Ταξινόμηση κινητήρων

Ανάλογα με τον σκοπό, τους αναμενόμενους τρόπους λειτουργίας και τις συνθήκες λειτουργίας, τον τύπο τροφοδοσίας κλπ., Όλοι οι ηλεκτροκινητήρες μπορούν να ταξινομηθούν σύμφωνα με διάφορες παραμέτρους: με την αρχή της απόκτησης της στιγμής λειτουργίας, με τη μέθοδο λειτουργίας, με τη φύση του ρεύματος τροφοδοσίας, με τη μέθοδο ελέγχου φάσης, το είδος της διέγερσης, κλπ. Ας εξετάσουμε την ταξινόμηση των ηλεκτρικών κινητήρων με περισσότερες λεπτομέρειες.

Παρουσία ροπής

Η ροπή σε ηλεκτροκινητήρες μπορεί να επιτευχθεί με έναν από τους δύο τρόπους: από την αρχή της μαγνητικής υστέρησης ή καθαρά μαγνητοηλεκτρικού. Υστέρηση κινητήρα λαμβάνει ροπή μέσω της υστέρησης κατά τη διάρκεια της αντιστροφής μαγνητισμού ενός μαγνητικά στερεού ρότορα, ενώ μαγνητοηλεκτρικό κινητήρα η ροπή είναι το αποτέλεσμα της αλληλεπίδρασης των ρητών μαγνητικών πόλων του ρότορα και του στάτορα.

Σήμερα, οι μαγνητοηλεκτρικοί κινητήρες αποτελούν δικαίως το μερίδιο του λέοντος από τη συνολική αφθονία των ηλεκτρικών κινητήρων που χρησιμοποιούνται σε τόσους πολλούς τομείς. Διακρίνονται από τη φύση του ρεύματος παροχής:

• DC κινητήρες

• Κινητήρες εναλλασσόμενου ρεύματος

• γενικών κινητήρων.

Σε αντίθεση με έναν μαγνητοηλεκτρικό κινητήρα επιτρέπεται η μαγνήτιση του ρότορα σε σχέση με τους γεωμετρικούς άξονές του στον κινητήρα υστέρησης και αυτό το ιδιαίτερο χαρακτηριστικό δεν επιτρέπει στους γενικούς νόμους της μαγνητοηλεκτρικής μετατροπής να επεκταθούν στον σύγχρονο τρόπο λειτουργίας του κινητήρα υστέρησης.

Παρακολουθήστε - Διάταξη και αρχή της δράσης του απλούστερου ηλεκτροκινητήρα και Πώς να φτιάξετε έναν απλό ηλεκτροκινητήρα σε 10 λεπτά

Ταξινόμηση κινητήρων

DC κινητήρες

Σε έναν κινητήρα που τροφοδοτείται από συνεχές ρεύμα, ο ίδιος ο κινητήρας είναι υπεύθυνος για τη μεταγωγή των φάσεων. Αυτό σημαίνει ότι παρόλο που ένα ηλεκτρικό μηχάνημα τροφοδοτείται από ένα συνεχές ρεύμα, το μαγνητικό πεδίο, λόγω της δράσης των εσωτερικών μηχανισμών της συσκευής, αποδεικνύεται ικανό να διατηρεί τη ροπή του ρότορα (σαν να υπάρχει εναλλασσόμενο ρεύμα στην περιέλιξη του στάτη).

Η συσκευή και η λειτουργία του κινητήρα συνεχούς ρεύματος: 1 - άγκυρα, 2 - άξονας, 3 - πλάκες συλλογής, 4 - διάταξη βούρτσας, μαγνητικό κύκλωμα 5 - οπλισμού, 6 - μαγνητικό κύκλωμα, 7 - περιελίξεις πεδίου, 8 - 10 - ανεμιστήρας, 11 πόδια, 12 - ρουλεμάν.

Ένας ηλεκτροκινητήρας συνεχούς ρεύματος αποτελείται από ένα σταθερό τμήμα που ονομάζεται επαγωγέας και ένα κινούμενο μέρος που ονομάζεται άγκυρα. Ανάλογα με το σχεδιασμό, οι μόνιμοι μαγνήτες μπορούν να τοποθετηθούν στον επαγωγέα του επαγωγέα, ο οποίος απλοποιεί τον σχεδιασμό, αλλά δεν σας επιτρέπει να προσαρμόσετε τη μαγνητική ροή του κινητήρα επηρεάζοντας την ταχύτητά του.

Με τη μέθοδο δημιουργίας ενός κινούμενου μαγνητικού πεδίου, οι κινητήρες DC διαιρούνται σε:

• βαλβίδα (χωρίς ψήκτρες)

• συλλέκτη.

Οι κινητήρες χωρίς ψήκτρες έχουν ηλεκτρονικούς μετατροπείς στο σχεδιασμό τους, οι οποίοι εκτελούν μεταγωγή φάσης. Οι κινητήρες συλλεκτών είναι παραδοσιακά εξοπλισμένοι μονάδες συλλογής βούρτσας, τα οποία έχουν σχεδιαστεί για να συγχρονίζουν καθαρά μηχανικά τη δύναμη των περιελίξεων του κινητήρα με την περιστροφή των κινούμενων μερών του.

Δόνηση κινητήρων συλλογής

Σύμφωνα με τη μέθοδο διέγερσης, οι κινητήρες συλλέκτη είναι των ακόλουθων τύπων: με ανεξάρτητη διέγερση από μόνιμους μαγνήτες ή από ηλεκτρομαγνήτες, ή με αυτο-διέγερση. Οι κινητήρες διέγερσης με μόνιμο μαγνήτη περιέχουν μαγνήτες στο ρότορα.Αυτο-διεγερμένοι κινητήρες έχουν μια ειδική περιέλιξη αγκύρωσης στον στροφέα, η οποία μπορεί να συνδεθεί παράλληλα, σε σειρά ή σε μείγμα με ειδική περιέλιξη διέγερσης.

Σκουπίστε το μοτέρ

Ένας παλλόμενος ηλεκτροκινητήρας είναι παρόμοιος με έναν κινητήρα συνεχούς ρεύματος. Η διαφορά έγκειται στην παρουσία επενδεδυμένων ένθετων στον πυρήνα, καθώς και σε πρόσθετους επενδεδυμένους πόλους. Επιπλέον, ο κινητήρας ρεύματος κυμάτωσης έχει μια περιέλιξη αντιστάθμισης. Αυτοί οι κινητήρες χρησιμοποιούνται σε ηλεκτρικές μηχανές, όπου συνήθως τροφοδοτούνται διορθωμένο εναλλασσόμενο ρεύμα.

AC κινητήρα

Οι κινητήρες εναλλασσόμενου ρεύματος, όπως υποδηλώνει το όνομα, τροφοδοτούνται από εναλλασσόμενο ρεύμα. Είναι σύγχρονα και ασύγχρονα.

Για τους σύγχρονους κινητήρες εναλλασσόμενου ρεύματος, το μαγνητικό πεδίο στάτη κινείται με την ίδια γωνιακή ταχύτητα όπως ο ρότορας, ενώ οι ασύγχρονοι κινητήρες έχουν πάντα μια ορισμένη υστέρηση (που χαρακτηρίζεται από την τιμή ολίσθησης s) - το μαγνητικό πεδίο στάτη φαίνεται να είναι μπροστά από τον δρομέα, επιδιώκει να την καλύψει.

Οι σύγχρονοι κινητήρες υψηλής ισχύος (χωρητικότητας εκατοντάδων κιλοβάτ) έχουν περιελίξεις πεδίου στο στροφείο. Οι ρότορες των λιγότερο ισχυρών σύγχρονων κινητήρων είναι εξοπλισμένοι με μόνιμους μαγνήτες, οι οποίοι σχηματίζουν τους πόλους. Οι κινητήρες υστέρησης είναι επίσης, καταρχήν, συγχρονισμένοι.

Βηματικοί κινητήρες - Αυτή είναι μια ειδική κατηγορία σύγχρονων κινητήρων με πολύ ακριβή έλεγχο της ταχύτητας περιστροφής, μέχρι τη διακριτή καταμέτρηση βημάτων.

Οι σύγχρονοι αεριωθούμενοι κινητήρες της βαλβίδας τροφοδοτούνται μέσω ενός μετατροπέα.Δείτε αυτό το θέμα:Σύγχρονοι σύγχρονοι αεριωθούμενοι κινητήρες

Οι ασύγχρονοι κινητήρες εναλλασσόμενου ρεύματος διακρίνονται από το γεγονός ότι η γωνιακή τους ταχύτητα περιστροφής του δρομέα είναι πάντα μικρότερη από τη γωνιακή ταχύτητα περιστροφής του μαγνητικού πεδίου του στάτη. Οι κινητήρες επαγωγής είναι μονοφασική (με εκκίνηση), δύο φάσεων (ισχύει και για τους κινητήρες πυκνωτών), τριφασικοί και πολυφασικοί.

Τριφασικός σχεδιασμός κινητήρων επαγωγής με σκάλες

Ένας ασύγχρονος ηλεκτροκινητήρας αποτελείται από ένα σταθερό (στάτορα) τμήμα και ένα κινητό τμήμα (ρότορα), τα οποία συγκρατούνται από τα έδρανα 1 και 11 που είναι εγκατεστημένα στα πλευρικά καλύμματα 3 και 9. Ο δρομέας αποτελείται από έναν άξονα 2, στον οποίο στερεώνεται ένα μαγνητικό κύκλωμα 5 με μία περιέλιξη. Ο στάτορας κινητήρα αποτελείται από ένα περίβλημα 7, στο οποίο είναι προσαρτημένο ένα μαγνητικό κύκλωμα 6. Μια τριφασική περιέλιξη τοποθετείται στις αυλακώσεις του μαγνητικού κυκλώματος 8. Το κάλυμμα του τερματικού κιβωτίου 4 και το προστατευτικό κάλυμμα του πτερωτού 12 συνδέονται επίσης στο περίβλημα.

Ο ρότορας φάσης έχει τριφασική περιέλιξη, που γίνεται από τον τύπο της περιέλιξης του στάτη. Ορισμένα άκρα των πηνίων συνδέονται με το μηδενικό σημείο ("αστέρι"), ενώ άλλα συνδέονται με τους δακτυλίους ολίσθησης. Βούρτσες επιβάλλονται στους δακτυλίους, καθιστώντας την ολισθαίνουσα επαφή με την περιέλιξη του ρότορα. Με αυτό το σχέδιο, είναι δυνατή η σύνδεση ενός ρεοστάτη εκκίνησης ή ρύθμισης στην περιέλιξη του ρότορα, η οποία επιτρέπει την αλλαγή της ηλεκτρικής αντίστασης στο κύκλωμα του ρότορα.

Δείτε επίσης - Διαφορές μεταξύ κινητήρων επαγωγής και κινητήρων συνεχούς ρεύματος, Διαφορές μεταξύ κινητήρων επαγωγής με σκάλες και κλωβούς με κλειστό κύκλωμα

Ένας ασύγχρονος κινητήρας με μετατροπέα συχνότητας για τον ομαλό έλεγχο της ταχύτητας περιστροφής του άξονα αλλάζοντας τη συχνότητα και την τάση τροφοδοσίας:

Γενικοί κινητήρες βούρτσας

Ο κινητήρας συλλογικής συλλογής μπορεί να λειτουργεί τουλάχιστον από άμεση, ομοιόμορφη από εναλλασσόμενο ρεύμα (50 Hz). Έχει σειριακή διέγερση, χρησιμοποιείται στις οικιακές ηλεκτρικές συσκευέςόπου απαιτείται ταχύτητα περιστροφής υψηλότερη από τη μέγιστη τιμή για τους συμβατικούς κινητήρες AC 3000 rpm. Κατά κανόνα, η ισχύς των κινητήρων αυτών δεν υπερβαίνει τα 200 Watt. Γνωρίζει ελέγχου θυρίστορ καθολική ταχύτητα κινητήρα.

Μία βελτιωμένη έκδοση του γενικού κινητήρα είναι ένας σύγχρονος κινητήρας με αισθητήρα θέσης ρότορα, όπου ο ρόλος του συλλέκτη παίζεται από έναν ηλεκτρονικό μετατροπέα.

Άλλα χρήσιμα άρθρα σχετικά με αυτό το θέμα:

Τύποι ηλεκτρικών κινητήρων και τις αρχές της δουλειάς τους

Χαρακτηριστικά των κινητήρων επαγωγής

Πώς να καθορίσετε την ταχύτητα περιστροφής ενός ηλεκτροκινητήρα

Πώς να ελέγξετε τον ηλεκτροκινητήρα

Πώς να αποσυναρμολογήσετε έναν κινητήρα επαγωγής

Τύποι και διάταξη των στροφών της ταχύτητας του κινητήρα συλλέκτη

Έλεγχος κινητήρα και σερβομηχανισμού με Arduino