Ηλεκτροκινητήρες οικιακής χρήσης και η χρήση τους

Χάρη στην παγκόσμια ηλεκτροδότηση, η ζωή μας έχει γίνει πιο άνετη και άνετη. Η ζωή ενός σύγχρονου ατόμου είναι αδύνατο να φανταστεί κανείς χωρίς ηλεκτρικές συσκευές. Πολλές οικιακές συσκευές, οι οποίες τροφοδοτούνται εξ ολοκλήρου από ηλεκτρισμό, χρησιμοποιούνται σήμερα σε κάθε σπίτι. Ακόμη και η αγροτική ζωή είναι γεμάτη με διάφορες συσκευές που κάνουν την οικονομία πιο προοδευτική και λιγότερο επαχθείς για τον ιδιοκτήτη της.

Σε αυτό το άρθρο θα καλύψουμε το θέμα των ηλεκτρικών κινητήρων οικιακής χρήσης που εξυπηρετούν πιστά στις ηλεκτρικές σκούπες μας, σε πλυντήρια ρούχων, σε μηχανές καφέ, σε επεξεργαστές τροφίμων, σε φούρνους μικροκυμάτων και σε πολλές άλλες οικιακές συσκευές, με τις οποίες δεν σκεφτόμαστε ούτε καν τον τρόπο ρύθμισης, και πόσο σημαντικός είναι ο ρόλος του ηλεκτροκινητήρα.

Οι ηλεκτροκινητήρες οικιακής χρήσης δεν είναι βιομηχανικές μονάδες για πολλά κιλοβάτ, είναι συχνά το αποτέλεσμα της μηχανικής που σκέφτεται να βελτιστοποιήσει τις φαινομενικά κοινές αρχές προκειμένου να ελαχιστοποιήσουν τις ατέλειες και ταυτόχρονα να αυξήσουν την αποδοτικότητα όπως εφαρμόζεται σε μια συγκεκριμένη συσκευή. Είναι απαραίτητο ο κινητήρας να είναι συμπαγής, ει δυνατόν όχι θορυβώδης και να μην καταναλώνει υπερβολικά μεγάλο ηλεκτρικό ρεύμα, ενώ εκπληρώνει με ακρίβεια τις λειτουργίες που αποδίδονται στη συσκευή οικιακής χρήσης.

Ας ξεκινήσουμε με την κουζίνα. Κάθε κουζίνα έχει φούρνο μικροκυμάτων. Ορισμένες κουζίνες έχουν έναν επεξεργαστή τροφίμων, έναν μύλο καφέ και ακόμη και ένα πλυντήριο πιάτων. Εξετάστε τους κινητήρες αυτών των συσκευών.

Η αντλία ανακύκλωσης του πλυντηρίου πιάτων, που έχει σχεδιαστεί για να αντλεί νερό στα ντους πλυσίματος της μηχανής, έχει σαν οδηγό ένα μικρό στρογγυλό μονοφασικό ασύγχρονο κινητήρα. Η ταχύτητα του δρομέα είναι περίπου 2800 σ.α.λ. και η ισχύς του μπορεί να είναι διαφορετική - συνήθως από 60 έως 180 W, ανάλογα με την ικανότητα του πλυντηρίου πιάτων.

Η περιέλιξη του κινητήρα είναι εξοπλισμένη παράλληλα με έναν πυκνωτή εργασίας, η τυπική χωρητικότητα του οποίου είναι 3 microfarads. Αυτός ο κινητήρας καλύπτει τέλεια την εργασία του - περιστρέφει την πτερωτή της αντλίας, αντλεί νερό.

Υπάρχουν δύο κινητήρες στο φούρνο μικροκυμάτων. Το πρώτο από αυτά περιστρέφει το πικάπ. Εδώ χρειάζεστε ασθενή ισχύ και χαμηλές στροφές, οπότε αυτός ο κινητήρας είναι συγχρονισμένος και μολονότι είναι μονοφασικός, διαθέτει μειωτήρα ταχυτήτων. Ως ρότορας υπάρχει ένας στρογγυλός μόνιμος μαγνήτης που περιστρέφεται με ταχύτητα έως 3000 σ.α.λ., αλλά το κιβώτιο ταχυτήτων μειώνει την ταχύτητα στις 2,5 - 6 σ.α.λ., οι οποίες μεταδίδονται στο τραπέζι.

Η ισχύς αυτού του μικρού μοτέρ σε σχήμα πλυντηρίου είναι από 2,5 έως 5 W και η τάση τροφοδοσίας μπορεί να είναι 21, 30 ή 220 V, ανάλογα με το μοντέλο του φούρνου μικροκυμάτων. Με το καθήκον του - να περιστρέφει το τραπέζι με βαριά πιάτα - αυτός ο μηχανισμός μετάδοσης αντιμετωπίζει με ένα κτύπημα.

Υπάρχει επίσης ανεμιστήρας ψύξης magnetron στο φούρνο μικροκυμάτων. Αυτός ο ανεμιστήρας κινείται από μονοφασικό ασύγχρονο κινητήρα με ισχύ 10 έως 50 W, η ταχύτητα του οποίου είναι 1200 - 1300 σ.α.λ. Ο στάτορας του κινητήρα αντλείται από πλάκες από ηλεκτρικό χάλυβα, ο ρότορας είναι απλώς ένας χαλύβδινος κύλινδρος με έναν συμπιεσμένο άξονα.

Η περιέλιξη είναι κατασκευασμένη από ένα λεπτό σύρμα σμάλτου και βρίσκεται σε πλαστικό πλαίσιο που φοριέται στον στάτορα. Υπάρχει επίσης ένα τύλιγμα εκκίνησης, ο ρόλος του οποίου εκτελείται από βραχυκυκλωμένες απλές στροφές μεγάλης διατομής που βρίσκονται στις άκρες του στάτορα και σχηματίζουν μια αρχική στιγμή όταν είναι ενεργοποιημένη.

Ο κινητήρας δεν διαφέρει σε υψηλή απόδοση, αλλά αντιμετωπίζει τη λειτουργία του - για να περιστρέψει τον ανεμιστήρα, για να οδηγεί αέρα μέσω του καλοριφέρ magnetron.

Στους μύλους καφέ χρησιμοποιούνται μονοφασικοί συλλεκτικοί κινητήρες. Αυτοί οι κινητήρες έχουν περιελίξεις τόσο στον στάτορα όσο και στον στροφέα.Μέσω της διάταξης βούρτσας συλλέκτη, τροφοδοτείται ενέργεια στις περιελίξεις του ρότορα και η ταχύτητα περιστροφής των πτερυγίων μύλου καφέ είναι τεράστια.

Οι κινητήρες των τυπικών οικιακών λειαντικών καφέ τροφοδοτούνται από εναλλασσόμενο ρεύμα και έχουν χωρητικότητα μέχρι 180 watt. Αναπτύσσουν περιστροφές που ξεπερνούν κατά πολύ τα 3000 ανά λεπτό και μπορούν να φτάσουν τις 20.000 ή περισσότερες στροφές ανά λεπτό, αυτό είναι χαρακτηριστικό των κινητήρων συλλεκτών.

Ο επεξεργαστής τροφίμων είναι επίσης εξοπλισμένος με μία φάση κινητήρα μεταλλάκτηΩστόσο, πιο ισχυρό από ό, τι στους μύλους καφέ. Η ισχύς του κινητήρα του επεξεργαστή τροφίμων μπορεί να φτάσει σε κιλοβάτ και οι στροφές που ρυθμίζονται εδώ κυκλώματα ελέγχου θυρίστορσύμφωνα με μια αρχή όπως dimmers - dimmers.

Το πλεονέκτημα ενός κινητήρα συλλέκτη, όπως εφαρμόζεται σε έναν επεξεργαστή τροφίμων, είναι η υψηλή ροπή του και οι υψηλές μέγιστες στροφές, καθώς ο κινητήρας δεν είναι ούτε σύγχρονος ούτε συμβατικός ασύγχρονος, η ταχύτητά του δεν εξαρτάται πολύ από τη συχνότητα αλλά περισσότερο από το μέσο ρεύμα.

Τώρα μετακινήστε στο μπάνιο. Εδώ, φυσικά, είναι ένα αυτόματο πλυντήριο ρούχων. Από την αρχή, χρησιμοποίησαν κινητήρες συλλέκτη με έλεγχο ταχύτητας θυρίστορ. Ένας τέτοιος κινητήρας είναι εξοπλισμένος με ταχύμετρο, ο οποίος επιτρέπει στα ηλεκτρονικά να ρυθμίζουν με ακρίβεια την ταχύτητα περιστροφής του τυμπάνου του πλυντηρίου σε οποιοδήποτε επίπεδο φορτίου.

Η μικρή τροχαλία στον άξονα του κινητήρα έχει πολύ μικρότερη διάμετρο από τον ρότορα και σε στροφές που φτάνουν τα 10.000 ανά λεπτό μεταδίδονται 1.000 περιστροφές ανά λεπτό στο τύμπανο μέσω του ιμάντα και η ισχύς μπορεί να κυμαίνεται από 200 έως 800 watt.

Τα πιο σύγχρονα πλυντήρια χρησιμοποιούν κινητήρες άμεσης κίνησης, ασύγχρονοι κινητήρες χωρίς ψήκτρες. Ένας εξωτερικός ρότορας με 12 μόνιμους μαγνήτες χρησιμοποιείται ως ρότορας και ένας στάτης με έλικες 36 στροφών ως στάτορας. Τα πηνία συνδυάζονται σε τρεις ομάδες των 12 τεμαχίων και επιτρέπουν την εφαρμογή τριφασικού ελέγχου συχνότητας της ταχύτητας περιστροφής του τυμπάνου (συχνότητα μέχρι 300 hertz) μέσω ηλεκτρονικού ελεγκτή BLDC και ισχύος (ροπή) μέσω ρύθμισης PWM.

Αυτοί οι κινητήρες είναι ασύγχρονοι και ελέγχονται από έναν μετατροπέα BLDC, όπου μια σταθερή τάση στην περιοχή των 325 volts τροφοδοτείται από παλμούς σε σειρά σε τρεις ομάδες πηνίων στάτη. Η ταχύτητα φτάνει τις 1500 περιστροφές ανά λεπτό και η ισχύς στην περιοχή είναι 1300 Watt.

Στη συνέχεια, βεβαίως, θυμηθείτε την ηλεκτρική σκούπα. Οι κινητήρες για ηλεκτρικές σκούπες ήταν πάντα συλλέκτες. Εδώ, και επαναστάσεις μέχρι 10.000 ανά λεπτό, και δύναμη μέχρι 2 κιλοβάτ. Τέτοιοι κινητήρες είναι δυνατοί λόγω των σχεδιαστικών χαρακτηριστικών του στροβίλου, ο οποίος οδηγείται σε περιστροφή.

Οι πιο προηγμένες ηλεκτρικές σκούπες με παλμικά μαγνητικά μοτέρ, όπου οι μόνιμοι μαγνήτες νεοδυμίου βρίσκονται στον δρομέα, φτάνουν τις 100.000 σ.α.λ. λόγω της νέας τεχνολογίας ελέγχου παλμών BLDC. Αυτοί οι κινητήρες είναι ένα πραγματικό θαύμα της μηχανικής. Ο κινητήρας είναι ενσωματωμένος στο σύστημα αναρρόφησης και φιλτραρίσματος, ενώ η ισχύς κατά τη λειτουργία φθάνει τα 1300 W, δηλαδή ένας τέτοιος κινητήρας σε μια ηλεκτρική σκούπα λειτουργεί πιο αποτελεσματικά από έναν συλλέκτη.

Οι ανεμιστήρες τριών ταχυτήτων εσωτερικού χώρου λειτουργούν σε μονοφασικούς ασύγχρονους κινητήρες εναλλασσόμενου ρεύματος ισχύος 60 watt. Αυτοί οι κινητήρες έχουν τέσσερις περιελίξεις στο στάτορα, που συνδέονται εν σειρά μεταξύ τους και με έναν πυκνωτή 1.2 microfarads, μολονότι ο κινητήρας είναι μονοφασικός. Οι περιελίξεις που συνδέονται μεταξύ τους σε σειρά σε ένα κλειστό κύκλωμα στάτορα, όταν τίθενται σε λειτουργία, συνδυάζονται σε δύο παράλληλα κυκλώματα σε τρεις διαφορετικούς συνδυασμούς, έτσι είναι διαθέσιμες τρεις διαφορετικές ταχύτητες ανεμιστήρα.

Έτσι, εξετάσαμε δέκα ηλεκτρικούς κινητήρες οικιακής χρήσης από τις πιο συνηθισμένες συσκευές στην καθημερινή ζωή. Φυσικά, δεν είναι όλες οι μηχανές, υπάρχει επίσης μια ποικιλία από στεγνωτήρια μαλλιών, αφαίρεσης καρουλιών, ξυράφια, αργαλειοί, τρυπάνια, κατσαβίδια, υγραντήρες (από την πρώτη), αντλίες ενυδρείων, ραπτομηχανές, εκτυπωτές και πολλά άλλα.Αν αναφέρετε όλες τις μηχανές, δέκα σελίδες δεν αρκούν.

Ελπίζουμε ότι αυτή η σύντομη επισκόπηση ήταν χρήσιμη για εσάς και τώρα ξέρετε ποιοι ηλεκτρικοί κινητήρες λειτουργούν στις οικιακές συσκευές σας, τις οποίες χρησιμοποιείτε καθημερινά και ίσως δεν υποψιάσατε ότι τα πάντα ήταν τοποθετημένα εκεί.