники — для фиксации вала ротора

При подаче электрического тока на обмотки статора создается магнитное поле. Оно взаимодействует с магнитным полем ротора, вызывая его вращение. Коммутатор обеспечивает постоянное изменение направления тока в обмотках ротора, поддерживая его непрерывное вращение.

Основные типы электродвигателей

Существует несколько основных типов электродвигателей:

1. Двигатели постоянного тока (ДПТ)

Особенности ДПТ:

• Питание от источника постоянного тока
• Высокий пусковой момент
• Легкость управления скоростью
• Наличие коллекторно-щеточного узла

2. Асинхронные двигатели

Характеристики асинхронных двигателей:

• Питание от сети переменного тока
• Простота конструкции и надежность
• Низкая стоимость
• Широкое применение в промышленности

3. Синхронные двигатели

Основные свойства синхронных двигателей:

• Постоянная скорость вращения
• Высокий КПД
• Возможность работы с высоким коэффициентом мощности
• Применение в мощных приводах

Области применения электродвигателей

Электродвигатели широко используются в различных отраслях:

Промышленное применение:

• Станки и производственное оборудование
• Конвейеры и транспортеры
• Насосы и компрессоры
• Вентиляторы и воздуходувки
• Подъемно-транспортное оборудование

Транспорт:

• Электромобили и гибридные автомобили
• Электропоезда и трамваи
• Электровозы
• Электрические лодочные моторы

Бытовая техника:

• Стиральные и посудомоечные машины
• Холодильники и кондиционеры
• Пылесосы и блендеры
• Электроинструменты

Преимущества и недостатки электродвигателей

Электродвигатели обладают рядом преимуществ и недостатков по сравнению с другими типами двигателей:

Преимущества:

• Высокий КПД (до 95% и выше)
• Экологичность (отсутствие вредных выбросов)
• Низкий уровень шума и вибрации
• Простота управления и регулировки скорости
• Компактность и легкость
• Низкие эксплуатационные расходы

Недостатки:

• Зависимость от источника электроэнергии
• Возможность перегрева при длительной работе
• Чувствительность к влаге и пыли
• Необходимость периодического обслуживания (замена щеток, подшипников)

Как выбрать электродвигатель

При выборе электродвигателя следует учитывать следующие факторы:

1. Требуемая мощность и крутящий момент
2. Напряжение и тип питания (постоянный или переменный ток)
3. Скорость вращения и возможность ее регулировки
4. Режим работы (продолжительный, повторно-кратковременный)
5. Условия эксплуатации (температура, влажность, запыленность)
6. Габариты и способ монтажа
7. Надежность и срок службы
8. Стоимость и доступность запчастей

Правильный выбор электродвигателя обеспечит эффективную и надежную работу оборудования в течение длительного времени.

Техническое обслуживание электродвигателей

Для обеспечения долгой и безотказной работы электродвигателей необходимо проводить регулярное техническое обслуживание:

• Периодическая очистка от пыли и грязи
• Проверка и замена изношенных щеток (для коллекторных двигателей)
• Контроль состояния подшипников и их своевременная замена
• Проверка изоляции обмоток
• Балансировка ротора (при необходимости)
• Смазка движущихся частей

Своевременное и качественное обслуживание позволит значительно продлить срок службы электродвигателя и избежать внезапных поломок.

Перспективы развития электродвигателей

Современные тенденции в развитии электродвигателей включают:

• Повышение энергоэффективности
• Использование новых магнитных материалов
• Разработка высокоскоростных двигателей
• Интеграция электронных систем управления
• Создание компактных и легких конструкций
• Применение технологий 3D-печати в производстве

Эти инновации позволят расширить области применения электродвигателей и повысить их эффективность в различных отраслях промышленности и транспорта.

Трехфазный асинхронный двигатель

Дмитрий Левкин

• Трехфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором
  • Конструкция асинхронного электродвигателя
  • Принцип работы трехфазного двигателя
  • Скольжение асинхронного двигателя
• Подключение асинхронного двигателя
  • Трехфазный переменный ток
  • Звезда и треугольник
  • Обозначение выводов
  • Подключение к однофазной сети
• Управление асинхронным двигателем
  • Прямое подключение к сети питания
  • Плавный пуск
  • Частотное управление

• Трехфазный асинхронный двигатель с фазным ротором
  • Особенности конструкции
  • Обозначение выводов ротора
  • Пуск АДФР

Конструкция асинхронного электродвигателя

Трехфазный асинхронный электродвигатель, как и любой электродвигатель, состоит из двух основных частей — статора и ротора. Статор — неподвижная часть, ротор — вращающаяся часть. Ротор размещается внутри статора. Между ротором и статором имеется небольшое расстояние, называемое воздушным зазором, обычно 0,5-2 мм.

Статор асинхронного двигателя Ротор асинхронного двигателя

Статор состоит из корпуса и сердечника с обмоткой. Сердечник статора собирается из тонколистовой технической стали толщиной обычно 0,5 мм, покрытой изоляционным лаком. Шихтованная конструкция сердечника способствует значительному снижению вихревых токов, возникающих в процессе перемагничивания сердечника вращающимся магнитным полем. Обмотки статора располагаются в пазах сердечника.

Корпус и сердечник статора асинхронного электродвигателя Конструкция шихтованного сердечника асинхронного двигателя

Ротор состоит из сердечника с короткозамкнутой обмоткой и вала. Сердечник ротора тоже имеет шихтованную конструкцию. При этом листы ротора не покрыты лаком, так как ток имеет небольшую частоту и оксидной пленки достаточно для ограничения вихревых токов.

Принцип работы. Вращающееся магнитное поле

Принцип действия трехфазного асинхронного электродвигателя основан на способности трехфазной обмотки при включении ее в сеть трехфазного тока создавать вращающееся магнитное поле.

Вращающееся магнитное поле — это основная концепция электрических двигателей и генераторов.

Остановить

Вращающееся магнитное поле асинхронного электродвигателя

Частота вращения этого поля, или синхронная частота вращения прямо пропорциональна частоте переменного тока f₁ и обратно пропорциональна числу пар полюсов р трехфазной обмотки.

,

• где n₁ – частота вращения магнитного поля статора, об/мин,
• f₁ – частота переменного тока, Гц,
• p – число пар полюсов

Концепция вращающегося магнитного поля

Чтобы понять феномен вращающегося магнитного поля лучше, рассмотрим упрощенную трехфазную обмотку с тремя витками. Ток текущий по проводнику создает магнитное поле вокруг него. На рисунке ниже показано поле создаваемое трехфазным переменным током в конкретный момент времени

Остановить

Магнитное поле прямого проводника с постоянным током

Магнитное поле создаваемое обмоткой

Составляющие переменного тока будут изменяться со временем, в результате чего будет изменяться создаваемое ими магнитное поле. При этом результирующее магнитное поле трехфазной обмотки будет принимать разную ориентацию, сохраняя при этом одинаковую амплитуду.

Магнитное поле создаваемое трехфазным током в разный момент времени Ток протекающий в витках электродвигателя (сдвиг 60°)

Остановить

Вращающееся магнитное поле

Действие вращающегося магнитного поля на замкнутый виток

Теперь разместим замкнутый проводник внутри вращающегося магнитного поля. По закону электромагнитной индукции изменяющееся магнитное поле приведет к возникновению электродвижущей силы (ЭДС) в проводнике. В свою очередь ЭДС вызовет ток в проводнике.

Таким образом, в магнитном поле будет находиться замкнутый проводник с током, на который согласно закону Ампера будет действовать сила, в результате чего контур начнет вращаться.

Влияние вращающегося магнитного поля на замкнутый проводник с током

Короткозамкнутый ротор асинхронного двигателя

По этому принципу также работает асинхронный электродвигатель. Вместо рамки с током внутри асинхронного двигателя находится короткозамкнутый ротор по конструкции напоминающий беличье колесо. Короткозамкнутый ротор состоит из стержней накоротко замкнутых с торцов кольцами.

Короткозамкнутый ротор «беличья клетка» наиболее широко используемый в асинхронных электродвигателях (показан без вала и сердечника)

Трехфазный переменный ток, проходя по обмоткам статора, создает вращающееся магнитное поле. Таким образом, также как было описано ранее, в стержнях ротора будет индуцироваться ток, в результате чего ротор начнет вращаться. На рисунке ниже Вы можете заметить различие между индуцируемыми токами в стержнях.

Это происходит из-за того что величина изменения магнитного поля отличается в разных парах стержней, из-за их разного расположения относительно поля. Изменение тока в стержнях будет изменяться со временем.

Остановить

Вращающееся магнитное поле пронизывающее короткозамкнутый ротор

Магнитный момент действующий на ротор

Вы также можете заметить, что стержни ротора наклонены относительно оси вращения. Это делается для того чтобы уменьшить высшие гармоники ЭДС и избавиться от пульсации момента. Если стержни были бы направлены вдоль оси вращения, то в них возникало бы пульсирующее магнитное поле из-за того, что магнитное сопротивление обмотки значительно выше магнитного сопротивления зубцов статора.

Скольжение асинхронного двигателя. Скорость вращения ротора

Отличительный признак асинхронного двигателя состоит в том, что частота вращения ротора n₂ меньше синхронной частоты вращения магнитного поля статора n₁.

Объясняется это тем, что ЭДС в стержнях обмотки ротора индуцируется только при неравенстве частот вращения n₂<n₁. Частота вращения поля статора относительно ротора определяется частотой скольжения n_s=n₁-n₂. Отставание ротора от вращающегося поля статора характеризуется относительной величиной s, называемой скольжением:

,

• где s – скольжение асинхронного электродвигателя,
• n₁ – частота вращения магнитного поля статора, об/мин,
• n₂ – частота вращения ротора, об/мин,

Рассмотрим случай когда частота вращения ротора будет совпадать с частотой вращения магнитного поля статора. В таком случае относительное магнитное поле ротора будет постоянным, таким образом в стержнях ротора не будет создаваться ЭДС, а следовательно и ток. Это значит что сила действующая на ротор будет равна нулю. Таким образом ротор будет замедляться. После чего на стержни ротора опять будет действовать переменное магнитное поле, таким образом будет расти индуцируемый ток и сила. В реальности же ротор асинхронного электродвигателя никогда не достигнет скорости вращения магнитного поля статора. Ротор будет вращаться с некоторой скоростью которая немного меньше синхронной скорости.

Скольжение асинхронного двигателя может изменяться в диапазоне от 0 до 1, т. е. 0—100%. Если s~0, то это соответствует режиму холостого хода, когда ротор двигателя практически не испытывает противодействующего момента; если s=1 — режиму короткого замыкания, при котором ротор двигателя неподвижен (n₂ = 0). Скольжение зависит от механической нагрузки на валу двигателя и с ее ростом увеличивается.

Скольжение, соответствующее номинальной нагрузке двигателя, называется номинальным скольжением. Для асинхронных двигателей малой и средней мощности номинальное скольжение изменяется в пределах от 8% до 2%.

Преобразование энергии

Асинхронный двигатель преобразует электрическую энергию подаваемую на обмотки статора, в механическую (вращение вала ротора). Но входная и выходная мощность не равны друг другу так как во время преобразования происходят потери энергии: на трение, нагрев, вихревые токи и потери на гистерезисе. Это энергия рассеивается как тепло. Поэтому асинхронный электродвигатель имеет вентилятор для охлаждения.

Трехфазный переменный ток

Электрическая сеть трехфазного переменного тока получила наиболее широкое распространение среди электрических систем передачи энергии. Главным преимуществом трехфазной системы по сравнению с однофазной и двухфазной системами является ее экономичность. В трехфазной цепи энергия передается по трем проводам, а токи текущие в разных проводах сдвинуты относительно друг друга по фазе на 120°, при этом синусоидальные ЭДС на разных фазах имеют одинаковую частоту и амплитуду.

Трехфазный ток (разница фаз 120°)

Звезда и треугольник

Трехфазная обмотка статора электродвигателя соединяется по схеме «звезда» или «треугольник» в зависимости от напряжения питания сети. Концы трехфазной обмотки могут быть: соединены внутри электродвигателя (из двигателя выходит три провода), выведены наружу (выходит шесть проводов), выведены в распределительную коробку (в коробку выходит шесть проводов, из коробки три).

Фазное напряжение — разница потенциалов между началом и концом одной фазы. Другое определение для соединения «звезда»: фазное напряжение это разница потенциалов между линейным проводом и нейтралью (обратите внимание, что у схемы «треугольник» отсутствует нейтраль).

Линейное напряжение — разность потенциалов между двумя линейными проводами (между фазами).

Звезда	Треугольник	Обозначение

Что такое электродвигатель?

В этом разделе представлены определения и термины на тему электродвигатели, а также приведены сокращения слов с данной тематикой.

Термины и их определения по тематике – электродвигатели*:

Термин	Определение термина
Асинхронная машина	машина переменного тока, в которой скорость вращения ротора зависит от частоты приложенного напряжения и от величины нагрузки (противодействующего момента на валу)
Бесконтактная машина	вращающаяся электрическая машина, в которой все электрические связи обмоток, участвующих в основном процессе преобразования энергии, осуществляются без применения коммутирующих или скользящих электрических контактов
Вращающийся электродвигатель	вращающаяся электрическая машина, предназначенная для преобразования электрической энергии в механическую
Двигатель с фазным ротором	двигатель, концы фазных обмоток ротора которого прикреплены к трем медным кольцам, укрепленным на валу ротора и изолированным как между собой, так и от стального сердечника ротора
ИСО	международная организация, занимающаяся выпуском стандартов
Исполнительный электродвигатель	Вращающийся электродвигатель для высокодинамического режима работы
Коэффициент полезного действия	отношение полезной (отдаваемой) мощности к затрачиваемой (подводимой)
Международная электротехническая комиссия	международная некоммерческая организация по стандартизации в области электрических, электронных и смежных технологий. Некоторые из стандартов МЭК разрабатываются совместно с Международной организацией по стандартизации (ISO)
Механическая характеристика двигателя	зависимость между вращающимся моментом и скольжением
Минимальный пусковой момент асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором (синхронного двигателя, синхронного компенсатора)	минимальный вращающий момент, развиваемый асинхронным электродвигателем с короткозамкнутым ротором (синхронным двигателем, синхронным компенсатором) между нулевой частотой вращения и частотой вращения, соответствующий максимальному моменту при номинальных значениях напряжения и частоты питающей сети
Момент трогания вращающегося электродвигателя	минимальный вращающий момент, который необходимо развить вращающемуся электродвигателю для перехода от состояния покоя к устойчивому вращению
Моментный электродвигатель	вращающийся электродвигатель, предназначенный для создания вращающего момента при ограниченном перемещении, неподвижном состоянии или медленном вращении ротора
Номинальная мощность	мощность, для работы с которой в номинальном режиме машина предназначена заводом-изготовителем
Номинальная частота вращения	частота вращения, соответствующая работе машины при номинальных напряжении, мощности и частоте тока и номинальных условиях применения
Номинальный входной момент синхронного вращающегося электродвигателя	вращающий момент, который развивает синхронный вращающийся электродвигатель при номинальных напряжении и частоте питающей сети, замкнутой накоротко обмотке возбуждения и при частоте вращения, равной 95% синхронной
Номинальный ток	ток, соответствующий работе машины в номинальном режиме с номинальной мощностью и частотой вращения при номинальном напряжении
Номинальными данными электрической машины	данные, характеризующие работу машины в режиме, для которого она предназначена заводом-изготовителем – это мощность, напряжение, ток, частота, КПД, коэффициент мощности, частота вращения и др.
Реактивный синхронный двигатель	синхронный двигатель, вращающий момент которого обусловлен неравенством магнитных проводимостей по поперечной и продольной осям ротора, не имеющего обмоток возбуждения или постоянных магнитов
Реактивный шаговый электродвигатель	шаговый электродвигатель с неактивным ротором из магнитного материала
Ротор	вращающаяся часть машины
Серводвигатель	серводвигатель используется в составе сервомеханизма для точного управления угловым положением, скоростью и ускорением исполнительного механизма
Скольжение	разность скоростей ротора и вращающегося поля статора
Статор	неподвижная часть машины
Тормозной момент вращающегося электродвигателя	вращающий момент на валу вращающегося электродвигателя, действующий так, чтобы снизить частоту вращения двигателя
Универсальный электродвигатель	вращающийся электродвигатель, который может работать при питании от сети как постоянного, так и однофазного переменного тока
Шаговый электродвигатель	вращающийся электродвигатель с дискретными угловыми перемещениями ротора, осуществляемыми за счет импульсов сигнала управления
Шаговый электродвигатель с постоянными магнитами	шаговый электродвигатель, возбуждаемый постоянными магнитами
Электрический двигатель	электрическая машина, осуществляющая преобразование электрической энергии в механическую
Электродвигатель пульсирующего тока	вращающийся электродвигатель постоянного тока, рассчитанный на питание от выпрямителя при пульсации тока более 10%
Электромашинный преобразователь	вращающаяся электрическая машина, предназначенная для изменения параметров электрической энергии
Электромашинный тормоз	вращающаяся электрическая машина, предназначенная для создания тормозного момента
Электростартер	Вращающийся электродвигатель, предназначенный для пуска двигателя внутреннего сгорания или газовой турбины

* Более подробную информацию см в ГОСТ 27471-87 —  МАШИНЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ВРАЩАЮЩИЕСЯ (Термины и определения)

 

Сокращения по теме электродвигатели:

Сокращения	Определение сокращения
International Organization for Standardization, ISO	международная организация, занимающаяся выпуском стандартов
АД	асинхронный двигатель
АДКР	асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором
АДФР	асинхронный двигатель с фазным ротором
БД	база данных
ВРД	вентильный реактивный двигатель
ВЭМЗ	Владимирский электромоторный завод
ГОСТ	региональный стандарт, принятый Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации Содружества независимых государств
ДПР	датчик положения ротора
КДПТ	коллекторный двигатель постоянного тока
ЛЭЗ	Ленинградский Электромашиностроительный Завод
МЭК	международная электротехническая комиссия (англ. International Electrotechnical Commission)
НПЗ	нефтеперерабатывающий завод
ПМ	постоянные магниты
ПТ	постоянный ток
СД	синхронный двигатель
СДПМ	синхронный двигатель с постоянными магнитами
СДПМВ	синхронный двигатель со встроенными постоянными магнитами
СДПМП	синхронный двигатель c поверхностной установкой постоянных магнитов
СРД	синхронный реактивный двигатель
СЭЗ	Сафоновский электромашиностроительный завод
ЭП	электрический преобразователь
ЭГ	электрогенератор

Что такое электродвигатель?

Электродвигатели представляют собой устройства, преобразующие электрическую энергию в механическую, обычно в форме вращательного движения. Проще говоря, это устройства, которые используют электроэнергию для выработки движущей силы.

Электродвигатели не только обеспечивают простое и эффективное средство создания высокой выходной мощности привода, но и их легко уменьшить, что позволяет встраивать их в другие машины и оборудование. В результате они находят широкое применение как в промышленности, так и в повседневной жизни.

Принцип действия

Помнишь, тебя в школе учили правилу левой руки Флеминга? Электродвигатели являются применением этого правила, при этом сила, создаваемая электрическим током, протекающим через катушку в присутствии магнитного поля, заставляет вал двигателя вращаться.
На приведенной ниже диаграмме правило левой руки Флеминга говорит нам, что направленная вверх сила генерируется, когда ток течет перпендикулярно магнитному полю от магнита ^* .

• *

  Магнитное поле: Область, в которой присутствует магнитная сила (направленная от северного (N) к южному (S) полюсу магнита).

Как достигается вращение в электродвигателе

В случае щеточного электродвигателя постоянного тока ^*1 , например, эту силу можно использовать для поддержания непрерывного вращения путем изменения направления тока на каждом полуобороте катушки (что достигается с помощью щеток и коммутатора ^*2 )

• *1

  Двигатель постоянного тока: Двигатель, работающий от постоянного тока (DC)

• *2

  Щетки и коллектор: При совместном использовании они меняют направление тока каждый раз, когда вал двигателя делает пол-оборота.

История электродвигателей

Британский ученый Майкл Фарадей пользуется особым влиянием среди многих ученых 19 века, сыгравших определенную роль в изобретении и разработке электродвигателей. В 1821 году Фарадей провел успешный эксперимент, в котором вращение проволоки осуществлялось с помощью магнита вместе с магнитным полем, создаваемым электрическим током. В 1831 году он изобрел закон магнитной индукции, заложив основу для значительного прогресса в области электродвигателей и генераторов.

Со временем было изобретено множество других типов электродвигателей, а также конструкции, которые можно считать архетипическими двигателями постоянного тока.

Впоследствии, в 1872 году, практический электродвигатель был не столько изобретен, сколько обнаружен, когда один из генераторов, выставленных на Всемирной выставке в Вене, начал вращаться сам по себе после того, как был случайно подключен к другому генератору. Это привело людей к пониманию того, что то, как работают генераторы, можно использовать и в двигателях. Последовавший за этим быстрый рост практического использования генераторов был таким, что они стали основой многих отраслей промышленности в 20 веке.

Двигатели и генераторы

В то время как электродвигатели преобразуют электрическую энергию во вращение и другие виды механической энергии, генераторы выполняют обратную функцию преобразования механической энергии в электрическую.
Несмотря на эти противоположные функции, двигатели и генераторы очень похожи по конструкции и принципу действия. Фактически, простой эксперимент, в котором два модельных двигателя соединяются вместе, — это все, что нужно, чтобы продемонстрировать, что электрический двигатель может также работать как генератор.
Естественно, учитывая различные способы их использования, два типа машин всегда разрабатывались отдельно.

Типы электродвигателей

Электродвигатели бывают самых разных форм в зависимости от типа используемого тока, конструкции их катушек (обмоток) и того, как они генерируют магнитное поле. Соответственно, их можно классифицировать по различным признакам.
Ниже описаны три типа электродвигателей, обычно используемых как в быту, так и в промышленности.

Двигатели постоянного тока

Это двигатели, приводимые в действие источником постоянного тока. Они подразделяются на щеточные и бесщеточные (BLDC) двигатели в зависимости от того, используют ли они щетки ^*1 .
В то время как коллекторным двигателям постоянного тока для работы требуется только подключение к источнику питания постоянного тока, бесщеточным двигателям постоянного тока требуется датчик для определения ориентации магнитных полюсов ротора ^*2 и схема привода для подачи соответствующего тока.

• *1

  Щетка: Деталь, используемая вместе с коллектором.

• *2

  Ротор: часть двигателя, которая вращается. Вал двигателя является частью ротора.

Двигатели переменного тока

Это двигатели, приводимые в действие источником переменного тока. Они сгруппированы в зависимости от того, является ли источник питания однофазным ^*1 или трехфазным ^*2 .
Однофазные двигатели далее сгруппированы в конденсаторные двигатели, в которых используется конденсатор ^*3 для создания крутящего момента, и двигатели с расщепленными полюсами, которые имеют дополнительную катушку (обмотку), называемую экранирующей катушкой ^*4 .

• *1

  Однофазный: Обычный источник питания переменного тока, обычно доступный в домах.

• *2

  Трехфазный: тип источника питания переменного тока, используемый в основном в промышленности.

• *3

  Конденсатор: электронный компонент, хранящий электрическую энергию.

• *4

  Затеняющая катушка: катушка с замкнутой цепью, намотанная вокруг части сердечника статора.

Шаговые двигатели

Это двигатели, которые вращаются на фиксированный шаг (угол) каждый раз, когда вводится импульс ^*1 .
Шаговые двигатели можно сгруппировать по структуре их ротора. Двигатели с постоянными магнитами (PM) ^*2 имеют магнит в роторе ^*3 , двигатели с переменным сопротивлением (VR) ^*4 имеют железный сердечник, а гибридные двигатели имеют и то, и другое.

• *1

  Импульс: Короткий всплеск электричества, производимый включением и выключением источника питания.

• *2

  Ротор: часть двигателя, которая вращается. Вал двигателя является частью ротора.

• *3

  Двигатель с постоянными магнитами: Двигатель с постоянным магнитом

  .

• *4

  Двигатель

  VR: двигатель с переменным магнитным сопротивлением, в котором сердечники расположены подобно зубьям шестерни, при этом такое расположение определяет угол шага.

Обзор типов электродвигателей

В таблице ниже перечислены основные характеристики трех различных типов двигателей.

В дополнение к перечисленным выше существует множество других типов электродвигателей.

Тип	Характеристики
Линейный двигатель	Двигатель, скользящий в линейном направлении
Ультразвуковой двигатель	Двигатель, приводимый в движение ультразвуковыми колебаниями
Двигатель без сердечника	Коллекторный двигатель постоянного тока с ротором без железного сердечника или бесщеточный двигатель со статором без железного сердечника
Универсальный двигатель	Двигатель с фазным ротором и фазным статором, работающий как на переменном, так и на постоянном токе
Гистерезис двигателя	Двигатель переменного тока, в роторе которого используется материал, обладающий гистерезисом и вращающийся за счет гистерезисного крутящего момента
Двигатель SR	Шаговый двигатель VR, который также имеет функцию определения положения ротора, что позволяет избежать потери синхронизации

Применение двигателей

Хотя электродвигатели используются по-разному, ниже перечислены общие области применения бесщеточных двигателей постоянного тока и шаговых двигателей, поставляемых ASPINA.

Области применения бесщеточных двигателей постоянного тока

Благодаря небольшим размерам, высокой мощности, низкому уровню шума и вибрации, а также длительному сроку службы бесщеточные двигатели постоянного тока находят широкое применение в таких приложениях, как системы вентиляции (очистители воздуха и другие виды кондиционер), бытовая техника, холодильники, водонагреватели, торговые автоматы, копировальные аппараты, принтеры, проекторы, оргтехника, контрольно-измерительные приборы, транспортные средства и медицинские приборы.

• Кондиционеры
• Финансовые терминалы (банкоматы), разменные автоматы, автоматы по обмену валюты, автоматы по продаже билетов
• Бытовая техника
• Чистые помещения
• Водонагреватели и горелки
• Оптические изделия
• Торговые автоматы
• Принтеры
• Морозильные и холодильные витрины
• Копировальные аппараты
• Медицинское оборудование
• Офисное оборудование
• Системы лабораторного анализа

Области применения шаговых двигателей

Превосходная точность остановки, высокий крутящий момент на средних и низких скоростях и превосходная чувствительность шаговых двигателей означают, что они могут использоваться в самых разных приводных устройствах, требующих точного управления.

• Производственное оборудование
• Приводы оптических дисков (приводы Blu-ray, DVD и т. д.)
• Медицинское оборудование
• Лазерные принтеры
• Лабораторные аналитические приборы
• Цифровые камеры
• Банкоматы
• Жалюзи кондиционера
• Торговые автоматы
• Развлекательные автоматы
• Автоматы по продаже билетов
• Копировальные аппараты
• Роботы

Решение проблем с электродвигателями

ASPINA поставляет не только автономные шаговые двигатели, но и системные продукты, включающие системы привода и управления, а также механические конструкции. Они подкреплены всесторонней поддержкой, которая простирается от прототипирования до коммерческого производства и послепродажного обслуживания.
ASPINA может предложить решения, адаптированные к функциям и характеристикам, требуемым в различных отраслях промышленности, областях применения и потребительских продуктах, а также для ваших конкретных производственных схем.

ASPINA поддерживает не только клиентов, которые уже знают свои требования или спецификации, но и тех, кто сталкивается с проблемами на ранних стадиях разработки.
Вы боретесь со следующими проблемами?

Выбор двигателя

• У вас еще нет подробных спецификаций или проектных чертежей, но вам нужен совет по двигателям?
• У вас нет штатного специалиста по двигателям, и вы не можете определить, какой тип двигателя лучше всего подойдет для вашего нового продукта?

Разработка двигателей и связанных с ними компонентов

• Хотите сосредоточить свои ресурсы на основных технологиях и заказать приводные системы и разработку двигателей на стороне?
• Хотите сэкономить время и силы на перепроектирование существующих механических компонентов при замене двигателя?

Уникальное требование

• Нужен специальный двигатель для вашего продукта, но ваш обычный поставщик отказался?
• Не можете найти двигатель, который дает вам требуемый контроль, и почти теряете надежду?

Ищете ответы на эти вопросы? Свяжитесь с ASPINA, мы здесь, чтобы помочь.

Ссылки на глоссарий и страницы часто задаваемых вопросов

Для чего нужен электродвигатель?

Электродвигатели можно найти во многих бытовых приборах, а также в крупных промышленных предприятиях, но какова их цель и как они работают? Электродвигатели Parvalux питают промышленность по всему миру, от конвейерных систем и автоматических дверей до систем стеклоочистителей поездов и даже игровых автоматов. В этом блоге мы обсуждаем, как работают компоненты электродвигателей и как их использовать в различных отраслях промышленности.

Как работают электродвигатели?

В общих чертах, электродвигатели работают путем преобразования электрической энергии в механическую. Когда это происходит в магнитном поле, создается сила, вызывающая вращение вала. Электродвигатели могут питаться от сил переменного или постоянного тока, следовательно, двигатели переменного и постоянного тока.

Каковы основные компоненты электродвигателя?

В зависимости от их использования и типа тока, проходящего через электродвигатель, каждый из них имеет различные компоненты, обеспечивающие работу двигателя. Вот некоторые из ключевых частей двигателя:

• Ротор – Ротор представляет собой катушку, установленную на оси, и обеспечивает механическую энергию вращения. Он вращается с высокой скоростью и может включать в себя проводники, несущие ток и взаимодействующие с магнитным полем в статоре
.
• Статор — действует противоположно ротору, поскольку является неподвижной частью электромагнитной цепи. Он состоит из постоянных магнитов или обмоток и часто состоит из тонких металлических листов, называемых пластинами, которые могут помочь уменьшить потери энергии. В основном они встречаются в коллекторных двигателях постоянного тока 9.0021 Коммутатор
• — эта деталь является очень важным компонентом двигателей постоянного тока, поскольку без нее ротор не сможет непрерывно вращаться. Коллектор представляет собой полукольцо в электродвигателе, обычно сделанное из меди, и позволяет ротору вращаться за счет изменения направления тока каждый раз, когда ротор поворачивается на 180 градусов

Важно помнить, что эти детали работают по-разному в зависимости от того, являются ли они щеточными или бесщеточными двигателями. В бесщеточном двигателе постоянного тока постоянные магниты установлены на роторе, а электромагниты на статоре.

Для чего используются электродвигатели?

Электродвигатели используются в различных отраслях промышленности по целому ряду причин, в первую очередь из-за их более длительного срока службы по сравнению, скажем, с двигателями, работающими на ископаемом топливе, поскольку они требуют меньше обслуживания и предлагают более экологичную альтернативу.

Двигатели переменного тока можно найти в конвейерных системах, как правило, на заводах и складах, поскольку они могут обеспечить стабильную и постоянную доставку. Другой пример их использования — в системах кондиционирования воздуха. Поскольку двигатели переменного тока являются бесщеточными, они по своей природе надежны и поэтому требуют минимального обслуживания.

Двигатель постоянного тока может справляться с перемещением более тяжелых грузов и будет хорошо работать в различных условиях, поэтому они используются в критически важных приложениях, таких как системы стеклоочистителей поездов, из-за их надежности и прочности.