Якорь электродвигателя это. Якорь электродвигателя: устройство, принцип работы и применение

Что такое якорь электродвигателя. Как устроен якорь и для чего он нужен. Какие существуют виды якорей. Как работает якорь в электродвигателе. Где применяются электродвигатели с якорем.

Что такое якорь электродвигателя и для чего он нужен

Якорь электродвигателя — это важнейшая вращающаяся часть электрической машины, которая преобразует электрическую энергию в механическую. Он представляет собой цилиндр, на котором размещены обмотки и коллектор.

Основные функции якоря в электродвигателе:

• Создание вращающегося магнитного поля при протекании тока по обмоткам
• Преобразование электрической энергии в механическую энергию вращения вала
• Передача крутящего момента на вал двигателя

Таким образом, якорь является ключевым элементом, обеспечивающим работу электродвигателя и преобразование энергии. Без якоря электродвигатель не смог бы вращаться и совершать полезную работу.

Устройство якоря электродвигателя

Якорь электродвигателя имеет достаточно сложную конструкцию и состоит из нескольких основных элементов:

Сердечник якоря

Сердечник якоря представляет собой цилиндр, собранный из тонких изолированных листов электротехнической стали. Такая слоистая конструкция необходима для уменьшения вихревых токов. На внешней поверхности сердечника имеются продольные пазы для размещения обмоток.

Обмотка якоря

Обмотка якоря выполняется из изолированного медного провода и укладывается в пазы сердечника. Она может быть кольцевой или барабанной. Концы секций обмотки припаиваются к пластинам коллектора.

Коллектор

Коллектор состоит из медных пластин, изолированных друг от друга и от вала. К пластинам припаиваются выводы секций обмотки якоря. Коллектор обеспечивает связь вращающейся обмотки якоря с неподвижными щетками.

Вал

Вал якоря изготавливается из высокопрочной стали. На нем закрепляются все остальные части якоря. Через вал передается крутящий момент на рабочий механизм.

Принцип работы якоря в электродвигателе

Принцип работы якоря электродвигателя основан на взаимодействии магнитных полей статора и ротора. Рассмотрим основные этапы:

1. При подаче питания на обмотки статора создается неподвижное магнитное поле.
2. Ток подается на обмотку якоря через щетки и коллектор.
3. В обмотке якоря возникает магнитное поле, взаимодействующее с полем статора.
4. Возникает электромагнитный момент, заставляющий якорь вращаться.
5. При вращении якоря коллектор обеспечивает переключение тока в обмотках.
6. Магнитное поле якоря постоянно переориентируется, обеспечивая непрерывное вращение.

Таким образом, якорь преобразует электрическую энергию в механическую энергию вращения вала двигателя. Скорость вращения зависит от величины подаваемого напряжения и нагрузки на валу.

Виды якорей электродвигателей

Существует несколько основных видов якорей, применяемых в электродвигателях:

Барабанный якорь

Барабанный якорь имеет цилиндрическую форму. Обмотка располагается в пазах на внешней поверхности сердечника. Это наиболее распространенный тип якоря для машин средней и большой мощности.

Кольцевой якорь

В кольцевом якоре обмотка располагается на внутренней и внешней поверхностях кольцевого сердечника. Применяется в основном в машинах малой мощности.

Дисковый якорь

Дисковый якорь имеет форму плоского диска. Обмотка располагается в пазах на торцевых поверхностях сердечника. Используется в специальных низкооборотных машинах.

Беспазовый якорь

В беспазовом якоре обмотка располагается на гладкой цилиндрической поверхности сердечника. Применяется в высокоскоростных машинах малой мощности.

Материалы для изготовления якорей электродвигателей

Для изготовления различных частей якоря используются следующие материалы:

• Сердечник — электротехническая сталь
• Обмотка — медный изолированный провод
• Коллектор — медь, изоляция — слюда или пластмасса
• Вал — высокопрочная легированная сталь
• Изоляция — лаки, эмали, стеклоткань, каптон

Выбор материалов обусловлен необходимостью обеспечить высокие электромагнитные свойства, механическую прочность и надежность конструкции якоря.

Особенности ремонта и обслуживания якоря электродвигателя

Якорь является одним из наиболее уязвимых узлов электродвигателя. Основные проблемы, требующие ремонта:

• Межвитковые замыкания в обмотке
• Обрывы проводников обмотки
• Повреждение изоляции обмотки
• Износ или повреждение коллектора
• Ослабление крепления обмотки

Ремонт якоря обычно включает следующие операции:

1. Диагностика неисправностей
2. Разборка якоря
3. Удаление старой обмотки
4. Намотка новой обмотки
5. Пропитка и сушка обмотки
6. Проточка и шлифовка коллектора
7. Балансировка якоря
8. Сборка и испытания

Качественный ремонт якоря позволяет восстановить работоспособность электродвигателя и продлить срок его службы.

Применение электродвигателей с якорем

Электродвигатели с якорем широко применяются в различных отраслях промышленности и транспорта:

• Станки и промышленное оборудование
• Подъемно-транспортные механизмы
• Электротранспорт (трамваи, троллейбусы, электровозы)
• Электроинструмент
• Бытовая техника
• Автомобильное электрооборудование
• Электроприводы в авиации и космической технике

Преимущества электродвигателей с якорем:

• Высокий пусковой момент
• Широкий диапазон регулирования скорости
• Компактность и высокая удельная мощность
• Простота управления

Эти свойства обеспечивают востребованность электродвигателей с якорем во многих областях техники.

Перспективы развития конструкции якорей электродвигателей

Основные направления совершенствования якорей электродвигателей:

• Применение новых магнитных материалов с улучшенными свойствами
• Использование сверхпроводящих обмоток для снижения потерь
• Разработка новых типов коллекторно-щеточных узлов
• Внедрение композиционных материалов в конструкцию
• Оптимизация геометрии активной зоны якоря
• Применение систем жидкостного охлаждения обмоток

Эти инновации позволят повысить эффективность, надежность и удельную мощность электродвигателей с якорем, расширив сферы их применения.

Ремонт якоря электродвигателя любой мощности и частоты вращения

Перемотка якоря электродвигателя – это один из видов ремонта коллекторных промышленных и бытовых двигателей постоянного и переменного тока, осуществляемого нашей компанией. Необходимость отремонтировать электросиловой агрегат такого типа возникает в процессе его длительной эксплуатации. В отличие от асинхронных, в коллекторных двигателях присутствуют трущиеся части – токоподводящие щётки и коллектор. Эта их конструктивная особенность определяет периодичность текущего и капитального ремонта двигателя согласно плану ППР.

В ряде случаев перед тем, как отремонтировать якорь электродвигателя, приходится выявить причины отказа с помощью инструментальных методов. Это могут быть межвитковое замыкание или обрыв в нижних слоях обмотки якоря. С помощью проверки сопротивления удаётся определить такую причину. Единственный способ восстановления функциональности при этом – перемотка якоря эл двигателя.

Ремонт якоря электродвигателя

Планово-предупредительный ремонт якоря электродвигателя проводят по истечению определённого срока его эксплуатации. Как правило он включает восстановление подвижной контактной группы (коллектора). В случаях внезапных отказов или значительных отклонений в работе электродвигателя может быть проведен срочный ремонт якоря электродвигателя. Основанием для такого ремонта может послужить одна из причин или их сочетание:

• сильное искрение в месте контакта щёток с коллектором;
• снижение мощности двигателя;
• повышенный нагрев корпуса.

Чтобы отремонтировать якорь электродвигателя, его необходимо предварительно демонтировать. После этого снятый с двигателя якорь внимательно осматривают на предмет выявления выгораний, оплавлений, обрывов, других видимых дефектов. При визуальном осмотре обращают внимание на целостность обмоток (локальное почернение), на степень загрязнения поверхностей графитовой пылью, на посторонние (характерные) запахи подгорания изоляции.

Где перемотать якорь электродвигателя

Качественно перемотать якорь электродвигателя можно только с использованием специального оборудования. Эта технологическая операция по степени сложности аналогичная перемотке статора. Наш цех имеет необходимую оснастку и оборудование для перемотки якорей коллекторных электродвигателей.

Якорь – это подвижный конструктивный элемент, вращающийся с высокой угловой скоростью. В этой связи на него воздействуют значительные центробежные силы. Поэтому перемотка якоря электродвигателя должна дополняться его качественной балансировкой. После перемотки эл двигателя, пропитки и сушки необходимо провести заключительную операцию – динамическую балансировку якоря на специальном балансировочном станке. Пренебрежение этим приведёт к значительной вибрации, разрушению подшипников и якоря.

На работы по перемотке якоря электродвигателя цена будет всегда ниже, чем на приобретение нового электросилового агрегата. Во многих случаях восстановление якоря электродвигателя – это единственный способ отремонтировать электропривод, так как подбор нового коллекторного двигателя может быть затруднителен по причине особенностей установочного места.

Стоимость ремонта якоря электродвигателя в Москве на производственных мощностях нашей компании зависит от типа двигателя, характера повреждений и срочности работ. С примерными ценами можно ознакомиться в прайс-листе на странице сайта.

Цены на ремонт якоря электродвигателя

Мощность, (кВт)	Частота вращения,об/мин
	3000	1500	1000	750
До 1,5	2740	2806	3417	4057
2.2	3090	3245	4154	4897
3	3642	3901	4973	5179
4	5012	4652	5413	6804
5. 5	5296	5301	5978	7511
7.5	6630	6919	7312	11021
11	8139	8147	9937	13182
15	12088	12049	11737	14803
18,5	13001	13345	15217	24450
22	15057	15805	23408	25522
30	17648	18202	25857	29275
37	23803	25949	30677	40080
45	29055	28737	38389	48070
55	34546	32811	41481	60759
75	44670	48812	64472	82899
90	47893	51078	78166	99898
110	67202	73052	95759	122517
132	80848	87962	114110	147423
160	98012	106439	138740	179116
200	123101	132548	173924	———-
250	154120	167435	———-	———
320	237156	—————	———-	————
кВт	3000 об/мин	1500 об/мин	1000 об/мин	750 об/мин

 

КОЭФФИЦИЕНТЫ ПРИМЕНЯЕМЫЕ ПРИ РАСЧЕТЕ:

• Однофазные-1. 5;
• Иностранного производства -1.5;
• Взрывобезопасные – 1.3;
• Срочный – 1.5;
• Двухскоростные – 1.5; Двухскоростные с независимыми обмотками – 2.
• Старого образца типа АО, А, ВАО -1,5

Производство деталей для ротора и статора

Современные электродвигатели очень популярны. Они нашли широкое применение в разных сферах: в машиностроении, в сельском хозяйстве. Также они часто используются в атомной, нефтехимической, горнодобывающей, пищевой и деревообрабатывающей промышленности.

Такая востребованность объясняется их существенным преимуществом по сравнению с другими двигателями. Электродвигатели отличаются высокой надежностью, простотой обслуживания и возможностью работы от сети переменного тока.

Ротор и статор — это важнейшие элементы электродвигателя, без которых он не смог бы существовать. Что они из себя представляют?

Заставить двигатель крутиться — вот основная задача ротора. Он являет собой подвижную часть механизма, вращающуюся благодаря магнитному полю. Оно же, в свою очередь, создается за счет проводов, расположенных таким образом, что вокруг оси ротора происходит нарастание крутящего момента.

Кроме ротора в электродвигателе есть статор. В отличие от крутящегося ротора, статор всегда остается неподвижным и фиксируется в определенном положении. В большинстве случаев ротор  — это цельная массивная конструкция,

помещенная во внутрь статора, с напресованным на его поверхность магнитопроводом (сердечником).

Компания «Риваль Лазер» изготавливает роторы из электротехнической стали на новых современных станках. Выполняются роторы в виде дисков и крупных ободов.

Наши изделия высоко ценят крупные предприятия. Одно из них является крупнейшим поставщиком двигателей для российский железных дорог. Мы же производим  роторы и статоры для этих электродвигателей, способных работать даже в самых экстремальных условиях эксплуатации.

Они устойчивы к агрессивной среде. К аномально низким и высоким температурам. Такие электродвигатели сохраняют свои прочностные качества при высоких механических нагрузках и не деформируются.

 

Вся наша продукция делается по индивидуальным чертежам заказчика любой сложности. Наличие собственного оборудования дает нам возможность осуществлять контроль качества на всех этапах производства.

Вместе с высоким качеством своей продукции мы также предлагаем выгодные ценовые условия, оптимальный срок выполнения заказа и доставку по всей территории России.

 

Убедитесь в этом сами. Звоните на бесплатный номер 8-800-707-66-52 или закажите обратный звонок на нашем сайте.

Я даю согласие на обработку персональных данных

Металлообработка — основной вид деятельности компании «Риваль Лазер».

Мы специализируемся на работе с черными и цветными металлами и предлагаем весь цикл услуг их обработки: от резки и гибки заготовок до порошковой покраски и дробеструйной обработки.

Мы предлагаем выгодные условия сотрудничества для предприятий металлургической, машиностроительной и других отраслей производства и работаем по всей России, СНГ и Европе.

Что в конечном итоге заставит якорь электродвигателя вращаться?

Электродвигатель — это сердце каждого электромобиля. Вы найдете их в мотоциклах, автомобилях, грузовиках, лодках и почти везде, где проводили время. Но задумывались ли вы когда-нибудь о том, как работает электродвигатель и какой якорь внутри вращает электродвигатель?

Кроме того, что в конечном итоге заставит якорь электродвигателя вращаться ? Электродвигатель состоит из трех частей: статора (якоря), ротора и магнита возбуждения. Когда электричество проходит через обмотки статора, оно создает вокруг обмотки магнитное поле. Это приводит к вращению ротора.

В следующих нескольких абзацах мы объясним больше фактов и взаимосвязей между якорем и двигателем. Итак, без дальнейших церемоний, давайте вращать —

Что в конечном итоге приведет к вращению якоря в электродвигателе?

Электродвигатель представляет собой вращающееся магнитное поле, создающее крутящий момент на валу. Якорь представляет собой неподвижную часть двигателя, соединенную с валом двигателя. Когда ток проходит через катушки якоря, они создают магнитное поле, которое вращается вокруг статора. Это вращение заставляет вал вращаться.

Здесь арматура состоит из медной проволоки, обернутой (проволочная петля) вокруг материала сердечника, такого как железо или сталь. Якорь крепится к валу с помощью подшипников. Якорь предназначен для плавного перемещения относительно ротора, а подшипник обеспечивает перемещение между ними без трения.

Видео показывает, как работает якорь электродвигателей в электротехнике и электротехнике. Вы также узнаете много нового об электромеханических компонентах.

Различные части якоря двигателя постоянного тока

Якорь состоит из нескольких компонентов, состоящих из сердечника, обмотки, коллектора и вала. Мы постарались показать и обсудить каждую из частей базовой схемы якоря двигателя –

Статор

Статор – основная неподвижная часть корпуса двигателя, обеспечивающая опору и защиту двигателя. Он поставляется с вращающимся магнитным полем для привода ротора якоря. Являясь статической частью двигателя, он включает в себя обмотки возбуждения и источник электропитания вместе с клеммой.

Ротор

Это движущаяся или динамическая часть двигателя постоянного тока, отвечающая за механическое вращение устройства. Ротор выполнен из нескольких дисков (изолированных формантов) в виде ламинированных листов.

Предотвращает большие вихревые токи, не мешая нормальной работе двигателя. Это также относится к электромагнитной системе, которая вызывает взаимодействие между магнитным полем и обмотками якоря. Позже это создает крутящий момент вокруг области ротора.

Хомут

Хомут представляет собой чугунную магнитную раму и еще один важный узел двигателя постоянного тока. Эта рамка вокруг магнита работает как защитное покрытие, чтобы обеспечить безопасность и работоспособность внутренних частей. Он также содержит магнитные полюса и обмотки возбуждения для непрерывного вращения двигателя.

Полюса (южный полюс и северный полюс)

Магнитные полюса остаются в стенке ярма, состоящего из двух частей, таких как вид на полюс и башмак полюса. Они остаются сбалансированными, потому что есть гидравлическое давление и винт для крепления. Таким образом, полюса уменьшают потери сопротивления.

Обмотки якоря

Это еще одна часть обмотки двигателя постоянного тока, называемая обмотками якоря двигателя, имеющая две конструкции. Возможно, вы знакомы с их типами, это Lap Winding и Wave Winding. Его основная задача заключается в изменении магнитного поля на параллельном пути, что снижает магнитные потери вращения. Вы также найдете там ламинирование из кремнистой стали с низким гистерезисом.

Обмотки возбуждения

Они изготовлены из медных проводов или катушек возбуждения и закрепляются вокруг паза с помощью полюсных башмаков. Это форма создания потока электромагнитного поля, при которой якорь ротора вращается внутри него.

Коллектор

Коллектор гарантирует, что крутящий момент, действующий в якоре, движется в одинаковом направлении. Это также важная часть двигателя постоянного тока, которая генерирует напряжение для правильного чередования якоря.

Применение электродвигателей на якорной основе

Вы увидите ряд применений и применений электрического двигателя постоянного тока, особенно щеточного. Причиной может быть бросок крутящего момента по сравнению с асинхронными двигателями. Другие их преимущества включают простоту миниатюризации, рациональное управление и превосходную эффективность.

Кроме того, они имеют большой срок службы из-за износа щеток, что также обеспечивает бесшумную работу. Мы предоставили список некоторых вариантов использования:

Электромобили

Многие электромобили используют двигатели постоянного тока и бесщеточные двигатели, включая гибридные электромобили и моторизованные электровелосипеды. В стеклоочистителе, проигрывателе компакт-дисков и внешнем вентиляторе используются бесщеточные двигатели постоянного тока, поскольку они просты в обслуживании и просты в обслуживании. Теперь они используются в бытовой технике.

Вот названия некоторых электродвигателей, используемых в транспортных средствах:

• Двигатели постоянного тока серии
• Бесщеточные двигатели постоянного тока
• Асинхронные двигатели трехфазного переменного тока
• PMS (синхронные двигатели с постоянными магнитами) и многое другое.

Кроме того, вы можете преобразовать традиционный велосипед в электрический с помощью простых мастеров-сделай сам.

Потолочные вентиляторы

Видите ли, самые современные потолочные вентиляторы сделаны из двигателей постоянного тока. Он чрезвычайно популярен в современном мире. Есть несколько факторов, которые влияют на его использование, в том числе меньшее энергопотребление, быстрый запуск и низкий уровень шума. В то время как обычные потолочные вентиляторы использовали однофазные асинхронные двигатели.

Другое применение

Помимо потолочных вентиляторов и электромобилей, мы можем видеть их в нашем окружении. Например, приводы насосов, крановые машины, конвейерные системы, дизель-электровозные технологии. В лифте и электрогенераторе также используются щеточные двигатели постоянного тока. Хотя существует множество типов электродвигателей для велосипедов и автомобилей.

Преимущества электродвигателей

1. Экологичность . Электродвигатели практически не выбрасывают ископаемое топливо в окружающую среду. Итак, это хорошая новость — противостоять вызовам глобального потепления.
2. Низкое энергопотребление . Таким образом, вам нечего беспокоиться о том, что ваши сбережения могут испортиться.
3. Простота обслуживания . Да, вы можете легко починить электродвигатель в случае неисправности.
4. Бесшумная работа . В отличие от других двигателей, работающих на топливе, электродвигатель производит очень низкий уровень шума по сравнению с машинами, работающими на топливе.

Итак, это способов, которыми в конечном итоге якорь электродвигателя будет вращаться вперед. Они преобразуют электрическую энергию в механическую с помощью различных подвижных и неподвижных механических элементов. После основных сборок и проектирования мы нашли их в виде устройств и машин вокруг нас.

[Решение] В моторном моторе серии переменного тока катушки якоря обычно подключаются к

1. Сопротивление
2. Индукторы
3. Контакты
4. Сплошные контакты

Вариант 1: сопротивление

Free

ST 1: Общие знания

0136 8,1 тыс. пользователей

20 вопросов

20 баллов

20 минут

Коммутатор:

• В случае генератора постоянного тока коммутатор используется для преобразования генерируемого переменного тока в якоре в постоянный.
• В случае двигателя постоянного тока коммутатор используется для преобразования постоянного тока в переменный.
• Из-за ограничений коллекторных генераторов постоянного тока обычно не проектируют выше 650 В

• Физическое соединение с обмоткой якоря осуществляется через коллекторно-щеточное устройство.
• Функция коммутатора в генераторе постоянного тока заключается в сборе тока, генерируемого в проводниках якоря.
• В то время как в случае двигателя постоянного тока коммутатор помогает подавать ток на проводники якоря.
• Катушки якоря обычно подключаются к коммутатору через сопротивление.
• Коллектор состоит из набора медных сегментов, изолированных друг от друга.
• Количество сегментов равно количеству витков якоря. Каждый сегмент соединен с катушкой якоря, а коммутатор соединен шпонкой с валом.

Машина постоянного тока:

 

На приведенном выше рисунке показаны детали конструкции простой 4-полюсной машины постоянного тока.

Машина постоянного тока состоит из двух основных частей: статора и ротора.

Основные конструктивные части машины постоянного тока:

Хомут:

• Внешняя рама машины постоянного тока называется ярмом.
• Изготовлен из чугуна или стали.
• Он не только обеспечивает механическую прочность всей сборки, но и пропускает магнитный поток, создаваемый обмоткой возбуждения.

 

Стойки и башмаки:

• Стойки крепятся к хомуту с помощью болтов или сварки.
• Они несут обмотку возбуждения и к ним крепятся полюсные башмаки.
• Полюсные башмаки служат двум целям: (i) они поддерживают катушки возбуждения и (ii) равномерно распределяют поток в воздушном зазоре.

 

Обмотка возбуждения:

• Обычно изготавливаются из меди.
Катушки возбуждения
• предварительно намотаны и размещены на каждом полюсе и соединены последовательно.
• Они намотаны таким образом, что при подаче напряжения образуют чередующиеся северный и южный полюса.

 

Сердечник якоря:

• Сердечник якоря — это ротор машины постоянного тока. Он имеет цилиндрическую форму с прорезями для обмотки якоря.
• Якорь состоит из тонких многослойных круглых стальных дисков для уменьшения потерь на вихревые токи.
• Сердечник якоря изготовлен из пластин кремнистой стали, изолированных друг от друга изолирующим лаковым покрытием. Эти слои используются для уменьшения потерь на вихревые токи.
• Может быть снабжен воздуховодами для осевого потока воздуха в целях охлаждения.
• Якорь соединен с валом шпонкой.

 

Обмотка якоря:

• Обычно это бывшая медная обмотка, которая располагается в пазах якоря.
• Жилы якоря изолированы друг от друга, а также от сердечника якоря.
• Обмотка якоря может быть намотана одним из двух способов; обмотка внахлест или волновая обмотка.
• Обычно используются двухслойные обмотки внахлестку или волнистые обмотки. Двухслойная обмотка означает, что в каждый слот якоря помещаются две разные катушки.

 

Щетки:​

• Щетки обычно изготавливаются из углерода или графита.
• Они опираются на сегменты коммутатора и скользят по сегментам, когда коммутатор вращается, сохраняя физический контакт для сбора или подачи тока.

Скачать решение PDF

Поделиться в WhatsApp

Последние обновления UPRVUNL JE

Последнее обновление: 10 декабря 2022 г.