Сортировка по релевантности
Электрический двигатель - это электрическая машина, в которой электрическая энергия преобразуется в механическую, побочным эффектом при этом является выделение тепла. 1)
Приведение в движение исполнительных механизмов рабочих машин и управление этим движением.
Различают электрические двигатели переменного и постоянного тока. Для работы двигателей первого типа требуется источник переменного тока (простейший пример - электрическая розетка). Для работы двигателей второго типа требуется источник постоянного тока (простейший пример - батарейка).
Двигатели переменного тока делятся на синхронные и асинхронные. Их главное различие состоит в том, что в синхронных двигателях частота вращения ротора совпадает с частотой вращения магнитного поля статора, а в асинхронных двигателях частота вращения ротора отличается от частоты вращения магнитного поля статора. Синхронные двигатели обычно используются при больших мощностях (от сотен киловатт и выше).
Самым распространенным видом электродвигателей, применяющихся в промышленности, является трехфазный короткозамкнутый асинхронный двигатель (трёхфазный двигатель — электродвигатель, который конструктивно предназначен для питания от трехфазной сети переменного тока 2)). Это самый распространённый тип двигателей, их выпускается 90% от общего числа двигателей в мире.
На рисунке: 1 - вал, 2,6 - подшипники, 3,8 - подшипниковые щиты, 4 - лапы, 5 - кожух вентилятора, 7 - крыльчатка вентилятора, 9 - короткозамкнутый ротор, 10 - статор, 11 - коробка выводов
Двигатель состоит из двух частей: неподвижной (статор) и подвижной (ротор). С внутренней стороны статора сделаны пазы, куда укладывается трехфазная обмотка. Ротор также состоит из пластин с обмоткой. Статор и ротор собираются из отдельных штампованных листов электротехнической стали. 3)
Роторы асинхронного двигателя бывают двух видов: короткозамкнутый и фазный.4)
Видео "Сборка асинхронного электродвигателя"
Конструктивно все электрические двигатели постоянного тока состоят из индуктора (статора) и якоря (ротора), разделенных воздушным зазором. Индуктор служит для создания неподвижного магнитного поля машины и состоит из станины, главных и добавочных полюсов. На главных полюсах расположены обмотки возбуждения, предназначенные для создания магнитного поля машины, на добавочных полюсах - специальная обмотка, служащая для улучшения условий коммутации.5)
Видео "Сборка электродвигателя постоянного тока"
Двигатели постоянного тока бывают коллекторными и бесколлекторными.
Коллекторный двигатель прост в изготовлении и эксплуатации , а следовательно – дешевле своих бесколлекторных собратьев. Определяющей особенностей таких двигателей является наличие щеточно-коллекторного узла, обеспечивающего электрическое соединение цепи ротора с цепями, расположенными в неподвижной части машины. Состоит из коллектора (набора контактов, расположенных на роторе) и щёток (скользящих контактов, расположенных вне ротора и прижатых к коллектору).
Коллекторные двигатели, используемые в радиоуправляемых моделях, работают от постоянного тока, то есть, подав на пару контактов такого двигателя соответствующее напряжение от источника постоянного тока, например обычная батарейка, мы приведем вал двигателя в движение. Для того чтобы поменять направление вращения вала достаточно просто поменять полярность подаваемого напряжения питания. В связи с этими особенностями, схема регулятора оборотов для коллекторного двигателя более простая, что так же уменьшает стоимость такой аппаратуры. Если говорить о надежности коллекторного двигателя, то он довольно таки сильно уступает бесколлекторному. Наличие щеточно-коллекторного узла подразумевает механическую систему
подвижных контактов, то есть не исключено искрение (сильный нагрев) и быстрый износ при неблагоприятных условиях эксплуатации (влага, грязь, пыль).6)
Наиболее широкое применение получил универсальный коллекторный электродвигатель. Это разновидность коллекторной машины постоянного тока, которая может работать и на постоянном, и на переменном токе.
1. Фланец
2. Корпус
3. Пакет из ламинированного стального листа
4. Обмотка
5. Постоянный магнит
6. Вал
7. Балансировочный диск
8. Плата с датчиками Холла
9. Управляющий магнит
10. Шарикоподшипник
11. Пружина предварительного натяга подшипника
Бесколлекторные двигатели обладают менее плавной характеристикой регулирования скорости вращения вала , однако способны набрать максимальные обороты за доли секунды. В отличие от коллекторного электродвигателя, у которого имеется подвижная часть — ротор и неподвижная — статор (корпус), у бесколлекторного двигателя подвижной частью является как раз статор (корпус) с постоянными магнитами, а неподвижной частью — ротор с трехфазной обмоткой.
Бесколлекторный двигатель значительно надежнее коллекторных, в силу отсутствия щеточно- коллекторного узла, обладает большей скоростью вращения вала, двигатели используемые в автомоделях имеют закрытый корпус, что делает их устойчивыми к влаге, пыли, грязи и другим неблагоприятным факторам. Но, в силу выше перечисленных особенностей, как двигатель, так и регулятор оборотов имеет более сложную конструкцию, в силу чего, стоимость возрастает в 1,5-2 раза.
В основу работы любой электрической машины положен принцип электромагнитной индукции. По обмотке статора, создав напряжение, идёт электрический ток (ток возбуждения). Этот ток возбуждает магнитное поле машины, которое, в свою очередь, приводит в движение подвижную часть. Сказав точнее, магнитное поле статора индуцирует ток в обмотке ротора. Взаимодействие магнитного поля статора и электрического поля ротора является причиной движения ротора, точнее создается вращающий момент, именно он и является причиной вращения ротора двигателя. Таким способом и происходит преобразование электрической энергии, подаваемое на обмотку возбуждения, в механическую энергию вращения. Полученную механическую энергию можно использовать приводя в движение механизмы. 7)
Принцип действия двигателя можно показать на примере простейшего электродвигателя.
Простейший электродвигатель работает только на постоянном токе (от батарейки). Ток проходит по рамке, расположенной между полюсами постоянного магнита. Взаимодействие магнитных полей рамки с током и магнита заставляет рамку поворачиваться.
После каждого полуоборота коллектор переключает контакты рамки, подходящие к батарейке, и поэтому рамка вращается.8)
Электропривод — совокупность устройств, предназначенных для преобразования электрической энергии в механическую (и обратно) и управления этим процессом.9)
В систему привода могут входить следующие устройства:
В автомобилестроении используются только электродвигатели постоянного тока. Получая энергию от аккумуляторной батареи или генератора, они отвечают за позиционирование сидений, управление зеркалами, поднятие и опускание стекол, работу стеклоочистителей («дворников»), а также поддержание в салоне заданной температуры.
Данные электродвигатели широко применяются как в электрическом транспорте (метро, троллейбус, трамвай, пригородные электрические железные дороги, электровозы) в качестве, например, мотор-вентиляторов для охлаждения электрических приборов, так и в подъемных устройствах (электрические подъемные краны).10)
Самое широкое распространение двигатели постоянного тока получили в быту.
Коллекторные двигатели (универсальные):
Бесколлекторные двигатели:
С силу своих достоинств бесколлекторные двигатели получили широкое распространение во многих отраслях промышленности. Незаменимыми оказываются они в медицинской технике - низкий уровень электромагнитных излучений, низкий уровень шума и высокий ресурс определили лидирующую роль бесколлекторного привода во многих узлах медицинской аппаратуры. Также бесколлекторные электродвигатели традиционно используются для работы в опасных средах. Отсутствие трущихся частей, способных вызвать искру, позволяет применять бесколлекторные двигатели в нефтегазовой промышленности, например, в качестве трубозапорных приводов для нефте- и газопроводов.
Асинхронный двигатель нашел применение во всех областях промышленности:
Синхронные двигатели успешно применяются:
К техническому обслуживанию электрических двигателей можно отнести их очистку от пыли и грязи; проверку состояния заземления, крепления и компонентов двигателя; проверку надёжности контактных соединений; проверку состояния кожуха двигателя.
Простейший ремонт коллекторного электродвигателя заключается в замене щеток, запасной комплект которых часто прилагается при продаже устройств с такими двигателями.