Hei kjære lesere. I denne artikkelen vil vi fortelle deg om den elektriske motoren, om enheten og operasjonsprinsippet. Og så, elektriske motorer er enheter der elektrisk energi omdannes til mekanisk energi. Prinsippet for deres operasjon er basert på fenomenet elektromagnetisk induksjon. Metodene for interaksjon av magnetiske felt som får motorrotoren til å rotere, varierer imidlertid betydelig avhengig av typen forsyningsspenning - AC eller DC.

Enheten og prinsippet for drift av en DC-motor

Grunnlaget for prinsippet om drift av den elektriske motoren likestrøm ligger effekten av frastøting av like poler av permanente magneter og tiltrekning av motsatte. Prioriteten til oppfinnelsen tilhører den russiske ingeniøren B. S. Jacobi. Den første industrielle modellen av en DC-motor ble opprettet i 1838. Siden den gang har ikke designet gjennomgått store endringer.

I DC-motorer med lav effekt er en av magnetene fysisk til stede. Den er festet direkte til maskinens kropp. Den andre opprettes i armaturviklingen etter at en DC-kilde er koblet til den. For dette brukes en spesiell enhet - en samler-børsteenhet. Selve kollektoren er en ledende ring festet til motorakselen. Endene av armaturviklingen er koblet til den.

DC motor

For at et dreiemoment skal oppstå, er det nødvendig å kontinuerlig bytte polene til ankerets permanentmagnet. Dette skal skje i det øyeblikket polen krysser den såkalte magnetiske nøytralen. Strukturelt løses dette problemet ved å dele kollektorringen i sektorer adskilt av dielektriske plater. Endene av armaturviklingene er koblet til dem etter tur.

For å koble kollektoren til strømnettet brukes såkalte børster - grafittstenger med høy elektrisk ledningsevne og lav glidefriksjonskoeffisient.

I høyeffektsmotorer brukes ikke fysisk eksisterende magneter på grunn av deres store vekt. For å lage en permanent magnetfelt statoren bruker flere metallstenger, som hver har sin egen vikling fra en leder koblet til en positiv eller negativ forsyningsbuss. Poler med samme navn er koblet i serie med hverandre.

Antall polpar på motorhuset kan være ett eller fire. Antallet samlebørster på armatursamleren må samsvare med det.

En elektrisk motor med høy effekt har en rekke designtriks. For eksempel, etter å ha startet motoren og med en endring i belastningen på den, blir samlebørsteenheten forskjøvet med en viss vinkel mot rotasjonen av akselen. Dette kompenserer for effekten av "armaturreaksjon", som fører til akselbremsing og redusert effektivitet. elektrisk maskin.

Det er også tre ordninger for å koble til en DC-motor:

Parallell eksitasjon er når en annen uavhengig, vanligvis justerbar (reostat) slås på parallelt med ankerviklingen.

Denne tilkoblingsmetoden lar deg justere rotasjonshastigheten veldig jevnt og oppnå maksimal stabilitet. Den brukes til å drive de elektriske motorene til maskinverktøy og kranutstyr.

Seriell - en ekstra vikling er koblet i serie i armaturkraftkretsen. Denne typen tilkobling brukes for å kraftig øke rotasjonskraften til motoren til rett tid. For eksempel ved start av tog.

DC-motorer har muligheten til å justere hastigheten jevnt, så de brukes som trekkmotorer i elektriske kjøretøy og løfteutstyr.

AC-motorer - hva er forskjellen?

Enheten og prinsippet for drift av den elektriske motoren vekselstrøm for å skape dreiemoment brukes et roterende magnetfelt. Oppfinneren deres er den russiske ingeniøren M.O. Dolivo-Dobrovolsky, som skapte det første industrielle designet av motoren i 1890 og er grunnleggeren av teorien og teknologien til trefaset vekselstrøm.

Et roterende magnetfelt oppstår i de tre motorens statorviklinger så snart de er koblet til forsyningsspenningskretsen. Rotoren til en slik elektrisk motor i tradisjonell utgave har ingen viklinger og er grovt sett et jernstykke, som minner litt om et ekornhjul.

Det magnetiske feltet til statoren provoserer forekomsten av en strøm i rotoren, og en veldig stor, fordi dette er en kortsluttet design. Denne strømmen forårsaker utseendet til ankerets eget felt, som "kobles" med statorens virvelmagnetiske svette og får motorakselen til å rotere i samme retning.

Magnetfeltet til ankeret har samme hastighet som statoren, men ligger bak den i fase med omtrent 8–100. Det er derfor AC-motorer kalles asynkrone.

Prinsippet for drift av en AC-motor med en tradisjonell ekorn-burrotor har svært høye startstrømmer. Sannsynligvis har mange av dere lagt merke til dette - når du starter motorer, endrer glødelamper lysstyrken på gløden. Derfor, i elektriske maskiner høy effekt, en faserotor brukes - tre viklinger forbundet med en "stjerne" er lagt på den.

Armaturviklingene er ikke koblet til strømnettet, men kobles til startreostaten ved hjelp av en kollektor-børsteenhet. Prosessen med å slå på en slik motor består i å koble til strømnettet og gradvis redusere den aktive motstanden i ankerkretsen til null. Den elektriske motoren slår seg på jevnt og uten overbelastning.

Funksjoner ved bruk av asynkrone motorer i en enfasekrets

Til tross for at det roterende magnetiske feltet til statoren er lettest å oppnå fra en trefasespenning, lar prinsippet om drift av en asynkron elektrisk motor det fungere fra en enfase, hjemmenettverk hvis det gjøres noen endringer i designet.

For å gjøre dette må statoren ha to viklinger, hvorav den ene er "starten". Strømmen i den forskyves i fase med 90 ° på grunn av inkluderingen av en reaktiv belastning i kretsen. Oftest brukes en kondensator til dette.

Slå av husholdningsuttak mulig og industriell trefase motor. For dette, i hans koblingsboksen to viklinger er koblet til en, og en kondensator er inkludert i denne kretsen. Basert på arbeidsprinsippet asynkrone elektriske motorer drevet fra en enfasekrets, bør det angis at de har en lavere effektivitet og er svært følsomme for overbelastning.

Denne typen motor starter lett, men hastigheten er nesten umulig å kontrollere.

De er følsomme for spenningssvingninger, og når de er "underbelastet", reduserer de effektiviteten, og blir en kilde til uforholdsmessig store strømkostnader. Det finnes metoder for bruk en synkron motor som en generator.

Universelle samlemotorer - prinsipp for drift og egenskaper

I husholdningselektriske verktøy med lav effekt, som krever lave startstrømmer, høyt dreiemoment, høy frekvens rotasjon og muligheten for jevn justering, brukes de såkalte universelle kollektormotorene. De ligner i design på seriespennte DC-motorer.

I slike motorer skapes statormagnetfeltet av forsyningsspenningen. Bare utformingen av magnetkretsene er litt endret - den er ikke støpt, men stablet, noe som gjør det mulig å redusere magnetiseringsreversering og oppvarming av Foucault-strømmer. Induktansen koblet i serie i ankerkretsen gjør det mulig å endre retningen på magnetfeltet til statoren og ankeret i samme retning og i samme fase.

Den nesten fullstendige synkroniseringen av magnetfeltene gjør at motoren får fart selv med betydelige belastninger på akselen, som er nødvendig for drift av bor, borehammere, støvsugere, slipere eller polere.

Hvis en justerbar transformator er inkludert i forsyningskretsen til en slik motor, kan rotasjonshastigheten jevnt endres. Men retningen, når den drives av en vekselstrømkrets, kan aldri endres.

Slike elektriske motorer er i stand til å utvikle svært høye hastigheter, er kompakte og har et stort dreiemoment. Tilstedeværelsen av en samler-børsteenhet reduserer imidlertid motorressursen deres - grafittbørster slites ganske raskt ved høye hastigheter, spesielt hvis samleren har mekanisk skade.

Den elektriske motoren har den høyeste effektiviteten (mer enn 80%) av alle enheter laget av mennesker. Oppfinnelsen deres på slutten av 1800-tallet kan betraktes som et kvalitativt sprang i sivilisasjonen, for uten dem er det umulig å forestille seg livet. Moderne samfunn basert på høyteknologier, og noe mer effektivt er ennå ikke oppfunnet.

Dagens tema er en oversikt over ulike elektriske motorer. Elektriske motorer funnet bredeste applikasjonen innen vitenskap og teknologi. Menneskelivet er vanskelig å forestille seg uten maskiner og mekanismer basert på elektriske motorer. De brukes overalt - i fabrikker, i bilteknologi, i husholdningsapparater, i medisinsk teknologi, med et ord - overalt! En elektrisk motor er en slags omformer som går rundt elektrisk energi i mekanisk energi motoraksel rotasjon.

En elektrisk motor består av to hoveddeler - en fast del (stator) og en roterende del (rotor). Motorer er delt inn i to hovedgrupper - DC-motorer og AC-motorer. Hoveddelene til en enkel likestrømsmotor er den faste delen (stator), permanente magneter, i midten er en rotor satt sammen på akselen, som består av stålplater, og en vikling er viklet på dem. Rotoren kalles også ankeret til den elektriske motoren.

Strøm tilføres gjennom kontaktene (børstene) til viklingen. Som et resultat av dette blir ankeret til en elektromagnet, som et resultat av magnetisk påvirkning prøver rotoren å<ускользнуть>fra magnetfeltet, og han har ingen steder å unnslippe, og rotoren begynner å rotere med høyere hastighet, noen ganger overstiger antall omdreininger til rotoren i løpet av ett minutt 10.000! Flere viklinger er vanligvis viklet på rotoren, for effektiv drift og økende motoreffekt. Nedenfor er et diagram over motoren i en elektrisk drill.

Motorer som opererer med en viss strømfrekvens, det vil si at motorene drives av vekselstrøm, opererer hovedsakelig med en nettfrekvens på 50-60 hertz. AC-motorer er delt inn i to grupper - synkrone og asynkrone motorer. De startes hovedsakelig manuelt eller har starter viklingen. To-fase eller kondensatormotorer– Dette er elektriske motorer som har et begrenset antall rotorposisjoner. Den spesifiserte posisjonen til rotoren er fikset ved å påføre strøm til den tilsvarende viklingen. Overgangen til en annen tilstand utføres ved å fjerne spenning fra en vikling og overføre den til en annen, slik at spenningen går gjennom alle viklingene, hver i sin tur blir til en elektromagnet.

Synkron er en slags vekselstrømsmotorer, hvis rotoren roterer synkront med magnetfeltet til forsyningsspenningen. En asynkron elektrisk motor er en vekselstrømsmotor der rotorhastigheten er forskjellig fra frekvensen til det roterende magnetfeltet, og skaper en forsyningsspenning for den.

I teknologien brukes hovedsakelig vekselstrømsmotorer, de bruker ikke permanente magneter, som er designet for stabil kraft, for økt kraft bruker de en elektromagnet, hvis kraft mange ganger øker kraften til en permanent magnet, selv om tilleggsspenning må være påføres den elektromagnetiske viklingen. Her er i korte trekk all grunnleggende informasjon, nok for i dag, forfatteren er AKA.

Av navnet følger det at en egenskap ved denne typen elektriske motorer (EM) er at de opererer på vekselstrøm. Hvis ved likestrøm elektriske partikler følger bare én retning, og kan endre deres intensitet på et bestemt tidspunkt (potensialforskjell eller spenning), da har vekselstrøm andre egenskaper - som frekvens, form og varighet. Hva påvirket design og prinsipp for drift av AC-motorer. I artikkelen vil vi analysere hovedaspektene ved driften av en vekselstrøm ED.

AC-motorer er elektriske enheter som er en slags elektrisk energiomformere, hvis prinsipp er basert på de elektromagnetiske Lorentz-kreftene og opererer på vekselstrøm. ED og generatorer i henhold til driftsprinsippet er klassifisert i synkron og asynkron. For å gjøre det tydelig ytterligere forklaring vil jeg fortelle om følgende.

Hjem kjennetegn AC elektriske maskiner er at elektrisk energi omdannes til mekanisk energi eller omvendt, ved hjelp av samspillet mellom magnetiske felt, en av dem er roterende, dynamisk (generert ved bevegelse av vekselstrøm, og det andre feltet er statisk, konstant. Derfor, for å oppnå bevegelsen til rotoren må det bevegelige feltet samhandle med den konstante, som skaper mekanisk bevegelse aksel ED.

Det generelle prinsippet for drift av en asynkron elektrisk maskin er som følger. Tre viklinger er viklet på EM-statoren, som tre faser er koblet til. Fra elektrofag vet vi det trefase strøm dette er en syklisk endring i størrelsen på strøm og spenning som flyter jevnt langs en sinusoid. Det vil si at den maksimale kraften flyter jevnt fra ett punkt av viklingen til et annet, det er klart at det samtidig vil være et minimum av kraft på motsatt side av sinusoiden. Så når en trefasespenning påføres statorviklingene til en asynkron EM, har vi som et resultat et roterende magnetfelt, hvis frekvens er lik frekvensen til forsyningsnettverket, i Russland er det 50 Hz.

Fra løpet av fysikk og generell elektroteknikk vet vi at når en leder beveger seg inn i et vekslende magnetfelt, genereres en potensiell forskjell i endene, og hvis endene er koblet til en slags krets, vil en strøm flyte gjennom. den danner rundt seg sitt eget magnetfelt. Dette operasjonsprinsippet ligger i asynkrone elektriske maskiner. Inne ligger den ekorn-burrotor. I et roterende magnetfelt vises en EMF på det, og det skaper sitt eget magnetfelt, som frastøtes fra statorfeltet.

Driften av en asynkronmotor er basert på prinsippene for den fysiske interaksjonen av magnetfeltet som vises i statoren med strømmen som det samme feltet genererer i rotorviklingen.

Synkron ED har ingen slik etterslep. Der fester feltet til induktoren seg til ankerets roterende felt, noe som fører til synkron drift av begge magnetfeltene. Hvis et statisk felt i asynkrone maskiner er en konsekvens av arbeidet til en dynamisk, så i synkrone maskiner, i en viss forstand, er årsakene til utseendet til et roterende felt og et statisk felt uavhengige av hverandre, men deres interaksjon tillater drift av en vekselstrøm ED.

En synkronmotor er en type elektrisk motor som bare går på AC spenning, mens rotasjonsfrekvensen til rotoren faller sammen med rotasjonsfrekvensen til magnetfeltet. Det er grunnen til at den forblir konstant uavhengig av belastningen, fordi rotoren til en synkronmotor er en vanlig elektromagnet og dens antall polpar faller sammen med antall polpar i et roterende magnetfelt. Derfor sikrer samspillet mellom disse polene konstanten til vinkelhastigheten som rotoren roterer med.

Den elektriske motoren fungerer på fysiske prinsipper oppdaget av Michael Faraday tilbake i 1821. Han gjorde viktig oppdagelse at når den elektriske strømmen i lederen og permanentmagneten samhandler, oppstår kontinuerlig rotasjon.

Dermed plasserer en ledende ramme i et jevnt magnetfelt i vertikal posisjon og passerer gjennom den elektrisitet, da vil det dannes et elektromagnetisk felt rundt lederen, som vil begynne å samhandle med polene til permanente magneter. Fra en av dem vil rammen bli frastøtt, og til den andre, tvert imot, vil den bli tiltrukket. Som et resultat vil rammen rotere til en horisontal posisjon, der det vil være null effekt av magnetfeltet på lederen med strøm. For at rotasjonen skal fortsette igjen, må du legge til en annen ramme i en viss vinkel eller endre retningen til strømmen som flyter i den til rett tid. I den animerte figuren ovenfor er dette gjort ved hjelp av halvringer, som batterikontaktplater er koblet til. Derfor, etter å ha gjort en halv sving inn elektrisk krets polariteten snus og rotasjonen starter igjen. Du kan lese mer om dette i artikkelen nedenfor:

For tiden er det ganske mange elektriske motorer forskjellige typer og design. De kan deles inn etter type strømforsyning:

Vekselstrøm, arbeid direkte fra strømnettet 220 eller 380 volt.
Likestrøm brukes på batterier, akkumulatorer, strømforsyninger eller lignende DC-kilder.

Av navnet følger det at en egenskap ved denne typen ED er at de opererer på vekselstrøm. Hvis elektriske partikler med likestrøm bare følger én retning, og kan endre intensiteten (potensialforskjell eller spenning) på et bestemt tidspunkt, så har vekselstrøm andre egenskaper - som frekvens, form og varighet. Hva påvirket design og prinsipp for drift av AC-motorer. Artikkelen beskriver hovedaspektene ved arbeidet til AC ED.

I henhold til prinsippet om drift av elektriske motorer det er:

Synkrone motorer, de har en vikling på rotoren og en børstemekanisme, som mottar en elektrisk strøm. Asynkrone elektriske motorer. De har ikke børster og viklinger på rotoren, og dets operasjonsprinsipp er basert på prinsippene for den fysiske interaksjonen av magnetfeltet som vises i statoren med strømmen som det samme feltet skaper i rotorviklingen.

En synkron EM roterer alltid synkront med magnetfeltet som roterer den, og for en asynkronmotor roterer rotoren mye langsommere enn det roterende magnetfeltet i statoren.

En synkronmotor er en slags elektriske motorer som kun opererer på vekselspenning, mens rotorhastigheten sammenfaller med rotasjonsfrekvensen til magnetfeltet. Det er grunnen til at den forblir konstant uavhengig av belastningen, fordi rotoren til en synkronmotor er en vanlig elektromagnet og dens antall polpar faller sammen med antall polpar i et roterende magnetfelt. Derfor sikrer samspillet mellom disse polene konstanten til vinkelhastigheten som rotoren roterer med.

Driften av en asynkronmotor er basert på prinsippene for den fysiske interaksjonen av magnetfeltet som vises i statoren med strømmen som det samme feltet genererer i rotorviklingen.

Så det er et stort utvalg av typer elektriske motorer, derfor er det mange kontrollordninger for dem. Noen av dem er omtalt i denne artikkelen.

Motorer drevet av elektrisitet fungerer vanligvis i lang tid og pålitelig, men før eller siden vil du støte på problemet med deres brukbarhet. For å sjekke elmotoren og feilsøke er det greit å bruke ulike hjemmelagde enheter og enheter som vil redusere tiden for feilsøking og feilsøking betydelig.

Laveffekt BLDC-motorer for industrielle roboter- grunnleggende om teori, design og kretsløp for DC-ventil EM. En analyse av måter å forbedre deres energiytelse og utvide funksjonalitet er gitt. Detaljerte diagrammer rotorposisjons- og hastighetssensorer med beskrivelse av deres virkemåte

lite utvalg undervisningsmateriell og manualer relatert til teori og praksis for ED-operasjon, samt tips og anbefalinger for reparasjon

Valget av elektriske motorer for produksjonsmekanismer– Kjennetegn presenteres forskjellige typer ED for de vanligste mekanismene, samt metodikk og beregning av deres valg for å sikre en gitt ytelse, pålitelighet og økonomi.

Reparasjon av elektriske motorer Tips for å identifisere og feilsøke, organisere og utføre reparasjoner og teste ulike typer ED

Nødmoduser for asynkrone elektriske motorer og metoder for deres beskyttelse- Den forteller om blodtrykksarbeidet under strømbrudd og spenningsubalanse, strømforsyning fra strømfattige nettverk, store belastningsujevnheter

Automatisk måling av utgangsparametere til elektriske motorer