Какие виды двигателей переменного тока существуют. Как работают асинхронные и синхронные двигатели. В чем преимущества двигателей переменного тока перед двигателями постоянного тока. Где применяются двигатели переменного тока в промышленности и быту.
Виды двигателей переменного тока
Двигатели переменного тока широко используются в промышленности и быту благодаря ряду преимуществ. Существует несколько основных видов таких двигателей:
- Асинхронные двигатели — наиболее распространенный тип
- Синхронные двигатели
- Коллекторные двигатели переменного тока
- Шаговые двигатели
Каждый из этих видов имеет свои особенности конструкции и принципа работы, определяющие сферы их применения.
Принцип работы асинхронного двигателя
Асинхронный двигатель является самым распространенным типом электродвигателя. Его основными компонентами являются:
- Статор с обмотками
- Ротор (как правило, короткозамкнутый)
- Подшипниковые щиты
- Вентилятор охлаждения
Принцип работы асинхронного двигателя основан на взаимодействии вращающегося магнитного поля статора и токов, индуцированных в роторе. Как это происходит?
- При подаче трехфазного переменного тока на обмотки статора создается вращающееся магнитное поле.
- Это поле пересекает проводники обмотки ротора и индуцирует в них ЭДС.
- Под действием ЭДС в обмотке ротора возникают токи.
- Взаимодействие токов ротора с магнитным полем статора создает вращающий момент.
- Ротор начинает вращаться вслед за полем статора, но с некоторым отставанием (скольжением).
Частота вращения ротора всегда меньше частоты вращения магнитного поля статора, отсюда и название «асинхронный».
Особенности работы синхронного двигателя
Синхронные двигатели имеют ряд отличий от асинхронных:
- Ротор вращается синхронно с магнитным полем статора
- На роторе расположены постоянные магниты или электромагниты
- Требуется система возбуждения ротора
- Более сложная конструкция
Как работает синхронный двигатель?
- Трехфазный ток в обмотках статора создает вращающееся магнитное поле.
- Ротор с постоянными магнитами или электромагнитами взаимодействует с полем статора.
- Магнитные полюса ротора притягиваются к противоположным полюсам поля статора.
- Ротор вращается синхронно с полем статора без скольжения.
- Частота вращения ротора строго равна частоте поля статора.
Синхронные двигатели обеспечивают постоянную скорость вращения независимо от нагрузки, что важно в некоторых применениях.
Преимущества двигателей переменного тока
Двигатели переменного тока имеют ряд преимуществ по сравнению с двигателями постоянного тока:
- Простота конструкции и надежность
- Низкая стоимость производства и обслуживания
- Высокий КПД (до 95% и выше)
- Возможность работы напрямую от сети переменного тока
- Отсутствие коллекторно-щеточного узла (у большинства типов)
- Возможность создания больших мощностей
- Хорошие пусковые характеристики
Эти преимущества обусловили широкое распространение двигателей переменного тока в промышленности и быту.
Применение двигателей переменного тока в промышленности
Двигатели переменного тока нашли применение во многих отраслях промышленности:
- Металлургия — приводы прокатных станов, конвейеров, кранов
- Нефтегазовая отрасль — насосы, компрессоры, буровые установки
- Горнодобывающая промышленность — подъемные машины, конвейеры, дробилки
- Химическая промышленность — мешалки, центрифуги, насосы
- Деревообработка — пилорамы, фрезерные станки
- Текстильная промышленность — прядильные и ткацкие станки
Высокая надежность и эффективность делают двигатели переменного тока незаменимыми в тяжелой промышленности.
Использование двигателей переменного тока в бытовой технике
В быту мы постоянно пользуемся устройствами с двигателями переменного тока:
- Холодильники — компрессоры и вентиляторы
- Стиральные машины — привод барабана
- Кондиционеры — компрессоры и вентиляторы
- Пылесосы — привод турбины
- Кухонные комбайны и блендеры
- Вентиляторы и тепловентиляторы
- Насосы в системах водоснабжения
Компактность, бесшумность и эффективность делают двигатели переменного тока идеальными для бытовой техники.
Регулирование скорости двигателей переменного тока
Регулирование скорости вращения двигателей переменного тока может осуществляться несколькими способами:
- Изменение частоты питающего напряжения с помощью преобразователя частоты
- Изменение числа пар полюсов обмотки статора
- Изменение величины питающего напряжения
- Введение дополнительного сопротивления в цепь ротора (для двигателей с фазным ротором)
Наиболее современным и эффективным методом является частотное регулирование с помощью преобразователей частоты. Оно позволяет плавно изменять скорость в широком диапазоне и экономить электроэнергию.
Техническое обслуживание двигателей переменного тока
Для обеспечения длительной и надежной работы двигателей переменного тока необходимо проводить их регулярное техническое обслуживание:
- Периодический осмотр и очистка от загрязнений
- Проверка состояния подшипников и их смазка
- Контроль сопротивления изоляции обмоток
- Проверка состояния контактных соединений
- Балансировка ротора при необходимости
- Замена изношенных деталей
Своевременное и качественное обслуживание позволяет значительно продлить срок службы двигателей и предотвратить аварийные ситуации.
Двигатели переменного тока являются основой современной промышленности и быта благодаря своей эффективности, надежности и широким возможностям применения. Постоянное совершенствование их конструкции и систем управления открывает новые перспективы использования этих двигателей в различных отраслях.
Двигатели переменного тока и постоянного тока: в чем разница?
Электродвигатели — это машины, предназначенные для преобразования электрической энергии в механическую. Хотя они доступны во многих вариантах, их можно разделить на две основные категории: двигатели переменного тока и двигатели постоянного тока.
И двигатели переменного тока, и двигатели постоянного тока имеют одинаковую функцию; то есть преобразовывать электрическую энергию в механическую. Однако при выборе двигателя важно знать разницу между двигателями переменного и постоянного тока, поскольку каждый из них имеет разные требования к конструкции, питанию и управлению. В следующей статье обсуждаются различия между двумя типами двигателей, включая основные конструктивные и рабочие характеристики, преимущества и области применения. Купить электрический двигатель можно на сайте https://psnab.ru
Обзор двигателей переменного тока
Как следует из названия, двигатели переменного тока используют переменный ток (AC) для выработки механической энергии.
Стандартная конструкция состоит из статора с обмоткой, встроенной по окружности, и свободно вращающейся металлической части (т. е. ротора) в центре.
Когда ток подается на обмотки статора в двигателе переменного тока, создается вращающееся магнитное поле. Это магнитное поле индуцирует электрический ток внутри электропроводного ротора и, следовательно, образует второе вращающееся магнитное поле. Взаимодействие между первым магнитным полем и вторым магнитным полем заставляет вращаться ротор.
При выборе электродвигателя переменного тока для применения необходимо учитывать два критических фактора:
- Рабочая скорость (в оборотах в минуту): максимальная скорость, которую может достичь двигатель, рассчитывается по следующей формуле: (60 x частота сети переменного тока в Гц) ÷ количество полюсов двигателя
- Пусковой крутящий момент, создаваемый двигателем при запуске с нулевой скоростью.
Обзор двигателей постоянного тока
Двигатели постоянного тока используют постоянный ток (DC) с постоянным напряжением для выработки механической энергии.
Двигатели постоянного тока состоят из вращающейся обмотки якоря (т. е. Ротора) и статора возбуждения с обмотками, которые образуют набор неподвижных электромагнитов. Другой ключевой компонент двигателя постоянного тока — это коммутатор, прикрепленный к якорю.
Когда ток течет через двигатель постоянного тока, внутри статора возбуждения и вокруг обмотки якоря создается магнитное поле. Взаимодействие между этими двумя магнитными полями создает электромагнитную силу, которая заставляет якорь вращаться. Коммутатор изменяет направление тока в якорь и тем самым позволяет ему продолжать вращение, пока ток течет через систему.
Двигатели постоянного тока могут использоваться для создания различных уровней скорости и крутящего момента. Регулировка уровней напряжения, подаваемого на якорь, или статического тока возбуждения изменяет выходную скорость.
Преимущества двигателей переменного тока перед двигателями постоянного тока
И двигатели переменного тока, и двигатели постоянного тока демонстрируют уникальные преимущества, которые делают их пригодными для различных применений.
Ниже мы описываем преимущества, предлагаемые обоими типами двигателей.
К преимуществам двигателей переменного тока можно отнести:
- Более низкие требования к пусковой мощности
- Лучший контроль над начальным уровнем тока и ускорением
- Более широкие возможности настройки для различных требований к конфигурации и изменения требований к скорости и крутящему моменту
- Повышенная прочность и долговечность
К преимуществам двигателей постоянного тока можно отнести:
- Более простые требования к установке и обслуживанию
- Более высокая пусковая мощность и крутящий момент
- Более быстрое время отклика на пуск / остановку и ускорение
- Более широкий выбор для различных требований к напряжению
Применение двигателей переменного тока по сравнению с двигателями постоянного тока
Как указано выше, двигатели переменного тока и двигатели постоянного тока подходят для различных применений.
В промышленном секторе долговечность, гибкость и эффективность двигателей переменного тока делают их идеальными для использования в приложениях для широкого спектра устройств, включая бытовые приборы, компрессоры, конвейеры, вентиляторы и другое оборудование HVAC, насосы и транспортное оборудование. Более быстрое время отклика и более стабильные уровни крутящего момента и скорости, предлагаемые двигателями постоянного тока, делают их хорошо подходящими для использования в производственном и производственном оборудовании, лифтах, пылесосах и подъемно-транспортном оборудовании.
И двигатели переменного тока, и двигатели постоянного тока играют критически важную роль в производстве электроэнергии в широком спектре промышленных, коммерческих и жилых помещений. Поскольку оба типа двигателей обладают преимуществами и недостатками, важно понимать разницу между ними, чтобы выбрать подходящий для своего предприятия.
Опубликовано
Коллекторные двигатели переменного тока: однофазные и трехфазные коллекторные электродвигатели
Во многих отраслях промышленности для выполнения технологических процессов необходимы коллекторные двигатели переменного тока: однофазные и трехфазные коллекторные электродвигатели.
- ротора с петлевой (параллельной) или волновой (симметричной) обмоткой;
- коллектора, к которому присоединяется обмотка;
- статора, набранного из стальных электротехнических пластин.
Достоинства и недостатки коллекторных двигателей переменного тока
Агрегаты такого типа успешно решают задачи, зависящие от работы электропривода. Главным их достоинством является возможность плавного регулирования скорости в режиме энергосбережения.
Но они подходят для использования не на каждом производстве из-за:
- сложности их изготовления;
- дороговизны;
- необходимости в трудоемком техническом обслуживании щеточного механизма и коллектора;
- плохих токовых условий в коммутации якорной цепи.
Однофазные коллекторные электродвигатели
В комплектацию однофазного движка входят три обмотки.
Первая размещается на электрических полюсах и выполняет функцию возбуждения. Вторая (компенсационная обмотка) расположена в роторных пазах и компенсирует отрицательное явление реакции якоря. Дополнительная обмотка предназначена для добавочных полюсов и шунтируется с помощью активного сопротивления.
Когда основная обмотка возбуждается, возникают компенсационные токи и магнитное поле, создающие вращающий момент. Его направление совпадает с направлением вращения магнитного поля. Переключая выводы возбуждающей обмотки, можно изменить направление вращающего момента.
Компенсационная обмотка уменьшает сопротивление индукции и потокосцепления якорной обмотки, а также увеличивает коэффициент мощности движка. Благодаря добавочным полюсам повышается качество коммутации. ЭДС вращения компенсирует реактивную и трансформаторную ЭДС. Легкость пуска достигается при взаимной компенсации ЭДС. Смена рабочего режима и отклонение токовых параметров от заданных величин приводят к тяжелому пуску агрегата.
Однофазные двигатели считаются универсальными устройствами, так как они могут подключаться к сети как постоянного, так и переменного тока. Они применяются как исполнительные механизмы в системах автоматики, в бытовой технике и электроинструментах. Самыми распространенными являются модели небольшой мощности (до 150Вт).
Трехфазные коллекторные электродвигатели
Эти агрегаты подключаются к трехфазной сети. У них обмотка возбуждения обладает качествами шунтового двигателя. Ротор движка подает питающее напряжение на механизм. Основную рабочую функцию выполняет роторная обмотка, подключенная к сети переменного напряжения с помощью токосъемных контактных колец. Статорная обмотка, расположенная в роторных пазах вместе с основной, всеми фазами соединяется с коллектором движка. Каждой фазе соответствуют определенные щетки, которые раздвигаются и сдвигаются с помощью подвижных траверс.
Для работы механизма в режиме асинхронного двигателя щетки устанавливаются на одни и те же пластины коллектора.
Но, в отличие от асинхронного агрегата, в коллекторном двигателе роль первичной обмотки играет роторная обмотка, а роль вторичной обмотки – статорная. ЭДС в механизме создается за счет раздвижения щеток. ЭДС вызывает в статоре ток, который создает и определяет момент вращения механизма.
Для регулировки скорости в коллекторную цепь вводится отсутствующая мощность. Используя трансформаторную связь между обмотками, мощность статора возвращается в электрическую сеть, создавая эффект, позволяющий регулировать количество оборотов вала в экономном режиме. При раздвижении щеток на определенное расстояние частота вращения соответственно увеличивается или уменьшается.
Если щетки, соответствующие своим фазам, смещаются, ЭДС изменяется по фазе. Это дает возможность регулирования cosφ. Его качество повышается, когда значение скорости меньше синхронной, а щетки смещаются в противоположную направлению движения ротора сторону.
Электродвигатели, работающие от трехфазной сети, чаще всего применяются в полиграфии (на ротационных машинах), текстильной и легкой промышленности (на прядильных станках), металлургии (на металлорежущих станках).
Основной недостаток трехфазных агрегатов – плохие коммутационные условия. Это вызывает трудности при получении трансформаторной ЭДС, поскольку повышенная мощность приводит к увеличению магнитного потока. Поэтому в редких случаях для повышения ЭДС и экономичного регулирования количества оборотов вала в цепь вводится асинхронный электродвигатель.
Двигатели переменного тока
— Baldor.com Двигатели переменного тока
— Baldor.comАнглийский
| Английский | |
| французский (Канада) |
Обладая более чем 130-летней историей передового опыта, компания АББ стремится предоставить клиентам лучшее по соотношению цена-качество и надежность.
У АББ есть все необходимое, чтобы помочь отраслям и приложениям выйти на новый уровень эффективности и энергосбережения даже в самых сложных условиях. Двигатели Baldor-Reliance® компании АББ рассчитаны на надежную работу независимо от того, насколько сложным является процесс или приложение, и имеют низкие затраты в течение жизненного цикла.
Будь то двигатель для суровых условий эксплуатации на нефтехимическом заводе или для непрерывной работы в распределительном центре, у клиентов есть широкий выбор — либо со склада, либо по индивидуальному заказу в соответствии с конкретными требованиями. Каждый год тысячи клиентов делают выбор в пользу компании ABB. Ваш успех — это наш успех, и мы работаем с вами на каждом этапе пути, чтобы предоставить двигатель, который превзойдет ваши ожидания. Мы предлагаем упрощенный подход к предоставлению отраслевых решений с продуктами следующего поколения, более короткими сроками выполнения заказов и способностью опережать других производителей двигателей благодаря более быстрой и эффективной продукции и услугам поддержки.
Общего назначения
Тяжелая работа
Обязанность стирки
Взрывозащищенный
Насос
ОВКВ
Фермерский долг
Определенная цель
Управление агрегатом
Рамные двигатели IEC
Переменная скорость переменного тока
Двигатели переменного тока на заказ | Двигатели NEMA — Baldor-Reliance
Сцепления и тормоза
Тормозные двигатели
Морской долг
Узнайте больше о двигателях Baldor-Reliance компании АББ
Нужна помощь в поиске двигателя Baldor-Reliance, подходящего для вашего применения? Найдите дистрибьютора, свяжитесь с нашим офисом продаж или отправьте форму напрямую и один из наших представителей свяжется с вами в ближайшее время.
Основные документы
Как читать паспортную табличку двигателя NEMA
ОВКВ — Baldor.com
ОВКВ — Baldor.comАнглийский
| Английский | |
| французский (Канада) |
