Принцип дії електродвигуна. Роторний двс
Електродвигуни
- Мета: вивчити пристрій та принцип дії ел. двигунів різних конструкцій; ознайомитись із принципом роботи асинхронного двигуна (однофазного)
- Де в побуті та промисловості застосовують електродвигуни?
- Електродриль
- Пральна машина
- Порохотяг
- Електробритва
- Швейна машина
- Електротранспорт і т.д.
- Електродриль
- В електродрилі застосовується колекторний електродвигун
- Електродвигун
- Пральна машина
- На пральних машинах застосовується однофазний асинхронний електродвигун
- електродвигун
- порохотяг
- У пилососах застосовується колекторний електродвигун
- електродвигун
- електротранспорт
- Для руху трамваїв, тролейбусів, електропоїздів використовуються електродвигуни великої потужності.
- Пристрій колекторного електродвигуна
- Колекторний електродвигун є універсальним і може працювати як від постійного, так і від змінного струму.
- якір
- колектор
- Станіна
- індуктора
- Особливості роботи колекторного електродвигуна.
- Змінюючи напругу на щітках двигуна, можна регулювати швидкість обертання ротора. Завдяки цьому колекторний двигун використовують у тих машинах, де необхідно змінювати швидкість обертання механізмів. (кухонні електроприлади; електродриль; електробритва; фен; магнітофони; швейна машина; електричні столярні інструменти тощо, а також електротранспорт)
- щітки
- колектор
- Обмотка ротора
- Як працює колекторний електродвигун?
- Принцип дії двигуна заснований на взаємодії
- провідника ( якоря)з електричним струмом та магнітним полем,
- створюваним електромагнітом (індуктором). Механічна сила,
- що виникає при такій взаємодії, змушує обертатися
- якір (Ротор).
- Такі двигуни поділяються на:
- Двигуни змінного струму, станина та сердечник у яких виконані з листів електротехнічної сталі;
- Двигуни постійного струму, у яких ці деталі виготовляються суцільними.
- Обмотка збудження електромагніта двигунах змінного струму включається послідовно з обмоткою якоря, що забезпечує великий пусковий момент.
- Влаштування асинхронного електродвигуна
- Далі розглянемо принцип роботи асинхронного двигуна.
- ротор
- статор
- Робота асинхронного двигуна
- Принцип роботи асинхронного двигуна заснований на взаємодії магнітного поля, що обертається, зі струмами, які наводяться полем у провідниках коротко замкнутого ротора.
- Ротор укріплений в підшипниках і тому починає рухатися в напрямку обертового ротора.
- конструктивно асинхронний двигунскладається з двох основних частин:
- - нерухомий – статора;
- - рухомий – ротора.
- Статор має три обмотки, намотані під кутом 120 °. Ротор має обмотку у вигляді білочого колеса.
- Робота асинхронного двигуна
- Асинхронні двигуни мають свої:
- * переваги - прості за устроєм, надійні в роботі та застосовуються у всіх галузях народного господарства;
- * Недоліки - неможливість отримання постійного числа оборотів (порівняно з колекторними);при пуску має великий струм, чутливі до коливань напруги у мережі.
- Із загальної кількості електродвигунів, що випускаються - 95% - асинхронні.
- Особливості роботи асинхронного електродвигуна
- На відміну від колекторного двигуна, де відбувається тертя вугільних щіток по колектору, в асинхронному двигуні обмотки розташовані в статорі, тому не маючи деталей, що труться, термін служби асинхронного двигуна значно вищий за колекторний, а спектр застосування його значно ширший. (пральні машини, пилососи, деревообробні та металообробні верстати, вентилятори, насоси, компресори і т.д.
- Я кору
- обмотки
- Використання трифазного двигуна у побуті
- Для використання трифазного двигуна у побуті, де однофазна електропроводка, до схеми необхідно підключати конденсатор. Недоліком такого способу є використання дорогих паперових конденсаторів. (На кожні 100Вт потужності 10Мкф на напругу 250-450В.
- Включення асинхронного однофазного двигуна до мережі
- У побутових машинах застосовуються однофазні асинхронні двигуни, які мають дві обмотки:
- робочу; # пускову; Обмотки розташовані під кутом 90 °. При включенні в мережу утворюється магнітне поле, що обертається, і короткозамкнутий ротор приходить у обертання, після чого пускову обмотку відключають.
- пускова обмотка
- ~ 220В
- Визначте, який вид електродвигуна використовується у даній побутовій техніці.
- Визначте, який вид електродвигуна використовується в промисловій техніці.
Електродвигун постійного струму (ДПТ) електрична машина постійного струму, що перетворює електричну енергіюпостійного струму у механічну енергію. За деякими думками, цей двигун можна ще назвати синхронною машиною постійного струму з самосинхронізацією. Найпростіший двигун, що є машиною постійного струму, складається з постійного магніту на індукторі (статорі), одного електромагніту з явно вираженими полюсами на якорі (двох зубцевого якоря з явно вираженими полюсами і з однією обмоткою), щітково колекторного вузла з двома пластинами (ламелями) і двома .
Статор (індуктор) На статорі ДПТ розташовуються, залежно від конструкції, або постійні магніти (мікродвигуни) або електромагніти з обмотками збудження (котушками, що наводять магнітний потік збудження). У найпростішому випадку статор має два полюси, тобто один магніт із однією парою полюсів. Але найчастіше ДПТ мають дві пари полюсів. Буває й більше. Крім основних полюсів на статорі (індукторі) можуть встановлюватись додаткові полюси, які призначені для покращення комутації на колекторі.
Ротор (якір) Мінімальна кількість зубців ротора, при якому запуск можливий з будь-якого положення ротора три. З трьох, що здаються явно вираженими, полюсів, насправді один полюс постійно знаходиться в зоні комутації, тобто ротор має дві пари полюсів (як і статор, так як інакше робота двигуна неможлива). Ротор будь-якого ДПТ складається з багатьох котушок, частина яких подається харчування, залежно від кута повороту ротора, щодо статора. Застосування великого числа (кілька десятків) котушок, необхідне зменшення нерівномірності крутного моменту, зменшення комутируемого (переключаемого) струму, й у забезпечення оптимального взаємодії між магнітними полями ротора і статора (тобто створення максимального моменту на роторі).
За способом збудження електричні двигуни постійного струму ділять на чотири групи: 1) З незалежним збудженням, які обмотка збудження НОВ живиться від стороннього джерела постійного струму. 2) З паралельним збудженням (шунтові), у яких обмотка збудження ШОВ включається паралельно до джерела живлення обмотки якоря. 3) З послідовним збудженням (серієсні), у яких обмотка збудження СОВ включена послідовно з якірною обмоткою. 4) Двигуни зі змішаним збудженням (компаундні), у яких є послідовна СОВ та паралельна ШОВ обмотки збудження Схеми збудження електродвигунів постійного струму показані на малюнку: А) незалежне, б) паралельне, в) послідовне, г) змішане
Колектор Колектор (щітково-колекторний вузол) виконує одночасно дві функції: є датчиком кутового положення ротора та перемикачем струму зі ковзними контактами. Конструкції колекторів мають багато різновидів. Висновки всіх котушок поєднуються в колекторний вузол. Колекторний вузол зазвичай являє собою кільце із ізольованих один від одного пластин-контактів (ламелей), розташованих по осі (вздовж осі) ротора. Існують інші конструкції колекторного вузла. Графітові щітки Щіточний вузол необхідний для підведення електроенергії до котушок на роторі, що обертається, і перемикання струму в обмотках ротора. Щітка нерухомий контакт (зазвичай графітовий або мідно-графітовий). Щітки з великою частотою розмикають та замикають пластини-контакти колектора ротора. Як наслідок, під час роботи ДПТ відбуваються перехідні процеси, в обмотках ротора. Ці процеси призводять до іскріння на колекторі, що значно знижує надійність ДПТ. Для зменшення іскріння застосовують різні способи, основним з яких є установка додаткових полюсів. При великих струмах у роторі ДПТ виникають потужні перехідні процеси, у результаті іскріння може охоплювати всі пластини колектора, незалежно від положення щіток. Це явище називається кільцевим іскрінням колектора або «круговий вогонь». Кільцеве іскріння небезпечне тим, що одночасно вигоряють усі пластини колектора та термін його служби значно скорочується. Візуально кільцеве іскріння проявляється у вигляді кільця, що світиться біля колектора. Ефект кільцевого іскріння колектора неприпустимий. При проектуванні приводів встановлюються відповідні обмеження на максимальні моменти (а отже і струми в роторі), що розвиваються двигуном.
Комутація в електродвигунах постійного струму. У процесі роботи електродвигуна постійного струму щітки, ковзаючи по поверхні колектора, що обертається, послідовно переходять з однієї колекторної пластини на іншу. При цьому відбувається перемикання паралельних секцій обмотки якоря та зміна струму в них. Зміна струму відбувається у той час, коли виток обмотки замкнутий щіткою коротко. Цей процес перемикання та явища, пов'язані з ним, називаються комутацією. У момент комутації короткозамкнутої секції обмотки під впливом власного магнітного поля наводиться е. д. с. самоіндукції. Результуюча е. д. с. викликає в короткозамкнутій секції додатковий струм, який створює нерівномірний розподіл щільності струму контактної поверхні щіток. Ця обставина вважається основною причиною іскріння колектора під щіткою. Якість комутації оцінюється за ступенем іскріння під краєм щітки, що збігає, і визначається за шкалою ступенів іскріння.
Принцип роботи Принцип роботи будь-якого електродвигуна ґрунтується на поведінці провідника зі струмом у магнітному потоці. якщо по провіднику, що знаходиться в магнітному потоці, пропустити струм, то він буде прагнути зміститися убік, тобто провідник виштовхуватиме з проміжку між магнітами як пробку з пляшки шампанського. Напрямок сили, яка виштовхує провідник, суворо визначена і її можна визначити за так званим правилом лівої руки. Це правило полягає в наступному: якщо долоню лівої руки розмістити в магнітному потоці так що лінії магнітного потоку були направлені в долоню, а пальці у напрямку проходження струму в провіднику, то великий палець, відігнутий на 90 гр. вкаже на напрямок усунення провідника. Величина сили з якою провідник прагне переміститися, визначається величиною магнітного потоку і величини струму, що проходить по провіднику. Якщо провідник виконати у вигляді рамки з віссю обертання розташованої між магнітами, рамка буде прагнути повернутися навколо своєї осі. Якщо не враховувати інерцію, то рамка повернеться на 90 гр., тому що потім сила рушійна рамку буде розташована в одній площині з рамкою і прагнути розсунути рамку, а не повернути її. Але фактично рамка проскакує по інерції це положення і якщо в цей момент змінити напрямок струму в рамці, то вона повернеться як мінімум на 180 гр., при черговій зміні напрямку струму в рамці, вона ще повернеться на 180 градусів і так далі.
Історія створення. Перший етап розвитку електродвигуна () тісно пов'язаний із створенням фізичних приладів для демонстрації безперервного перетворення електричної енергії на механічну. В 1821 М. Фарадей, досліджуючи взаємодію провідників зі струмом і магнітом, показав, що електричний струм викликає обертання провідника навколо магніту або обертання магніту навколо провідника. Досвід Фарадея підтвердив важливу можливість побудови електричного двигуна. Для другого етапу розвитку електродвигунів характерні конструкції з обертальним рухом якоря. Томас.Девенпорт американський коваль, винахідник, в 1833 році сконструював перший роторний електродвигун постійного струму, створив модель поїзда, що наводиться їм в рух. 1837 року він отримав патент на електромагнітну машину. У 1834 Б. С. Якобі створив перший у світі електричний двигун постійного струму, в якому реалізував принцип безпосереднього обертання рухомої частини двигуна. В 1838 цей двигун (0,5 до Вт) був випробуваний на Неві для приведення в рух човна з пасажирами, тобто отримав перше практичне застосування.
Майкл Фарадей. 22 вересня 1791 - 25 серпня 1867 Англійський фізик Майкл Фарадей народився в передмісті Лондона в сім'ї коваля. У 1821 р. він вперше спостерігав обертання магніту навколо провідника зі струмом та провідника зі струмом навколо магніту, створив першу модель електродвигуна. Його дослідження увінчалися відкриттям у 1831 р. явища електромагнітної індукції. Фарадей детально вивчив це явище, вивів його основний закон, з'ясував залежність індукційного струму від магнітних властивостей середовища, досліджував явище самоіндукції та екстратоки замикання та розмикання. Відкриття явища електромагнітної індукції відразу ж набуло величезного наукового та практичного значення; це явище лежить, наприклад, в основі роботи всіх генераторів постійного та змінного струму. Ідеї Фарадея про електричному і магнітному полях вплинули на розвиток всієї фізики.
Томас Девенпорт. Томас народився 9 липня 1802 року на фермі поблизу міста Вільямстаун у штаті Вермонт. Єдиним засобом навчання Томаса була самоосвіта. Він купує журнали та книги, щоб бути в курсі останніх досягнень інженерії. Томас виготовляє кілька власних магнітів і проводить з ними експерименти як джерело струму використовуючи гальванічну батарею Вольта. Створивши електромотор, Девенпорт будує модель електровоза, що рухається круговою доріжкою діаметром 1,2 м і живиться від стаціонарного гальванічного елемента. Винахід Девенпорта набуває популярності, преса проголошує революцію в науці. Американський коваль, винахідник. У 1833 році сконструював перший роторний електродвигун постійного струму, створив модель поїзда, що наводиться їм в рух. 1837 року отримав патент на електромагнітну машину.
Б. С. Якобі. Якобі Борис Семенович німець за походженням, (). Що ж до Бориса Семеновича Якобі, його наукові інтереси пов'язані переважно з фізикою і особливо з електромагнетизмом, причому вчений завжди прагнув знайти практичне застосування своїм відкриттям. У 1834 році Якобі винайшов електродвигун з робочим валом, що обертається, робота якого була заснована на притягуванні різноїменних магнітних полюсів і відштовхуванні однойменних. В 1839 Якобі разом з академіком Емілієм Християновичем Ленцем () побудував два вдосконалених і потужніших електродвигуна. Один з них був встановлений на великому човні та обертав його гребні колеса. Важливе значення для Росії мали праці Якобі щодо організації електротехнічної освіти. На початку 1840-х років він склав та прочитав перші курси прикладної електротехніки, підготував програму теоретичних та практичних занять.
Класифікація ДПТ класифікують на вигляд магнітної системи статора: з постійними магнітами; з електромагнітами: - З незалежним включенням обмоток (незалежне збудження); - З послідовним включенням обмоток (послідовне збудження); - З паралельним включенням обмоток (паралельне збудження); - Зі змішаним включенням обмоток (змішане збудження): з переважанням послідовної обмотки; з переважанням паралельної обмотки; Вид підключення статора обмоток істотно впливає на тягові та електричні характеристики електродвигуна.
Застосування Крани різних важких виробництв Привід, з вимогами регулювання швидкості в широкому діапазоні і високим пусковим моментом Тяговий електропривід тепловозів, електровозів, теплоходів, кар'єрних самоскидів та ін. струму із чотирма щітками. Завдяки цьому еквівалентний комплексний опір ротора зменшується майже вчетверо. Статор такого двигуна має чотири полюси (дві пари полюсів). Пусковий струм в автомобільних стартерах близько 200 ампер. Режим роботи короткочасний.
Позитивні якості: простота пристрою та управління; практично лінійні механічна та регулювальна характеристики двигуна; легко регулювати частоту обертання; гарні пускові властивості (великий пусковий момент); компактніше інших двигунів (якщо використовувати сильні постійні магніти у статорі); так як ДПТ є оборотними машинами, з'являється можливість їх використання як у руховому, так і в генераторному режимах.
Висновок: Електродвигуни відіграють величезну роль у нашому сучасному житті, якби електродвигуна не було б світла (застосування в якості генератора),не було б вдома води так як електродвигун використовується в насосі, люди не могли б піднімати важкі вантажі (використання в різних підйомних кранах ) і т.д.
Щоб скористатися попереднім переглядом презентацій, створіть собі обліковий запис Google і увійдіть до нього: https://accounts.google.com
Підписи до слайдів:
КОЛЕКТОРНИЙ ЕЛЕКТРОДВИГУН Розробив вчитель технології вищої категорії, Почесний працівник Початкової Професійної Освіти Російської ФедераціїМБОУ «ЗОШ №7» м. Калуги Герасимов Владислав Олександров
Що спільного між цими електроприладами?
КОЛЕКТОРНИЙ ЕЛЕКТРОДВИГУН
ІСТОРІЯ. Перший колекторний електродвигун був сконструйований у Росії російським ученим Якобі Борисом Семеновичем 1838 року. До 70-х років 19 століття електродвигун був на стільки вдосконалений, що у такому вигляді зберігся донині.
Борис Семенович Якобі
Призначення: Перетворення електричної енергії на механічну. Механічна енергія приводить у рух робочі частини машин та механізмів.
Принцип дії: Електричний струм джерела (батареї гальванічних елементів) подається в обмотку через спеціальні ковзаючі контакти – щітки. Це дві пружні металеві пластини, які з'єднані провідниками з полюсами джерела струму та притиснуті до колектора. Коли обмоткою якоря йде електричний струм, ротор під дією магніту починає обертатися.
Загальний пристрій електродвигуна 1-підшипники, 2-задня кришка статора, 3-обмотка, 4-якір, 5-сердечник, 6-обмотка якоря, 7-колектор, 8-передня кришка, 9-вал, 10-крильчатка.
Найменші двигуни цього типу. триполюсний ротор на підшипниках ковзання; колекторний вузол із двох щіток - мідних пластин; двополюсний статор із постійних магнітів. Застосовуються в основному в дитячих іграшках (робоча напруга 3-9 вольт).
Потужні двигуни (десятки Ватт), як правило, мають багатополюсний ротор на підшипниках кочення; колекторний вузол із чотирьох графітових щіток; чотириполюсний статор із постійних магнітів. Саме такої конструкції більшість електродвигунів у сучасних автомобілях(Робоча напруга 12 або 24 Вольт): привід вентиляторів систем охолодження та вентиляції, «двірників», насосів омивачів.
Колекторне мотор-колесо, 24вольт 230 ват.
Двигуни потужністю сотні Ватт На відміну від попередніх, містять чотириполюсний статор з електромагнітів. Обмотки статора можуть підключатися декількома способами: послідовно з ротором (так зване послідовне збудження); перевага: великий максимальний момент; недолік: великі оберти холостого ходуздатні пошкодити двигун.
паралельно з ротором (паралельне збудження) перевага: більша стабільність обертів при зміні навантаження, недолік: менший максимальний момент частина обмоток паралельно з ротором, частина послідовно (змішане збудження) певною мірою поєднує переваги попередніх типів, приклад - автомобільні стартери. окремим джерелом живлення (незалежне збудження) характеристика аналогічна паралельному підключенню, проте може регулюватися.
Електродвигун постійного струму з паралельним збудженням
Електродвигун постійного струму з послідовним збудженням
Способи зміна частоти обертання валу електродвигуна Шляхом зміни величини струму збудження статора. Чим більша сила струму в статорі, тим вища частота обертання валу електродвигуна
Переваги електродвигунів. Відсутність під час роботи шкідливих викидів Не вимагають постійного обслуговування Можна встановити в будь-якому місці Працюють в умовах вакууму Не використовують легкозаймисті речовини (бензин, дизельне паливо) Простота використання
Відмови в роботі колекторного електродвигуна Умови експлуатації та термін служби двигунів у побутових машинах різні. Різні і причини виходу з ладу. Встановлено, що 85-95% відмовляють у роботі через пошкодження ізоляції обмоток, що розподіляються наступним чином: 90% міжвиткових замикань і 10% пошкоджень і пробоїв ізоляції на корпус. Потім йде знос підшипників, деформація сталі ротора чи статора та вигин валу.
Технологічний процес ремонту включає такі основні операції:
Передремонтні випробування Зовнішнє очищення від бруду та пилу Розбирання на вузли та деталі Видалення обмоток Миття вузлів та деталей Дефектування вузлів та деталей Ремонт та виготовлення вузлів та деталей Складання ротора Виготовлення та укладання обмоток Сушильно-просочувальні роботи Механічну обробку роторів у зібраному вигляді та деталей Складання електродвигунів Випробування після ремонту Зовнішнє оздоблення
Підбиття підсумків уроку. Що таке електродвигун? У яких пристроях використовуються колекторні електродвигуни? З яких частин складається колекторний електродвигун? Який принцип є основою роботи колекторного електродвигуна?
Щоб скористатися попереднім переглядом презентацій, створіть собі обліковий запис Google і увійдіть до нього: https://accounts.google.com
Підписи до слайдів:
Асинхронний 3-фазний двигун із короткозамкненим ротором. Виконав: Савіна Т.В.., .
Асинхронний двигун із короткозамкненим ротором - це асинхронний електродвигун, у якого ротор виконаний із короткозамкненою обмоткою у вигляді біличної клітини.
Замість рамки зі струмом усередині асинхронного двигуна знаходиться короткозамкнений ротор по конструкції, що нагадує білизна колесо. Короткозамкнутий ротор складається з стрижнів замкнутих з торців кільцями. Трифазний змінний струм, проходячи по обмотках статора, створює магнітне поле, що обертається. Таким чином, також як було описано раніше, у стрижнях ротора індукуватиметься струм, в результаті чого ротор почне обертатися. Це відбувається через те, що величина зміни магнітного поля відрізняється в різних парах стрижнів, через їхнє різне розташування щодо поля. Зміна струму в стрижнях змінюватиметься з часом. Ви також можете помітити, що стрижні ротора нахилені щодо осі обертання. Це робиться для того, щоб зменшити вищі гармоніки ЕРС і позбутися пульсації моменту. Якщо стрижні були б спрямовані вздовж осі обертання, то в них виникало б пульсуюче магнітне поле через те, що магнітний опір обмотки значно вищий за магнітний опір зубців статора.
Принцип дії трифазного асинхронного електродвигуна заснований на здатності трифазної обмотки при включенні її в мережу трифазного струму створювати магнітне поле, що обертається. Магнітне поле, що обертається - це основна концепція електричних двигунів і генераторів. Частота обертання цього поля, або синхронна частота обертання прямо пропорційна частоті змінного струму f 1 і обернено пропорційна числу пар полюсів р трифазної обмотки. де n 1 – частота обертання магнітного поля статора, об/хв, f 1 – частота змінного струму, Гц, p – число пар полюсів
Асинхронний двигун перетворює електричну енергію, що подається на обмотки статора, в механічну (обертання валу ротора). Але вхідна і вихідна потужність не рівні один одному тому що під час перетворення відбуваються втрати енергії: на тертя, нагрівання, вихрові струми та втрати на гістерезі. Ця енергія розсіюється як тепло. Тому асинхронний електродвигун має вентилятор для охолодження.
Трифазна обмотка статора електродвигуна з'єднується за схемою "зірка" або "трикутник" залежно від напруги живлення мережі. Кінці трифазної обмотки можуть бути: з'єднані всередині електродвигуна (з двигуна виходить три дроти), виведені назовні (виходить шість дротів), виведені в розподільчу коробку (у коробку виходить шість дротів, з коробки три). Фазна напруга - різниця потенціалів між початком та кінцем однієї фази. Інше визначення: фазна напруга це різниця потенціалів між лінійним проводом та нейтраллю. Лінійна напруга - різниця потенціалів між двома лінійними проводами (між фазами).
Для регулювання швидкості обертання та моменту асинхронного двигуна використовують частотний перетворювач. Принцип дії частотного перетворювача ґрунтується на зміні частоти та напруги змінного струму.
Дякую за увагу!
Електричний двигун - електрична машина
(електромеханічний перетворювач), в якій електрична
енергія перетворюється на механічну, побічним ефектом
є виділення тепла.
Електродвигуни
Змінного струму
Синхронні
Асинхронні
Постійного струму
Колекторні
Безколекторні
Універсальні
(можуть харчуватися
обома видами
струму)
принцип електромагнітної індукції
Електрична машина складається з:
нерухомої частини - статора (для асинхронних та синхронних
машин змінного струму) або індуктора (для машин
постійного струму)
рухомої частини - ротора (для асинхронних та синхронних
машин змінного струму) або якоря (для машин постійного
струму). Зазвичай ротор - це розташування магнітів у формі циліндра,
часто утвореного котушками тонкого мідного дроту.
Циліндр має центральну вісь і називається "ротором" тому,
що вісь дозволяє йому обертатися, якщо двигун побудований
правильно. Коли через котушки ротора пропускається
електричний струм, весь ротор намагнічується. Саме так
можна створити електромагніт. 8.2 Електродвигуни змінного струму За принципом роботи двигуни змінного струму поділяються
на синхронні та асинхронні двигуни.
Синхронний електродвигун - електродвигун
змінного струму, ротор якого обертається синхронно
з магнітним полем напруги живлення. Дані двигуни
зазвичай використовуються при великих потужностях (від сотень кіловат
і вище).
Асинхронний електродвигун - електродвигун
змінного струму, в якому частота обертання ротора відрізняється
від частоти обертового магнітного поля, створюваного живильним
напругою. Ці двигуни найбільш поширені в
теперішній час. Принцип дії трифазного асинхронного електродвигуна
При включенні в мережу в статорі виникає кругове обертове
магнітне поле, яке пронизує короткозамкнену обмотку
ротора і наводить у ній струм індукції. Звідси, слідуючи закону
Ампера, ротор приходить у обертання. Частота обертання ротора
залежить від частоти напруги живлення і від числа пар
магнітних полюсів Різниця між частотою обертання
магнітного поля статора та частотою обертання ротора
характеризується ковзанням. Двигун називається асинхронним,
так як частота обертання магнітного поля статора не збігається з
частотою обертання ротора. Синхронний двигунмає відмінність у
конструкції ротора. Ротор виконується або незмінним
магнітом, або електромагнітом, або має в собі частину білизни
клітини (для запуску) та постійні або електромагніти. У
синхронному двигуні частота обертання магнітного поля статора та
частота обертання ротора збігаються. Для запуску використовують
допоміжні асинхронні електродвигуни, або ротор з
короткозамкнутою обмоткою. Трифазний асинхронний двигун Для розрахунку характеристик асинхронного двигуна та
дослідження різних режимів його роботи зручно використовувати
схеми заміщення.
При цьому реальна асинхронна машина з електромагнітними
зв'язками між обмотками замінюється відносно простий
електричним ланцюгом, що дозволяє суттєво спростити
розрахунок показників.
З урахуванням того, що основні рівняння асинхронного двигуна
аналогічні таким же рівнянням трансформатора,
схема заміщення двигуна така сама, як і в трансформатора.
T-подібна схема заміщення асинхронного двигуна При розрахунку характеристик асинхронного двигуна з
використанням схеми заміщення її параметри мають бути
відомі. Т-подібна схема повністю відображає фізичні
процеси, що відбуваються у двигуні, але складна при розрахунку
струмів. Тому велике практичне застосування для аналізу
режимів роботи асинхронних машинзнаходить іншу схему
заміщення, в якому намагнічує гілка підключена
безпосередньо на вході схеми, куди підводиться напруга U1.
Ця схема називається Г-подібною схемою заміщення. Г-подібна схема
заміщення асинхронного
двигуна (а) та її
спрощений варіант (б) У різних механізмів як електропривод служить
асинхронний двигун, який простий та надійний. Ці двигуни
нескладні у виготовленні та дешеві в порівнянні з іншими
електричні двигуни. Вони широко застосовуються як у
промисловості, як у сільському господарстві, і у будівництві.
Асинхронні двигуни використовуються в електроприводах
різної будівельної техніки, у підйомних країнах.
Здатність роботи такого двигуна в режимі повторно короткочасного, дає можливість його використання в
будівельні крани. Під час відключення від мережі двигун не
охолоджується та під час роботи не встигає нагрітися. 8.3. Електродвигуни
постійного струму Колекторний електродвигун
Найменші двигуни даного типу (одиниці ват)
застосовуються, в основному, у дитячих іграшках (робоче
напруга 3-9 вольт). Більше потужні двигуни(десятки ват)
застосовуються в сучасних автомобілях (робоча напруга
12 вольт): привід вентиляторів систем охолодження та
вентиляції, двірників. Колекторні двигуни можуть перетворювати, як
електричну енергію в механічну, і навпаки. Із цього
слід, що може працювати, як двигун і як генератор.
Розглянемо принцип на електродвигуні.
Із законів фізики відомо, що, якщо через провідник,
що знаходиться в магнітному полі пропустити струм, то на нього почне
діятиме сила.
Причому за правилом правої руки. Магнітне поле спрямоване від
північного полюса N до південного S, якщо долоня руки направити в
бік північного полюса, а чотири пальці у напрямку струму
у провіднику, то великий палець вкаже напрямок
чинної сили на провідник. Ось основа роботи
колекторний двигун. Але як ми знаємо маленькі правила та створюють потрібні речі. на
На цій основі була створена рамка, що обертається в магнітному полі.
Для наочності рамка показана на один виток. Як і в минулому
Наприклад, в магнітному полі вміщено два провідники, тільки струм в
цих провідників направлений у протилежні сторони,
отже і сили те саме. У сумі ці сили дають крутний
момент. Але це ще теорія. На наступному етапі створили простий колекторний двигун.
Відрізняється він від рамки наявністю колектора. Він забезпечує
однаковий напрямок струму над північним та південним полюсами.
Нестача даного двигунау нерівномірності обертання та
неможливості працювати на змінному напрузі.
Наступним етапом нерівномірність ходу усунули шляхом
розміщення на якорі ще кількох рамок (котушок), а від
постійної напруги відійшли заміною постійних магнітів
на котушки, намотані на полюс статора. При протіканні
змінного струму через котушки змінюється напрям струму, як
в обмотках статора, так і якоря, отже, момент, що крутить,
як при постійній, так і при змінній напрузі буде
спрямований у той самий бік, що й потрібно довести. Пристрій колекторного електродвигуна Безколекторний електродвигун
Безколекторні двигуни постійного струму називають так само
вентильними. Конструктивно безколекторний двигун складається
з ротора з постійними магнітами та статора з обмотками. У
колекторному двигуні навпаки, обмотки знаходяться на роторі.
Завантаження...