Које су врсте електромотора и како се разликују

Како раде мотори

Принцип рада свих врста електромотора састоји се у интеракцији магнетних поља ротора и статора. У овом случају магнетно поље се може створити сталним магнетним или намотавајућим намотајем (електрицним завојницама).

Овисно о снази и врсти мотора, намотаји се могу налазити само на статору или на статору и на ротору. Покушајмо да објаснимо уређај и принцип рада за лутке у електричној енергији.

За почетак, размотрит ћемо дизајн колектора. На примјер, у малим истосмјерним моторима, као што је случај са радио моделима, стални магнети се налазе на статору, а завојнице од бакрене жице су намотане у ротору. Струја до роторских намотаја таквог електромотора испоручује се преко склопа четкица који се састоји од четкица и сакупљача. На колектору се налазе ламеле на које су причвршћени водичи намотаја.

Након укључивања напајања, ротор (сидро) почиње да се окреће, на њему је фиксиран колектор, а фиксне четке додирују наизменично различите парове ламела колектора. Кроз четке и ламеле струја се доводи до намотаја ротора било према једном намотају или другом, стварајући тако магнетно поље које се мења, а које утиче на магнетно поље. Као резултат тога привлаче се полови ротирајућих и непомичних електромагнета због чега долази до ротације.

Ако изоставите неке нијансе, тада је већа струја ротора, веће је ово поље и брже се ротор ротира. Међутим, ово се углавном односи на ДЦ и АЦ колекторе (универзални су).

Ако говоримо о асинхроном мотору (ХЕЛЛ) са ротором-кавезним ротором - ово је АЦ електромотор без четкица. У њему се намотаји налазе на статору (а), а ротор је шипка (б), кратко затворена прстеновима - такозвани кавез за веверице.

У том случају ротирајуће магнетно поље статора генерише струју у шипкама ротора, због чега се појављује и друго магнетно поље. А шта се догађа када се два магнета налазе у близини?

Одбијају се или привлаче једни друге. Пошто је ротор фиксиран на крајевима лежајева, ротор се почиње окретати.АМ је предвиђен само за наизменичну струју, а брзина ротације осовине зависи од фреквенције струје и броја полова у намотима статора, о овом питању ћемо детаљније говорити у чланку о асинхроним моторима.

Али да бисте покренули ротацију вратила таквог мотора, важно је или да га гурнете (да дате почетну брзину), или да створите ротирајуће магнетно поље. Ствара се помоћу намотаја распоређених на одређени начин, спојених на трофазну мрежу напајања (на пример, 380В) или помоћу покретачких и радних кондензатора (у такозваним кондензаторским индукционим моторима).

Поред интеракције магнетних поља у ротацији осовине мотора је укључено и Амперска сила.

Стога морате схватити да тренутак на вратилу апстрактног мотора и број обртаја зависи од дизајна и типа електричне машине, као и од снаге струје и њене фреквенције. Понављам да у овом чланку нећемо улазити у детаље о карактеристикама уређаја сваке од врста и врста електромотора, већ ћемо за то направити засебне чланке.

Треба напоменути да су асинхрони и универзални колекторски мотори најчешће у свакодневном животу и производњи, у погонима грађевинских возила. Користе се свуда, како за кретање индустријских механизама, тако и за аутомобиле, електрична возила и користе се у кућанским апаратима, па све до електричне четкице за зубе.

Главна класификација

Дакле, електрични мотори углавном се деле на машине које раде на истосмерној струји, као и на наизменичну струју. Која је разлика између наизменичне и једносмерне струје, рекли смо у чланку: хттпс://елецтроекп.цом/цхем-отлицхаетсиа-переменниј-ток-от-постоианного.хтмл. Размотрићемо врсте електромотора са машина које раде од паузе.

АЦ мотори

Већина електричних машина које се користе у производњи и у свакодневном животу, за погон лифтова, у осталим врстама електричних погона раде наизменичном струјом.

АЦ мотори се могу класификовати на следећи начин:

• асинхрони;
• синхроно

У овом се случају индукцијски мотори разликују или по дизајну ротора:

• кавез ротора веверице (најчешће са било којим бројем фаза);
• са фазним ротором (само трофазни).

И по броју фаза:

• једнофазни (са стартним кондензатором) користе се у кућним електричним вентилаторима и осталим уређајима мале снаге;
• кондензатор или двофазни (једнофазни је са кондензатором који се не искључује током рада, због чега се ствара „друга“ фаза) користе се у малим пумпама, вентилацији, на веш машинама типа „баби“ и старим моделима произведеним у СССР-у;
• трофазне су најчешће и користе се свуда у производњи.

Постоје различити дизајни монофазног крвног притиска, листа садржи две главне опције!

Карактеристика свих асинхроних електромотора је да је брзина ротора нешто мања од брзине ротације магнетног поља статора и једнака:

где је н број обртаја у минути, ф је фреквенција мреже напајања, п је број парова пола, с је клизајућа, а "60" је секунди у минути.

Тако се брзина ротора одређује фреквенцијом мреже напајања, дизајном намотаја, тачније бројем парова полова (намотаја) у њему и величином клизања.

Клизање је вредност која карактерише колико је мања брзина ротора у односу на фреквенцију ротирајућег магнетног поља. У нормалним радним условима лежи у опсегу 0,01-0,06. Једноставно речено, поље у статору са једним паром полета се окреће брзином:

60 * 50/1 = 3000 о / мин

Са два пара - 1500 о / мин, а са три пара - 1000 о / мин.

Када клизнете, на пример, на 0,05, брзина ротора ће бити једнака:

3000 * (1-0.05) = 2850 о / мин

Да бисте прилагодили брзину коришћења таквих мотора претварачи фреквенције, пошто не можемо утицати на остале променљиве горње формуле.

Најчешћи су асинхрони мотори са напонским напоном од 220 В за повезивање намотаја према троуглом кругу и 380В према звездастом кругу.

Ако се код трофазне електричне машине ротирајуће поље статора ствара местом намотаја и фазним помаком у мрежи за 120 °, онда се тај ефекат не примећује код једнофазних. Осовина ће се окретати ако га поставите на почетно окретање окретањем осовине руком или уградњом кондензатора за промену фаза, што ће створити фазни помак на почетном намоту.

Двофазни кондензаторски мотори распоређени су на сличан начин, али други намот се не искључује након покретања, већ наставља да ради кроз кондензатор. Стога се назив „двофазни“ радије односи на дијаграм дизајна и ожичења, а не на струјне кругове. Двофазна и једнофазна дизајнирана су за рад на 220В мрежи.

Синхрони електромотор (ЛЕД) се готово увек изводе узбуђењем узбуђења на арматури, а побудна струја се на њега преноси или помоћу четкице или индукована електромагнетним системом.

То је неопходно тако да се његова осовина ротира фреквенцијом која се поклапа са фреквенцијом ротације поља статора. То јест, не постоји такав параметар као клизање у овом случају.

Струја узбуде се напаја из посебних система побуђивања, као што су „мотор-генератор“ или електронски претварачи на тиристорима или транзисторима. Најчешћи у домаћим предузећима су уређаји попут ВТЕ, ТВУ итд.

Нема увек теренско навијање и четке, на пример, у микроталасној рерни, у погону закретања плоча користи се синхрони мотор са сталним магнетом.

Синхроне машине су експлицитне и имплицитне. Визуелне разлике су у дизајну ротора, у пракси се разликују у њиховим карактеристикама, начинима производње и дизајна. У пракси се обичан кућни електричар неће срести са њима.

Остало је рећи да је главна ствар код мотора наизменичне струје - тешко је прилагодити брзину ротације због чињенице да је њихова брзина везана за брзину. Пад напона (струје) на статору или узбуђење (за синхроно и асинхроно са фазним ротором) доводи до пада обртног момента и повећања вредности клизања (за ХЕЛЛ), док осовина може да се окреће спорије. Да бисте регулирали брзину таквих мотора, потребан вам је претварач фреквенције. О томе како одабрати цхастотник, рекли смо у чланку: хттпс://елецтроекп.цом/вибор-цхастотного-преобразователиа.хтмл.

ДЦ Моторс

Доступне су следеће врсте и типови ДЦ мотора:

1. ДЦ Брусх Моторс Састоје се од магнета или узбудне завојнице и арматуре, а струја до намота арматуре преноси се четком, чији је недостатак постепено трошење.
2. Универзални колекторски мотори. Сличне су претходним, али могу радити и од директне и са наизменичном струјом.
3. Без четкице или без четкице. Састоји се од намотаја статора, на ротор су уграђени стални магнети. Повезан је на једносмерни круг преко посебног регулатора који прелази намотаја статора.

Мотори колектора се могу поделити у групе према типу узбуђења:

• са самоизбуђењем;
• са независним узбуђењем.

Према врсти споја пољских намотаја, разликују се како слиједи:

1. Секвенцијално узбуђење омогућава вам да постигнете висок тренутак на осовини, али брзина у празном ходу је такође велика и може оштетити мотор (ући ће у брзину).
2. Паралелно побуђивање - у овом случају су обртаји стабилнији и не мењају се под оптерећењем, али обртни момент на вратилу је мањи.
3. Мешовито узбуђење комбинује предности обе врсте.

У ДЦТ-има сакупљача мале снаге, побуда се најчешће организује уз помоћ сталних магнета.

Независно узбуђење на електромотору колектора, намотаји статора и ротора нису међусобно повезани, већ се у основи напајају из различитих извора.Тако је могуће организовати прилагођавање тренутка или брзине, као и постићи већу енергетску ефикасност.

У зависности од дизајна, такав електромотор може радити или од једносмерне струје, или са наизменичним и константним. У другом случају називају се "универзалним мотором комутатора". Они су распрострањени у свакодневном животу, користе се у кухињским апаратима и електричним алатима (брусилице, бушилице, итд.).

Мотори без четкица имају својствене недостатке комутатора због недостатка склопа четке. Струја се напаја у три намота статора, а намотаји се пребацују помоћу регулатора. У ствари, ДЦТ-ови без четкица се напајају трансформисаном наизменичном струјом. Како функционишу ови мотори можете сазнати гледајући следећи видео:

По дизајну су слични синхроним моторима, само што се користе стални магнети, а не електромагнети. Да бисте ротирали такав мотор и повећали његову ефикасност, Халлови сензори се користе за одређивање положаја осовине и правилно пребацивање намотаја.

Често их називају вентилски мотори, а у енглеским се изворима такви мотори, овисно о дизајну, називају ПВСМ или БЛДЦ.

Користе се у рачунарским хладњацима, као погон за радио-контролисане моделе, као што су куадроцоптерс, као и у моторном колу за бицикл.

Додатна класификација

Поред горе наведених мотора, треба рећи и о другим типовима, као што су:

• закорачење;
• сервос
• линеарни
• мотори са валовитом струјом (слично као једносмерни мотор, разлика је у томе што се снага напаја исправљеном млазном струјом).

Степерски мотори и серво уређаји користе се тамо где морате да поставите чвор неког механизма. Најједноставнији пример је ЦНЦ, 3Д штампач и још много тога. Такође, уз помоћ „схаговикова“ понекад контролирају положај лептира за гас - и то је само мали део њихове примене.

Опис функција и карактеристика ових врста електричних погона тема је засебног чланка. Ако сте заинтересовани, пишите коментаре и ми ћемо их објавити!

Линеарни мотор, за разлику од горе наведеног, кретање осовине није ротационо, већ транслационо. Односно, не окреће се, већ се креће „напријед-назад“. Различити су:

• АЦ заснован на принципу рада сличном синхроним и асинхроним моторима;
• директна струја;
• пиезоелектрични;
• магнетостриктивно.

У пракси су ретки, користе се као погон за једнотрачну железницу, за храњење радног тела у разним машинама.

Међутим, класификација наведена у чланку одабрана је са становишта практичности, док се у литератури предлаже да се електрични погон подели према следећим критеријумима.

Према специфичностима створеног обртног момента:

• хистеретиц;
• магнетоелектрични.

Следећа опција класификације заснива се на разликама у дизајну и карактеристикама њиховог дизајна.

Према врсти и локацији осовине:

• са хоризонталним распоредом осовине;
• са вертикалним постављањем осовине.

Заштитите се од утицаја на животну средину:

• заштићен од високе влаге и прашине;
• за рад у експлозивним просторијама.

У трајању режима рада:

• повремени (витла, дизалице, мотори на вентилима);
• за континуирани рад (пумпе, вентилација итд.).

По снази можете разликовати и аутомобиле мале, средње, велике снаге. Међутим, нема смисла стављати границе ових капацитета, јер је негде око 6 МВ просечне снаге, а негде око 1 кВ је колосални број.

Немогуће је детаљно испитати све врсте унутар једног чланка, па ћемо размотрити сваку верзију засебно.Надамо се да ће вам пружена класификација кратко помоћи да разумете које су врсте једносмерних и наизменичних мотора, као и које су њихове разлике и карактеристике примене!

Сродни материјали:

• Како доћи до наизменичне електричне струје
• Врсте стабилизатора напона
• Како направити једноставан електромотор властитим рукама