Устройство эл двигателя: типы, устройство, принцип работы, параметры, производители

Содержание

Высоковольтное устройство плавного пуска «Самсон»

Описание товара

Описание оборудования

Комплектное высоковольтное устройство плавного пуска (КВУПП)  «Самсон» разработано для осуществления плавного безударного пуска как одного синхронного/асинхронного электродвигателя в сетях напряжением 6/10 кВ, так и системы «Мультистарт» при последовательном управлении группой из 2 – 7 электродвигателей мощностью по 280 … 12500 кВт.

Основным элементом КВУПП «Самсон» является тиристорный регулятор напряжения (ТРН), который позволяет нам плавно запускать асинхронный (либо синхронный в асинхронном режиме) электродвигатель в режиме контролируемого ограничения пускового тока (с 5-7 до 2,5 крат).  В своих изделиях мы используем тиристорные регуляторы напряжения высоковольтного устройства плавного пуска SOLCON HRVS-DN, AUCOM MVE, MVS/MVX  — мировых лидеров в производстве УПП 6/10кВ.

Комплектация КВУПП «Самсон» определяется условиями эксплуатации, схемой подключения к существующему оборудованию, питающим цепям и другими факторами.

Идентификация заказного изделия определяется следующим условным обозначением:
№ поз. Варианты обозначений  Назначение                                   
(1) Самсон Торговая марка
(2) ПН-ТТЕ Обозначение по ГОСТ
(3)

10к
Номинальное напряжение (линейное)
для 6 000 В
для 10 000 В
(4)
80, 159, 231, 321
80, 120, 200, 250
Номинальный ток ВУПП
для 6 000 В
для 10 000 В
(5)
а
b
Вид конструктивного исполнения
с линейным контактором на входе
без линейного контактора на входе
(6)
0
M
P
D
AO
DO
RD
R
FR
Опции
нет опций
плата связи ModBUSRTU
плата связи ProfiBUSDP
плата связи DeviceNet
плата расширения аналоговых выходов
плата расширения дискретных выходов
удаленный дисплей управления
реле защиты электродвигателя
реверс двигателя или торможение противовключением
(7) 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 Количество двигателей
(8)
U
S
MS
Тип управления двигателем
один двигатель
запуск и работа только одного из нескольких двигателей
мультистарт – последовательный запуск нескольких двигателей
(9)
0
B
Наличие шкафа ручного байпаса (ШРБ)
нет
есть
(10)
0
Наличие и кол-во шкафов кабельной сборки (ШКС)
нет
n – кол-во ШКС
(11)
0
iL1
qL2
Наличие и кол-во шкафов коммутационных (ШК)
нет
i – кол-во шкафов, L1 – один вакуумный контактор в шкафу
q – кол-во шкафов, L2 – два вакуумных контактора в шкафу
(12)
0
К
Наличие шкафа контроля и управления (ШКУ)
нет
есть
(13)
0
MH
В заказ входит изготовление блочно-модульного здания
нет
есть
(14) УХЛ4, У1, ХЛ1 Климатическое исполнение и категория размещения

Функциональные возможности

Кроме осуществления плавного безударного пуска  электродвигателя КВУПП «Самсон» обеспечивает также полную защиту электродвигателя от перегрузок, основанную на точном моделировании теплового состояния двигателя, торможение и  реверс двигателя, а оптимальный набор функциональных возможностей (см.табл. ниже) гарантирует надежную работу и удобство в эксплуатации.

Пуск
·    Ограничение тока
·    Рампа тока
Останов
·    Останов на выбеге
·    Плавный останов
Всесторонняя обратная связь
·    СИДы статуса УПП
·    Архив событий с установкой даты и времени
·    Рабочие счетчики (пусков, моточасов, кВтч)
·    Отслеживание эксплуатационных параметров (ток, напряжение, коэффициент мощности, кВтч)
·    Настраиваемый пользователем экран мониторинга
·    Многоуровневая парольная защита
·    Кнопка авариного останова
Защита
·    Мин./макс. Напряжение
·    Частота сети
·    Чередование фаз
·    Замыкание на тиристоре
·    Перегрузка двигателя (тепловая модель)
·    Мгновенный сверхток (две ступени)
·    Время-сверхток
·    Замыкание на землю
·    Минимальный ток
·    Дисбаланс тока
·    Термистор двигателя
·    Превышение времени пуска
·    Силовая цепь
·    Вспомогательное отключение

Конструкция

КВУПП «Самсон», в зависимости от исполнения, представляет собой либо один электрический шкаф, либо группу из нескольких электрических шкафов, по которым распределена вся схема устройства:

Базовый шкаф высоковольтного устройства плавного пуска (ВУПП) является основой устройства и, в той или иной модификации входит во все исполнения КВУПП «Самсон». В состав аппаратуры, смонтированной внутри шкафа ВУПП, входят тиристорный регулятор напряжения (ТРН), ножевые разъединители (линейный и заземляющие) с механическим приводом, высоковольтные вакуумные контакторы (линейный и байпасный), ОПН, низковольтные устройства коммутации, сигнализации и управления. 

Шкаф коммутационный (ШК) с высоковольтной аппаратурой коммутации, включается в комплектацию для обеспечения возможности подключения одного или двух электродвигателей к выходу высоковольтного устройства плавного пуска (ВУПП). Стандартно в шкафу коммутационном может быть установлено один или два высоковольтных вакуумных контактора (стационарные) с ножевыми разъединителями. Так же существует возможность изготовления шкафов коммутационных на базе выдвижных вакуумных  контакторах или выключателях нагрузки.

                   

Шкаф ручного байпаса (ШРБ) предназначен для коммутации высоковольтного электродвигателя переменного тока в  КВУПП «Самсон». Шкаф ручного байпаса обеспечивает оперативное переключение цепи питания электродвигателя между ВУПП и выходом питающей ячейки распределительного устройства (РУ). При этом возможно отключение и заземление силовых цепей ВУПП как по входу, так и по выходу при организации питания электродвигателя   непосредственно от ячейки РУ (по ”байпасной” цепи). В качестве элементов коммутации силовых цепей используются высоковольтные разъединители с механическим приводом.


Шкаф кабельных сборок (ШКС) предназначен  для  сопряжения  входных  выходных  силовых  устройств  КВУПП «Самсон» с  входными  и  выходными контактами силовых цепей подключаемых устройств. 

 

Шкаф контроля и управления (ШКУ)

опционально может входить в комплектацию для координации работы электрооборудования при управлении группой электродвигателей и для интеграции КВУПП «Самсон» в систему АСУТП предприятия.

            

Схемотехнические решения

1) Пуск одного электродвигателя


Запуск подключенного к выходу устройства плавного пуска электродвигателя осуществляется в следующем порядке:

На вход шкафа подается напряжение от соответствующей питающей ячейки. Управление высоковольтным выключателем ячейки РУ 6/10кВ осуществляется от существующей на объекте схемы управления. 

По команде «Пуск», блок управления ТРН  прежде всего включает линейный  контактор КМ1, после чего плавно повышает действующее значение напряжения, подаваемое на электродвигатель от нуля до номинального с помощью ТРН А1. Во время запуска производится постоянный мониторинг тока в каждой фазе с целью поддержания его в заданных пределах.

После успешного осуществления разгона запускаемый электродвигатель подключается напрямую включением вакуумного контактора КМ2.

2) Пуск одного из двух электродвигателей


Данная схема реализует плавный пуск и работу одного из двигателей. При работе одного из двигателей запуск других агрегатов невозможен.

После успешного разгона запускаемый электродвигатель подключается к «питающей ячейке» РУ напрямую «байпасным контактором» КМ2. Контактор KM2 остается включенным до остановки электродвигателя. Прямое (байпасное) включение электродвигателя осуществляется контакторами КМ1 и КМ2 и является резервным вариантом в случае невозможности работы в режиме плавного пуска.

Питание ВУПП осуществляется от «питающей ячейки» РУ.

3) Поочередный пуск четырех электродвигателей (Мультистарт) одним КВУПП


Данная схема реализует плавный пуск одного из двигателей с последующим его переключением на питание от «байпасной ячейки» РУ.

Запущенный электродвигатель остается во включенном состоянии и питается от «байпасной ячейки» до поступления команды на его останов. Плавный пуск следующего электродвигателя осуществляется аналогичным образом после охлаждения  силового блока шкафа ВУПП.

Прямое (байпасное) включение электродвигателей осуществляется коммутационными аппаратами, имеющегося на объекте РУ, и является резервным вариантом в случае невозможности работы в режиме плавного пуска.

Питание ВУПП осуществляется от «питающей ячейки» РУ.

4) Поочередный пуск четырех электродвигателей (Мультистарт) двумя КВУПП


Данная схема реализует плавный пуск одного из двигателей с последующим его переключением на питание от «байпасной ячейки» РУ, обеспечивает взаимное резервирование устройств ВУПП и/или независимую работу двух секций.              

Запущенный электродвигатель остается во включенном состоянии и питается от «байпасной ячейки» до поступления команды на его останов. Плавный пуск следующего электродвигателя осуществляется аналогичным образом после охлаждения  силового блока шкафа ВУПП.

Прямое (байпасное) включение электродвигателей осуществляется коммутационными аппаратами, имеющегося на объекте РУ, и является резервным вариантом в случае невозможности работы в режиме плавного пуска.

Питание ВУПП осуществляется от «питающих ячеек» РУ. 

* Разработано на основании стандартного базового исполнения УПП
** ООО «НПП «ИТ СПб» оставляет за собой право изменять технические характеристики изделия без предварительного уведомления.

Двигатель Однофазный Переменного Тока: Принцип Работы

Простое и крайне надежное устройство

Любой электрический двигатель – это устройство, способное преобразовывать электрическую энергию в кинетическую, то есть энергию вращения, которая по цепям передается на ведомые устройства. Применяются электрические двигатели сегодня практически везде. Эти устройства, которые практически не изменились за последние 150 лет, можно встретить даже в зубных щетках.

Сегодня мы поговорим с вами про электродвигатели переменного тока однофазные, узнаем, как они устроены и за счет каких сил приводятся в движение.

Основная информация

Синхронный однофазный двигатель переменного тока работает от общественной сети

Итак, особенностью однофазного двигателя является то, что он способен запитываться от стандартной электрической сети с частотой 50 Гц и напряжением 220 В.

  • Ставят такие электромоторы в основном в устройствах небольшой мощности, так как по эффективности они существенно уступают двухфазным и трехфазным аналогам.
  • Мощность данных агрегатов варьируется от 5 Вт до 10 кВт.
  • Однофазная схема подключения двигателя существенно влияет на его КПД, который приблизительно равен 70% от показателей такого же по мощности двигателя, но трехфазного. Также у них меньше пусковой момент, а перегрузочная способность выше.

Электрический двигатель в разрезе

  • На самом деле, если разобрать строение такого двигателя, то он будет иметь 2 фазы, но так как задействуется, фактически, лишь одна из них, то и называют его однофазным.
  • Строение мотор имеет самое что ни наесть классическое – подвижная часть (ротор или якорь) и неподвижная часть (статор).
  • Вращение подвижных частей двигателя происходит за счет взаимодействия магнитных полей – подробнее об этом чуть дальше.
  • Несомненным плюсом такого мотора можно считать простую и надежную конструкцию с короткозамкнутым ротором.
  • А главным минусом можно посчитать неспособность самостоятельно выработать магнитное поле, что не позволяет ему самостоятельно запускаться при подключении к сети питания.
  • Считается, что для того чтобы ротор пришел в движение требуется минимум 2 обмотки, а также смещение одной относительно второй на определенный градус.

Асинхронный двигатель переменного тока

  • Если сопоставить все эти моменты, то можно понять следующее.
  • На статоре однофазного электромотора располагается пусковая обмотка, которая смещена по отношению к рабочей, основной обмотке на 90 градусов.
  • В цепь, питающую обмотку, включаю фазосдвигающее устройство – конденсаторы, катушки индуктивности, резисторы активного типа.
  • То есть, фактически мы говорим про те же моторы двух- и трехфазного типа, только сдвиг фазы достигается не за счет подключения, а за счет схем согласования.

Принцип действия однофазного двигателя

Однофазный синхронный двигатель переменного тока

Теперь давайте попробуем систематизировать то, что мы понаписали в предыдущей главе, чтобы принцип работы таких устройств стал понятен каждому.

Как работает асинхронный электродвигатель однофазный

  • Итак, при подключении питания, ток начинает бежать по обмоткам статора. Движение тока порождаем пульсирующее магнитное поле. Почему пульсирующее, да потому что ток в общественных сетях имеет частоту в 50 Гц, то есть за секунду 50 раз меняет направление своего движения. Соответственно меняются и параметры магнитного поля
  • Мы все знаем про такое явление, как электромагнитная индукция. Если кто-то не знает, то бегом читать – вкратце, это явление порождает электрический ток в проводнике, который перемещается поперек магнитного поля, причем нет никакой разницы, что будет двигаться – проводник или поле.
  • Если устройство не будет иметь пусковых механизмов, то ротор останется неподвижным, так как в нем до сих пор нет тока, а значит и магнитного поля, а магнитные поля от тока в статора равнозначны, и тянут, так сказать, в разных направлениях, как лебедь, рак и щука.
  • Но если ротору дать толчок в любую из сторон, в нем моментально начнет расти электродвижущая сила (ЭДС), которая начнет генерировать свое магнитное поле. В результате взаимодействия этих полей двигатель продолжит вращаться в туже сторону, несмотря на то, что основное магнитное поле постоянно меняет свое направление.

Однофазный коллекторный электродвигатель переменного тока – принцип работы

  • Заставляет сдвинуться с места ротор пусковая обмотка, которую мы уже упоминали. Точнее делает это результирующее магнитное поле от основной и пусковой обмоток.
  • Эта обмотка требует включения только при пуске мотора.

Интересно знать! В маломощных моторах пусковая обмотка является короткозамкнутой.

  • Момент включения пусковой обмотки связан с пусковой кнопкой – обычно ее необходимо удерживать на протяжении нескольких секунд, пока двигатель не начнет вращаться с нормальной скоростью.
  • Когда контакт на кнопке размыкается, двигатель переходит полностью в однофазный режим.
  • Важно помнить, что пусковая фаза не предназначается для долгой работы – обычно время ее активного состояния составляет около 3 секунд. Если попытаться превысить данное значение обмотка начнет перегреваться, что может привести к выходу элемента из строя.
  • Становится понятным, что ручной контроль за пуском двигателя неэффективен и малонадежен, поэтому данный процесс в современных устройствах автоматизирован. В них устанавливаются тепловые реле и центробежные выключатели.
  • Первый элемент контролирует нагрев обеих обмоток и отключает питание, если температура достигает критического значения.
  • Второй отключает питание пусковой фазы, как только ротор разгонится до нужных оборотов.

Подключение двигателя

Как подключается коллекторный однофазный электродвигатель переменного тока

Итак, мы уже поняли, что для работы такому мотору требуется всего одна фаза на 220 В, то есть включается он в обыкновенную розетку, что, собственно, и делает эти устройства такими популярными несмотря на низкий КПД и прочие недостатки.

Интересно знать! Практически все бытовые приборы оборудованы именно такими двигателями.

Различные варианты подключения

  • Однофазные двигатели переменного тока по подключению делят на три типа: вариант с пусковой обмоткой и рабочим конденсатором.
  • В первом пусковая обмотка запитана через конденсатор только во время старта – собственно, его мы описали в предыдущей главе.
  • Во втором она подключена через конденсатор постоянно.
  • В третьем вместо конденсатора используется сопротивление.

Коллекторный однофазный двигатель переменного тока от стиральной машины

  • Для последнего типа подключения может использоваться пусковой резистор, который подключается к пусковой обмотке последовательно. За счет этого удается получить сдвиг фаз на 30 градусов, чего вполне хватает для раскрутки двигателя.
  • Также дополнительная обмотка может сама по себе иметь высокое активное сопротивление.
  • Сдвиг фаз также может быть получен за счет того, что пусковая фаза будет иметь высокое сопротивление и меньшую индуктивность.

Конденсаторный пуск имеет следующие особенности:

  • Чтобы достигнуть максимального значения пускового момента, достаточного для старта двигателя, нужно вращающееся круговое магнитное поле. Таковое возникает, когда обмотки сдвинуты относительно друг друга на 90 градусов – сразу становится понятно, что ни резистор, ни дроссель не смогут задать такое значение. А вот если правильно подобрать емкость конденсатора – ну вы поняли…
  • Конденсатор необходимо подбирать по потребляемому току.

Конденсатор и переменный ток

Интересно знать! На нашем сайте есть очень познавательная статья про то, как конденсаторы ведут себя в цепи переменного тока. Если интересно, обязательно ознакомьтесь.

Кстати, если вы пытаетесь самостоятельно подключить такой двигатель в сеть, но не знаете, какие выводы к какой обмотке относятся, просто замерьте их сопротивление. Для основной оно составит где-то 12 Ом, а для пусковой – 30.

Строение асинхронного однофазного двигателя

Однофазный коллекторный двигатель переменного тока

Итак, мы  вами в первой части статьи разобрали общие понятия об однофазных двигателях, принципе их работы и подключении. Такой информации хватило бы для поверхностного изучения, но нас такой подход не совсем устраивает. Для любителей технических подробностей, давайте разберем теперь все детальнее.

Асинхронный двигатель

Электрические моторы бывают синхронными и асинхронными. Разница между ними состоит в том, что в синхронном, скорость вращения якоря совпадает с вращением магнитного поля, а в асинхронном ротор несколько отстает.

  • Последний вариант является самым распространенным, так как имеет более простую конструкцию и очень надежен. Синхронные применяются лишь в тех сферах, где очень важен контроль за оборотами двигателя.
  • Вы уже, наверное, обратили внимание на то, что словом фаза называются разные понятия – и количество питающих проводов, и обмотки на статоре и сдвиг по углам. И мы даже сказали, что однофазные двигатели, фактически имеют две фазы, но называются они таковыми именно по количеству питающих проводов.
  • Мы также писали, что мотор имеет подвижную и неподвижную части. Давайте разберем их строение подробнее.

Коллекторные электродвигатели переменного тока однофазные

  • Ротор агрегата представляет собой вал, который держится в корпусе двигателя при помощи подшипников вращения. За счет них же он свободно крутится вокруг своей оси. Строение этого элемента будет отличаться в зависимости от того является двигатель коллекторным или бесколлекторным. Давайте начнем со второго.
  • На валу бесколлекторного фазного ротора закреплен магнитопровод, который набирается из шихтованных стальных пластин.
  • Снаружи магнитопровода имеются пазы, в которых находятся стержни обмоток – обычно из меди.

Двигатель с ротором фазного типа

  • С концов стержни соединяются с кольцами, которые накоротко их замыкают – их называют замыкающими кольцами.

Строение фазного ротора

  • Внутри данной обмотки будет течь ток, который индуктируется магнитным полем статора – никаких внешних подключений он не имеет.
  • Магнитопровод служит для лучшего прохождения магнитного поля, которое создается в роторе.
  • Для таких устройств характерна высокая надежность, так как они не имеют трущихся деталей. Управление скоростью вращения двигателя осуществляется только за счет тока на основной обмотке статора.
  • Коллекторный двигатель переменного тока однофазный по своему строению мало чем отличается от ротора двигателя постоянного тока. Собственно, такие двигатели являются универсальными и могут запитываться как переменным, так и постоянным током.
  • Фазы ротора подключаются к питающей сети через коллектор, который контактирует со щетками, которые в свою очередь уже соединяются с питающей цепью.
  • Строение таких двигателей более сложное, также их надежность будет ниже, но они являются более гибкими в управлении.

На фото – статор электродвигателя

  • Статор является пассивной частью электромотора – он неподвижен и состоит из магнитопровода и обмотки.
  • Назначение этого элемента – генерирование неподвижного или вращающегося магнитного поля.
  • У однофазного двигателя от статора будет отходить четыре вывода – два для рабочей обмотки и два для пусковой. Как их отличить мы уже писали.

Помимо этих элементов двигатели имеют следующие составляющие:

  • Станина и корпус устройства, которые удерживают в себе все рабочие части и позволяют закрепить устройство на поверхности;
  • Внешняя электрическая цепь – кнопка включения, устройство регулировки оборотов, провода и устройства для шунтирования дополнительной обмотки;
  • Крыльчатка – активное охлаждение двигателя, располагается также на валу;
  • Подшипники вращения.

Что происходит в обмотках при включении

Чтобы лучше понять принцип взаимодействия магнитных полей, давайте представим, что у нашего двигателя обмотка имеет всего один виток. Провод при этом уложен в магнитопроводе так, что его части разведены на 180 градусов, то есть уложены друг напротив друга.

  • Подключаем питание, и по нашему проводу начинает течь синусоидальный или переменный ток.

Полный период синусоидального тока

  • Период синусоидального тока состоит из двух полупериодов, при которых ток двигается в разных направлениях. Именно это изображено на схеме выше.
  • Как вы можете видеть, изначально значение тока равно нулю, затем он растет, достигая пика, после чего падает до нулевой отметки и опять возрастает, но уже в другом направлении.
  • Давайте представим, что ток и магнитное поле от него замерли в какой-то точке. Представьте, что смотрите на виток сбоку – он будет похож на букву «С».
  • Ток протекает в верхней горизонтальной части обмотки влево, соответственно, в нижней – вправо. При этом ток одинаков и получается так, что создаваемое им магнитное поле противодействует друг другу. Почему ротор и находится в неподвижном состоянии.
  • Итак, ток течет, меняется его величина и направление, как и у магнитного поля, но они всегда остаются в противовесном состоянии, поэтому ротор так и продолжает стоять.

Как же создается сила, заставляющая ротор вращаться?

Инструкция по работе однофазного двигателя переменного тока

  • Как вариант можно толкнуть его рукой и этого будет достаточно, чтобы совершить пуск, но мы же говорим про техническое решение вопроса!
  • Ну ладно, мы уже знаем, что нам потребуется еще одна обмотка.
  • Обмотка сделана из более толстого провода, чтобы она смогла пропустить большие токи. Фаза тока в этой обмотке отстает от основной на 90 градусов, то есть когда ток в основной обмотке уже опустился до нуля, здесь он буден на пике (отстает на четверть периода). В итоге разница магнитных полей придает ротору первый вращающий импульс. Направление вращения зависит от полярности подключения концов пусковой обмотки.
  • Как только ротор начинает вращаться, в нем создается ЭДС.
  • Направление тока в стержнях будет противоположно направленным, так как на них воздействуют разные магнитные поля.
  • За счет возникновения вращающего момента двигатель моментально подхватит направление вращения и начнет раскручивать ротор до достижения им максимальных оборотов. Но почему не происходит торможения, когда ток в статоре меняет свое направление на обратное?
  • Дело в том, что, по сути ничего не меняется. Просто подталкивающая вращение сила будет переходить с верхней части обмотки на нижнюю и обратно. А так как двигатель уже получил смещение в одну из сторон, а противодействующая сила может лишь уравновесить, то коэффициент ускорения будет несколько сильнее торможения.

То есть, в роторе будут наводиться токи с разной частотой, которые будут создавать моменты сил с разными направлениями, именно поэтому якорь продолжит вращаться в том же направлении.

На этом закончим наш материал. Мы узнали, как устроены электродвигатели переменного тока однофазные, если тема вам интересно, то посмотрите следующее увлекательное видео.

Устройство и принцип работы электродвигателя постоянного тока

Не всякий электрический двигатель можно однозначно назвать способным работать от постоянного тока. Касается коллекторного типа. На нем базируются устройство, принцип работы электродвигателя постоянного тока. Статор состоит из набора обмоток, каждая работает только на ограниченной части дуги хода вала. В противном случае реализовать концепцию невозможно.

Работа коллекторного двигателя

Коллекторный двигателей используется повсеместно бытовой техникой. 90% домашних применений приходится на этот сегмент. Двигатели стиральных машин, пылесосов, электрического инструмента. Исключением, назовем холодильники, вентиляторы, ветродувки, некоторые вытяжки. Вызвано требованиями бесшумности. Каждый, кто слышал, как ездит маленькая машинка от батарейки, понимает. В ночное время слышно каждый шорох, коллекторный двигатель навел бы шороху. Попробуйте включить на одну-две секунды болгарку в шесть часов утра – поймете.

Согласно законодательству в темное время суток уровень звукового давления не превышает 30 дБ. В противном случае техника помешает спокойному сну. Шум вызван трением щеток о коллектор, ротор двигателя сравнительно тяжелый, малейшая несоосность отдается в подшипниках. Люфт есть, массивнее движущаяся часть, акустический эффект заметнее. У коллекторных двигателей предостаточно недостатков, зато могут работать от постоянного тока. Чтобы уменьшить габариты, снижают число катушек. Для однозначного задания направления вращения необходимо минимум три полюса, причем никогда не работают параллельно.

Двигатель постоянного тока

У коллекторного двигателя бытовой техники великое количество полюсов ротора. Ниже упрощенный рисунок для постоянного тока. Коллекторный двигатель работает в схожем режиме, магнитов статора больше, все электрические. Питание ведется переменным напряжением 220 вольт. Подошли к главной тайне! Нет разницы, питать коллекторный двигатель переменным, постоянным током. С точки зрения обывателя. Существуют некоторые особенности:

  1. При питании постоянным током КПД повышается. Подводимая мощность пропорционально снижена, достигая большей эффективности использования. Обмотка статора снабжена не двумя – тремя выводами. При питании постоянным током используется часть витков. Переменный течет через всю катушку статора.
  2. При постоянных полях исчезает эффект перемагничивания. Резко снижает нагрев электротехнической стали магнитопроводов двигателя постоянного тока. Отражается низкими требованиями к изготовлению несущей основы ротора и статора. Можно не разделять магнитопроводы на пластины с изоляцией лаком. Как бы то ни было, большинство коллекторных двигателей постоянного тока одновременно годятся и для работы с переменным. Магнитопроводы составлены пластинами электротехнической стали.
  3. Косвенным плюсом является более высокая стабильность оборотов. Для регуляции скорости вращения на постоянном токе используется изменение амплитуды напряжения, на переменном – при помощи тиристорного ключа отсекается часть синусоиды по линии питания. Последний вариант используется стиральными машинами.
  4. Реверс на переменном токе ведут перекоммутацией обмоток. Изменением направления включения друг относительно друга. Процедуры в стиральной машине выполняют специальные реле. В двигателях постоянного тока полюс статора заменен железным (неодимовым) магнитом. Хватает сменить полярность питания для получения реверса. Операцию можно выполнять при помощи реле или контактора. Если обмотки питаются энергией электричества, для изменения направления вращения вала применяется перекоммутация.

В коллекторном двигателе бытовой техники статор соединяется последовательно ротору. Для передачи энергии на вал используется токосъемник в виде барабана, разделенного секциями. Электродами послужат графитовые щетки с прижимными пружинами. На корпусе выводы статора и ротора разграничены, обеспечивая возможности реализации функции реверса. Среди контактов могут быть вспомогательные: три вывода датчика Холла (два тахометра), окончания термопредохранителя.

По мере кручения вала щетки постепенно переключаются на следующую секцию, полюс ротора сдвигается. Статор остается на прежнем месте. Обратите внимание, полярность меняется с удвоенной частотой сети (50 Гц), характер взаимодействия остается прежним. Одинаковые полюсы отталкиваются, разнородные притягиваются. Путем особого распределения обмотки, коммутации с коллектором обеспечивается нужное направление вращения. Проявляется независимость двигателя от типа питающего напряжения (постоянного или переменного). Некоторые особенности коллекторного оборудования, присущие только данному типу устройств читайте ниже.

По мере движения щеток по барабану возникает искра

Паразитный эффект часто применяется на пользу, недостатки в виде помех послужат оценке скорости вращения вала. При увеличении нагрузки на вал обороты снижаются. Падает величина паразитной противо-ЭДС, эффект приводит к уменьшению уровня искрения. Специальная схема отслеживает фактор, увеличивая напряжение питания. Скорость оборотов восстанавливается. Подобные схемы найдем в кухонных комбайнах; в стиральных машинах для контроля вращения применяются специальные датчики (тахометр).

Принцип действия

Для гашения искры применяются варисторы

Величина ЭДС вырастает до недопустимого размера, сопротивление защиты в десятки тысяч раз уменьшается, лишний ток закорачивается корпусом. Варисторы используются парно. Объединяют обе щетки через корпус коллекторного двигателя. Вилки пылесосы зачастую лишены клеммы заземление, успешно снабжаются варисторной защитой. Искра замыкается стальным корпусом, ввиду больших размеров, массы разогрев отсутствует. Смертельно опасно браться одной рукой за коллекторный двигатель с такими изысками, другой – хватать заземленные металлические конструкции (пожарные лестницы; водопроводные, канализационные, газовые трубы; шины громоотводов; оплетки антенных кабелей).

Съемные щечки на корпусе

Корпус электроинструмента снабжен съемными щечками, щетки меняются в течение считаных минут. Уберегает от необходимости разбирать прибор для технического обслуживания. Признаком износа щеток выступает сильное искрение. Оборудование поизносилось. Новые щетки при притирании сильно искрят. В случае износа наблюдается падение мощности. Дрель перестает вращать сверло, останавливается барабан стиральной машины при номинальной массе загруженного белья. Не всегда удается достать оригинальные щетки, комплектующие можно подточить до необходимых размеров шлифовальным инструментом.

Обороты электродвигателя

Искрение оборотов, срыв

Искрение, срыв оборотов наблюдаются при загрязнении барабана. Ротор вынимается, проводится чистка подходящим средством (спиртом).

Устройство электродвигателя постоянного тока не отличается от моделей, работающих под переменным напряжением. Вышесказанное касается любого типа оборудования.

Работа электродвигателя постоянного тока

Под токосъемником простейшего двигателя две секции. Выродился барабан коллектора. Каждая контактная ламель (пластинка на валу) занимает половину оборота. Одна щетка снабжается положительным потенциалом, вторая – отрицательным, сообразно меняется направление магнитного поля полюсов. Активными в каждый момент времени являются два (в описанной выше конструкции). Статора может формироваться постоянным электрическим полем, либо металлическим магнитом. Последнее применяется детскими машинками.

Как работает электродвигатель постоянного тока. Допустим, в начальный момент времени обмотки расположены так, как показано на рисунке. В нашем примере полюсов уже не два, как обсуждали выше, – три. Минимальное число для стабильного запуска электрического двигателя постоянного тока в нужном направлении. Обмотки соединены схемой звезды, у каждой пары одна общая точка. Напряженность поля формирует два полюса отрицательных, один положительный. Постоянный магнит стоит, как показано рисунком.

Упрощенный рисунок случая постоянного тока

Каждую треть оборота происходит перераспределение поля так, что полюса сдвигаются согласно изменению напряжения питания на ламелях. На второй эпюре видим: номера обмоток сдвинулись, картина в пространстве осталась. Залог стабильности: один полюс притягивается к постоянному магниту, второй отталкивается. Если нужно получить реверс, меняется полярность подключения батарейки (аккумулятора). В результате получается два положительных полюса, один отрицательный. Вал станет двигаться против часовой стрелки.

Полагаем, принцип действия электродвигателя постоянного тока теперь понятен. Добавим, сегодня распространены двигатели вентильного типа. Многие задумались заставить поля чередоваться на статоре, ротор представлял бы постоянный магнит. В первом приближении двигатель вентильного типа. Постоянный ток подается на нужные обмотки статора через коммутируемые ключи-тиристоры. В результате создается нужное распределение поля.

Преимущества схемы в снижении количества трущихся частей, являющихся причиной необходимости обслуживания, ремонта. Тиристорный блок управления достаточно сложный. Допускается организовать коммутацию при помощи ламелей. Одновременно конструкция послужит грубым датчиком положения вала (плюс минус расстояние между контактными площадками оси вала). Вентильные двигатели не новы. Широко применяются специфическими отраслями. Помогают точно выдержать частоту вращения. В быту вентильные двигатели найти сложно. Некое подобие можно лицезреть в стиральной машине. Речь о помпе слива воды (ротор магнитный, только ток переменный).

Технические характеристики электродвигателей постоянного тока лучше, нежели при питании переменным током. Класс устройств широко применяется. Чаще электродвигатели постоянного тока используются при питании батареями различного рода. Когда нет выбора. Преимущества схемы питания позволят аккумуляторам дольше продержаться.

Обмотки статора, ротора включают последовательно, параллельно. Последнее применяется при нагруженном в исходном состоянии валу. Наблюдается резкое повышение оборотов, может привести к негативным последствиям, если ротор слишком легко идет. Упоминали о подобных тонкостях в теме конструирования двигателей своими руками.

ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛИ

   В этой статье мы поговорим об электродвигателях, какие типы существуют, где применяются. Двигатели подразделяются, по типу питания, на двигатели как переменного, так и постоянного тока. Из двигателей, рассчитанных на работу при переменном токе, наибольшее распространение получили двигатели с короткозамкнутым ротором.

Фото — двигатель с короткзамкнутым ротором

   Фото такого двигателя можно видеть на рисунке выше. Само название ротора, “короткозамкнутый”, появилось из-за того, что ротор такого двигателя, представляет собой подобие беличьего колеса.

Устройство ротора двигателя беличье колесо

   На следующем рисунке изображен такой двигатель в разрезе:

Двигатель с короткозамкнутым ротором в разрезе

   Существуют также двигатели для работы при переменном токе с фазным ротором, но такие двигатели получили меньшее распространение. Один из таких двигателей в разрезе можно видеть на рисунке ниже:

Двигатель с фазным ротором в разрезе

   В двигателях с фазным ротором для подведения питания к ротору пользуются контактными кольцами. Подключаются фазные обмотки через специальный пусковой реостат. Фото реостата небольшой мощности изображено на рисунке:

Фото пускового реостата

   Пусковые токи асинхронных электродвигателей в 5-7 раз превышают номинальные. Для охлаждения двигателей при работе служит крыльчатка, чем-то напоминающая с виду лопасти вентилятора. Она насаживается на вал двигателя с противоположной стороны (с заднего торца) и вращается вместе с валом двигателя. Создаваемый при вращении вала с крыльчаткой воздушный поток, по специальным горизонтально расположенным пазам, охлаждает двигатель во время работы.

Фото кожух и крыльчатка двигателя

   Крыльчатка, в целях безопасности, обычно закрывается металлическим кожухом, не препятствующим потокам воздуха. Обмотки трехфазного электродвигателя, (как впрочем трансформатора, генератора и любого другого трехфазного устройства имеющего обмотки) нельзя подключать непосредственно к трехфазной сети, напрямую. Обмотки между собой должны быть соединены в звезду либо треугольник.

Схемы подключения электродвигателей

Соединение обмоток звезда и треугольник

   На рисунке 1 соединение обмоток в звезду, на рисунке 2 в треугольник. Наверное, многие, кому доводилось видеть клеммную колодку двигателя, запомнили, что там выходит шесть концов к шести зажимам. У неподготовленного человека сразу возникает вопрос, почему шесть, ведь у нас только 3 фазы и с питания идет 3 провода? Дело в том, что к этим 6-ти зажимам подводятся начала и концы всех трех обмоток.

Клеммная колодка электродвигателя

   К каким выводам на клеммнике подходят начала и концы обмоток, знать в принципе необязательно, если у вас такой клеммник в коробке у двигателя, как на рисунке выше. Достаточно подать питание на выводы обозначенные как L1, L2, L3. Если же кому то будет интересно, то можно снять металлические перемычки и вызвонить тестером схему соединения обмоток. переключив его в режим омметра.

Подключение к 220 вольт треугольник

   Существуют схемы для подключения двигателей рассчитанных на напряжение 380 вольт, треугольник, к сети 220 вольт. В таком случае заместо подключения 2 фазных проводов мы подключаем фазу и нуль. А как быть с третьим проводом? Для этого берется неполярный конденсатор для сдвига фаз, рассчитанный на работу в сети 220 вольт, и соединяется одним выводом, с одним из сетевых проводов, подключенных к контактам двигателя. А вторым выводом конденсатор подключается к оставшемуся неподключенным третьему контакту электродвигателя, что и можно видеть на схеме выше.

Конденсатор неполярный пусковой на 600 вольт

   Если такой конденсатор будет подбираться самостоятельно, по справочнику, необходимо помнить о том, что конденсатор должен быть рассчитан на амплитудное напряжение в сети. Управление двигателями осуществляется с помощью магнитных пускателей.

Магнитный пускатель для электродвигателя

   Существуют схемы как не реверсивного, (с вращением в одну сторону), так и реверсивного (с вращением в обе стороны) пуска двигателей. При питании двигателя от трехфазного тока, для того чтобы заставить двигатель вращаться в другую сторону, достаточно поменять местами любые две фазы. В схеме реверсивного пуска это осуществляется с помощью двух магнитных пускателей.

Схема реверсивного пуска двигателей

   Эту схему мы сейчас подробно рассматривать не будем, скажу только вкратце, что управление осуществляется кнопками пуск вперед, пуск назад и стоп, защита схемы выполнена на предохранителях и тепловых реле. На пускателях реализован самоподхват питания и блокировка от одновременного включения пускателей с помощью блок контактов.

Двигатели постоянного тока

Устройство электродвигателя постоянного тока

   Как видно на рисунке, простейший двигатель постоянного тока состоит из постоянных магнитов, сердечника, обмоток, коллектора и прижимающих токоподводящих контактов (графитовых щеток). На фото ниже изображены эти щетки, наверняка знакомые каждому кто работает с электроинструментом. Щетки со временем изнашиваются и их необходимо менять. Если, к примеру, ваш электроинструмент вдруг стал сильно искрить, одной из причин может быть износ щеток.

Щетки для электроинструмента

   Двигатели постоянного тока выпускаются на различную мощность, начиная знакомых всем моторчиков для детских игрушек, до более крупных двигателей, используемых в дремелях радиолюбителями и значительно более крупных используемых в промышленности. У двигателей постоянного тока можно легко регулировать скорость вращения.

Электрический двигатель от детской игрушки

   В промышленности используются и громадные двигатели постоянного тока длиной в несколько метров, один из таких в разрезе изображен на рисунке ниже:

Мощный электродвигатель постоянного тока

   Электродвигатели постоянного тока находят применение и в общественном электрическом транспорте, это и трамваи, троллейбусы и разнообразный железнодорожный электротранспорт, электрички и метро.

   Двигатели постоянного тока различают по типу возбуждения, которое в свою очередь может быть как последовательным, параллельным, так и смешанным. Также двигатели постоянного тока являются обратимыми. Это означает, что они могут работать и как генераторы, и как двигатели.

Originally posted 2019-03-30 05:09:35. Republished by Blog Post Promoter

Ротор электродвигателя — устройство и принцип действия (120 фото)

Устройство всех моделей электродвигателя одинаково. Основу конструкции составляют статор (неподвижная часть) и ротор (вращающаяся). Статор всегда имеет обмотку, у ротора же она иногда отсутствует. На языке специалистов устройства без обмотки носят название короткозамкнутых, с ней называются фазными. Разберем более подробно узловые элементы электродвигателя.

Краткое содержимое статьи:

Узлы электродвигателя

Вал ротора имеет цилиндрическую форму и производится из стали. Металлические стержни, замыкающиеся с двух сторон, дают ему название – короткозамкнутый ротор.  Указанная конструкция обеспечивает высокую степень защиты, поскольку не возникает необходимость частого технического обслуживания устройства, нет нужды в замене подающих ток щеток и т.д.

Если присмотреться к фото ротора электродвигателя, то он напоминает клетку для белки, откуда и название «беличья клетка». Конструкция представляет собой собранные стальные листы небольшой толщины. В специальные пазы помещается обмотка, которая может быть нескольких типов.


Определяющее значение имеет ответ на вопрос о том, каков двигатель – фазного или короткозамкнутого типа. Большее распространение имеют последние конструкционные новинки. Стержни из меди, имеющие большую толщину, помещаются в пазы без дополнительной изоляции. Медные кольца позволяют соединить концы обмотки.

Бывают ситуации, когда «беличья клетка» получает альтернативу в виде литья. Таково в целом устройство ротора электродвигателя короткозамкнутого типа.

Однако существуют модели моторов переменного тока с роторами фазного типа. Их используют крайне редко, в основном, из-за предназначения для более мощных двигателей. Еще одна причина, по которой используют фазные модели – необходимость создания значительного усилия во время пуска.

К основным причинам поломки двигателя асинхронного типа относят износ подшипников, в которых осуществляется вращение вала. Центровка или балансировка ротора электродвигателя осуществляется за счет установленных в статоре крышек. Двигатели также имеют подшипники для облегчения вращательных движений.

Кроме того устройство подразумевает установку крыльчатки, обеспечивающей должное охлаждение двигателя. Статор имеет специальные ребра, улучшающие отдачу тепла от нагреваемого устройства. Именно так обеспечивается работа моторов переменного тока в нормальных тепловых условиях.

Полноценное проведение диагностического осмотра мотора

Для того, чтобы осмотреть статор и другие центральные элементы электродвигателя, используют специальные козлы, оснащенные двумя катками в верхней своей части. Последние упрощают вращение деталей.


Самостоятельный ремонт мотора следует начинать с тщательного изучения всей технической документации. Далее определяется степень износа подшипников, обнаруживаются и устраняются иные дефекты.

Проверить ротор двигателя необходимо на предмет состояния всех металлических элементов, крепления пластин к валу, качества замкнутой проводки и, наконец, должного функционирования вентиляторов.

Технические работы ведутся с использованием набора специальных ключей, обыкновенного тестера и механизмов для подъема. Главное не забыть отключить мотор от сети. Все узлы очищаются от слоя пыли при помощи щеточек и обдуваются сжатым воздухом. В дальнейшем мелкие детали и все их крепления желательно складывать в отдельный ящик, чтобы избежать пропажи.

Ротор электродвигателя разбирается с учетом следующих рекомендаций. Как только щит будет отделен от корпуса двигателя, его сдвигают вдоль вала, стараясь не повредить изоляцию обмоток. Для этих целей используют картон высокой плотности, размещая его между статором и ротором, а впоследствии укладывая на него детали.

С вала также снимаются пружины и подшипники. Демонтируется обмотка короткозамкнутого типа и сердечник. Главным требованием при выемке ротора является аккуратное движение вдоль оси.

При проверке вентиляторов обращают внимание на целостность лопастей и надежность их крепления. Делается процедура при помощи молотка. Дефектные детали заменяются. Нельзя нарушать балансировку, поэтому перед осмотром необходимо сделать заметку на роторе, чтобы при сборе каждый элемент встал на свое место.


Ремонт

Ремонтные работы всего устройства выполняются с целью восстановления его функциональности и работоспособности. Иногда требуется замена некоторых деталей. Например, при нагреве статора по разным причинам, может образоваться нагар на конструкции якоря электродвигателя.

Последовательность шагов тогда следующая:

  • демонтаж двигателя;
  • очистные работы;
  • разборка всех узлов;
  • восстановление поврежденных частей;
  • покраска;
  • сборка двигателя и проверка его в нагрузочном режиме.

Если оборудование представлено фазным типом, то требуются ремонтные работы отдельным его узлам, в том числе и щеточно-коллекторному.

Если стержень имеет трещины, то он подлежит восстановлению или замене. Делается это так: на месте трещины проводится надрез и высверливание отверстий от точки этого надреза до торца замыкающего кольца. Та часть, которая оказалась высверленной, заполняется медным сплавом.

Не стоит забывать и о проверке двигателя на обрыв и короткое замыкание. Сопротивление ротора и статора проверяются при помощи омметра, сверяясь при этом с техническими характеристиками в инструкции по эксплуатации. Однако прибор должен быть крайне чувствителен ввиду стремления сопротивления к нулю в обмотках мощных моделей моторов.

Фото роторов электродвигателя

10 простых советов по продлению срока службы двигателя

10 простых советов по продлению срока службы двигателя

«Вечный двигатель» или 10 советов, как продлить его срок службы

Искать ответ на вопрос как долго вам прослужит электродвигатель нужно не в ходе его эксплуатации, а намного раньше. Правильный выбор машины с учетом условий и регулярности ее применения — верный залог того, что она будет работать долго, надежно и эффективно. При этом, конечно, не стоит забывать о соблюдении рекомендаций по эксплуатации, грамотном монтаже и профессиональном обслуживании машины. Именно эти параметры будут определяющими в продолжительности ее жизни.

Теперь рассмотрим каждый из них подробнее и дадим еще несколько советов, на что стоит обратить внимание при эксплуатации электродвигателя, чтобы срок его службы был максимально долгим.

1. Покупайте правильный электродвигатель

Чтобы не приобрести очередную «головную боль» (в виде электродвигателя) на свой объект, посоветуйтесь со своими механиками. Именно эти люди будут сутки напролет обхаживать и заботиться о двигателях, чтобы машина не подвела в самый неподходящий момент. Они профессионалы и подберут то, что необходимо, а не то, что дешево или выгодно. Они умеют правильно, и главное — технически грамотно:

  • определить производителя и серию двигателя;
  • указать необходимую мощность и обороты;
  • уточнить вопрос по рабочему напряжению, способу монтажа, климатическому исполнению;
  • обратить внимание на значения КПД и cos φ;
  • указать дополнительные требования к машине.

В том случае, если вы живете по правилу — доверяй, но поверяй — можете совершенно бесплатно получить необходимые рекомендации у наших специалистов.

2. Установите прямую связь со специалистами завода-изготовителя

Это позволит вам напрямую с разработчиками электродвигателя технически грамотно и быстро решать все вопросы, связанные с обслуживанием и ремонтом. Предоставляя обратную связь производителю, вы, хотите того сами или нет, делаете неоценимый вклад в повышения уровня качества производимой производителями продукции.

3. Соблюдайте технику безопасности при проведении монтажных работ и советы по эксплуатации

Установка электродвигателя производится, как правило, с помощью кранов или ручных лебедок, а также талей и других устройств, расположенных над местом его эксплуатации. Обязательно проверяйте возможности их нагрузки!

Также не забывайте, что центровка электродвигателей с технологической машиной, проверка воздушных зазоров, замена смазки в подшипниках, подгонка и регулировка щеток у электродвигателя с фазным ротором, проверка сопротивления изоляции обмоток должны происходить только при отключенном рубильнике, вынутых плавких вставках предохранителей на питающей линии с вывешиванием запрещающего плаката на рубильнике.

При монтаже необходимо обратить особое внимание на состояние электродвигателя и не допускать использования инструмента, имеющего дефекты.

4. Своевременно выполняйте регламентные работы

В первую очередь, проводите регулярный внешний осмотр во время работы двигателя. Эта мера носит профилактический характер, но очень важна. Она позволит предупредить возникновение неисправностей и, как следствие, предотвратить сбой в работе. Во время проведения осмотра очищается поверхность электродвигателя, производится затяжка болтовых соединений и крепления заземлений.

Не менее важно проведение работ по контролю основных параметров электрической машины. Сюда входят замер токов и проверка их на соответствие заводским параметрам. Перегрузка двигателя значительно сокращает срок его службы. Также необходимо убедиться в отсутствии посторонних шумов и вибрации, в том, что двигатель смазан, а его температура не превышает допустимые нормы (подробнее п. 7, 10).

5. Выбирайте энергоэффективные двигатели

Основным показателем энергоэффективности электродвигателя является его коэффициент полезного действия (далее КПД), который рассчитывается по формуле:

η=P2/P1=1 – ΔP/P1,

где Р2 — полезная мощность на валу электродвигателя,

Р1 — активная мощность, потребляемая электродвигателем из сети,

ΔP — суммарные потери, возникающие в электродвигателе.

Как мы видим, чем выше КПД (и соответственно ниже потери), тем меньше энергии потребляет электродвигатель из сети для создания полезной мощности.

Согласно эмпирическому закону срок службы изоляции уменьшается в два раза при увеличении температуры на 100 °C. Таким образом, срок службы двигателя с повышенной энергоэффективностью несколько больше, так как потери и нагрев меньше.

6. Применяйте электродвигатели с преобразователями частоты

Преобразователи частоты позволяют регулировать скорость вращения электродвигателя за счет изменения входной частоты. Это позволяет сэкономить как минимум 30% электроэнергии по сравнению с традиционными способами управления двигателями. Например, если снизить рабочую частоту всего на 20% (с 50 до 40 Гц), то потребление электроэнергии уменьшится вдвое!

Помимо энергосбережения преобразователи частоты увеличивают срок службы электродвигателя, повышают надежность всей системы, не требуют технического обслуживания.

7. Контролируйте температуру двигателя

Нормативный срок службы электродвигателя определяется допустимой температурой нагрева его изоляции. В современных двигателях применяется несколько классов изоляции, допустимая температура нагрева которых составляет:

  • Класс В — 130 °C,
  • Класс F — 155 °C,
  • Класс H — 180 °C.

Превышение допустимой температуры ведет к преждевременному разрушению изоляции и существенному сокращению срока его службы.

8. Следите за обмоткой электродвигателя

Здесь есть два варианта развития событий:

  • обрыв обмотки в треугольнике,
  • обрыв обмотки в звезде.

Рассмотрим каждый из них.

Обрыв обмотки в «треугольнике». Из практики известно, что оборванная обмотка никак не мешает нормальной работе электродвигателя. Оставшиеся две обмотки берут на себя всю мощность через подсоединение к сети по топологии «открытый треугольник». В результате двигатель набирает обороты, держит нагрузку, но происходит чрезмерный нагрев двух подключенных фаз. При относительно долгой эксплуатации асинхронного силового агрегата под нагрузкой на валу в таком неверном режиме включения происходит неминуемое выгорание задействованных обмоток статора.

Обрыв обмотки в «звезде». Обрыв обмотки статора в трехфазном электродвигателе, включенном в сеть по топологии «звезда», приводит к тому, что машина отказывается запускаться, если ее остановить. Двигатель греется, издает неприятный гул, вибрирует ротором, но не запускается. Обрыв обмотки приводит к тому, что не образуется вращающееся магнитное поле. Безусловно, двигатель можно запустить, но для этого необходимо предварительно раскрутить вал ротора. Естественно, возрастает электропотребление, шум, а также общий износ двигателя.

Единственно верное решение проблемы обрыва обмотки — это нахождение дефектной обмотки и ее перемотка. Любая скрутка, спайка внутри обмотки неприемлема. Лучше и надежнее перемотать всю обмотку, сохраняя число витков, а также сечение обмоточной проволоки.

9. Особое внимание — аварийный режим!

Многолетний опыт эксплуатации электродвигателей показал, что большинство существующих защит не обеспечивают безаварийную работу электродвигателя. Например, тепловые реле рассчитывают на длительную перегрузку 25-30% от номинальной. Но чаще всего они срабатывают при обрыве одной фазы при нагрузке 60% от номинальной. При меньшей нагрузке реле не срабатывает, электродвигатель продолжает работать на двух фазах и выходит из строя в результате перегрева изоляции обмоток.

Правильный выбор защитного устройства — это важный фактор в обеспечении безопасной эксплуатации электродвигателя. Приборы защиты электродвигателя от аварийных режимов можно разделить на несколько видов:

  • тепловые защитные устройства — тепловые реле, расцепители;
  • защитные устройства от сверхтоков — плавкие предохранители, автоматы;
  • термочувствительные защитные устройства — термисторы, термостаты;
  • защита от аварий в электросети — реле напряжения и контроля фаз, мониторы сети;
  • приборы МТЗ (максимальной токовой защиты), электронные токовые реле;
  • комбинированные устройства защиты.

При выборе релейной защиты проконсультируйтесь со специалистом.

10. Обращайте внимание на вибрацию и шум

Обращайте самое пристальное внимание на такие параметры электрической машины как вибрация и шум. Если они не в пределах нормы, то свидетельствуют о механической неисправности. Очень важно вовремя уловить данные изменения в работе машины, определить причины возникновения, и конечно же устранить их.

Если самостоятельно решить данный вопрос не получается, рекомендуем обращаться напрямую к производителям, обладающим необходимым оборудованием, и специалистам, регулярно решающими подобного рода задачи. Это сэкономит вам время и деньги!

Устройство и принцип работы электродвигателя

Электродвигатель – это электротехническое  устройство для преобразования электрической энергии в механическую. Сегодня повсеместно применяются электромоторы в промышленности для привода различных станков и механизмов. В домашнем хозяйстве они установлены в стиральной машине, холодильнике, соковыжималке, кухонном комбайне, вентиляторах, электробритвах и т. п. Электродвигатели приводят в движение, подключенные к ней устройства и механизмы.

В этой статье Я расскажу о самых распространенных видах и принципах работы электрических двигателей переменного тока, широко используемых в гараже, в домашнем хозяйстве или мастерской.

Содержание статьи

Как работает электродвигатель

Двигатель работает на основе эффекта, обнаруженного Майклом Фарадеем еще в 1821 году. Он сделал открытие, что при взаимодействии электрического тока в проводнике и магнита может возникнуть непрерывное вращение.

Если в однородном магнитном поле расположить в вертикальном положении  рамку и пропустить по ней ток, тогда вокруг проводника возникнет электромагнитное поле, которое будет взаимодействовать с полюсами магнитов. От одного рамка будет отталкиваться, а к другому притягиваться.

В результате рамка повернется в горизонтальное положения, в котором будет нулевым воздействие магнитного поля на проводник. Для того что бы вращение продолжилось необходимо добавить еще одну рамку под углом или изменить направление тока в рамке в подходящий момент.

На рисунке это делается при помощи двух полуколец, к которым примыкают контактные пластины от батарейки. В результате после совершения полуоборота меняется полярность и вращение продолжается.

В современных электродвигателях вместо постоянных магнитов для создания  магнитного поля используются катушки индуктивности или электромагниты. Если разобрать любой мотор, то Вы увидите намотанные витки проволоки, покрытой изоляционным лаком. Эти витки и есть электромагнит или как их еще называют обмотка возбуждения.

В быту же постоянные магниты используются в детских игрушках на батарейках.

В других же более мощных двигателях используются только электромагниты или обмотки. Вращающаяся часть с ними называется ротор, а неподвижная- статор.

Виды электродвигателей

Сегодня существуют довольно много электродвигателей разных конструкций и типов. Их можно разделить по типу электропитания:

  1. Переменного тока, работающие напрямую от электросети.
  2. Постоянного тока, которые работают от батареек, АКБ, блоков питания или других источников постоянного тока.

По принципу работы:

  1. Синхронные, в которых есть обмотки на роторе и щеточный механизм для подачи на них электрического тока.
  2. Асинхронные, самый простой и распространенный вид мотора. В них нет щеток и обмоток на роторе.

Синхронный мотор вращается синхронно с магнитным полем, которое его вращает, а у асинхронного ротор вращается медленнее вращающегося магнитного поля в статоре .

Принцип работы и устройство асинхронного электродвигателя

 

В корпусе асинхронного двигателя укладываются обмотки статора (для 380 Вольт их будет 3), которые создают вращающееся магнитное поле. Концы их для подключения выводятся на специальную клеммную колодку. Охлаждаются обмотки, благодаря вентилятору, установленному на вале в торце электродвигателя.

Ротор, являющиеся одним целым с валом, изготавливается из металлических стержней, которые замыкаются  между собой с обоих сторон, поэтому он и называется короткозамкнутым.
Благодаря такой конструкции отпадает необходимость в частом периодическом обслуживании и замене токоподающих щеток, многократно увеличивается надежность, долговечность и безотказность.

Как правило, основной причиной поломки асинхронного мотора является износ подшипников, в которых вращается вал.

Принцип работы. Для того что бы работал асинхронный двигатель необходимо, что бы ротор вращался медленнее электромагнитного поля статора, в результате чего наводится ЭДС (возникает электроток) в роторе. Здесь важное условие, если бы ротор вращался с такой же скоростью как и магнитное поле, то в нем по закону электромагнитной индукции не наводилось бы ЭДС и, следовательно не было бы вращения. Но в реальности, из-за трения подшипников или нагрузки на вал, ротор всегда будет вращаться медленнее.

Магнитные полюса постоянно вращаются в обмотках мотора, и постоянно меняется направление тока в роторе. В один момент времени, например направление токов в обмотках статора и ротора изображено схематично в виде крестиков (ток течет от нас) и точек (ток на нас). Вращающееся магнитное поле изображено изображено пунктиром.

Например, как работает циркулярная пила. Наибольшие обороты у нее без нагрузки. Но как только мы начинаем резать доску, скорость вращения уменьшается и одновременно с этим ротор начинает медленнее вращаться относительно электромагнитного поля и в нем по законам электротехники начинает наводится еще большей величины ЭДС. Вырастает потребляемый ток мотором и он начинает работать на полной мощности. Если же нагрузка на вал будет столь велика, что его застопорит, то может возникнуть повреждение короткозамкнутого ротора из-за максимальной величины наводимой в нем ЭДС. Вот почему важно подбирать двигатель, подходящей мощности. Если же взять большей, то неоправданными будут энергозатраты.

Скорость вращения ротора зависит от количества полюсов. При 2 полюсах скорость вращения будет равна скорости вращения магнитного поля, равного максимум 3000 оборотов в секунду при частоте сети 50 Гц. Что бы понизить скорость вдвое, необходимо увеличить количество полюсов в статоре до четырех.

Весомым недостатком асинхронных двигателей является то, что они подаются регулировке скорости вращения вала только при помощи изменения частоты электрического тока. А так не возможно добиться  постоянной частоты вращения вала.

Принцип работы и устройство синхронного электродвигателя переменного тока

Данный вид электродвигателя используется в быту там, где необходима постоянная скорость вращения, возможность ее регулировки, а так же если необходима скорость вращения более 3000 оборотов в минуту (это максимум для асинхронных).

Синхронные моторы устанавливаются в электроинструменте, пылесосе, стиральной машине и т. д.

В корпусе синхронного двигателя переменного тока расположены обмотки (3 на рисунке), которые также намотаны и на ротор или якорь (1). Их выводы припаяны к секторам токосъемного кольца или коллектора (5), на которые при помощи графитовых щеток (4) подается напряжение. При чем выводы расположены так, что щетки всегда подают напряжение только на одну пару.

Наиболее частыми поломками коллекторных двигателей является:

  1. Износ щетокили их плохой их контакт из-за ослабления прижимной пружины.
  2. Загрязнение коллектора.Чистите либо спиртом или нулевой наждачной бумагой.
  3. Износ подшипников.

Принцип работы. Вращающий момент в электромоторе создается в результате взаимодействия между током тока якоря и магнитным потоком в обмотке возбуждения. С изменением направления переменного тока будет меняться и направление магнитного потока одновременно в корпусе и якоре, благодаря чему вращение всегда будет в одну сторону.

Регулировка скорости вращения меняется методом изменения величины подаваемого напряжения. В дрелях и пылесосах для этого используется реостат или переменное сопротивление.

Изменение направления вращения происходит также как и у двигателей постоянного тока, о которых Я расскажу в следующей статье.

Самое главное о синхронных двигателях Я постарался изложить, более подробно Вы можете прочитать на них на Википедии.

 

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:

Типы электродвигателей и их применение

Знание различных типов электродвигателей всегда полезно благодаря широкому распространению двигателей от бытовых до промышленных. Если у вас есть система кондиционирования воздуха дома или вы используете воздушный компрессор на промышленном предприятии, вы используете электродвигатели. Таким образом, если вы знаете о различных типах электродвигателей, вы сможете лучше понять систему, которой владеете, и лучше контролировать ее работу.

Здесь, в Linquip, мы предоставили вам удобную платформу, чтобы вы могли найти тип электродвигателя, который вам нужен для вашего применения.Кроме того, в этом посте мы пытаемся демистифицировать различные типы электродвигателей для вашей справки. Итак, следите за обновлениями!

Что такое электродвигатели?

Прежде чем узнать о разных типах электродвигателей, лучше начать с вопроса «что такое электродвигатель»? Что ж, самый короткий ответ заключается в том, что электродвигатель или просто двигатель — это электромеханическое устройство, которое получает электрическую энергию и преобразует ее в движение или механическую энергию.

Изображение из проекта по повышению осведомленности о стандартах устройств

Это движение в основном имеет вращательную форму.Поток электрического тока индуцирует магнитное поле, и в электродвигателе возникает вращательное движение, перпендикулярное направлению тока и магнитного поля.

Применение электродвигателей

Электродвигатели могут использоваться в домашних условиях, например, в электрических приборах, таких как кондиционеры, пылесосы, вентиляторы, кухонные комбайны и т. Д., В которых используется сила вращения электродвигателей в по-своему, или даже в игрушках, таких как игрушечные машинки или модели самолетов с дистанционным управлением или с помощью приложений.

Говоря об электрических моделях транспортных средств, более крупные и сложные версии электродвигателей можно найти в электромобилях и самолетах реальных размеров (ну, эти самолеты все еще изучаются, чтобы стать коммерчески доступными).

И последнее, но не менее важное: некоторые типы электродвигателей широко используются в промышленности, например, промышленные газовые компрессоры, насосы, подъемные транспортные средства, смесители и т. Д.

Способы классификации электродвигателей

Могут использоваться различные типы электродвигателей. классифицируются по-разному.Один из способов классификации основан на их вольерах. У нас есть двигатели с защитой от капель (ODP), подходящие для чистых, сухих и закрытых помещений, усовершенствованной версией которых являются двигатели с защитой от атмосферных воздействий с конфигурацией корпуса WP1 или WP2. У нас также есть полностью закрытые корпуса с вентиляторным охлаждением (TEFC), полностью закрытые надувные кожухи (TEAO), полностью закрытые с принудительной вентиляцией (TEFV) и полностью закрытые без вентиляции (TENV) для различных типов электродвигателей. Существуют также взрывозащищенные (Ex) двигатели, используемые во взрывоопасных зонах с возможностью взрыва из-за присутствия некоторых взрывоопасных жидкостей, пыли и т. Д.в области.

Тем не менее, электродвигатели обычно классифицируют по источнику питания. Существуют двигатели переменного тока или двигатели переменного тока, в которых ток меняет направление с некоторой частотой. Существуют также двигатели постоянного или постоянного тока, которые широко используются в небольших приложениях из-за их легкого регулирования скорости.

Двигатели переменного тока подразделяются на однофазные и трехфазные. Однофазный двигатель может достигать мощности около 3 кВт при питании от однофазного источника питания, что характерно для бытовых и коммерческих приложений.С другой стороны, трехфазный двигатель может производить мощность до 300 кВт. Эти двигатели — идеальный выбор для промышленного применения.

Двигатели переменного тока

Как упоминалось ранее, двигатель переменного тока является одним из типов электродвигателей, в которых используется ток переменного направления. Эти двигатели не так легко регулируются по скорости, как двигатели постоянного тока; однако, с небольшими потерями в мощности, можно использовать двигатели переменного тока с частотно-регулируемыми приводами, чтобы лучше регулировать скорость.

Существует два широко используемых типа двигателей переменного тока и еще один менее распространенный тип:

  • Асинхронные двигатели

Асинхронный или асинхронный двигатель — это механизм, который никогда не работает с синхронной скоростью.Этот двигатель преобразует электрическую энергию в механическую, используя явление электромагнитной индукции. В этих типах электродвигателей магнитное поле вращается в статорах, которые индуцируют ток в роторе, что приводит к вращению двигателя. Поскольку вращение ротора вызывается внешним магнитным полем, эти двигатели возбуждаются извне. Существует два типа асинхронных двигателей в зависимости от конструкции ротора: асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором и асинхронные двигатели с фазной обмоткой.

В синхронных типах электродвигателей происходит прямое приложение магнитного поля к обмоткам ротора, что имеет свои недостатки и преимущества. Такие двигатели с внутренним возбуждением требуют иных требований к защите и управлению, чем асинхронные двигатели.

Существуют также линейные типы электродвигателей, в которых статор и ротор не вращаются, и поэтому они создают линейную силу вместо крутящего момента. Этот тип двигателя обычно используется в раздвижных дверях и приводах.

Асинхронный двигатель

Асинхронный двигатель является одним из типов электродвигателей Elector, которые, вероятно, наиболее широко используются в промышленности. Статор намагничивается из-за его подключения к электросети, затем магнитное поле индуцирует напряжение и, следовательно, ток в обмотках ротора, затем индуцированный ток в роторе создает другое магнитное поле, а затем взаимодействие между этими двумя магнитными полями. создает вращающую силу или крутящий момент, приводящий в движение вал двигателя.

Эти двигатели имеют очень простую конструкцию, прочную конструкцию, низкую цену и простоту обслуживания. Они также имеют широкий диапазон номинальной мощности, как уже было сказано, наиболее широко используемые типы электродвигателей. Тем не менее, регулирование скорости непросто без частотно-регулируемого привода, который заставляет двигатель работать с запаздывающим коэффициентом мощности.

Асинхронный двигатель выпускается двух разных типов: с короткозамкнутым ротором, , асинхронный двигатель с фазным ротором, , асинхронный двигатель с фазным ротором, , как упоминалось ранее.Каждый из этих двигателей также может быть однофазным или трехфазным. Однофазные асинхронные двигатели — менее распространенный тип асинхронных двигателей в промышленности. Сообщается, что трехфазный асинхронный двигатель является одним из типов электродвигателей, которые присвоили себе около 70% доли рынка промышленных асинхронных двигателей.

Двигатель с фазным ротором или электродвигатель с контактным кольцом имеет большее количество витков обмотки, что означает, что он имеет более высокое наведенное напряжение и снижает ток, чем асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором.Они также могли производить больший пусковой крутящий момент. С другой стороны, их сложнее производить из-за добавленного количества компонентов по сравнению с асинхронными двигателями с короткозамкнутым ротором, что значительно увеличивает их удельную стоимость, а также затраты на техническое обслуживание.

  • Короткозамкнутый ротор Асинхронный двигатель состоит из параллельно расположенных токопроводящих шин, закорачиваемых на обоих концах закорачивающими кольцами.
    • Однофазные асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором имеют одну обмотку статора, и всегда есть какое-то другое устройство, запускающее двигатель.Они идеально подходят для приложений, требующих всего несколько лошадиных сил, например, для бытовой техники. До сих пор они были наиболее широко используемыми для бытовой техники.
    • Трехфазные асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором могут работать с высокими требованиями к мощности; их номинальная мощность может варьироваться от очень небольшой до сотен лошадиных сил. Они тоже самозапускаются. Почти 90% трехфазных асинхронных двигателей, используемых в промышленности, таких как насосы, компрессоры и вентиляторы, относятся к типу с короткозамкнутым ротором.

  • Ротор Асинхронный двигатель имеет распределенную обмотку, состоящую из двух слоев. Причина названия в том, что ротор этих типов электродвигателей намотан на столько же полюсов, сколько у статора. Из-за более высокой стоимости двигатели с фазным ротором рассматриваются в ситуациях, когда требуется высокий пусковой момент.
    • Однофазные двигатели с фазным ротором подходят для более высоких номинальных мощностей, чем их аналоги с короткозамкнутым ротором.Они могут довольно комфортно стартовать и могут очень хорошо разгоняться. Некоторые машины, превышающие размеры бытовой техники, могут использовать эти типы электродвигателей, например, в сельском хозяйстве, небольших воздушных компрессорах, горнодобывающей промышленности и т.д. моторы используются в промышленности, но имеют хорошие характеристики своих братьев с короткозамкнутым ротором.

см. Здесь видео о том, как работает асинхронный двигатель.

Синхронные двигатели

В отличие от асинхронных двигателей, синхронные двигатели в основном не самозапускаются, несмотря на некоторые самовозбуждающие конфигурации, которые можно найти для некоторых небольших приложений. Создание магнитного поля ротора для этих типов электродвигателей не зависит от тока, а скорость вращения синхронного двигателя привязана к частоте сети. Другими словами, вращение вала синхронных типов электродвигателей происходит с синхронизацией скорости с частотой питающего тока.

Что делает их интересными для промышленных предприятий с более высокими требованиями к мощности, так это их высокая эффективность преобразования переменного тока в работу и их способность корректировать коэффициент мощности. Это означает, что они могут работать при единичном коэффициенте мощности, что предполагает равную активную мощность нагрузки с полной мощностью цепи.

Синхронные двигатели переменного тока бывают двух типов: без возбуждения и с возбуждением постоянным током. Синхронные электродвигатели без возбуждения подразделяются на три категории: с постоянным магнитом, реактивным сопротивлением и гистерезисом.

Синхронные двигатели без возбуждения

Электродвигатели синхронного типа без возбуждения спроектированы таким образом, чтобы их ротор следовал за синхронизированным вращающимся полем на разных этапах, что создавало бы постоянное поле. Когда ротор синхронных двигателей без возбуждения вращается, он взаимодействует со статором. Взаимодействие между полюсами поля статора и ротором приводит к тому, что ротор становится электромагнитным с северным и южным полюсами. Ротор этих типов электродвигателей обладает высокой удерживающей способностью, что означает, что он обладает высокой способностью удерживать или сопротивляться намагничиванию.

Как уже упоминалось, существует три типа синхронных двигателей без возбуждения, а именно синхронные двигатели с постоянным магнитом, реактивные и гистерезисные синхронные двигатели. Давайте обсудим их далее.

Постоянный магнит

В синхронных типах электродвигателей с постоянными магнитами стальной ротор прикреплен к постоянному магниту, например неодимовому магниту, который обеспечивает непрерывное непрерывное магнитное поле. Это реализуется посредством взаимодействия ротора с вращающимся полем, создаваемым статором, к которому подключен источник переменного тока.Постоянная часть ротора привязана к вращающемуся полю статора, что обеспечивает синхронную скорость вращения ротора. Эта конструкция похожа на бесщеточные двигатели постоянного тока, которые будут рассмотрены позже.

Для запуска этих типов электродвигателей необходим источник переменной частоты, поскольку ротор в этой конструкции представляет собой постоянный магнит, создающий постоянное магнитное поле. Управление скоростью осуществляется с использованием прямого управления крутящим моментом и управления с ориентацией на поле.

Сопротивление

Ротор для реактивных синхронных электродвигателей, не имеющих обмоток, изготовлен из ферромагнитного материала, на котором наведены непостоянные магнитные полюса. Причина названия в том, что он генерирует крутящий момент, используя магнитное сопротивление, то есть которое является мерой сопротивления или сопротивления материала магнитному потоку.

Изображение предоставлено ABB Group

Число полюсов ротора реактивных синхронных двигателей равно числу полюсов статора.Число полюсов всегда четное и обычно равно четырем или шести. Однако количество полюсов ротора меньше количества полюсов статора, чтобы предотвратить колебания крутящего момента. Пульсация крутящего момента — это периодическое увеличение и уменьшение крутящего момента, создаваемого валом двигателя, что не очень хорошо.

Когда ротор статора находится под напряжением, на ротор действует крутящий момент в направлении уменьшения магнитного сопротивления. Этот крутящий момент будет тянуть ближайший к ротору усилие, так что он будет выровнен с полем статора в положение с меньшим сопротивлением.Следовательно, чтобы поддерживать вращение, полюс статора должен постоянно выходить из полюса ротора, вращаясь впереди полюсов ротора.

Гистерезис

В синхронных двигателях с гистерезисом при вращении магнитного поля статора на ротор действует реверсивное магнитное поле. Причина этого явления в том, что цилиндрический ротор этих типов электродвигателей изготовлен из высококоэрцитивного материала. Это означает, что как только ротор намагничен в каком-то направлении, вы не сможете легко изменить его направление, не применяя большое обратное магнитное поле.

Изображение от Elprocus

Обратное магнитное поле, испытываемое каждым небольшим объемом ротора из-за вращения магнитного поля статора, будет продолжаться до тех пор, пока не будет достигнута синхронная скорость. Это дает нам преимущество синхронных двигателей с гистерезисом, которые могут создавать постоянный крутящий момент до достижения синхронной скорости без пульсаций крутящего момента. Еще один момент, связанный с этими типами двигателей, заключается в том, что, несмотря на то, что обычно имеется короткозамкнутая обмотка для запуска двигателя, двигатель может запускаться самостоятельно из-за того, что движение ротора зависит только от фазовой задержки между статором и магнитным ротором. поля.

Синхронные двигатели с возбуждением постоянным током

Ротор этих типов электродвигателей возбуждается с помощью внешнего источника постоянного тока, который создает магнитный поток, необходимый для приведения ротора в движение. Это можно сделать с помощью отдельного источника постоянного тока или источника, напрямую подключенного к валу двигателя.

Вы можете посмотреть видео здесь, чтобы увидеть, как работают синхронные двигатели.

Линейные

Линейные двигатели — это один из типов электродвигателей переменного тока, создающих линейную силу вместо крутящего момента.Они похожи на те, что уже обсуждались ранее, за исключением того, что их роторы и статоры развернуты. Они широко используются в таких приложениях, как электропоезда, приводы, используемые в раздвижных дверях и т. Д.

Это видео покажет вам, как работают такие двигатели.

Двигатели постоянного тока

В электродвигателях постоянного тока электрическая энергия постоянного тока преобразуется в механическую. Двигатели постоянного тока могут быть с самовозбуждением или с независимым возбуждением. Однако двигатели постоянного тока с самовозбуждением, вероятно, более интересны, если вы можете использовать их в своих приложениях.

Двигатели постоянного тока

также можно классифицировать в зависимости от того, являются ли они щеточными двигателями постоянного тока (BDC) или бесщеточными двигателями постоянного тока (BLDC). Щеточные двигатели постоянного тока дешевы и просты в разработке и производстве; однако двигатели BLDC сложны и дороги. В целом, небольшие и малочувствительные приложения, такие как электроприборы и автомобильные электрические стеклоподъемники и сиденья, могут использовать двигатели BDC, тогда как такие приложения, как HVAC и охлаждение, автомобильные электродвигатели и другие подобные промышленные системы, будут работать с BLDC.

Щеточный DC

Щеточные электродвигатели постоянного тока имеют внутреннюю коммутацию, что означает, что крутящий момент создается непосредственно из мощности постоянного тока, подаваемой с помощью стационарных постоянных магнитов или электромагнитов и вращающихся электромагнитов.

Достаточно недорогие и очень надежные. Вы можете легко контролировать их скорость, используя простую двухпроводную систему, хотя есть некоторые конструкции с фиксированной скоростью, для которых нет управления скоростью.

В щеточных двигателях постоянного тока также можно найти некоторые недостатки, такие как необходимость периодического обслуживания, обусловленного специально щетками, и малый срок службы для высокоточных работ, для которых высоки крутящий момент или скорость. Другой важной проблемой является их ограниченная скорость из-за щеток и генерации электромагнитных помех (EMI) из-за искрения щеток.

Изображение с двигателя ZGC
Шунтирующая обмотка

Катушки возбуждения или обмотки электродвигателей постоянного тока с шунтирующей обмоткой и щеткой подключены параллельно якорю; отсюда и название этих типов электродвигателей. В этой конфигурации обмоток подаваемый ток будет распределяться между шунтирующим якорем и обмотками возбуждения. С двигателями BDC с параллельной обмоткой регулировать скорость очень просто.

Когда нагрузка применяется к электродвигателям постоянного тока с шунтирующей обмоткой и щеточным электродам, скорость имеет тенденцию к снижению, но в этой ситуации сетевое напряжение будет увеличиваться.Когда сетевое напряжение увеличивается, ток якоря увеличивается, а это означает, что будет генерироваться некоторый дополнительный крутящий момент, который компенсирует снижение скорости из-за приложения нагрузки, что делает эти типы электродвигателей устройствами с постоянной скоростью.

Все это означает, что вы, вероятно, захотите рассмотреть такой двигатель, если бы у вас был низкий пусковой крутящий момент, а также хорошее регулирование скорости.

Последовательная обмотка

Если вместо параллельного соединения обмоток якоря и возбуждения последовательно, а не параллельно, то получится щеточный электродвигатель постоянного тока с последовательной обмоткой.Понятно, что ток в обмотках возбуждения и якоря для этой конструкции будет одинаковым. Им потребуется значительный ток, но крутящий момент, который они создают, очень высок, особенно при запуске.

Однако эта конструкция не очень хороша с регулированием скорости. Причина в том, что, несмотря на повышенное напряжение из-за нагрузки, двигатель будет увеличивать ток для нарастания, но магнитное поле в конечном итоге станет насыщенным, что означает, что магнитный поток между якорем и статором не будет расти достаточно быстро, что означает недостаточный крутящий момент. будет сгенерирован, чтобы вернуть скорость к предыдущим условиям.

Можно сказать, что вы могли бы рассмотреть типы электродвигателей, когда вам нужен высокий пусковой крутящий момент, но не слишком заботитесь о регулировании скорости.

Составная обмотка

Что делать, если вам нужен НМТ с высоким пусковым моментом, а также с хорошим контролем скорости? Что ж, для этого тоже есть решение: щеточные электродвигатели постоянного тока с составной обмоткой. Двигатели с комбинированной обмоткой — это «гибрид» двигателей постоянного тока с шунтирующей обмоткой и щеточных двигателей с последовательной обмоткой. В этих типах электродвигателей имеется обмотка возбуждения, включенная последовательно с обмоткой якоря, и еще одна обмотка возбуждения, шунтирующая с обмоткой якоря.

Существует конфигурация с коротким шунтом и конфигурация с длинным шунтом для двигателей BDC с комбинированной обмоткой. Если бы поле шунта было только параллельно якорю, это была бы конфигурация короткого шунта, но если бы поле шунта было параллельно ряду якоря и последовательному полю, это был бы BDF с составной обмоткой с длинным шунтом.

У вас может быть полярность шунтирующего поля, совпадающая с полярностью последовательного поля, что создает кумулятивную составную обмотку BDC. Это двигатель с высоким пусковым моментом и хорошей регулировкой скорости.У вас также может быть полярность шунтирующего поля, противоположная последовательному полю, что делает дифференциальный двигатель с составной обмоткой.

Постоянный магнит

В щеточном двигателе постоянного тока с постоянными магнитами якорь окружен постоянными магнитами, прикрепленными к внутренней поверхности цилиндрического статора этих типов электродвигателей. Магниты установлены таким образом, чтобы противоположные полюса соседних магнитов были обращены к якорю. Якорь, который является проводником с током, поэтому будет испытывать механическую силу, действующую на него со стороны магнитного поля этой системы постоянных магнитов, и будет вращаться в его направлении.

Серводвигатель

Серводвигатели на самом деле могут не относиться к одному из типов электродвигателей и, вероятно, представляют собой отдельную категорию, но, поскольку в самых простых небольших из них используются двигатели с постоянным магнитом BDC вместе с системой управления с обратной связью, мы решили упомяните их и здесь. Серводвигатели — это механические устройства или приводы, которые очень удобны, когда дело доходит до точного управления положением, скоростью или ускорением. Они состоят из двигателя постоянного тока, датчика положения и контроллера.

Бесщеточный DC

Вы, наверное, заметили, что щетки и их взаимодействие с механическим коммутатором двигателей BDC являются причиной появления бесщеточных электродвигателей постоянного тока. Что ж, щетки изнашиваются и требуют обслуживания и замены, а щетки создают искры, которые опасны для мест, где есть вероятность взрыва.

Бесщеточные двигатели постоянного тока коммутируются электронно, что обеспечивает им более длительный срок службы, лучшие характеристики скорости и крутящего момента, высокую эффективность, лучший динамический отклик и более высокие изменения скорости, а также бесшумную работу.

Эти типы электродвигателей могут использоваться как для переменных нагрузок, так и для приложений с фиксированной нагрузкой, а также для приложений позиционирования, и они набирают популярность на рынке.

Видео, в котором сравниваются щеточные двигатели постоянного тока с бесщеточными двигателями постоянного тока, и критерии выбора между ними см. Здесь.

Заключение

Таким образом, речь шла о типах электродвигателей. Мы попытались представить простое руководство по этим типам двигателей. В настоящее время существуют разные и гибкие.Назначение двигателя — всякий раз, когда «требуется управление движением», это лучший выбор. Двигатель должен поддерживать использование и общее функционирование системы. Это отличный шанс, если вам нужно больше узнать о типах электродвигателей, не стесняйтесь зарегистрироваться в Linquip. Наши специалисты будут рады получить ваши вопросы и с энтузиазмом на них ответить.

Терминология по электрическому двигателю-генератору, Терминология силовой электроники, Терминология магнитного подшипника, Терминология маховика, Терминология органического цикла Ренкина

Терминология по электрическому двигателю-генератору

Двигатель PMSM : Бесщеточный электродвигатель переменного тока, похожий на бесщеточный электродвигатель постоянного тока, в котором магнитное поле ротора создается постоянными магнитами, а не электромагнитами.Однако обмотки статора бесщеточных двигателей переменного тока представляют собой обмотки с синусоидальным распределением, в то время как обмотки бесщеточного двигателя постоянного тока представляют собой обмотки явного поля.

Прямой привод : приводы, которые передают мощность в приложение напрямую, без шестерен или других средств передачи энергии.

КПД (двигатель) : отношение выходной мощности к входной (эффективность преобразования энергии).

КПД (система) : общий КПД двигателя, органов управления, электрических кабелей, трансмиссии и приводного оборудования.Это определяется путем умножения КПД отдельных компонентов.

Плотность мощности : отношение мощности к массе двигателя.

Постоянная крутящего момента : Скорость увеличения крутящего момента относительно тока.

Обратная ЭДС (BEMF) : напряжение, генерируемое при вращении двигателя с постоянными магнитами. Это пропорционально скорости двигателя и присутствует всякий раз, когда ротор вращается.

Неодимовый магнит : Тип постоянного магнита с неодимом в структуре материала (NdB Fe).

Самариевый магнит : Тип постоянного магнита с самарий-кобальтом (SmCo) в структуре материала.

Температура Кюри : характерное свойство ферромагнитного материала, часто используемое в качестве точки отсчета для оценки возможностей магнита.

Ток размагничивания : Ток, при котором магниты двигателя начинают размагничивать.

Потери в сердечнике : Потери на гистерезис материала сердечника и потери на вихревые токи. Сердечник — это магнитная сталь, вокруг которой построены обмотки двигателя.

Вихревой ток : Локальные циркулирующие токи, индуцируемые в любом материале переменным магнитным потоком, вызывающие потери и нагрев.

Плотность потока : Плотность магнитного поля в любой точке пространства.

Магнитный поток : мера величины магнетизма с учетом силы и степени магнитного поля.

Важность : изменение индуктивности на клеммах двигателя в зависимости от положения ротора. Также называется яркостью индуктивности или магнитной яркостью.

Проницаемость : мера того, насколько легко магнитное поле проходит через материал.

Насыщение : нелинейное свойство, при котором становится все труднее проводить дополнительный магнитный поток через материал.

Резольвер : устройство электромагнитной обратной связи, которое преобразует угловое положение вала в аналоговые сигналы.

Терминология силовой электроники

AC (переменный ток) : общедоступная электроэнергия, вырабатываемая генератором переменного тока и распределяемая в одно- или трехфазной форме. Переменный ток меняет направление своего потока во времени (циклы).

Температура окружающей среды : Температура окружающей среды.

Ампер (А) : Стандартная единица измерения электрического тока. Ток, создаваемый электродвижущей силой в один вольт в цепи, имеющей сопротивление в один Ом, равен одному амперу.

Обратная ЭДС : Электродвижущая сила, возникающая при прохождении проводника через магнитное поле. В двигателе он генерируется каждый раз, когда якорь движется в поле, независимо от того, находится двигатель под напряжением или нет. Термин «обратная» или «противодействующая» ЭДС относится к полярности напряжения и направлению тока, противоположному напряжению и току питания двигателя, находящегося под напряжением. Для получения дополнительной информации о противо-ЭДС щелкните здесь.

Константа обратной ЭДС (В / об / мин) : Константа, соответствующая соотношению между наведенным напряжением в роторе и скоростью вращения.В бесщеточных двигателях постоянная обратной ЭДС — это постоянная, соответствующая соотношению между наведенным напряжением в фазах двигателя и скоростью вращения.

Мостовой выпрямитель (диод) : Диодный мостовой выпрямитель — это неуправляемый двухполупериодный выпрямитель, который вырабатывает постоянное напряжение на выходе при питании от переменного напряжения на входе. Для получения подробной информации о мостовом диоде щелкните здесь.

Емкость : Единицей измерения емкости конденсатора является фарад, как мера электрического накопительного потенциала, но типичные значения выражаются в микрофарадах.

Конденсатор : Устройство, накапливающее электрическую энергию.

Замкнутый контур : Описывает систему, в которой измеренное выходное значение сравнивается с желаемым входным значением и соответствующим образом корректируется (например, система серводвигателя).

Контроллер : Используется для описания совокупной группы электроники, которая управляет электрическим устройством (например, двигателем, приводом, индексатором и т. Д.).

Преобразователь : процесс преобразования переменного тока в постоянный или постоянного в переменный или из постоянного в постоянный.Термин «преобразователь» может также относиться к процессу преобразования переменного тока в постоянный в переменный (например, преобразователь частоты). «Преобразователь частоты», такой как преобразователь частоты, состоит из выпрямителя, промежуточной цепи постоянного тока, инвертора и блока управления.

Ток : поток электронов через проводящий материал. Традиционно считается, что ток течет от положительного к отрицательному потенциалу. Однако на самом деле электроны текут в противоположном направлении.Единица измерения — ампер.

Прямое управление крутящим моментом : Метод использования схемы регулирования тока для регулирования крутящего момента вместо скорости.

Привод : (Также называется приводом с регулируемой скоростью) Электронное устройство, которое может управлять скоростью, крутящим моментом, мощностью и направлением двигателя переменного или постоянного тока.

Вихревые токи : Локализованные токи, индуцируемые в проводящем материале изменяющимся магнитным полем.Эти токи превращаются в потери (тепло), и их минимизация является важным фактором при проектировании двигателя.

КПД : отношение выходной мощности к входной, выраженное в процентах. В двигателях это отношение механической выходной мощности к входной электрической, указываемое в процентах, то есть эффективность, с которой двигатель преобразует электрическую энергию в механическую.

EMF : обычно используемое сокращение электродвижущей силы в конструкции двигателя, которое является другим термином для обозначения напряжения или разности потенциалов.

Обратная связь : Элемент системы управления, который обеспечивает фактический рабочий сигнал для сравнения с уставкой, чтобы установить сигнал ошибки, используемый схемой регулятора.

Ослабление поля : Действие по ослаблению напряженности магнитного поля во вращающейся машине и, таким образом, уменьшению производимой обратной ЭДС. Следовательно, скорость, с которой машина может работать, может быть увеличена.

Фильтр : устройство, которое пропускает сигналы в желаемом частотном диапазоне и ослабляет все остальные.

Частота : Частота — это количество повторений повторяющегося события в единицу времени. Типичная единица измерения частоты — герц (Гц). Один Гц определяется как один цикл в секунду. Стандартная частота, используемая энергосистемами Северной Америки, составляет 60 Гц. Большая часть остального мира использует мощность 50 Гц.

Индуктивность : Индуктивность — это отношение напряжения к скорости изменения тока. Единица измерения индуктивности — Генри (H).

Индуктор : Индуктор — это пассивный электрический компонент, который сопротивляется изменениям электрического тока, проходящего через него, создавая изменяющееся во времени магнитное поле внутри своего сердечника. Изменяющееся магнитное поле индуцирует в проводнике напряжение, которое противодействует изменению тока, создавшего его.

Инвертор : Обычно описывает электронное устройство, которое преобразует постоянное напряжение в переменное.

Пластины : Стальная часть трансформатора или сердечника статора двигателя представляет собой серию тонких пластин (листов), которые уложены друг на друга и скреплены вместе с помощью планок, заклепок или сварных швов.Для уменьшения потерь на вихревые токи вместо цельного куска используются ламинации.

Открытый контур : Система управления без обратной связи.

Мощность : работа, выполненная за единицу времени. Обычно измеряется в лошадиных силах или ваттах.

Коэффициент мощности : Коэффициент мощности — это отношение реальной мощности (Вт) к полной мощности (ВА). В неискаженных системах переменного тока это также измерение разности фаз между напряжением и током.Он представлен косинусом угла этой разности фаз.

PWM : Широтно-импульсная модуляция. Аббревиатура, описывающая технику управления в режиме переключения, используемую в приводах для управления напряжением и током двигателя. Этот метод управления используется в отличие от линейного или ступенчатого управления волной и предлагает преимущества, заключающиеся в значительном повышении эффективности.

Выпрямитель : устройство, преобразующее переменный ток в постоянный.

Сопротивление : Характеристики магнитного поля, которое сопротивляется потоку магнитных силовых линий через него.

Сопротивление : это мера сопротивления току, протекающему через данную среду [Ом]. Вещества с высоким сопротивлением называются изоляторами, а вещества с низким сопротивлением — проводниками. Те, что находятся между ними, известны как полупроводники. Единица измерения — Ом.

Резистор : Устройство, которое препятствует прохождению электрического тока с целью работы, защиты или управления.Есть два типа резисторов — фиксированные и переменные. Постоянный резистор имеет фиксированное значение Ом, в то время как переменный резистор регулируется.

Разрешение : наименьшее различимое приращение, на которое можно разделить величину (например, положение или скорость вала). Для энкодеров это количество уникальных электрически идентифицированных положений, возникающих при вращении первичного вала на 360 градусов.

RMS Current : Среднеквадратичный ток.Среднеквадратичное значение (RMS) относится к наиболее распространенному математическому методу определения эффективного напряжения или тока волны переменного тока. В приложении с прерывистым рабочим циклом среднеквадратичный ток равен значению установившегося тока, который в течение длительного периода времени вызывает эквивалентный резистивный нагрев.

Постоянная скорости : Обратная величина обратной ЭДС. См. Постоянная обратной ЭДС.

Диапазон скоростей : Минимум и максимум, при которых электрическая машина должна безопасно работать в условиях нагрузки с постоянным или переменным крутящим моментом.

Регулирование скорости : В системах привода с регулируемой скоростью регулирование скорости измеряет способность двигателя и регулятора поддерживать постоянную заданную скорость, несмотря на изменения нагрузки от нуля до 100%. Выражается в процентах от номинальной скорости полной нагрузки приводной системы.

Преобразователь : устройство, преобразующее одну форму энергии в другую (например, механическую в электрическую). Кроме того, устройство, которое приводится в действие сигналами от одной или нескольких систем или носителей, может подавать соответствующие сигналы в одну или несколько других систем или носителей.

Транзистор : твердотельное трехполюсное устройство, которое позволяет усиление сигналов и может использоваться для переключения и управления.

Полный коэффициент гармонических искажений (THD) : измерение присутствующих гармонических искажений, которое определяется как отношение суммы мощностей всех гармонических составляющих к мощности основной частоты. Для получения подробной информации о полном гармоническом искажении щелкните здесь.

Напряжение : Сила, которая заставляет ток течь в электрической цепи.Единица измерения — Вольт. 1. Вольт определяется как разность электрических потенциалов между двумя точками проводника, по которому проходит постоянный ток в один ампер, когда мощность, рассеиваемая между этими точками, составляет один ватт.

Вт : количество энергии, необходимое для поддержания тока в один ампер при давлении в один вольт, когда они находятся в фазе друг с другом.

Работа : Сила, перемещающая объект на расстояние.Работа = сила x пройденное расстояние.

Терминология магнитного подшипника

Магнитный подшипник : Тип подшипника, особенно для вращающихся валов, который использует электромагнитные силы для поддержки вала без механического контакта.

Активный магнитный подшипник (AMB) : Тип магнитного подшипника, в котором бесконтактная поддержка вала достигается за счет использования управления с обратной связью. В таких подшипниках используются силы притяжения, когда по крайней мере часть магнитной силы создается активно управляемыми электромагнитами.AMB включает в себя магнитный привод, датчик положения и контроллер магнитных подшипников (MBC) с устройством управления, усилители мощности и источник питания. Большинство промышленных и коммерческих магнитных подшипников относятся к этому типу.

Пассивный магнитный подшипник : Тип магнитного подшипника, не требующий активного управления. Несмотря на то, что существует большое количество пассивных магнитных подшипников, они не нашли значительного коммерческого применения из-за низкой жесткости и низкой плотности силы на единицу площади поверхности.

Электромагнитный (EM) смещенный магнитный подшипник : Тип AMB, в котором магнитное поле состоит из двух компонентов — постоянного поля смещения и переменного управляющего поля, при этом магнитное поле смещения создается электрическим током в катушке. Основная цель смещения — линеаризовать зависимость приложенной силы от тока катушки привода. Практически все коммерческие магнитные подшипники представляют собой AMB с электромагнитным смещением или AMB с постоянным магнитом (PM) (см. Ниже).

Постоянный магнит (PM) смещенный магнитный подшипник : Тип AMB, в котором магнитное поле состоит из двух компонентов — постоянного поля смещения и переменного управляющего поля, при этом магнитное поле смещения создается постоянным магнитом (PM). Как и в случае с EM Bias AMB (см. Выше), основной целью смещения является линеаризация зависимости приложенной силы от тока катушки привода. Все коммерческие AMB являются либо AMB, ориентированными на EM, либо AMB, ориентированными на PM. Для получения дополнительной информации об активных магнитных подшипниках со смещением PM щелкните здесь.

Радиальный магнитный подшипник : Магнитный подшипник, в котором магнитные силы создают радиальную опору для вала по двум ортогональным осям.

Осевой магнитный подшипник (или упорный подшипник) : Магнитный подшипник, в котором магнитные силы создают осевую опору для вала.

Комбинированный радиальный и осевой магнитный подшипник (или комбинированный подшипник) : Магнитный подшипник, в котором магнитные силы обеспечивают осевую и радиальную поддержку вала.Для получения подробной информации о комбинированных подшипниках щелкните здесь.

Контроллер магнитного подшипника (MBC) : Электронное оборудование со всеми компонентами, необходимыми для работы системы AMB. MBC включает в себя источники электропитания, усилители мощности и аналоговые и / или цифровые компоненты обработки управления. Все современные MBC теперь используют цифровое управление, поскольку это обеспечивает максимальную гибкость для использования с широким спектром машин, но также обеспечивает широкий спектр возможностей ввода в эксплуатацию, диагностики и мониторинга.Для получения дополнительной информации о контроллере магнитного подшипника щелкните здесь.

Привод магнитного подшипника (или просто «Привод») : Устройство, способное создавать магнитные силы в магнитном подшипнике.

Датчик положения магнитного подшипника (или просто «датчик положения») : устройство, способное определять смещение (положение) вала с широким диапазоном частот. В AMB информация от датчиков положения используется MBC для управления токами катушки исполнительного механизма и, следовательно, магнитной силой на валу.Чаще всего датчик положения включает в себя головку датчика (преобразователь) в машине рядом с магнитным приводом и электроникой привода / демодуляции в MBC. Для получения подробной информации о датчиках положения щелкните здесь.

Датчик скорости с магнитным подшипником (или просто «Датчик скорости») : Датчик скорости — это устройство, способное измерять скорость вращения вала вокруг его оси вращения. Информация о скорости вала используется MBC для игнорирования синхронной составляющей изменений положения вала, что позволяет валу вращаться вокруг своего центра масс.Эта особенность сводит к минимуму передачу вибрации вала из-за дисбаланса на корпус машины и снижает нагрузку на магнитные подшипники.

Система магнитных подшипников : Приводы, датчики положения, датчики скорости и контроллер магнитных подшипников вместе образуют полную систему управления, называемую системой магнитных подшипников или системой AMB, для управления положением вала в воздушном зазоре. Как правило, система магнитных подшипников имеет пять осей управления: четыре радиальные оси для управления поступательным движением и вращением в двух ортогональных плоскостях и одну осевую ось для управления поступательным перемещением в осевом или осевом направлении.Для получения подробной информации о том, как эта система работает для управления положением вала, щелкните здесь.

Опорный подшипник (также вспомогательный подшипник или подшипник приземления) : Механические подшипники, такие как шарикоподшипники или стопорные кольца, используемые для поддержки вала и защиты компонентов от повреждений в случае отключения электроэнергии, временного перегрузка магнитного подшипника или отказ какого-либо компонента системы AMB. Для получения подробной информации о опорных подшипниках щелкните здесь.

Левитация : Поддержка тела (ротора) в магнитном поле. Когда AMB активируется и управляет ротором в желаемое положение (заданное значение) с помощью магнитных сил, говорят, что ротор левитирует.

Магнитный центр AMB : Расположение в AMB, обычно около геометрического центра, где магнитные силы притяжения уравновешены во всех направлениях, и на вал с центром в этом положении отсутствует результирующая сила.

Отрицательная жесткость магнитного подшипника (или просто «отрицательная жесткость») : Жесткость положения привода из-за потока смещения в номинальном положении ротора без внешней нагрузки в AMB с электромагнитным или постоянным смещением. В обычной системе пружина / масса смещение массы из положения равновесия приводит к возникновению силы пружины, которая толкает массу обратно к равновесию — это положительная жесткость. В смещенном AMB без управления смещение массы (вала) из квазиравновесного положения в магнитном центре приводит к возникновению силы, которая отталкивает вал дальше от центра — это отрицательная жесткость.Из-за отрицательной жесткости AMB нестабильны без управления с обратной связью.

Типы электродвигателей — Thomson Lamination Company, Inc.

Электродвигатели

можно найти во многих сферах применения: от обычных предметов домашнего обихода до различных видов транспорта и даже передовых аэрокосмических приложений. Здесь мы делимся руководством, которое поможет вам лучше понять доступные варианты.

Электродвигатели и генераторы

Электродвигатели и генераторы представляют собой электромагнитные устройства с обмоткой якоря или ротором, который вращается внутри обмотки возбуждения или статора; однако у них противоположные функции.Генераторы преобразуют механическую энергию в электрическую, а двигатели преобразуют электрическую энергию в механическую.

Два типа электродвигателей

Обмотка возбуждения в электродвигателях обеспечивает электрический ток для создания фиксированного магнитного поля, которое обмотка якоря использует для создания крутящего момента на валу двигателя. Различия между разными типами электродвигателей связаны с их уникальной работой, напряжением и требованиями к применению. Существует как минимум дюжина различных типов электродвигателей, но есть две основные классификации: переменного тока (AC) или постоянного тока (DC).То, как обмотки в двигателях переменного и постоянного тока взаимодействуют друг с другом для создания механической силы, создает дополнительные различия в каждой из этих классификаций.

Двигатели постоянного тока

Матовые двигатели

Щеточные двигатели состоят из четырех основных компонентов:

  • Статор
  • Ротор или якорь
  • Кисти
  • Коммутатор

Существует четыре основных типа щеточных двигателей, в том числе:

  • Двигатели серии. Статор включен последовательно или идентичен ротору, поэтому их токи возбуждения идентичны. Характеристики: используется в кранах и лебедках, большой крутящий момент на низкой скорости, ограниченный крутящий момент на высокой скорости.
  • Параллельные двигатели. Катушка возбуждения параллельна (шунтируется) ротору, благодаря чему ток двигателя равен сумме двух токов. Характеристики: используется в промышленности и автомобилестроении, отличное управление скоростью, высокий / постоянный крутящий момент на низких скоростях.
  • Кумулятивные составные двигатели. Этот тип сочетает в себе аспекты как последовательного, так и закрытого типов, делая ток двигателя равным сумме как последовательных, так и шунтирующих токов поля. Характеристики: используется в промышленности и автомобилестроении, объединяет преимущества как серийных, так и параллельных двигателей.
  • Двигатели PMDC (постоянный магнит). Самый распространенный тип щеточных электродвигателей, электродвигатели с постоянным постоянным током, в которых для создания поля статора используются постоянные магниты. Характеристики: используется в коммерческом производстве игрушек и бытовой техники, дешевле в производстве, хороший крутящий момент на нижнем конце, ограниченный крутящий момент на верхнем конце.
Бесщеточный

Двигатели категории бесколлекторных не имеют коллектора и щеток. Вместо этого ротор представляет собой постоянный магнит, а катушки находятся на статоре. Вместо того, чтобы управлять магнитными полями на роторе, бесщеточные двигатели управляют магнитными полями статора, регулируя величину и направление тока в катушках. Одним из основных преимуществ бесщеточных двигателей является их эффективность, которая позволяет лучше контролировать и производить крутящий момент в более компактной сборке.

Двигатели переменного тока

Двигатели, относящиеся к классификации двигателей переменного тока, бывают синхронными или асинхронными, в первую очередь различаются скоростью ротора относительно скорости статора. Скорость ротора относительно статора в синхронном двигателе равна, но скорость ротора меньше, чем его синхронная скорость в асинхронном двигателе. Кроме того, синхронные двигатели имеют нулевое скольжение и требуют дополнительного источника питания, в то время как асинхронные или асинхронные двигатели имеют скольжение и не требуют вторичного источника питания.

Синхронный двигатель

Синхронный двигатель — это машина с двойным возбуждением, то есть он имеет два электрических входа. В обычном трехфазном синхронном двигателе один вход, обычно трехфазный переменный ток, питает обмотку статора для создания трехфазного вращающегося магнитного потока. Питание ротора обычно осуществляется постоянным током, который возбуждает или запускает ротор. Как только поле ротора сцепляется с полем статора, двигатель становится синхронным.

Асинхронный (индукционный)

В отличие от синхронных двигателей, асинхронные двигатели позволяют запускать асинхронные двигатели, подавая питание на статор без подачи питания на ротор.Асинхронные двигатели имеют конструкцию с возбуждением или с короткозамкнутым ротором. Некоторые примеры асинхронных асинхронных двигателей включают:

  • Индукционные двигатели с конденсаторным пуском. Это однофазный двигатель с ротором и двумя обмотками статора, запускаемый конденсатором. Их использование включает компрессоры и насосы в холодильниках и системах переменного тока с частым запуском и остановом.
  • Асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором. Трехфазный источник питания создает магнитное поле в обмотке статора в этом двигателе, который включает в себя ротор с короткозамкнутым ротором, сделанный из листовой стали с высокой проводимостью.Это недорогие, низкие эксплуатационные расходы и высокоэффективные двигатели, используемые в центробежных насосах, промышленных приводах, больших нагнетателях и вентиляторах, станках, токарных станках и другом токарном оборудовании.
  • Двигатели с двойным короткозамкнутым ротором. Эти двигатели решают проблемы с низким пусковым крутящим моментом в двигателях с короткозамкнутым ротором. Их конструкция уравновешивает отношение реактивного сопротивления к сопротивлению между внешней и внутренней клеткой, увеличивая пусковой крутящий момент при сохранении общей эффективности.

Щелкните, чтобы развернуть

Идентификация электродвигателя

Выбор двигателя, наиболее подходящего для конкретного применения, зависит от четырех характеристик:

  • Мощность и скорость
  • Рама двигателя
  • Требования к напряжению
  • Корпуса и монтажные позиции

Металлическая табличка, прикрепленная к двигателю, содержит важную информацию, относящуюся к этим характеристикам, за исключением информации о корпусе.

Номинальная мощность и скорость электродвигателя

И номинальная мощность, и номинальная частота вращения (об / мин) должны соответствовать требованиям к нагрузке для установленного приложения. Двигатели бывают разных категорий мощности, в том числе: дробные двигатели (от 1/20 до 1 л.с.), встроенные двигатели (от 1 до 400 л.с.) и большие двигатели (от 100 до 50 000 л.с.). Номинальные обороты включают 3600 об / мин (2 полюса), 1800 об / мин (4 полюса) и 1200 об / мин (6 полюсов).

Рама электродвигателя

Размер рамы двигателя не указывает на его рабочие характеристики, особенно на номинальную мощность в лошадиных силах.Национальная ассоциация производителей электрооборудования (NEMA) разработала номера корпусов, соответствующие монтажным размерам, с их цифрами, относящимися к их размеру «D» или расстоянию от центра вала до центра нижней части крепления. Как правило, двухзначные метки предназначены для дробных двигателей, но в них можно встроить двигатели большей мощности.

Требования к напряжению

Напряжение, частота и фаза — все это часть требований к напряжению. В большинстве случаев в Северной Америке и Европе трехфазные двигатели оснащены дисплеями с двойным напряжением, например 230/460.Стандартная рабочая частота для большинства электродвигателей составляет 60 Гц, хотя в Европе распространены двигатели с частотой 50 Гц. Это изменение в герцах указывает на то, что двигатель будет работать со скоростью 5/6 от нормальной скорости вращения. Фаза — это последний бит информации, включенный в требования к напряжению двигателя, указывающий тип требуемого источника питания, например трехфазный, однофазный и постоянный ток.

Корпуса и монтажные позиции

Информация о корпусе зависит от среды, в которой установлен двигатель.Есть две основные категории корпусов — двигатели открытого типа и двигатели закрытого типа.

Открытые двигатели

Открытые двигатели применяются в относительно чистых и сухих помещениях, что важно, поскольку открытые кожухи двигателей обеспечивают циркуляцию воздуха через обмотки.

Закрытые двигатели

Эти типы не допускают свободного воздухообмена между внешней и внутренней частью двигателя. Различия в герметичности корпуса и характеристиках охлаждения дополнительно различают двигатели закрытого типа, в том числе:

  • Полностью закрытый вентилятор с охлаждением (TEFC)
  • Полностью закрытые, невентилируемые (TENV)
  • Полностью закрытый воздуховод (TEAO)
  • Полностью закрытая промывка (TEWD)
  • Взрывозащищенные корпуса (EXPL)
  • Опасная зона (HAZ)

Найдите электродвигатель, наиболее подходящий для вашего применения

Thomson Lamination Company — ведущий производитель штампованных компонентов для ламинирования двигателей, способный производить большие партии пластин ротора и статора из металлов с высокой проводимостью.

Ознакомьтесь с нашими возможностями по производству ламинации или свяжитесь с нами, чтобы узнать больше о наших решениях для ламинирования с электродвигателем.

Типы электродвигателей

Электродвигатели теперь более разнообразны и адаптируемы, чем когда-либо прежде. При планировании системы управления движением чрезвычайно важен выбор двигателя. Двигатель должен соответствовать назначению и общим рабочим характеристикам системы. К счастью, существует конструкция двигателя, подходящая для любых мыслимых целей.

К наиболее распространенным электродвигателям, используемым сегодня, относятся:

Бесщеточные двигатели переменного тока

Бесщеточные двигатели переменного тока

являются одними из самых популярных в управлении движением.Они используют индукцию вращающегося магнитного поля, генерируемого в статоре, для вращения как статора, так и ротора с синхронной скоростью. Для работы они полагаются на постоянные электромагниты.

Щеточные двигатели постоянного тока

В щеточном двигателе постоянного тока ориентация щетки на статоре определяет ток. В некоторых моделях решающее значение имеет ориентация щетки относительно сегментов стержня ротора. Коммутатор особенно важен в любой конструкции щеточного двигателя постоянного тока.

Бесщеточные двигатели постоянного тока

Бесщеточные двигатели постоянного тока

были впервые разработаны для достижения более высоких характеристик в меньшем пространстве, чем щеточные двигатели постоянного тока, и они меньше, чем сопоставимые модели переменного тока.Встроенный контроллер используется для облегчения работы при отсутствии контактного кольца или коммутатора.

Прямой привод

Прямой привод — это высокоэффективная технология с низким уровнем износа, которая заменяет обычные серводвигатели и сопутствующие им трансмиссии. Эти двигатели не только намного проще обслуживать в течение длительного периода времени, но и ускоряются быстрее.

Линейные двигатели

Эти электродвигатели имеют развернутый статор и двигатель, создающий линейную силу по длине устройства.В отличие от цилиндрических моделей, они имеют плоскую активную часть с двумя торцами. Как правило, они быстрее и точнее вращающихся двигателей.

Серводвигатели

Серводвигатель — это любой двигатель, соединенный с датчиком обратной связи для облегчения позиционирования; Таким образом, серводвигатели являются основой робототехники. Используются как поворотные, так и поступательные приводы. Недорогие щеточные двигатели постоянного тока широко распространены, но их заменяют бесщеточные двигатели переменного тока для высокопроизводительных приложений.

Шаговые двигатели

В шаговых двигателях

используется внутренний ротор, управляемый электроникой с помощью внешних магнитов.Ротор может быть выполнен на постоянных магнитах или из мягкого металла. Когда обмотки находятся под напряжением, зубья ротора выравниваются по магнитному полю. Это позволяет им перемещаться от точки к точке с фиксированным шагом.

Перед тем, как начать работу над какой-либо новой системой, тщательно подумайте о конкурирующих свойствах различных двигателей. Выбор правильного двигателя позволяет лучше начать любой проект.

Готовы узнать больше? Ознакомьтесь с курсом «Основы проектирования электродвигателей», предлагаемым колледжем MCMA Motion & Motor College.

Малые электродвигатели | ASAP Appliance Standard Awareness Project

ПРОДУКТ:

Малые электродвигатели — это универсальные односкоростные асинхронные электродвигатели переменного тока, состоящие из двухзначных серийных номеров в соответствии с публикацией стандартов NEMA MG1-1987 «Двигатели и генераторы». К таким двигателям относятся однофазные, индукционные с конденсаторным запуском (CSIR), конденсаторные с конденсаторным запуском (CSCR) и многофазные двигатели. Серия двузначных кадров включает размеры кадров NEMA 42, 48 и 56.Значения мощности для серии рамы с двумя цифрами варьируются от 1/4 до 3 лошадиных сил (л.с.). Эти двигатели работают на частоте 60 Гц и имеют однофазное или трехфазное (также известное как «многофазное») электрическое исполнение. Типичные области применения малых электродвигателей: насосы, вентиляторы и воздуходувки, деревообрабатывающее оборудование, конвейеры, воздушные компрессоры, коммерческое прачечное оборудование, машины для сферы услуг, машины для пищевой промышленности, сельскохозяйственные машины, станки, упаковочное оборудование, а также основное жилое и коммерческое оборудование.

СТАНДАРТ:

Энергоэффективность малых электродвигателей, выраженная в процентах, — это отношение полезной выходной мощности к общей потребляемой мощности. В марте 2010 года Министерство энергетики опубликовало окончательное правило, устанавливающее первые стандарты энергосбережения для малых электродвигателей, которые вступили в силу в 2015 году. Минимальные стандарты эффективности зависят от мощности двигателя и количества полюсов (количества комплектов электромагнитных обмоток). По оценкам Министерства энергетики, стандарты сэкономят примерно 2 человека.2 квадрата энергии за 30 лет, что эквивалентно примерно 2,2% от общего годового потребления энергии в США.

КЛЮЧЕВЫЕ ФАКТЫ:

Малые электродвигатели в основном закупаются производителями оригинального оборудования (OEM) для использования в производимом ими оборудовании. Три категории (многофазные, CSIR и CSCR), трехполюсные конфигурации (2, 4 и 6 полюсов) и номинальная мощность в восемь лошадиных сил (от 1/4 до 3 л.с.) влияют на энергопотребление или эффективность. Эффективность малых двигателей повышается за счет минимизации различных потерь, которые сгруппированы в четыре категории: потери электрического сопротивления (потери I2R), потери в сердечнике, потери на трение и ветер, а также потери паразитной нагрузки.Эти потери можно минимизировать различными способами, такими как изменение материала проводника (медь вместо алюминиевой проволоки), регулировка количества или качества стали в стальных компонентах, улучшение подшипников или улучшение системы охлаждения. Самая большая возможность экономии — это перейти от неэффективных типов двигателей, таких как экранированные полюса, к более эффективным, например, постоянным разделенным конденсаторам.

Часть I: Машинное обучение (ML) с необработанными данными об электродвигателях

Гонка за машинным обучением (ML) и искусственным интеллектом (AI) для электрических машин в первую очередь сосредоточена на спектральных характеристиках этих устройств.Однако по мере того, как публикуется все больше научных работ, мы все больше углубляемся в более сложные темы. Эти темы обычно связаны с областями, которые не обязательно отражают большинство неисправностей, таких как стержни ротора, или где уже был проведен надежный анализ, например, вибрация и подшипники.

В безумной спешке провести больше исследований на уровне доктора философии и, как следствие, получить массовое количество обещанных устройств, немногие сосредоточились на необработанных данных, предоставляемых машинами и элементами управления. Можно ли использовать периодические замеры напряжения, тока, ватт, температуры, коэффициента мощности, температуры окружающей среды и других необработанных данных, чтобы не только определить ухудшение характеристик, но и определить оставшийся полезный срок службы (RUL) электродвигателя? Ответ — твердое «да».”

Для достижения частот дискретизации, необходимых для выполнения спектрального анализа и связанных с ним оценок, устройство сбора данных (DAQ) должно иметь возможность выполнять выборку с частотой, вдвое превышающей интересующую нас (Найквист). Например, если мы хотим определить определенную частоту статического эксцентриситета с помощью вибрации, и у нас есть машина, работающая при 1800 об / мин (30 Гц) с 61 штоком ротора, то нам нужно иметь (30 Гц * 60RB * 2) = 3600 отсчетов. в секунду. Если мы хотим прочитать это значение в 2, 3 или 4 раза для раннего обнаружения дефекта ротора, тогда нам потребуется 14 400 выборок в секунду плюс место для боковых полос, что дает нам 15 000 выборок в секунду для спектров до 7500. Гц (450 тыс. / Мин).Время сбора данных для каждой выборки также должно быть увеличено, если мы хотим иметь разрешение, которое идентифицирует что-либо ценное. (Примечание: для сбора полезной информации также должна быть минимальная нагрузка на оборудование.)

В конце концов, чтобы создать что-то, что будет обнаруживать отказы на раннем этапе, нам понадобится довольно дорогое устройство сбора данных и соответствующее программное обеспечение для обработки. Недорогие устройства непрерывного контроля для электродвигателей часто обеспечивают более низкую частоту выборки и позволяют выявить только более поздние отказы с коротким временем обнаружения до отказа, в зависимости от используемой технологии.Пока мы делаем фактические выводы, например, , т.е. неисправность подшипника , неисправность ротора и т. Д., Корректирующие действия обычно аналогичны: удаление и замена, ремонт или другое. С другой стороны, при правильном использовании хорошая система непрерывного мониторинга этого типа может использоваться для предоставления информации, необходимой для внесения в систему изменений, повышающих надежность. Обычно для этого требуется частота дискретизации более 10 000 в секунду, если смотреть на системы анализа электрических сигнатур (ESA).

Подавляющее большинство электродвигателей имеют критичность от средней до низкой или относительно недорогие, что делает стоимость реализации спектральных методов препятствием для реализации.И наоборот, некоторые архивные системы собирают необработанные данные от многих некритичных двигателей и других датчиков, связанных с приводимым в действие оборудованием, но со скоростью, измеряемой в секундах, минутах или часах. Они часто имеют не более чем ограничения, показываемые зелеными, желтыми и красными индикаторами, которые вызывают расследование или другие действия постфактум (как автомобильный индикатор «проверьте двигатель»). Когда что-то срабатывает, приглашаются опытные эксперты для анализа данных и проведения тестирования для определения причины предупреждения, либо двигатель просто заменяется.

Большинство программ машинного обучения / искусственного интеллекта для коммерческого / промышленного оборудования представляют собой контролируемые обучающие системы. В таких системах шаблоны, связанные с известными сбоями, вводятся в различные алгоритмы (см. Ссылки на две предыдущие статьи о машинном обучении ниже). Чтобы убедиться, что характеристики данных выбраны правильно, разработчики должны работать с людьми-экспертами, которые могут определить, какие данные имеют ценность, а какие бесполезны, а также что означают пики. В свою очередь, большинство систем машинного обучения и искусственного интеллекта выполняют те же функции, которые люди выполняли бы после предупреждений о «проверке двигателя» транспортного средства или если бы они собирали данные и анализировали их.После того, как они запрограммированы, у вас есть сложные, экспертные системы распознавания образов, которые ищут аналогичные закономерности, выявленные экспертами-людьми, работающими с разработчиками.

РАЗРАБОТКА СИСТЕМ ML для RAW-DATA
Используя необработанные данные, мы можем: 1) выполнить общее обнаружение или классификацию ошибок и сократить время поиска и устранения неисправностей; или 2) использовать установленные пределы и отклонения от ожидаемой нормы для выполнения оценки времени до отказа (TTFE), которая обычно именуется в сообществе ML как «RUL».«Для этого мы разработали несколько процессов для оценки чего угодно, от стандартных рабочих станков до станков и систем, управляемых частотно-регулируемым приводом.

Полученные программы можно использовать на серверах или компьютерах, несущих языковые библиотеки, которые разработали системы, такие как MatLab, Python, R или любое количество других. Это дало возможность обнаруживать деградирующие электрические машины и планировать RUL на несколько недель вперед.


Процесс, которому мы следуем при разработке систем машинного обучения на основе необработанных данных, выглядит следующим образом:

1. Укажите приложение и связанные с ним компоненты.

2. Определите доступные данные, как часто они собираются и хранятся, а также как они собираются. Некоторые системы будут обрабатывать данные для уменьшения объема памяти, принимая тестовые данные, если они не изменились. Это может быть приемлемо, если разработчик понимает, как управляются данные.

3. Укажите установленные пределы. Есть общие, а есть те, в которых кто-то определил, что они считают неисправностью, и связано ли это с высокой вибрацией, температурой, несимметрии тока и т. Д.Это очень важно, когда речь идет о том, какие данные являются ценными, а какие — e., , где значение некоторых наборов данных еще не определено.

4. Определите, какая дополнительная информация может быть доступна. Это потребует обзора собранной и доступной исторической информации. Существуют ли какие-либо примеры и соответствующие наборы данных сбоев, которые произошли, или это новая система, в которой не собирались исторические данные?

5. Определите, управляют ли внутренние ИТ-системы языком разработки и результирующими алгоритмами или для управления системой потребуется аутсорсинг на облачную платформу. Это будет включать решения, связанные с безопасностью данных, кибербезопасностью и владением данными.

6. Используйте выборку данных, которые были определены как доступные, чтобы посмотреть, как они работают с течением времени. Многие инструменты разработки будут иметь возможность и встроенные приложения для помощи в выполнении этих исследований.Это особенно важно при принятии решения о том, какие наборы данных будут полезны для систем классификации и RUL, которые могут быть разработаны.

7. Используйте ранее собранную информацию для разработки логического дерева того, как будут приниматься решения и чего ожидать. Это обеспечивает дорожную карту для усилий по разработке и может использоваться, чтобы определить, можно ли оценивать другие части системы как часть ML / AI, позволяя использовать двигатель в качестве датчика для остальной части системы.

8. Нам нравится разрабатывать системы классификации и RUL отдельно (см. Ниже) и запускать их параллельно. Это дает возможность раннего обнаружения проблем.

а. Разработайте процесс классификации и протестируйте несколько типов алгоритмов, используя обучающие данные
и коды ошибок.

б. Разработайте ПРАВИЛ на основе ожидаемого нормального значения и того, что связано с изменением
в сторону установленных пределов.

9. Тестирование, тренировка, переподготовка.

10. Внедрение и выполнение непрерывных обновлений библиотеки ошибок по мере их возникновения.


НАЧАЛО
В будущих статьях мы рассмотрим разработку системы машинного обучения для оценки состояния (электрического и механического) стандартного электродвигателя мощностью 100 кВт, 1800 об / мин, 460 В на основе напряжения, тока, ватт и мощности. коэффициент, температура окружающей среды, RTD и общая вибрация.Идентифицируются архивные теги, и устанавливаются следующие ограничения: 40 C окружающей среды, 105 C повышение температуры, 145 C общий предел температуры, 8% дисбаланса тока, 2% дисбаланса напряжения, 115% ограничения нагрузки, ограничения коэффициента мощности 0,85 и Вибрация 3 мил. Во время оценки была обнаружена дополнительная точка данных, I 2 т (тепловая мощность). Обзор веб-сайта производителя определяет тепловые кривые для двигателя, которые в первую очередь привязаны к скорости. В целом, это довольно мало информации.И мы можем выбирать, что полезно. TRR



Щелкните следующие ссылки, чтобы прочитать статьи автора о

«Концепции машинного обучения (ML) с анализом электрических сигнатур (ESA)»

Часть I (16 января 2021 г.)

Часть II (23 января 2021 г.)



ОБ АВТОРЕ
Ховард Пенроуз, Ph.Д., CMRP, является основателем и президентом Motor Doc LLC, Ломбард, Иллинойс, и, среди прочего, бывшим председателем Общества специалистов по надежности и техническому обслуживанию, Атланта (smrp.org). Напишите ему по адресу [email protected] или [email protected], и / или посетите motordoc.com.


Теги: надежность, доступность, обслуживание, RAM, электрические системы, электродвигатели, генераторы, машинное обучение, ML, искусственный интеллект, AI, Анализ электрических сигнатур, ESA, Анализ сигнатуры двигателя, MCSA, профилактическое обслуживание, PdM, профилактический ТО, БД


Электродвигатель

: (Работа + использование + факты)

Электродвигатели — одни из самых распространенных электрических машин, которые можно найти в широком спектре электронных устройств.В доме вы найдете несколько предметов, в которых есть моторы, такие как вентиляторы, кофемолки, миксер, движущиеся игрушки и пылесосы.

Что такое электродвигатели?

Электродвигатели — это электрические машины, которые работают на электричестве для производства механической энергии. Механическая энергия может использоваться для вращения вентиляторов или движения электромобиля и т. Д. Электродвигатели бывают разных номиналов напряжения и мощности, например, 120 вольт, 220 вольт и 12 вольт. На них необходимо подавать номинальное напряжение, чтобы обеспечить бесперебойную работу и избежать повреждений.

Как работают электродвигатели?

Основным принципом работы электродвигателя является действие электромагнитных сил. Когда по проводу проходит электрический ток и помещают в магнитное поле (например, рядом с магнитом), он чувствует силу, которая толкает его в определенном направлении — в зависимости от ориентации провода и магнитных полюсов.

Корпус двигателя состоит из двух основных частей; статическая часть и вращающаяся часть. Статическая часть содержит постоянный магнит или электромагнит для создания магнитного поля.А вращающаяся часть намотана изолированной медной проволокой. Когда электрический ток проходит через медный провод во вращающейся части, электромагнитные силы между статической частью и вращающейся частью вступают в действие и заставляют вращающуюся часть вращаться и генерировать механическую энергию.

Это простейшее определение того, как работает двигатель, но для более подробного понимания их работы перейдите по адресу: https://www.explainthatstuff.com/electricmotors.html.

Электродвигатели переменного и постоянного тока

Есть две широкие категории электродвигателей, которые используют разные типы токов для питания самих себя.Эти две категории — двигатели постоянного и переменного тока.

  • Двигатели постоянного тока — Эти двигатели нуждаются в постоянном токе для выполнения своих функций. Постоянный ток — это ток, который всегда течет в одном направлении — в одном направлении. Двигатели постоянного тока обычно оснащены постоянными магнитами в их статической части, но есть также некоторые двигатели, которые содержат электромагниты вместо постоянных магнитов в их статической части. Двигатели постоянного тока менее распространены в тяжелых условиях.
  • Двигатели переменного тока — Эти двигатели работают на переменном токе (AC) для выполнения своей работы.Переменный ток отличается от постоянного, потому что он течет двояко — меняет направление с определенной частотой в герцах. Двигатели переменного тока не используют постоянные магниты в их статической части, а используют катушки с проволокой для создания магнитного поля. Двигатели переменного тока в основном используются для выполнения тяжелых работ на фабриках и в домах (например, для перекачивания воды).

Применение электродвигателей

Бытовой водяной насос

Электричество — это наиболее экономичный способ передачи энергии на очень большие расстояния по проводам. Но мы не можем напрямую использовать электричество для выполнения своей работы, например для перекачивания воды, для чего требуется механическая энергия.Нам нужен способ производства механической энергии из электричества для выполнения механической работы. Для этого мы используем электродвигатели, которые потребляют электричество на входе и выдают механическую энергию на выходе.

Вот основные задачи, для которых нам нужны электродвигатели:

  • Электромобили — Эти автомобили работают на электричестве, которое в основном вырабатывается от автомобильных аккумуляторов. Они получают механическую энергию от электродвигателей вместо двигателей внутреннего сгорания.
  • Отрасли промышленности — Существуют различные процессы во всех отраслях промышленности, в которых нам требуется механическая энергия от электродвигателей, например смешивание, подъем, вытягивание и т. Д.
  • Электрические игрушки — Игрушки, которые совершают какие-то движения, требуют электродвигателей.
  • Домашнее хозяйство — Мы полагаемся на многие электрические приборы, чтобы жить комфортно, для чего требуются электродвигатели, такие как кондиционер, электрические вентиляторы, пылесос, водяной насос, измельчитель, миксер и т. Д.

Факты

  • Электрогенераторы работать противоположно этому электродвигателю; они производят электричество, когда их вращающаяся часть вращается двигателем.
  • Теоретически, если вы вращаете вращающуюся часть электродвигателя, вы генерируете то же количество электроэнергии, которое потребляет двигатель для работы на этой скорости.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *