Elektromotor funguje na fyzikálnych princípoch, ktoré objavil Michael Faraday v roku 1821. Urobil dôležitý objavže pri interakcii elektrického prúdu vo vodiči a permanentného magnetu sa objaví nepretržitá rotácia.
Teda umiestnenie vodivého rámu do rovnomerného magnetického poľa vo vertikálnej polohe a prechádzanie cez neho elektriny, potom sa okolo vodiča vytvorí elektromagnetické pole, ktoré začne interagovať s pólmi permanentných magnetov. Od jedného z nich sa bude rám odpudzovať a k druhému, naopak, bude priťahovaný. V dôsledku toho sa rám otočí do vodorovnej polohy, v ktorej bude nulový vplyv magnetického poľa na vodič s prúdom. Na to, aby rotácia opäť pokračovala, je potrebné v správnom čase pridať ďalšiu snímku pod určitým uhlom alebo zmeniť smer prúdu, ktorý v nej tečie. Na animovanom obrázku vyššie sa to robí pomocou polovičných krúžkov, ku ktorým sú pripojené kontaktné dosky batérie. Preto po vykonaní polovičnej otočky elektrický obvod polarita sa obráti a rotácia sa začne znova. Viac si o tom môžete prečítať v článku nižšie:
V súčasnosti existuje pomerne veľa elektromotorov rôznych typov a prevedení. Môžu byť rozdelené podľa typu napájacieho zdroja:
Striedavý prúd, pracovať priamo zo siete 220 alebo 380 voltov.
Priamy prúd, napájané batériami, akumulátormi, napájacími zdrojmi alebo podobnými zdrojmi priamy prúd.
Z názvu vyplýva, že vlastnosťou tohto druhu ED je, že fungujú na striedavý prúd. Ak pri konštantnom prúde elektrické častice sledujú iba jeden smer a môžu v určitom časovom bode zmeniť svoju intenzitu (potenciálny rozdiel alebo napätie), potom striedavý prúd existujú ďalšie charakteristiky, ako je frekvencia, tvar a trvanie. Čo ovplyvnilo konštrukciu a princíp činnosti striedavých motorov. Článok popisuje hlavné aspekty práce AC ED.
Podľa princípu činnosti elektromotorov existujú:
Synchrónne motory, majú vinutie na rotore a kefový mechanizmus, ktorý prijíma elektrický prúd. Asynchrónne elektromotory. Nemajú kefy a vinutia na rotore a jeho princíp činnosti je založený na princípoch fyzickej interakcie magnetického poľa, ktoré sa objavuje v statore, s prúdom, ktorý rovnaké pole vytvára vo vinutí rotora.
Synchrónny EM sa vždy otáča synchrónne s magnetickým poľom, ktoré ho otáča, a pre asynchrónny motor sa rotor otáča oveľa pomalšie ako rotujúce magnetické pole v statore.
Synchrónny motor je typ elektromotora, ktorý beží iba ďalej striedavé napätie, pričom frekvencia otáčania rotora sa zhoduje s frekvenciou otáčania magnetického poľa. Preto zostáva konštantný bez ohľadu na zaťaženie, pretože rotor synchrónneho motora je obyčajný elektromagnet a jeho počet pólových párov sa zhoduje s počtom pólových párov rotujúceho magnetického poľa. Preto interakcia týchto pólov zabezpečuje stálosť uhlovej rýchlosti, ktorou sa rotor otáča.
Činnosť asynchrónneho motora je založená na princípoch fyzickej interakcie magnetického poľa, ktoré sa objavuje v statore, s prúdom, ktorý rovnaké pole vytvára vo vinutí rotora.
Existuje teda veľké množstvo typov elektrických motorov, a preto pre ne existuje veľké množstvo riadiacich schém. Niektoré z nich sú diskutované v tomto článku.
Motory poháňané elektrinou väčšinou fungujú dlho a spoľahlivo, no skôr či neskôr narazíte na problém ich prevádzkyschopnosti. Na kontrolu elektromotora a riešenie problémov je dobré použiť rôzne domáce zariadenia a zariadenia, ktoré výrazne skrátia čas na odstraňovanie problémov a odstraňovanie porúch.
Nízkoenergetické BLDC motory pre priemyselné roboty- základy teórie, konštrukcie a obvodov jednosmerných ventilov EM. Uvádza sa analýza spôsobov, ako zlepšiť ich energetickú výkonnosť a rozšíriť funkčnosť. Podrobné schémy snímačov polohy a rýchlosti rotora s popisom ich činnosti
malý výber učebných materiálov a príručky súvisiace s teóriou a praxou prevádzky ED, ako aj tipy a odporúčania na ich opravu
Výber elektromotorov pre výrobné mechanizmy- Prezentované sú charakteristiky rôznych typov EM pre najbežnejšie mechanizmy, ako aj metodika a výpočet ich výberu pre zabezpečenie daného výkonu, spoľahlivosti a hospodárnosti.
Oprava elektromotorov Tipy na identifikáciu a riešenie problémov, organizovanie a vykonávanie opráv a testovanie rôznych typov ED
Núdzové režimy asynchrónnych elektromotorov a spôsoby ich ochrany- Vypovedá o práci krvného tlaku pri výpadkoch prúdu a napäťovej nerovnováhe, napájaní z nízkoenergetických sietí, veľkých nerovnomernostiach zaťaženia
Automatické meranie výstupných parametrov elektromotorov
Dobrý deň milí čitatelia. V tomto článku vám povieme o elektrickom motore, o jeho zariadení a princípe činnosti. Elektromotory sú teda zariadenia, v ktorých sa elektrická energia premieňa na mechanickú energiu. Princíp ich fungovania je založený na fenoméne elektromagnetická indukcia. Metódy interakcie magnetických polí, vďaka ktorým sa rotor motora otáča, sa však výrazne líšia v závislosti od typu napájacieho napätia - AC alebo DC.
Zariadenie a princíp činnosti jednosmerného motora
Princíp činnosti jednosmerného elektromotora je založený na efekte odpudzovania rovnakých pólov permanentných magnetov a priťahovania opačných. Prioritou jeho vynálezu je ruský inžinier B. S. Jacobi. Prvý priemyselný model jednosmerného motora bol vytvorený v roku 1838. Odvtedy jeho dizajn neprešiel veľkými zmenami.
V jednosmerných motoroch s nízkym výkonom je jeden z magnetov fyzicky prítomný. Je pripevnený priamo k telu stroja. Druhý je vytvorený vo vinutí kotvy po pripojení jednosmerného zdroja. Na tento účel sa používa špeciálne zariadenie - zostava kolektor-kefa. Samotný kolektor je vodivý krúžok pripevnený k hriadeľu motora. K nemu sú pripojené konce vinutia kotvy.
DC motor
Aby vznikol krútiaci moment, je potrebné priebežne prehadzovať póly permanentného magnetu kotvy. Malo by sa tak stať v momente, keď pól prekročí takzvaný magnetický neutrál. Štrukturálne je tento problém vyriešený rozdelením kolektorového prstenca na sektory oddelené dielektrickými platňami. Konce vinutí kotvy sú k nim postupne pripojené.
Na pripojenie kolektora k elektrickej sieti sa používajú takzvané kefy - grafitové tyče s vysokou elektrickou vodivosťou a nízkym koeficientom klzného trenia.
Vo vysokovýkonných motoroch sa fyzicky existujúce magnety nepoužívajú kvôli ich veľkej hmotnosti. Na vytvorenie konštantného magnetického poľa statora sa používa niekoľko kovových tyčí, z ktorých každá má svoje vlastné vinutie z vodiča pripojeného k kladnej alebo zápornej napájacej zbernici. Rovnomenné póly sú navzájom zapojené do série.
Počet pólových párov na kryte motora môže byť jeden alebo štyri. Počet kolektorových kefiek na kolektore kotvy sa mu musí zhodovať.
Vysokovýkonný elektromotor má množstvo dizajnových trikov. Napríklad po naštartovaní motora a pri zmene jeho zaťaženia sa zostava zbernej kefy posunie o určitý uhol proti otáčaniu hriadeľa. Tým sa kompenzuje efekt „reakcie kotvy“, ktorý vedie k brzdeniu hriadeľa a zníženiu účinnosti elektrického stroja.
Existujú tiež tri schémy pripojenia jednosmerného motora:
Paralelné budenie je, keď je paralelne s vinutím kotvy zapnutý ďalší nezávislý, zvyčajne nastaviteľný (reostat).
Tento spôsob pripojenia umožňuje veľmi plynulo nastavovať rýchlosť otáčania a dosiahnuť jeho maximálnu stabilitu. Používa sa na napájanie elektromotorov obrábacích strojov a žeriavových zariadení.
Sériový - prídavné vinutie je zapojené do série v silovom obvode kotvy. Tento typ spojenia sa používa na prudké zvýšenie rotačnej sily motora v správnom čase. Napríklad pri rozbiehaní vlakov.
Jednosmerné motory majú schopnosť plynule upravovať rýchlosť, preto sa používajú ako trakčné motory v elektrických vozidlách a zdvíhacích zariadeniach.
AC motory - aký je rozdiel?
Zariadenie a princíp činnosti striedavého motora na vytvorenie krútiaceho momentu zahŕňa použitie rotujúceho magnetického poľa. Ich vynálezcom je ruský inžinier M.O. Dolivo-Dobrovolsky, ktorý v roku 1890 vytvoril prvý priemyselný dizajn motora a je zakladateľom teórie a technológie trojfázového striedavého prúdu.
V troch vinutiach statora motora vzniká rotujúce magnetické pole, akonáhle sú pripojené k obvodu napájacieho napätia. Rotor takéhoto elektromotora v tradičnej verzii nemá žiadne vinutie a je, zhruba povedané, kusom železa, trochu pripomínajúcim veveričku.
Magnetické pole statora vyvoláva výskyt prúdu v rotore, a to veľmi veľkého, pretože ide o skratovaný dizajn. Tento prúd spôsobuje objavenie sa vlastného poľa kotvy, ktoré sa „spája“ s vírivým magnetickým potením statora a spôsobuje otáčanie hriadeľa motora v rovnakom smere.
Magnetické pole kotvy má rovnakú rýchlosť ako stator, ale je za ním vo fáze približne o 8–100. Preto sa striedavé motory nazývajú asynchrónne.
Princíp činnosti striedavého motora s tradičným, rotor vo veveričke, má veľmi veľké štartovacie prúdy. Pravdepodobne si to mnohí z vás všimli - pri štartovaní motorov menia žiarovky jas žiary. Preto v elektrické stroje vysoký výkon, používa sa fázový rotor - na ňom sú položené tri vinutia spojené „hviezdou“.
Vinutia kotvy nie sú pripojené k sieti, ale sú pripojené k štartovaciemu reostatu pomocou zostavy kolektor-kefa. Proces zapínania takéhoto motora pozostáva z pripojenia k sieti a postupného znižovania aktívneho odporu v obvode kotvy na nulu. Elektromotor sa zapína hladko a bez preťaženia.
Vlastnosti použitia asynchrónnych motorov v jednofázovom obvode
Napriek tomu, že rotujúce magnetické pole statora je najjednoduchšie získať z trojfázového napätia, princíp činnosti asynchrónneho elektromotora mu umožňuje pracovať z jednofázovej domácej siete, ak sa vykonajú nejaké zmeny v ich dizajn.
Na to musí mať stator dve vinutia, z ktorých jedno je "štartovanie". Prúd v ňom je posunutý vo fáze o 90 ° v dôsledku zahrnutia reaktívnej záťaže do obvodu. Najčastejšie sa na to používa kondenzátor.
Priemyselnú zásuvku môžete napájať aj z domácej zásuvky. trojfázový motor. Na tento účel sú v jeho svorkovnici spojené dve vinutia do jedného a v tomto obvode je zahrnutý kondenzátor. Na princípe činnosti asynchrónnych elektromotorov poháňaných o jednofázový obvod, treba poznamenať, že majú nižšiu účinnosť a sú veľmi citlivé na preťaženie.
Tento typ motora sa ľahko štartuje, ale jeho rýchlosť je takmer nemožné ovládať.
Sú citlivé na kolísanie napätia a pri „nedostatočnom zaťažení“ znižujú svoju účinnosť, čím sa stávajú zdrojom neúmerne veľkých nákladov na elektrinu. Súčasne existujú spôsoby použitia indukčného motora ako generátora.
Univerzálne kolektorové motory - princíp činnosti a charakteristiky
V domácom elektrickom náradí s nízkym výkonom, ktoré vyžaduje nízke štartovacie prúdy, vysoký krútiaci moment, vysoké otáčky a možnosť jeho plynulého nastavenia, tzv. komutátorové motory. Konštrukciou sú podobné sériovo budeným jednosmerným motorom.
V takýchto motoroch je magnetické pole statora vytvárané napájacím napätím. Len dizajn magnetických obvodov je mierne zmenený - nie je odlievaný, ale skladaný, čo umožňuje znížiť reverzáciu magnetizácie a zahrievanie Foucaultovými prúdmi. Indukčnosť zapojená do série v obvode kotvy umožňuje meniť smer magnetického poľa statora a kotvy v rovnakom smere a v rovnakej fáze.
Takmer úplná synchronizácia magnetických polí umožňuje motoru získať hybnosť aj pri výraznom zaťažení hriadeľa, čo si vyžaduje chod vŕtačiek, rotačných kladív, vysávačov, brúsok či leštičiek.
Ak je v napájacom obvode takého motora zahrnutý nastaviteľný transformátor, jeho rýchlosť otáčania sa môže plynulo meniť. Ale smer, keď je napájaný obvodom striedavého prúdu, sa nikdy nedá zmeniť.
Takéto elektromotory sú schopné vyvinúť veľmi vysoké otáčky, sú kompaktné a majú veľký krútiaci moment. Prítomnosť zostavy kolektor-kefa však znižuje ich motorické zdroje - grafitové kefy sa pri vysokých rýchlostiach pomerne rýchlo opotrebujú, najmä ak je kolektor mechanicky poškodený.
Elektromotor má najvyššiu účinnosť (viac ako 80%) zo všetkých zariadení vytvorených človekom. Ich vynález na konci 19. storočia možno považovať za kvalitatívny civilizačný skok, pretože bez nich si nemožno predstaviť život. moderná spoločnosť založené na špičkových technológií, a niečo účinnejšie ešte nebolo vynájdené.
Dnešnou témou je prehľad rôznych elektromotorov. Elektromotory našli najširšie uplatnenie vo vede a technike. Ľudský život je ťažké si predstaviť bez strojov a mechanizmov založených na elektromotoroch. Používajú sa všade - v továrňach, v automobilovej technike, v domácich spotrebičoch, v lekárskej technike, jedným slovom - všade! Elektrický motor je druh konvertora, ktorý transformuje elektrická energia do mechanickej energie otáčania hriadeľa motora.
Elektromotor sa skladá z dvoch hlavných častí - pevnej časti (stator) a rotačnej časti (rotor). Motory sú rozdelené do dvoch hlavných skupín - jednosmerné motory a striedavé motory. Hlavnými časťami jednoduchého jednosmerného motora sú pevná časť (stator), permanentné magnety, v strede je na hriadeli, ktorý pozostáva z oceľových platní, namontovaný rotor a na nich je navinuté vinutie. Rotor sa nazýva aj kotva elektromotora.
Napájanie sa dodáva cez kontakty (kefy) do vinutia. V dôsledku toho sa kotva zmení na elektromagnet, v dôsledku magnetického vplyvu sa rotor snaží<ускользнуть>z magnetického poľa, a nemá kam uniknúť a rotor sa začne otáčať vyššou rýchlosťou, niekedy počet otáčok rotora za jednu minútu presiahne 10 000! Na rotor je zvyčajne navinutých niekoľko vinutí pre efektívnu prevádzku a zvýšenie výkonu motora. Nižšie je schéma motora v elektrickej vŕtačke.
Motory, ktoré pracujú s určitou frekvenciou prúdu, to znamená, že motory sú napájané striedavým prúdom, pracujú hlavne pri frekvencii siete 50-60 hertzov. Striedavé motory sú rozdelené do dvoch skupín - synchrónne a asynchrónne motory. V zásade sa spúšťajú ručne alebo majú štartovacie vinutie. Dvojfázové resp kondenzátorové motory- Sú to elektromotory, ktoré majú konečný počet polôh rotora. Špecifikovaná poloha rotora sa zafixuje privedením energie na príslušné vinutie. Prechod do iného stavu sa uskutočňuje odstránením napätia z jedného vinutia a jeho prenosom do druhého, takže napätie prechádza všetkými vinutiami, z ktorých každé sa zase zmení na elektromagnet.
Synchrónny je druh striedavých motorov, ktorých rotor sa otáča synchrónne s magnetickým poľom napájacieho napätia. Asynchrónny elektromotor je motor na striedavý prúd, v ktorom sa rýchlosť rotora líši od frekvencie rotujúceho magnetického poľa, čím sa preň vytvára napájacie napätie.
V technike sa používajú hlavne striedavé motory, nepoužívajú permanentné magnety, ktoré sú určené na stabilný výkon, pre zvýšený výkon využívajú elektromagnet, ktorého výkon mnohonásobne zvyšuje výkon permanentného magnetu, aj keď je potrebné dodatočné napätie aplikovaný na elektromagnetické vinutie. Tu sú v skratke všetky základné informácie, na dnes dosť, autorom je AKA.