Разбираемся в принципах работы электродвигателей: преимущества и недостатки разных видов
Электродвигатели переменного тока
Электродвигатели
В некоторых режимах работы электропривода электродвигатель осуществляет обратное преобразование энергии, то есть работает в режиме электрического генератора. По виду создаваемого механического движения электродвигатели бывают вращающиеся, линейные и др. Под электродвигателем чаще всего подразумевается вращающий электродвигатель, так как он получил наибольшее применение. Вращающийся электродвигатель или просто электродвигатель - вращающаяся электрическая машина, предназначенная для преобразования электрической энергии в механическую [1]. Областью науки и техники изучающей электрические машины является - электромеханика. Принято считать, что ее история начинается с года, когда был создан первый электродвигатель М. Основными компонентами вращающегося электродвигателя являются статор и ротор. Статор - неподвижная часть, ротор - вращающаяся часть. У большей части электродвигателей ротор располагается внутри статора. Электродвигатели у которых ротор находится снаружи статора называются электродвигателями обращенного типа. Коллекторная машина - вращающаяся электрическая машина , у которой хотя бы одна из обмоток, участвующих в основном процессе преобразования энергии, соединена с коллектором [1]. В коллекторном двигателе щеточно-коллекторный узел выполняет функцию датчика положения ротора и переключателя тока в обмотках. У бесколлекторных электродвигателей могут быть контактные кольца с щетками, таким образом не надо путать бесколлекторные и бесщеточные электродвигатели. Бесщеточная машина - вращающаяся электрическая машина , в которой все электрические связи обмоток, участвующих в основном процессе преобразования энергии, осуществляются без скользящих электрических контактов [1]. Работа - скалярная физическая величина, равная произведению проекции силы на направление F и пути s, проходимого точкой приложения силы [2]. Таким образом можно вычислить значение механической мощности на валу вращающегося электродвигателя. Коэффициент полезного действия КПД электродвигателя - характеристика эффективности машины в отношении преобразования электрической энергии в механическую. Международная электротехническая комиссия International Electrotechnical Commission определяет требования к эффективности электродвигателей. Согласно стандарту IEC IE1, IE2, IE3 и IE4. Момент инерции - скалярная физическая величина, являющаяся мерой инертности тела во вращательном движении вокруг оси, равна сумме произведений масс материальных точек на квадраты их расстояний от оси. Начальный пусковой ток - максимальный действующий ток, потребляемый заторможенным двигателем при питании от питающей сети с номинальным значением напряжения и частоты. Механическая характеристика двигателя представляет собой графически выраженную зависимость частоты вращения вала от электромагнитного момента при неизменном напряжении питания. Качество работы двигателей определяется их статическими и динамическими характеристиками. Статические характеристики определяют значения электромагнитного момента, КПД, тока и т. Динамические характеристики относятся к изменениям этих величин в процессе работы. Механическая характеристика электродвигателя - зависимость угловой скорости вращения вала двигателя от момента на валу. Главная Продукты О нас Контакты. Главная Продукты Интеграция База знаний О нас Контакты. Двигатель постоянного тока Устройства управления Частотный преобразователь Способы управления Скалярное управление Векторное управление Бездатчиковое управление СДПМ по полю База знаний Электромеханика Электрические машины История электродвигателя Серводвигатель Линейные приводы Ультразвуковые датчики Продукты Измеритель АЧХ 3D модели База знаний Пьезоэлемент Ультразвук Ультразвуковые преобразователи Способы проектирования. Электрический двигатель , сокращенно электродвигатель - электрическая машина , с помощью которой электрическая энергия преобразуется в механическую, для приведения в движение различных механизмов. Электродвигатель является основным элементом электропривода. Стандартная конструкция вращающегося электродвигателя. Согласно закону Ампера на проводник с током I в магнитном поле будет действовать сила F. Если проводник с током I согнуть в рамку и поместить в магнитное поле, то две стороны рамки, находящиеся под прямым углом к магнитному полю, будут испытывать противоположно направленные силы F. Силы, действующие на рамку, создают крутящий момент или момент силы, вращающий ее. Производимые электродвигатели имеют несколько витков на якоре , чтобы обеспечить больший постоянный момент. Магнитное поле может создаваться как магнитами, так и электромагнитами. Электромагнит обычно представляет из себя провод намотанный на сердечник. Таким образом, по закону электромагнитной индукции ток протекающий в рамки будет индуцировать ток в обмотки электромагнита, который в свою очередь будет создавать магнитное поле. СДПМ - синхронный двигатель с постоянными магнитами СДППМ - синхронный двигатель c поверхностной установкой постоянных магнитов СДВПМ - синхронный двигатель со встроенными постоянными магнитами СРД - синхронный реактивный двигатель ПМ - постоянные магниты ЧП - частотный преобразователь. Универсальный электродвигатель Может работать на переменном и постоянном токе. Широко используется в ручном электроинструменте и в некоторых бытовых приборах в пылесосах, стиральных машинах и др. В США и Европе использовался как тяговый электродвигатель. Получил большое распространение благодаря небольшим размерам, относительно низкой цены и легкости управления. Коллекторный электродвигатель постоянного тока Электрическая машина, преобразующая электрическую энергию постоянного тока в механическую. Преимуществами электродвигателя постоянного тока являются: Недостатком двигателя является необходимость обслуживания коллекторно-щеточных узлов и ограниченный срок службы из-за износа коллектора. Асинхронный электродвигатель Наиболее распространенный электродвигатель в промышленности. Недостатком асинхронного электродвигателя является сложность регулирования частоты вращения. С обмоткой возбуждения С постоянными магнитами. Серводвигатель Серводвигатели не являются отдельным классом двигателей. В качестве серводвигателя могут использоваться электродвигатели постоянного и переменного тока с датчиком положения ротора. Серводвигатель используется в составе сервомеханизма для точного управления угловым положением, скоростью и ускорением исполнительного механизма. Для работы серводвигатель требует относительно сложную систему управления, которая обычно разрабатывается специально для сервопривода. Двигатель с полым немагнитным ротором Особенностью двигателей с полым ротором является отсутствие магнитопровода в конструкции ротора. Момент электродвигателя Мощность электродвигателя Коэффициент полезного действия Номинальная частота вращения. Момент инерции ротора Номинальное напряжение Электрическая постоянная времени. Номинальный вращающий момент М ном , Нм, определяют по формуле , где P ном — номинальная мощность двигателя, Вт, n ном - номинальная частота вращения, мин -1 [4]. Номинальное значение - значение параметра электротехнического изделия устройства , указанное изготовителем, при котором оно должно работать, являющееся исходным для отсчета отклонений. Определение момента инерции вращающейся части электродвигателя описано в ГОСТ АДКР - асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором АДФР - асинхронный двигатель с фазным ротором СДОВ - синхронный двигатель с обмоткой возбуждения СДПМ - синхронный двигатель с постоянными магнитами СРД - синхронный реактивный двигатель. СГД - синхронный гистерезисный двигатель УД - универсальный двигатель КДПТ - коллекторный двигатель постоянного тока КДПТ ОВ - коллекторный двигатель постоянного тока с обмотками возбуждения КДПТ ПМ - коллекторный двигатель постоянного тока с постоянными магнитами. Библиографический список ГОСТ Машины электрические вращающиеся. Курс общей физики, том I. Механика, колебания и волны, молекулярная физика. ГОСТ МЭК Стандартные напряжения. Paul Waide, Conrad U. Energy-Efficiency Policy Opportunities for Electric Motor-Driven Systems. International Energy Agency Working Paper, Energy Efficiency Series.: КДПТ с обмоткой возбуждения Включение обмотки Независимое Последовательное возбуждения Параллельное Комбинированное КДПТ с постоянными магнитами. Трехфазный многофазный АДКР АДФР Двухфазный конденсаторный Однофазный с пусковой обмоткой с экранированными полюсами с асимметричным магнитопроводом. Высокий пусковой момент Компактный Высокоскоростной. Обслуживание щетки Маленькая продолжительность жизни Шумный. Бытовая техника пылесосы, фены, блендеры и т. Ручной инструмент дрели, шуруповерты и т. Простое управление скоростью Низкая начальная стоимость. Обслуживание щетки Средняя продолжительность жизни Высокая цена коллектора и щеток. Большое время жизни Минимальное обслуживание Высокое КПД. Большое время жизни Минимальное обслуживание Высокое КПД Отсутствие постоянных магнитов Низкая цена Простая конструкция. Электрические автомобили Швейная промышленность. Коллекторный электродвигатель постоянного тока. Системы перекачки охлажденной или нагретой воды, системы отопления, ОВК 2 , системы полива.
Подавляющее большинство электроприводов нашего времени использует энергию переменного тока в асинхронном режиме. Тем не менее, двигатель постоянного тока, устройство и принцип действия которого будут рассматривать в этой статье, востребован ничуть не меньше. Что он собой представляет, какие существуют теоретические и технические особенности его эксплуатации, постараемся разобраться далее. Начать рассмотрение вопроса работы эл. Еще со школы нам должно быть известно, что в физике электрическим током называют направленное движение заряженных частиц электронов или ионов. Его разделение на постоянный и переменный происходит в зависимости от величины и направления тока в некотором промежутке времени. Это хорошо видно на следующем графике:. Как видим, график постоянного тока красная линия не меняется по времени, напряжение остается стабильным. В то же время, переменный ток зеленый график имеет форму синусоиды, постоянно меняя свое значение и направление со временем. Периодичность, с которой график проходит через одинаковые точки по ординате называется частотой и ее стандартное значение 50 Гц. На самом деле, практически любой бытовой прибор, электроинструмент использует постоянный ток, который преобразовывается из переменного сетевого. Может возникнуть закономерный вопрос, а для чего тогда использовать синусоидальный ток? Дело в том, что такая форма задания тока позволяет легко преобразовывать напряжение, идущее от генератора электростанции с тысяч Вольт до привычных , с учетом коэффициента эффективности. Здесь также нужно вспомнить базовую физику и историю с рамкой, вращающейся в однородном магнитном поле. Задание предполагает подачу на нее тока, индуцирующего собственное круговое магнитное поле. При взаимодействии с предыдущим формирует направленную перпендикулярно силу Ампера. Она выталкивает рамку из однородного поля. В нашем случае, принцип действия тот же, но роль неподвижного однородного магнитного поля играет статор, а рамки — вращающийся ротор электродвигателя, обмотками, который еще называется якорем. Как видим, два полюса статора создают однородное магнитное поле. Обмотка ротора состоит из двух частей, которые наматываются на его полюсах и соединены между собой последовательно. Концы обмоток замыкаются на разделенных, расположенных на валу электродвигателя коллекторных пластинах. Они, в свою очередь имеют физический контакт трение с неподвижными щетками из графита, на которые подается постоянный ток. Если при подключении соблюсти принцип расположение полюсов тока, как показано на рисунке, то полюс якоря, расположенный на схеме слева, станет условно северным, как и находящийся в непосредственной близости полюс статора электродвигателя. Естественная реакция на действие магнитных сил заключается в том, что равнозначные полюса отталкиваются. В нашем случае такое возможно только за счет вращения. В принципе, по логике вещей они должны начать притягиваться, что приведет к торможению. Чтобы этого не допустить, в момент перехода нейтральной линии коллектор переключает обмотки якоря местами, чтобы вновь организовать отторжение полюсов. Учитывая эту информацию устройство двигателя постоянного тока можно изобразить следующим образом:. Любой электродвигатель — это оборудование, которым можно и нужно управлять в зависимости от требуемых условий. На графике механической характеристики откладываются значения частоты вращения ось ординат и момента ось абсцисс. По форме она представляет прямую с отрицательным уклоном. Построение графика происходит для определенной величины напряжения. Базовым уравнением механической характеристики является:. В отличие от нее, график регулировочной характеристики строится для определенного момента на валу ось абсцисс. На оси ординат по-прежнему находится частота. Для каждого из видов регулирования электродвигателя, уравнение будет иметь отдельную форму:. Также следует напомнить, что механические характеристики могут быть естественными снятые при номинальном режиме или искусственными получаются при изменении напряжения, сопротивления или потока. Используя уже известный нам график для характеристик, но расширив его на четыре квадранта, можно оценить существующие режимы работы оборудования. В двух других квадрантах реализуется режим генератора или тормозной, имеющий отрицательное значение мощности. Технические и энергетические параметры функционирования двигателей постоянного тока позволяют с большой эффективностью использовать их в разных сферах, от машиностроения до легкой промышленности и даже игрушек. Они могут действовать в чисто двигательном или режиме генератора тормозном , используя различные коэффициенты. Копирование материалов сайта возможно без предварительного согласования в случае установки активной индексируемой ссылки на наш сайт. Устройство и принцип действия двигателя постоянного тока. Принцип действия электродвигателя Характеристики эл. Для экономии на платежах за электроэнергию наши читатели советуют "Экономитель энергии Electricity Saving Box". Он убирает реактивную составляющую из сети, в результате чего снижается нагрузка и, как следствие, ток потребления. Электроприборы потребляют меньше электроэнергии, снижаются затраты на ее оплату. Обязательно прочтите эти материалы: Принцип работы солнечной электростанции Почему в розетке переменный ток? Реле постоянного и переменного тока: С удовольствием на них ответим! Нажмите, чтобы отменить ответ. Рубрики статей Розетки и выключатели. Расчет сечения кабеля по току и выбор сечения по таблице. Технические характеристики шнура ШВВП: Обзор светодиодных ламп с цоколем E27 и их технические характеристики. Рубрики статей Розетки и выключатели Электродвигатели Кабели и провода Освещение Измерительное оборудование Электромонтаж Электроснабжение Датчики. О сайте Пользовательское соглашение Политика конфиденциальности Контакты Карта сайта. Мы используем куки для наилучшего представления нашего сайта. Если Вы продолжите использовать сайт, мы будем считать что Вас это устраивает.
Схема ходынского поля
Сонник парень целуетв шею
Подрабатывала как пишется
Panasonic kx ts2365 инструкция
График акций ртс