Видове електродвигатели и принципите на тяхната работа

Представете си какъв би бил съвременният свят, ако всички електродвигатели изведнъж изчезнат от него. Да предположим, че бихме ги заменили с топлинни двигатели. Но топлинните двигатели са обемисти, отделят пара и изгорели газове, докато електрическите двигатели със сходна мощност са компактни, пасват идеално на машини, електрически превозни средства и друго оборудване, като същевременно са екологични, икономични и надеждни. Невъзможно е да си представим съвременния свят без електрически двигатели, което значително улеснява работата на хората, накратко, правейки живота ни по-комфортен.

Благодарение на електрическите двигатели получаваме механична енергия от електрическата енергия. А теглото и размерите характеристики, мощността и броя на оборотите в минута са от решаващо значение в този процес, които от своя страна са свързани както с конструктивните характеристики на двигателите, така и с параметрите на захранващото напрежение.

Според вида на захранващото напрежение електрическите двигатели са: променлив или постоянен. По метода на управление: стъпка, линеен, серво (серво). Моторите за променлив ток от своя страна са асинхронни и синхронни. Нека да разгледаме видовете електродвигатели, да отбележим техните характеристики и да поговорим за принципите на работа на всеки от тях.

DC двигатели

За изграждане на електрически задвижвания с високи динамични характеристики се използват двигатели с постоянен ток. Те се характеризират с голям капацитет на претоварване и равномерно въртене. Именно двигателите с постоянен ток се използват често в електрически превозни средства. Те са оборудвани с много машини, машини, агрегати, включително домакински уреди.

Работата на класическия постояннотоков двигател се основава на въртенето на рамката с ток във външно магнитно поле: токът се подава към рамката чрез четката-колектор, а магнитното поле на статора се получава или от постоянни магнити, или от същия постоянен ток (магнитно поле на намотката с ток) , В резултат на това текущата рамка се върти в магнитно поле. Вместо рамката може да стърчи намотка с ток по магнитната верига - ротор.

AC двигатели

AC двигателите са много широко използвани в ежедневието и в промишлеността, тъй като се считат за по-универсални в сравнение с постояннотокови двигатели. Моторите с променлив ток имат опростен дизайн, по-надеждни са от постояннотокови двигатели и са непретенциозни при работа.

Например повечето домашни вентилатори и индустриални качулки са оборудвани с асинхронни двигатели с променлив ток. Те са оборудвани с лебедки, помпи, металорежещи машини. Простотата на индустриалните двигатели с променлив ток е липсата на четка-колектор и сложна електроника.

Стъпкови двигатели

Стъпкови двигатели работят чрез преобразуване на дискретни постоянни електрически импулси в механични премествания (стъпки). Офис оборудване, машинни инструменти, роботи, където се изисква висока скорост и равномерност на движението на работното тяло, днес се използват стъпка по стъпка мотори. За да управлява скоростта на въртене на ротора, електронният блок контролира скоростта на повторение на импулса и техния работен цикъл. Стъпковият мотор е синхронен безчетков мотор с постоянен ток.

Сервомотори (сервомотори)

Серво задвижването (серво задвижването) е високотехнологичен DC мотор. За разлика от стъпковият мотор, сервомоторът също има сензор за положение на ротора в дизайна, с помощта на който е реализиран механизъм за отрицателна обратна връзка.

Двигателите от този тип са способни да развиват високи обороти и мощност, като стъпкови постояннотокови двигатели, но регулирането на положението на работното тяло е по-точно. За CNC машини, серво задвижването е точно това, от което се нуждаете. Много съвременни индустриални машини са оборудвани със серво задвижвания, които са интегрирани в компютърна система за управление с висока точност.

Линейни електрически двигатели

Вместо ротор, линеен постоянен мотор има прът (прът) с магнити, който се движи линейно през статора спрямо индуктора. Двигатели от този тип набират популярност като задвижвания на механизми с възвратно-постъпателни движения по време на работа.

Това е надеждно и икономично решение, което премахва необходимостта от използване на всякакъв вид механична трансмисия. Импулсите с необходимата полярност и продължителност се изпращат към намотката, образувайки магнитно поле с желаната конфигурация, което от своя страна въздейства върху пръта, а текущото положение на пръта се следи благодарение на сензорите на Хол, вградени в статора.

Синхронни двигатели

Казвайки „синхронен двигател“, те традиционно означават двигател с променлив ток, при който скоростта на въртене (или ъгловата скорост) на ротора е равна на ъгловата скорост на магнитния поток в кухината на статора. Най-често говорим за двигатели, чиито ротори носят постоянни магнити или намотка на възбуждане, създавайки силно вътрешно магнитно поле, което предотвратява подхлъзване.

Следователно при синхронните двигатели скоростта на ротора е постоянна. Мощни вентилатори, кранове, помпи, - в много приложения, където се изисква висока мощност и постоянна скорост, независимо от натоварването, се използват синхронни двигатели.

Индукционни двигатели

Най-често асинхронен двигател се нарича двигател с променлив ток, при който честотата (или ъгловата скорост) на въртенето на ротора се различава от ъгловата скорост на магнитния поток на статора. Тоест, в такъв двигател има "подхлъзване". Индукционните двигатели с променлив ток са ротор с клечка (тип "клетка за катерици") или въртящ се ротор.

По-мощните асинхронни двигатели се правят с фазов ротор, величината на магнитния поток при такъв ротор се регулира от реостат, а скоростта на въртене е регулируема. По-малко критично (спрямо зависимостта на скоростта на ротора от натоварването) оборудването е оборудвано с асинхронни двигатели с ротор с клетка-клетка.

Вижте и на нашия уебсайт: Видове електрически генератори и принципите на тяхната работа