Двигатели электрические. Электрические двигатели: типы, устройство, принцип работы и применение

Что такое электрический двигатель. Как устроены и работают основные типы электродвигателей. Какие бывают виды электрических двигателей. Где применяются разные типы электродвигателей. Каковы преимущества и недостатки различных электрических двигателей.

Что такое электрический двигатель и как он работает

Электрический двигатель — это устройство, преобразующее электрическую энергию в механическую. Принцип его работы основан на взаимодействии магнитных полей статора и ротора. Как устроен типичный электродвигатель?

• Статор — неподвижная часть с обмотками
• Ротор — вращающаяся часть (якорь)
• Коммутатор — для некоторых типов двигателей
• Подшипники
• Корпус

При подаче электрического тока в обмотки статора создается магнитное поле. Оно взаимодействует с полем ротора, вызывая его вращение. Коммутатор обеспечивает нужное направление тока в роторе.

Основные типы электродвигателей

Существует несколько основных типов электрических двигателей:

Двигатели постоянного тока

Работают от источника постоянного напряжения. Бывают коллекторные и бесколлекторные. Преимущества: высокий пусковой момент, простое управление скоростью. Недостатки: необходимость обслуживания коллектора.

Асинхронные двигатели

Наиболее распространенный тип. Работают от переменного тока. Просты, надежны, не требуют обслуживания. Недостаток — сложность регулировки скорости.

Синхронные двигатели

Ротор вращается синхронно с полем статора. Применяются в основном в мощных установках. Преимущество — высокий КПД.

Шаговые двигатели

Позволяют точно задавать угол поворота. Используются в станках с ЧПУ, 3D-принтерах, robotах.

Устройство и принцип работы асинхронного двигателя

Асинхронный двигатель — самый распространенный тип электродвигателя. Рассмотрим его устройство и принцип действия подробнее.

Конструкция асинхронного двигателя

• Статор с трехфазной обмоткой
• Ротор (короткозамкнутый или фазный)
• Подшипниковые щиты
• Вал
• Корпус
• Вентилятор охлаждения

Принцип работы

При подключении к трехфазной сети в статоре создается вращающееся магнитное поле. Оно наводит ток в роторе. Взаимодействие поля статора с током ротора создает вращающий момент. Ротор начинает вращаться, но с некоторым отставанием от поля статора (скольжением). Отсюда название «асинхронный».

Применение различных типов электродвигателей

Разные типы электродвигателей находят применение в различных областях:

Двигатели постоянного тока

• Электротранспорт (электромобили, электропогрузчики)
• Станки
• Роботы
• Сервоприводы

Асинхронные двигатели

• Промышленные установки
• Насосы, компрессоры
• Вентиляторы
• Бытовая техника

Синхронные двигатели

• Мощные промышленные установки
• Генераторы электростанций
• Тяговые двигатели электровозов

Шаговые двигатели

• Станки с ЧПУ
• 3D-принтеры
• Роботы
• Точные приводы

Преимущества и недостатки разных типов электродвигателей

Каждый тип электродвигателя имеет свои достоинства и недостатки. Рассмотрим основные из них.

Двигатели постоянного тока

Преимущества:

• Высокий пусковой момент
• Простое управление скоростью
• Компактность

Недостатки:

• Необходимость обслуживания коллектора
• Искрение щеток
• Сложность конструкции

Асинхронные двигатели

Преимущества:

• Простота конструкции
• Низкая стоимость
• Высокая надежность

Недостатки:

• Сложность регулировки скорости
• Низкий КПД на малых мощностях

Синхронные двигатели

Преимущества:

• Высокий КПД
• Постоянная скорость вращения
• Возможность работы с высоким коэффициентом мощности

Недостатки:

• Сложность конструкции
• Необходимость пусковых устройств
• Высокая стоимость

Современные тенденции в развитии электродвигателей

Электродвигатели постоянно совершенствуются. Каковы основные направления их развития?

Повышение энергоэффективности

Разрабатываются двигатели с более высоким КПД. Это позволяет экономить электроэнергию и снижать эксплуатационные расходы.

Использование новых материалов

Применение современных магнитных материалов и сплавов позволяет улучшить характеристики двигателей, уменьшить их размеры и вес.

Развитие систем управления

Совершенствование электроники и программного обеспечения дает возможность точнее управлять двигателями, оптимизировать их работу.

Интеграция с цифровыми системами

Современные электродвигатели оснащаются датчиками и интерфейсами для связи с системами управления производством, реализуя концепцию «Индустрии 4.0».

Выбор электродвигателя для конкретного применения

Как правильно выбрать электродвигатель для решения определенной задачи? Необходимо учитывать следующие факторы:

• Требуемая мощность
• Режим работы (продолжительный, повторно-кратковременный)
• Условия эксплуатации (температура, влажность, запыленность)
• Необходимость регулировки скорости
• Требования к пусковому моменту
• Габаритные ограничения
• Стоимость двигателя и обслуживания

Правильный выбор типа и модели электродвигателя обеспечит эффективную и надежную работу оборудования.

Электрический двигатель | это… Что такое Электрический двигатель?

Основная статья: Электрическая машина

Электродвигатели разной мощности (750 Вт, 25 Вт, к CD-плееру, к игрушке, к дисководу). Батарейка «Крона» дана для сравнения

Электрический двигатель — электрическая машина (электромеханический преобразователь), в которой электрическая энергия преобразуется в механическую, побочным эффектом является выделение тепла.

Содержание 1 Принцип действия 1.1 Принцип действия трехфазного асинхронного электродвигателя 1.1.1 Источник 2 Классификация электродвигателей 2.1 Двигатели постоянного тока 2.2 Двигатели переменного тока 2.3 Универсальный коллекторный электродвигатель 3 История 4 Примечания 5 Литература 6 Ссылки

Принцип действия

В основу работы любой электрической машины положен принцип электромагнитной индукции. Электрическая машина состоит из неподвижной части — статора (для асинхронных и синхронных машин переменного тока) или индуктора (для машин постоянного тока) и подвижной части — ротора (для асинхронных и синхронных машин переменного тока) или якоря (для машин постоянного тока). В роли индуктора на маломощных двигателях постоянного тока очень часто используются постоянные магниты.

Ротор может быть:

• короткозамкнутым;
• фазным (с обмоткой) — используются там, где необходимо уменьшить пусковой ток и регулировать частоту вращения асинхронного электродвигателя. Сейчас эти двигатели редкость, так как на рынке появились преобразователи частоты, ранее же они очень часто использовались в крановых установках.

Якорь — это подвижная часть машин постоянного тока (двигателя или генератора) или же работающего по этому же принципу так называемого универсального двигателя (который используется в электроинструменте). По сути универсальный двигатель — это тот же двигатель постоянного тока (ДПТ) с последовательным возбуждением (обмотки якоря и индуктора включены последовательно). Отличие только в расчётах обмоток. На постоянном токе отсутствует реактивное (индуктивное или ёмкостное) сопротивление. Поэтому любая болгарка, если выкинуть электронный блок, будет вполне работоспособна и на постоянном токе, но при меньшем напряжении сети.

Принцип действия трехфазного асинхронного электродвигателя

При включении в сеть в статоре возникает круговое вращающееся магнитное поле, которое пронизывает короткозамкнутую обмотку ротора и наводит в ней ток индукции. Отсюда, следуя закону Ампера (на проводник с током, помещенный в магнитное поле, действует эдс), ротор приходит во вращение. Частота вращения ротора зависит от частоты питающего напряжения и от числа пар магнитных полюсов. Разность между частотой вращения магнитного поля статора и частотой вращения ротора характеризуется скольжением. Двигатель называется асинхронным, так как частота вращения магнитного поля статора не совпадает с частотой вращения ротора. Синхронный двигатель имеет отличие в конструкции ротора. Ротор выполняется либо постоянным магнитом, либо электромагнитом, либо имеет в себе часть беличьей клетки (для запуска) и постоянные или электромагниты. В синхронном двигателе частота вращения магнитного поля статора и частота вращения ротора совпадают. Для запуска используют вспомогательные асинхронные электродвигатели, либо ротор с короткозамкнутой обмоткой.

Асинхронные двигатели нашли широкое применение во всех отраслях техники. Особенно это касается простых по конструкции и прочных трехфазных асинхронных двигателей с коротко-замкнутыми роторами, которые надежнее и дешевле всех электрических двигателей и практически не требуют никакого ухода. Название «асинхронный» обусловлено тем, что в таком двигателе ротор вращается не синхронно с вращающимся полем статора. Там, где нет трехфазной сети, асинхронный двигатель может включаться в сеть однофазного тока.

Статор асинхронного электродвигателя состоит, как и в синхронной машине, из пакета, набранного из лакированных листов электротехнической стали толщиной 0,5 мм, в пазах которого уложена обмотка. Три фазы обмотки статора асинхронного трехфазного двигателя, пространственно смещенные на 120°, соединяются друг с другом звездой или треугольником.

На рис.1. показана принципиальная схема двухполюсной машины — по четыре паза на каждую фазу. При питании обмоток статора от трехфазной сети получается вращающееся поле, так как токи в фазах обмотки, которые смещены в пространстве на 120° друг относительно друга сдвинуты по фазе друг относительно друга на 120°.

Для синхронной частоты вращения nc поля электродвигателя с р парами полюсов справедливо при частоте тока f: nc=f/p

При частоте 50 Гц получаем для р = 1, 2, 3 (двух-, четырех- и шести полюсных машин) синхронные частоты вращения поля nc = 3000, 1500 и 1000 об/мин.

Ротор асинхронного электродвигателя также состоит из листов электротехнической стали и может быть выполнен в виде короткозамкнутого ротора (с беличьей клеткой) или ротора с контактными кольцами (фазный ротор).

В короткозамкнутом роторе обмотка состоит из металлических стержней (медь, бронза или алюминий), которые расположены в пазах и соединяются на концах закорачивающими кольцами (рис. 1). Соединение осуществляется методом пайки твердым припоем или сваркой. В случае применения алюминия или алюминиевых сплавов стержни ротора и заколачивающие кольца, включая лопасти вентилятора, расположенные на них, изготавливаются методом литья под давлением.

У ротора электродвигателя с контактными кольцами в пазах находится трехфазная обмотка, похожая на обмотку статора, включенную, например, звездой; начала фаз соединяются с тремя контактными кольцами, закрепленными на валу. При пуске двигателя и для регулировки частоты вращения можно подключить к фазам обмотки ротора реостаты (через контактные кольца и щетки). После успешного разбега контактные кольца замыкаются накоротко, так что обмотка ротора двигателя выполняет те же самые функции, что и в случае короткозамкнутого ротора.

Источник

Устройство асинхронного двигателя http://techno.x51.ru/index.php?mod=text&uitxt=905

Классификация электродвигателей

По принципу возникновения вращающего момента электродвигатели можно разделить на гистерезисные и магнитоэлектрические. У двигателей первой группы вращающий момент создается вследствие гистерезиса при перемагничивании ротора. Данные двигатели не являются традиционными и не широко распространены в промышленности.

Наиболее распространены магнитоэлектрические двигатели, которые по типу потребляемой энергии подразделяется на две большие группы — на двигатели постоянного тока и двигатели переменного тока (также существуют универсальные двигатели, которые могут питаться обоими видами тока).

Двигатели постоянного тока

Двигатель постоянного тока в разрезе. Справа расположен коллектор с щётками

Двигатель постоянного тока — электрический двигатель, питание которого осуществляется постоянным током. Данная группа двигателей в свою очередь по наличию щёточно-коллекторного узла подразделяется на:

1. коллекторные двигатели;
2. бесколлекторные двигатели.

Щёточно-коллекторный узел обеспечивает электрическое соединение цепей вращающейся и неподвижной части машины и является наиболее ненадежным и сложным в обслуживании конструктивным элементом. ^[1]

По типу возбуждения коллекторные двигатели можно разделить на:

1. двигатели с независимым возбуждением от электромагнитов и постоянных магнитов;
2. двигатели с самовозбуждением .

Двигатели с самовозбуждением делятся на:

1. Двигатели с параллельным возбуждением;(обмотка якоря включается параллельно обмотке возбуждения)
2. Двигатели последовательного возбуждения;(обмотка якоря включается последовательно обмотке возбуждения)
3. Двигатели смешанного возбуждения.(обмотка возбуждения включается частично последовательно частично параллельно обмотке якоря)

Бесколлекторные двигатели (вентильные двигатели) — электродвигатели, выполненные в виде замкнутой системы с использованием датчика положения ротора, системы управления (преобразователя координат) и силового полупроводникового преобразователя (инвертора). Принцип работы данных двигателей аналогичен принципу работы синхронных двигателей.^[2]

Двигатели переменного тока

Трехфазные асинхронные двигатели

Двигатель переменного тока — электрический двигатель, питание которого осуществляется переменным током. По принципу работы эти двигатели разделяются на синхронные и асинхронные двигатели. Принципиальное различие состоит в том, что в синхронных машинах первая гармоника магнитодвижущей силы статора движется со скоростью вращения ротора (благодаря чему сам ротор вращается со скоростью вращения магнитного поля в статоре), а у асинхронных — всегда есть разница между скоростью вращения ротора и скоростью вращения магнитного поля в статоре (поле вращается быстрее ротора).

Синхронный электродвигатель — электродвигатель переменного тока, ротор которого вращается синхронно с магнитным полем питающего напряжения. Данные двигатели обычно используются при больших мощностях (от сотен киловатт и выше).^[2]

Существуют синхронные двигатели с дискретным угловым перемещением ротора —

шаговые двигатели. У них заданное положение ротора фиксируется подачей питания на соответствующие обмотки. Переход в другое положение осуществляется путём снятия напряжения питания с одних обмоток и передачи его на другие. Ещё один вид синхронных двигателей — вентильный реактивный электродвигатель, питание обмоток которого формируется при помощи полупроводниковых элементов.

Асинхронный электродвигатель — электродвигатель переменного тока, в котором частота вращения ротора отличается от частоты вращающего магнитного поля, создаваемого питающим напряжением. Эти двигатели наиболее распространены в настоящее время.

По количеству фаз двигатели переменного тока подразделяются на:

• однофазные — запускаются вручную, или имеют пусковую обмотку, или имеют фазосдвигающую цепь;
• двухфазные — в том числе конденсаторные;
• трёхфазные;
• многофазные;

Универсальный коллекторный электродвигатель

Основная статья: Коллекторный электродвигатель

Универсальный коллекторный электродвигатель — коллекторный электродвигатель, который может работать и на постоянном токе и на переменном токе. Изготавливается только с последовательной обмоткой возбуждения на мощности до 200 Вт. Статор выполняется шихтованным из специальной электротехнической стали. Обмотка возбуждения включается частично при переменном токе и полностью при постоянном. Для переменного тока номинальные напряжения 127,220., для постоянного 110.220. Применяется в бытовых аппаратах, электроинструментах. Двигатели переменного тока с питанием от промышленной сети 50 гц не позволяют получить частоту вращения выше 3000 об/мин. Поэтому для получения высоких частот применяют коллекторный электродвигатель, который к тому же получается легче и меньше двигателя переменного тока той же мощности или применяют специальные передаточные механизмы, изменяющие кинематические параметры механизма до необходимых нам (мультипликаторы). При применении преобразователей частоты или наличии сети повышенной частоты (100, 200, 400 Гц) двигатели переменного тока оказываются легче и меньше коллекторных двигателей (коллекторный узел иногда занимает половину пространства). Ресурс асинхронных двигателей переменного тока гораздо выше, чем у коллекторных, и определяется состоянием подшипников и изоляции обмоток.

Синхронный двигатель с датчиком положения ротора и инвертором является электронным аналогом коллекторного двигателя постоянного тока.

История

Принцип преобразования электрической энергии в механическую энергию электромагнитным полем был продемонстрирован британским учёным Майклом Фарадеем в 1821 и состоял из свободно висящего провода, окунающегося в пул ртути. Постоянный магнит был установлен в середине пула ртути. Когда через провод пропускался ток, провод вращался вокруг магнита, показывая, что ток вызывал циклическое магнитное поле вокруг провода. Этот двигатель часто демонстрируется в школьных классах физики, вместо токсичной ртути используют рассол. Это — самый простой вид из класса электрических двигателей. Последующим усовершенствованием является Колесо Барлоу. Оно было демонстрационным устройством, непригодным в практических применениях из-за ограниченной мощности. Изобретатели стремились создать электродвигатель для производственных нужд. Они пытались заставить железный сердечник двигаться в поле электромагнита возвратно-поступательно, то есть так, как движется поршень в цилиндре паровой машины. Русский ученый Б. С. Якоби пошел иным путем. В 1834 г. он создал первый в мире практически пригодный электродвигатель с вращающимся якорем и опубликовал теоретическую работу «О применении электромагнетизма для приведения в движение машины». Б. С. Якоби писал, что его двигатель несложен и «дает непосредственно круговое движение, которого гораздо легче преобразовать в другие виды движения, чем возвратно-поступательное».

Вращательное движение якоря в двигателе Якоби происходило вследствие попеременного притяжения и отталкивания электромагнитов. Неподвижная группа U-образных электромагнитов питалась током непосредственно от гальванической батареи, причем направление тока в этих электромагнитах оставалось неизменным. Подвижная группа электромагнитов была подключена к батарее через коммутатор, с помощью которого направление тока в каждом электромагните изменялось раз за один оборот диска. Полярность электромагнитов при этом соответственно изменялась, а каждый из подвижных электромагнитов попеременного притягивался и отталкивался соответствующим неподвижным электромагнитом: вал двигателя начинал вращаться. Мощность такого двигателя составляла всего 15 Вт. Впоследствии Якоби довел мощность электродвигателя до 550 Вт. Этот двигатель был установлен сначала на лодке, а позже на железнодорожной платформе.

13 сентября 1838 г. лодка с 12 пассажирами поплыла по Неве против течения со скоростью около 3 км/ч. Лодка была снабжена колесами с лопастями. Колеса приводились во вращение электрическим двигателем, который получал ток от батареи из 320 гальванических элементов. Так впервые электрический двигатель появился на судне.

Примечания

1. ↑ Белов и др., 2007, с. 27
2. ↑ ^{1 2} Белов и др., 2007, с. 28

Литература

• Белов М. П., Новиков В. А., Рассудов Л. Н. Автоматизированный электропривод типовых производственных механизмов и технологических комплексов. — 3-е изд., испр. — М.: Издательский центр «Академия», 2007. — 575 с. — (Высшие профессиональное образование). — 1000 экз. — ISBN 978-5-7695-4497-2

Ссылки

• Защита асинхронных двигателей
• Схема подключения электродвигателя
• Потери энергии и КПД асинхронных двигателей
• Рабочие характеристики асинхронного двигателя
• Пуск электродвигателя с фазным ротором
• Строение асинхронного электродвигателя — видео, 3D
• Конструкции электрических машин
• Подключение электродвигателя

Электрический двигатель | это.

.. Что такое Электрический двигатель?

Основная статья: Электрическая машина

Электродвигатели разной мощности (750 Вт, 25 Вт, к CD-плееру, к игрушке, к дисководу). Батарейка «Крона» дана для сравнения

Электрический двигатель — электрическая машина (электромеханический преобразователь), в которой электрическая энергия преобразуется в механическую, побочным эффектом является выделение тепла.

Содержание 1 Принцип действия 1.1 Принцип действия трехфазного асинхронного электродвигателя 1.1.1 Источник 2 Классификация электродвигателей 2.1 Двигатели постоянного тока 2.2 Двигатели переменного тока 2.3 Универсальный коллекторный электродвигатель 3 История 4 Примечания 5 Литература 6 Ссылки

Принцип действия

В основу работы любой электрической машины положен принцип электромагнитной индукции. Электрическая машина состоит из неподвижной части — статора (для асинхронных и синхронных машин переменного тока) или индуктора (для машин постоянного тока) и подвижной части — ротора (для асинхронных и синхронных машин переменного тока) или якоря (для машин постоянного тока). В роли индуктора на маломощных двигателях постоянного тока очень часто используются постоянные магниты.

Ротор может быть:

• короткозамкнутым;
• фазным (с обмоткой) — используются там, где необходимо уменьшить пусковой ток и регулировать частоту вращения асинхронного электродвигателя. Сейчас эти двигатели редкость, так как на рынке появились преобразователи частоты, ранее же они очень часто использовались в крановых установках.

Якорь — это подвижная часть машин постоянного тока (двигателя или генератора) или же работающего по этому же принципу так называемого универсального двигателя (который используется в электроинструменте). По сути универсальный двигатель — это тот же двигатель постоянного тока (ДПТ) с последовательным возбуждением (обмотки якоря и индуктора включены последовательно). Отличие только в расчётах обмоток. На постоянном токе отсутствует реактивное (индуктивное или ёмкостное) сопротивление. Поэтому любая болгарка, если выкинуть электронный блок, будет вполне работоспособна и на постоянном токе, но при меньшем напряжении сети.

Принцип действия трехфазного асинхронного электродвигателя

При включении в сеть в статоре возникает круговое вращающееся магнитное поле, которое пронизывает короткозамкнутую обмотку ротора и наводит в ней ток индукции. Отсюда, следуя закону Ампера (на проводник с током, помещенный в магнитное поле, действует эдс), ротор приходит во вращение. Частота вращения ротора зависит от частоты питающего напряжения и от числа пар магнитных полюсов. Разность между частотой вращения магнитного поля статора и частотой вращения ротора характеризуется скольжением. Двигатель называется асинхронным, так как частота вращения магнитного поля статора не совпадает с частотой вращения ротора. Синхронный двигатель имеет отличие в конструкции ротора. Ротор выполняется либо постоянным магнитом, либо электромагнитом, либо имеет в себе часть беличьей клетки (для запуска) и постоянные или электромагниты. В синхронном двигателе частота вращения магнитного поля статора и частота вращения ротора совпадают. Для запуска используют вспомогательные асинхронные электродвигатели, либо ротор с короткозамкнутой обмоткой.

Асинхронные двигатели нашли широкое применение во всех отраслях техники. Особенно это касается простых по конструкции и прочных трехфазных асинхронных двигателей с коротко-замкнутыми роторами, которые надежнее и дешевле всех электрических двигателей и практически не требуют никакого ухода. Название «асинхронный» обусловлено тем, что в таком двигателе ротор вращается не синхронно с вращающимся полем статора. Там, где нет трехфазной сети, асинхронный двигатель может включаться в сеть однофазного тока.

Статор асинхронного электродвигателя состоит, как и в синхронной машине, из пакета, набранного из лакированных листов электротехнической стали толщиной 0,5 мм, в пазах которого уложена обмотка. Три фазы обмотки статора асинхронного трехфазного двигателя, пространственно смещенные на 120°, соединяются друг с другом звездой или треугольником.

На рис.1. показана принципиальная схема двухполюсной машины — по четыре паза на каждую фазу. При питании обмоток статора от трехфазной сети получается вращающееся поле, так как токи в фазах обмотки, которые смещены в пространстве на 120° друг относительно друга сдвинуты по фазе друг относительно друга на 120°.

Для синхронной частоты вращения nc поля электродвигателя с р парами полюсов справедливо при частоте тока f: nc=f/p

При частоте 50 Гц получаем для р = 1, 2, 3 (двух-, четырех- и шести полюсных машин) синхронные частоты вращения поля nc = 3000, 1500 и 1000 об/мин.

Ротор асинхронного электродвигателя также состоит из листов электротехнической стали и может быть выполнен в виде короткозамкнутого ротора (с беличьей клеткой) или ротора с контактными кольцами (фазный ротор).

В короткозамкнутом роторе обмотка состоит из металлических стержней (медь, бронза или алюминий), которые расположены в пазах и соединяются на концах закорачивающими кольцами (рис. 1). Соединение осуществляется методом пайки твердым припоем или сваркой. В случае применения алюминия или алюминиевых сплавов стержни ротора и заколачивающие кольца, включая лопасти вентилятора, расположенные на них, изготавливаются методом литья под давлением.

У ротора электродвигателя с контактными кольцами в пазах находится трехфазная обмотка, похожая на обмотку статора, включенную, например, звездой; начала фаз соединяются с тремя контактными кольцами, закрепленными на валу. При пуске двигателя и для регулировки частоты вращения можно подключить к фазам обмотки ротора реостаты (через контактные кольца и щетки). После успешного разбега контактные кольца замыкаются накоротко, так что обмотка ротора двигателя выполняет те же самые функции, что и в случае короткозамкнутого ротора.

Источник

Устройство асинхронного двигателя http://techno.x51.ru/index.php?mod=text&uitxt=905

Классификация электродвигателей

По принципу возникновения вращающего момента электродвигатели можно разделить на гистерезисные и магнитоэлектрические. У двигателей первой группы вращающий момент создается вследствие гистерезиса при перемагничивании ротора. Данные двигатели не являются традиционными и не широко распространены в промышленности.

Наиболее распространены магнитоэлектрические двигатели, которые по типу потребляемой энергии подразделяется на две большие группы — на двигатели постоянного тока и двигатели переменного тока (также существуют универсальные двигатели, которые могут питаться обоими видами тока).

Двигатели постоянного тока

Двигатель постоянного тока в разрезе. Справа расположен коллектор с щётками

Двигатель постоянного тока — электрический двигатель, питание которого осуществляется постоянным током. Данная группа двигателей в свою очередь по наличию щёточно-коллекторного узла подразделяется на:

1. коллекторные двигатели;
2. бесколлекторные двигатели.

Щёточно-коллекторный узел обеспечивает электрическое соединение цепей вращающейся и неподвижной части машины и является наиболее ненадежным и сложным в обслуживании конструктивным элементом. ^[1]

По типу возбуждения коллекторные двигатели можно разделить на:

1. двигатели с независимым возбуждением от электромагнитов и постоянных магнитов;
2. двигатели с самовозбуждением .

Двигатели с самовозбуждением делятся на:

1. Двигатели с параллельным возбуждением;(обмотка якоря включается параллельно обмотке возбуждения)
2. Двигатели последовательного возбуждения;(обмотка якоря включается последовательно обмотке возбуждения)
3. Двигатели смешанного возбуждения.(обмотка возбуждения включается частично последовательно частично параллельно обмотке якоря)

Бесколлекторные двигатели (вентильные двигатели) — электродвигатели, выполненные в виде замкнутой системы с использованием датчика положения ротора, системы управления (преобразователя координат) и силового полупроводникового преобразователя (инвертора). Принцип работы данных двигателей аналогичен принципу работы синхронных двигателей.^[2]

Двигатели переменного тока

Трехфазные асинхронные двигатели

Двигатель переменного тока — электрический двигатель, питание которого осуществляется переменным током. По принципу работы эти двигатели разделяются на синхронные и асинхронные двигатели. Принципиальное различие состоит в том, что в синхронных машинах первая гармоника магнитодвижущей силы статора движется со скоростью вращения ротора (благодаря чему сам ротор вращается со скоростью вращения магнитного поля в статоре), а у асинхронных — всегда есть разница между скоростью вращения ротора и скоростью вращения магнитного поля в статоре (поле вращается быстрее ротора).

Синхронный электродвигатель — электродвигатель переменного тока, ротор которого вращается синхронно с магнитным полем питающего напряжения. Данные двигатели обычно используются при больших мощностях (от сотен киловатт и выше).^[2]

Существуют синхронные двигатели с дискретным угловым перемещением ротора — шаговые двигатели. У них заданное положение ротора фиксируется подачей питания на соответствующие обмотки. Переход в другое положение осуществляется путём снятия напряжения питания с одних обмоток и передачи его на другие. Ещё один вид синхронных двигателей — вентильный реактивный электродвигатель, питание обмоток которого формируется при помощи полупроводниковых элементов.

Асинхронный электродвигатель — электродвигатель переменного тока, в котором частота вращения ротора отличается от частоты вращающего магнитного поля, создаваемого питающим напряжением. Эти двигатели наиболее распространены в настоящее время.

По количеству фаз двигатели переменного тока подразделяются на:

• однофазные — запускаются вручную, или имеют пусковую обмотку, или имеют фазосдвигающую цепь;
• двухфазные — в том числе конденсаторные;
• трёхфазные;
• многофазные;

Универсальный коллекторный электродвигатель

Основная статья: Коллекторный электродвигатель

Универсальный коллекторный электродвигатель — коллекторный электродвигатель, который может работать и на постоянном токе и на переменном токе. Изготавливается только с последовательной обмоткой возбуждения на мощности до 200 Вт. Статор выполняется шихтованным из специальной электротехнической стали. Обмотка возбуждения включается частично при переменном токе и полностью при постоянном. Для переменного тока номинальные напряжения 127,220., для постоянного 110.220. Применяется в бытовых аппаратах, электроинструментах. Двигатели переменного тока с питанием от промышленной сети 50 гц не позволяют получить частоту вращения выше 3000 об/мин. Поэтому для получения высоких частот применяют коллекторный электродвигатель, который к тому же получается легче и меньше двигателя переменного тока той же мощности или применяют специальные передаточные механизмы, изменяющие кинематические параметры механизма до необходимых нам (мультипликаторы). При применении преобразователей частоты или наличии сети повышенной частоты (100, 200, 400 Гц) двигатели переменного тока оказываются легче и меньше коллекторных двигателей (коллекторный узел иногда занимает половину пространства). Ресурс асинхронных двигателей переменного тока гораздо выше, чем у коллекторных, и определяется состоянием подшипников и изоляции обмоток.

Синхронный двигатель с датчиком положения ротора и инвертором является электронным аналогом коллекторного двигателя постоянного тока.

История

Принцип преобразования электрической энергии в механическую энергию электромагнитным полем был продемонстрирован британским учёным Майклом Фарадеем в 1821 и состоял из свободно висящего провода, окунающегося в пул ртути. Постоянный магнит был установлен в середине пула ртути. Когда через провод пропускался ток, провод вращался вокруг магнита, показывая, что ток вызывал циклическое магнитное поле вокруг провода. Этот двигатель часто демонстрируется в школьных классах физики, вместо токсичной ртути используют рассол. Это — самый простой вид из класса электрических двигателей. Последующим усовершенствованием является Колесо Барлоу. Оно было демонстрационным устройством, непригодным в практических применениях из-за ограниченной мощности. Изобретатели стремились создать электродвигатель для производственных нужд. Они пытались заставить железный сердечник двигаться в поле электромагнита возвратно-поступательно, то есть так, как движется поршень в цилиндре паровой машины. Русский ученый Б. С. Якоби пошел иным путем. В 1834 г. он создал первый в мире практически пригодный электродвигатель с вращающимся якорем и опубликовал теоретическую работу «О применении электромагнетизма для приведения в движение машины». Б. С. Якоби писал, что его двигатель несложен и «дает непосредственно круговое движение, которого гораздо легче преобразовать в другие виды движения, чем возвратно-поступательное».

Вращательное движение якоря в двигателе Якоби происходило вследствие попеременного притяжения и отталкивания электромагнитов. Неподвижная группа U-образных электромагнитов питалась током непосредственно от гальванической батареи, причем направление тока в этих электромагнитах оставалось неизменным. Подвижная группа электромагнитов была подключена к батарее через коммутатор, с помощью которого направление тока в каждом электромагните изменялось раз за один оборот диска. Полярность электромагнитов при этом соответственно изменялась, а каждый из подвижных электромагнитов попеременного притягивался и отталкивался соответствующим неподвижным электромагнитом: вал двигателя начинал вращаться. Мощность такого двигателя составляла всего 15 Вт. Впоследствии Якоби довел мощность электродвигателя до 550 Вт. Этот двигатель был установлен сначала на лодке, а позже на железнодорожной платформе.

13 сентября 1838 г. лодка с 12 пассажирами поплыла по Неве против течения со скоростью около 3 км/ч. Лодка была снабжена колесами с лопастями. Колеса приводились во вращение электрическим двигателем, который получал ток от батареи из 320 гальванических элементов. Так впервые электрический двигатель появился на судне.

Примечания

1. ↑ Белов и др., 2007, с. 27
2. ↑ ^{1 2} Белов и др., 2007, с. 28

Литература

• Белов М. П., Новиков В. А., Рассудов Л. Н. Автоматизированный электропривод типовых производственных механизмов и технологических комплексов. — 3-е изд., испр. — М.: Издательский центр «Академия», 2007. — 575 с. — (Высшие профессиональное образование). — 1000 экз. — ISBN 978-5-7695-4497-2

Ссылки

• Защита асинхронных двигателей
• Схема подключения электродвигателя
• Потери энергии и КПД асинхронных двигателей
• Рабочие характеристики асинхронного двигателя
• Пуск электродвигателя с фазным ротором
• Строение асинхронного электродвигателя — видео, 3D
• Конструкции электрических машин
• Подключение электродвигателя

Двигатели 575 Вольт | Электродвигатели

Наши 3-фазные двигатели с Т-образной рамой подходят для всех применений общего назначения, а также для многих специальных применений, где требуются сверхмощные двигатели высшего качества из чугуна. Наши двигатели отличаются высоким пусковым крутящим моментом и высоким пусковым моментом, а также эксплуатационным коэффициентом 1,15 для тяжелых условий эксплуатации. Большинство двигателей общего назначения с Т-образной рамой подходят для работы с инвертором, а также для работы с частотами 60 и 50 Гц. Все номиналы полностью закрытые с охлаждением вентилятором. Если вам нужен надежный, хорошо сделанный мотор с железной гарантией, то этот мотор для вас. Вы можете заплатить больше, но лучшего мотора вы нигде не найдете.

Клиент из Канады Добро пожаловать, звоните сегодня!

• Трехфазный, 60 Гц и подходит для 50 Гц
• Напряжение: 208-230/46
• Полностью закрытый корпус с вентиляторным охлаждением — TEFC
• Изоляция класса «F» для всех рам
• Коэффициент эксплуатации: 1,15
• Непрерывный режим работы
• Стандартные роликовые подшипники для вертикального или горизонтального монтажа
• Крепление F1
• Кожух вентилятора из усиленной стали обеспечивает превосходную защиту вентилятора
• FC200 Плотная чугунная рама
• V-образные уплотнения вала на приводном и противоположном приводном концах
• Резиновая пылезащитная шторка в распределительной коробке устраняет всю отфильтрованную пыль
• Подходит для инверторных приложений
• Доступны комплекты фланцев C и D
• Высокий пусковой момент

 

Применение

Воздушные завесы | Воздушные фильтры | Оборудование для парков развлечений | Шнеки | Воздуходувки | Котлы | Буферы | Измельчители | Коллекционеры | Компакторы | Компрессоры | Преобразователи | сушилки | Пылеуловители | Вентиляторы | Сельскохозяйственное оборудование | Кормушки | Генераторы | Обогреватели | Хопперы | Льдогенераторы | Смесители | Полировщики | Прессы | Мойки высокого давления | Насосы | Оборудование для переработки | Опрыскиватели | Пылесосы

Сортировать по: Избранные товарыСамые новые товарыЛучшие продажиОт A до ZZ до ABПо обзоруЦена: по возрастаниюЦена: по убыванию

• Быстрый просмотр Сравнивать

  Чугун 75ХП 1800РПМ 575В 365Т сверхмощного электродвигателя

  5700,70 долларов США

  добавить в корзину

• Быстрый просмотр Сравнивать

  60 л.

  с. 1800 об/мин 575 В 364TS-1595589982

  4310,02 долларов США

  добавить в корзину

• Быстрый просмотр Сравнивать

  50 л.с. 1800 об/мин 575 В 326T-1595589933

  3279,97 долларов США

  добавить в корзину

• Быстрый просмотр Сравнивать

  40 л.с., 1800 об/мин, 575 В, 324 т-1595589916

  2558,94 долларов США

  добавить в корзину

• Быстрый просмотр Сравнивать

  30 л.

  с. 1800 об/мин 575 В 286T-1595589871

  2088,06 долларов США

  добавить в корзину

• Быстрый просмотр Сравнивать

  25 л.с. 1800 об/мин 575 В 284T-1595589854

  1926,19 долларов США

  добавить в корзину

• Быстрый просмотр Сравнивать

  20 л.с., 1800 об/мин, 575 В, 256 т-1595589818

  1425,88 долларов США

  добавить в корзину

• Быстрый просмотр Сравнивать

  7,5 л.

  с., 1800 об/мин, 575 В, 213 т.

  $822,57

  добавить в корзину

• Быстрый просмотр Сравнивать

  5 л.с., 1800 об/мин, 575 В, 184 т

  660,70 долларов США

  добавить в корзину

• Быстрый просмотр Сравнивать

  500 л.с., 1200 об/мин, 575 В, 586/7

  34 107,9 долларов США0

  добавить в корзину

• Быстрый просмотр Сравнивать

  450 л.

  с., 1800 об/мин, 575 В, 586/7

  24 969,88 долларов США

  добавить в корзину

• Быстрый просмотр Сравнивать

  400 л.с., 1800 об/мин, 575 В, 586/7

  24 969,88 долларов США

  добавить в корзину

лошадиных сил для двигателей | HP

Сортировать по: Избранные товарыСамые новые товарыЛучшие продажиОт A до ZZ до ABПо обзоруЦена: по возрастаниюЦена: по убыванию

• Быстрый просмотр Сравнивать

  Портативная система защиты дома от пожарного насоса для бассейна

  2707,27 долларов США

  добавить в корзину

• Быстрый просмотр Сравнивать

  Коммерческая портативная вакуумная система с двойным фильтром для пруда

  2941,53 доллара США

  добавить в корзину

• Быстрый просмотр Сравнивать

  Коммерческая портативная мини-фонтанная вакуумная система

  1528,89 долларов США

  добавить в корзину

• Быстрый просмотр Сравнивать

  Коммерческая портативная мини-вакуумная система II

  1882,05 долларов США

  добавить в корзину

• Быстрый просмотр Сравнивать

  Коммерческая портативная газовакуумная система

  2707,51 долларов США

  добавить в корзину

• Быстрый просмотр Сравнивать

  300 л.

  с. 1800 об/мин 449T-1595590702

  12 064,83 долл. США

  добавить в корзину

• Быстрый просмотр Сравнивать

  250 л.с. 1800 об/мин 449T-1595590696

  9710,43 долларов США

  добавить в корзину

• Быстрый просмотр Сравнивать

  200 л.с. 1200 об/мин 449T-1595590691

  9 931,15 долларов США

  добавить в корзину

• Быстрый просмотр Сравнивать

  200 л.