Sähkömoottorityypit ja niiden työn periaatteet

Kuvittele, millainen moderni maailma olisi, jos kaikki sähkömoottorit katoaisivat siitä yhtäkkiä. Oletetaan, että korvaamme ne lämpömoottoreilla. Lämpömoottorit ovat kuitenkin suurikokoisia, ne lähettävät höyryä ja pakokaasuja, kun taas verrattavan tehoiset sähkömoottorit ovat pienikokoisia, sopivat täydellisesti koneisiin, sähköajoneuvoihin ja muihin laitteisiin, samalla kun ne ovat ympäristöystävällisiä, taloudellisia ja luotettavia. On mahdotonta kuvitella nykyaikaista maailmaa ilman sähkömoottoreita, mikä helpottaa suuresti ihmisten työtä, lyhyesti sanottuna, mikä tekee elämästämme mukavamman.

Sähkömoottoreiden ansiosta mekaaninen energia saadaan sähköenergiasta. Ja painon ja koon ominaisuudet, teho ja kierrosten lukumäärä minuutissa ovat ratkaisevan tärkeitä tässä prosessissa, joka puolestaan ​​liittyy sekä moottorien suunnitteluominaisuuksiin että syöttöjännitteen parametreihin.

Syöttöjännitetyypin mukaan sähkömoottorit ovat: vaihtovirta- tai tasavirta. Ohjausmenetelmällä: askel, lineaarinen, servo (servo). Vaihtovirtamoottorit ovat puolestaan ​​asynkronisia ja synkronisia. Tarkastellaan sähkömoottorityyppejä, merkitään niiden ominaisuudet ja keskustellaan kunkin moottorin toimintaperiaatteista.

DC-moottorit

Sähkökäyttöjen rakentamiseksi, joilla on korkeat dynaamiset ominaisuudet, käytetään tasavirtamoottoreita. Niille on ominaista korkea ylikuormituskapasiteetti ja tasainen kierto. Sähköajoneuvoissa käytetään usein tasavirtamoottoreita. Ne on varustettu monilla työstökoneilla, koneilla, yksiköillä, mukaan lukien kodinkoneet.

Klassisen tasavirtamoottorin toiminta perustuu kehyksen kiertoon virran ollessa ulkoisessa magneettikentässä: virta syötetään kehykseen harjakeräinkokoonpanon kautta, ja staattorin magneettikenttä saadaan joko pysyvistä magneeteista tai samasta tasavirrasta (kelan magneettikenttä virtaan) . Seurauksena nykyinen kehys pyörii magneettikentässä. Kehyksen sijasta voi toimia käämi, jolla on virta magneettikierrossa - roottori.

Vaihtomoottorit

Vaihtovirtamoottoreita käytetään hyvin laajasti jokapäiväisessä elämässä ja teollisuudessa, koska niitä pidetään yleisemmin tasavirtamoottoreihin verrattuna. Vaihtovirtamoottorit ovat yksinkertaisen rakenteellisia, luotettavampia kuin tasavirtamoottorit ja niiden käsittely on vaatimattomia.

Esimerkiksi suurin osa kodin tuulettimista ja teollisuuden liesituulettimista on varustettu asynkronisilla vaihtovirtamoottoreilla. Ne on varustettu vinsseillä, pumpuilla ja työstökoneilla. Teollisuuden taajuusmuuttajamoduulien yksinkertaisuus on harjakeräinkokoonpanon ja monimutkaisen elektroniikan puute.

Askelmoottorit

Askelmoottorit toimivat muuttamalla erilliset tasavirtaiset sähköpulssit mekaanisiksi siirtymiksi (portaat). Toimistolaitteet, työstökoneet, robotit - missä tarvitaan nopeaa ja työkappaleen tasaista liikettä, nykyään käytetään askel askeleelta sähkömoottoreita. Roottorin nopeuden ohjaamiseksi elektroninen yksikkö säätelee pulssin toistotaajuutta ja niiden työjaksoa. Askelmoottori on synkroninen harjaton DC-moottori.

Servos (servomoottorit)

Servo-asema (servo-asema) on korkean teknologian tasavirtamoottori. Toisin kuin askelmoottori, servomoottorissa on myös suunniteltu roottorin asentoanturi, jonka avulla negatiivinen takaisinkytkentämekanismi toteutetaan.

Tämän tyyppiset moottorit pystyvät kehittämään suuria kierroksia ja tehoa, kuten askelmoottoriset DC-moottorit, mutta työkappaleen asennon säätö on tarkempi. CNC-koneille servo-asema on juuri tarvitsemasi. Monet nykyaikaiset teollisuuskoneet on varustettu servo-asemilla, jotka on integroitu korkean tarkkuuden tietokoneohjausjärjestelmään.

Lineaariset sähkömoottorit

Roottorin sijasta lineaarisessa tasavirtamoottorissa on sauva (sauva), jolla on magneetteja ja jota siirretään lineaarisesti staattorin läpi induktorin suhteen. Tämän tyyppiset moottorit ovat suosittuja mekanismien käyttölaitteina, joissa on edestakaisin liikkeet käytön aikana.

Tämä on luotettava ja taloudellinen ratkaisu, joka poistaa kaikenlaisen mekaanisen voimansiirron tarpeen. Vaaditun napaisuuden ja keston pulssit lähetetään kelaan, muodostaen halutun kokoonpanon magneettikenttä, joka puolestaan ​​vaikuttaa sauvaan, ja sauvan hetkellistä sijaintia tarkkaillaan staattoriin sisäänrakennettujen Hall-antureiden avulla.

Synkronimoottorit

Sanomalla ”synkronimoottori”, ne tarkoittavat perinteisesti vaihtovirtamoottoria, jossa roottorin pyörimisnopeus (tai kulmanopeus) on yhtä suuri kuin staattorin ontelon magneettisen vuon kulmanopeus. Puhumme useimmiten moottoreista, joiden roottorit sisältävät pysyviä magneetteja tai virityskäämin, jolloin syntyy vahva luontainen magneettikenttä, joka estää liukastumisen.

Synkronisissa moottoreissa roottorin nopeus on siis vakio. Tehokkaat puhaltimet, nosturit, pumput, - monissa sovelluksissa, joissa vaaditaan suurta tehoa ja vakionopeutta kuormasta riippumatta, käytetään synkronisia moottoreita.

Induktio moottorit

Useimmiten asynkronista moottoria kutsutaan vaihtovirtamoottoriksi, jossa roottorin pyörimisnopeus (tai kulmanopeus) eroaa staattorin magneettivuon kulmanopeudesta. Eli sellaisessa moottorissa on "liukas". Vaihtovirta-induktiomoottorit ovat oravakori (tyyppi "oravakori") roottori tai pyörivä roottori.

Tehokkaammat asynkroniset moottorit valmistetaan vaiheroottorilla, magneettisen vuon suuruutta tällaisessa roottorissa säätelee reostaatti ja pyörimisnopeus on säädettävissä. Vähemmän kriittiset (roottorin nopeuden riippuvuus kuormasta) varustetaan asynkronisilla moottoreilla, joissa on orakorin roottori.

Katso myös verkkosivuiltamme: Sähkögeneraattoreiden tyypit ja työn periaatteet