Как работает расцепитель автоматического выключателя?

Выключатель автоматический – неотъемлемый компонент электрической цепи, применяемый в бытовых условиях, специально разработан для защиты сети при возникновении аварийных ситуаций. Широкую популярность среди потребителей подобные приборы получили благодаря компактности, простоте установки и замены. Сегодня подробнее разберемся, как функционирует автомат и расцепитель при возникновении аварий в электрической цепи. 

1. При стандартном функционировании через автомат проходит ток, показатели которого равны либо меньше заданного значения. 
2. Напряжение питания от внешней электросети поступает на клемму, расположенную вверху, которая подсоединена к недвижимому контакту.
3. Электрический ток достигает скользящего контакта, соединенного с недвижимым. 
4. Далее электричество следует через гнущийся проводник на катушку соленоида. 
5. Итогом процесса становиться достижение током теплового расцепителя, который поступает к нижней клемме, где сосредоточено подключение всей цепи.    

Сегодня в современных домах и квартирах в обязательном порядке монтируют автоматы, которые защищают бытовое помещение от возникновения аварийных ситуаций. Быстрое срабатывание автомата происходит благодаря наличию специального механизма расцепления. Данный механизм бывает тепловым либо электромагнитным. Срабатывает расцепителя происходит исключительно при возникновении перегрузок либо короткого замыкания.

Различия между тепловыми и электромагнитными расцепителями?

1. Тепловой. Конструктивно содержит биметаллическую пластину, на которую нанесены несколько слоев сплавов с разными параметрами теплового расширения. Ток, проходя через пластину, вступает в реакцию с пластиной, начиная нагревать ее, что вызывает ее изгиб в ту часть, где присутствует малый показатель теплового расширения. При превышении номинальных параметров тока пластина начинает прогибаться, приводя в действие расцепитель. В итоге происходит размыкание цепи и отсечение защищаемой нагрузки.
2. Электромагнитный. В конструкции подобного элемента присутствует соленоид с подвижным сердечником, выполненным из стали, который удерживается при помощи пружины. В случае увеличения заданного значения тока электромагнитное поле воздействуя на сердечник начинает втягивать его в середину катушки соленоида, происходит преодоление сопротивления пружины и расцепитель срабатывает.

Как фунциклирует устройство при перегрузках?

Какие бывают причины возникновения перегрузок в электрической цепи? В основном подобные аварийные ситуации возникают вследствие появления больших показателей токов, во много раз превышающих номинальное значение. Наличие автомама позволяет защитить электрическую цепь, отсекая ее от сети питания. Большие показатели тока, которые протекают сквозь тепловой расцепитель, приводят к нагреванию биметаллической пластины – она нагревается, деформируется и способствует срабатыванию расцепителя. Процесс срабатывания заставляет автомат выключаться, отсекая подсоединенную к нему цепь. Номинальные параметры срабатывания задаются в процессе производства устройства фирмой производителем. 

Как фунциклирует устройство при КЗ?

При появлении в цепи короткого замыкания показатели тока стремительно и во много раз возрастает. При подобных значениях изоляция проводки начинает фактически расплавляться. В подобных ситуациях автомат срабатывает мгновенно, разрывая электрическую цепь. Подобным образом работает электромагнитный расцепитель, он оберегает проводку и электрические приборы от воспламенения и уничтожения. Время сработки выключателя составляет 0,02 сек.

 

Трехфазные автоматические выключатели. Принцип действия и функции

Трехфазовые выключатели или автоматы применяются в электросетях с целью не допустить короткое замыкание и перегрузку. Устройства коммутации используются как в сетях постоянного, так и переменного тока. Стандартная модификация представляет собой расширитель с переключением в зависти от частоты цепи.

Автоматический выключатель на 15 кВт

Для защиты от сверх высоких токов и перегрузок трехфазной сети напряжением 380 В, применяются модификации автоматов на 15 кВт. Потребление тока прибором на вводе при этом должно быть 25 А. Важно помнить, что при коротком замыкании значительно возрастает сила тока и это может привести к возгоранию электропроводки. Модель автомата на 15 кВт для трехфазовой нагрузки выбирается исходя из допустимого напряжения и тока при коротком замыкании. Опираться следует на показатели для кабеля с минимальным сечением, который будет защищать выключатель и номинальный ток приемника. Для расчета вводного коммутационного автомата в сети 380 В учитывают следующие факторы и параметры:

• Электрическую мощность — фактическую и добавочную;
• Интенсивность нагрузки кабеля;
• Запас мощности в проекте жилого дома;
• Наличие хозяйственных построек и нежилых помещений и их удаленность от точки ввода кабеля.

Функции трехфазных автоматов

Перед выбором и установкой автоматического выключателя необходимо понимать его назначение и функции. Такие устройства не предназначены для защиты бытовой техники. Срабатывание автомата происходит только в случае короткого замыкания или при возникновении перегрузки. Основными функциями трехфазного автомата являются:

• Одновременное замыкание/размыкание нескольких однофазных зон цепи;
• Предотвращение появления сверхтоков в цепи;
• Совместная работа с выпрямителями сети переменного тока;
• Защита оборудования высокой мощности;
• Оперативное размыкание при возникновении короткого замыкания на линии с большим количеством потребителей;
• Возможность безопасного ручного отключения с помощью рубильника или выключателя;
• Совместимость с дополнительными защитными клеммами.

Принцип действия трехфазного автоматического выключателя

При возникновении на линии замыкания защитный автомат срабатывает при помощи электромагнитного расщепителя. Этот элемент состоит из биметаллической пластины, которая нагревается при повышении тока и отсутствие напряжения. Выключатель предотвращает воздействие сверхвысокого тока, появившегося в результате короткого замыкания, на проводку. В противном случае жилы кабеля нагреваются до температуры плавления, что может вызвать возгорание кабельной изоляции. Поэтому так важно правильно рассчитать нагрузку на сеть.

Соответствие электропроводки нагрузке

Проблема несоответствия проводки и потребляемой приборами мощности характерна для домов старой постройки, сеть в которых рассчитывалась под меньшую нагрузку. Установка современных автоматов делает эксплуатацию таких сетей опасной, так как выключатели подбираются под общую мощность техники, а проводка начинает перегреваться, оплавляться и гореть раньше. Например, старые кабели с сечением жил 1,5мм2 рассчитаны на предельный ток 19А. Если одновременно включается оборудование с суммарным потреблением тока 22,7А, защиту сможет обеспечить лишь модификация на 25А.

Провода при этом будут нагреваться, но автомат срабатывать не будет, пока изоляция не начнет плавиться и не случится короткое замыкание. Чтобы избежать пожара, лучше всего старую проводку заменить на медный кабель сечением 2,5мм2.

Купить низковольтное оборудование по доступной цене можно в интернет-магазине «Промышленная Автоматизация». Специалисты отдела продаж помогут подобрать оборудование, проконсультируют по возникшим вопросам и проконтролируют поставку оборудования.

Оставить заявку или получить обратную связь вы можете написав нам на [email protected] или позвонив по бесплатному номеру 8 800 550-72-52. Специалисты отдела продаж подберут оборудование, проконсультируют по возникшим вопросам и проконтролируют поставку.

Как работают электродвигатели | Как работает

«» Электродвигатели повсюду. Доуэлл / Getty Images

Электродвигатели повсюду! В вашем доме почти каждое механическое движение, которое вы видите вокруг себя, вызывается электродвигателем переменного тока (переменного тока) или постоянного тока (постоянного тока). В этой статье мы рассмотрим оба типа.

Понимая, как работает двигатель, вы можете многое узнать о магнитах, электромагнитах и ​​электричестве в целом. Электродвигатель потребляет магниты для создания движения. Если вы когда-нибудь играли с магнитами, то знаете об основном законе всех магнитов: противоположности притягиваются, а подобное отталкивается.

Advertisement

Итак, если у вас есть два стержневых магнита с концами, помеченными «север» и «юг», то северный конец одного магнита будет притягивать южный конец другого. С другой стороны, северный конец одного магнита будет отталкивать северный конец другого (а южный будет отталкивать юг). Внутри электродвигателя эти притягивающие и отталкивающие силы создают вращательное движение .

Содержимое

1. Внутри электродвигателя
2. Как работает двигатель постоянного тока
3. Игрушечный мотор
4. Ротор, коммутатор и щетки
5. Собираем все вместе
6. Как работает двигатель переменного тока
7. Ротор переменного тока и статор
8. Моторы везде!

htm»> Внутри электродвигателя

Чтобы понять, как работает электродвигатель, нужно понять, как работает электромагнит. (Подробнее см. в разделе «Как работают электромагниты».)

Электромагнит является основой электродвигателя. Скажем, вы создали простой электромагнит, намотав 100 витков проволоки на гвоздь и подключив его к батарее. Гвоздь станет магнитом и будет иметь северный и южный полюс, пока батарея подключена.

Advertisement

Теперь скажем, что вы берете свой гвоздевой электромагнит, пропускаете ось через его середину и подвешиваете к середине подковообразного магнита, как показано на рисунке. Если бы вы прикрепили батарейку к электромагниту так, чтобы северный конец гвоздя выглядел так, как показано на рисунке, основной закон магнетизма говорит вам, что произойдет: северный конец электромагнита будет отталкиваться от северного конца подковообразного магнита. и притягивается к южному концу подковообразного магнита. Южный конец электромагнита будет отталкиваться аналогичным образом. Гвоздь двигался на пол-оборота, а затем останавливался в показанном положении.

Вы переворачиваете магнитное поле, меняя направление электронов.

HowStuffWorks

Ключ к электрическому двигателю состоит в том, чтобы сделать еще один шаг, чтобы в момент завершения этого полуоборота поле электромагнита перевернуло . Вы переворачиваете магнитное поле, изменяя направление электронов, протекающих по проводу, что означает переворачивание батареи. Переворот заставляет электромагнит совершить еще пол-оборота движения. Если бы поле электромагнита менялось точно в нужный момент в конце каждого полуоборота движения, электродвигатель вращался бы свободно.

Реклама

Как работает двигатель постоянного тока

Как мы уже упоминали, вы столкнетесь с двумя типами электродвигателей: постоянного тока и переменного тока. Последние, двигатели постоянного тока или постоянного тока, были впервые разработаны в середине 1800-х годов и используются до сих пор.

Простой двигатель состоит из шести частей:

Реклама

1. Статор
2. Ротор
3. Коллектор
4. Щетки
5. Ось
900 19Источник питания постоянного тока

Внешней частью двигателя постоянного тока является статор: постоянный магнит, который не движется. Внутренняя часть — это ротор, который движется. Ротор здесь подобен гвоздю в нашем предыдущем примере, а статор подобен подковообразному магниту.

Когда мощность постоянного тока проходит через ротор, создается временное электромагнитное поле, которое взаимодействует с постоянным магнитным полем статора. Работа коммутатора состоит в том, чтобы поддерживать переключение полярности поля, что поддерживает вращение ротора. Это создает крутящий момент, необходимый для производства механической энергии.

Реклама

Игрушечный мотор

Игрушечный двигатель постоянного тока, изображенный на фото, небольшой, примерно размером с десятицентовую монету, с двумя выводами батареи. Если вы подключите провода аккумулятора двигателя к аккумулятору, ось будет вращаться. Если вы перепутаете провода, он будет вращаться в противоположном направлении.

Нейлоновая торцевая крышка удерживается на месте двумя выступами. Внутри торцевой крышки щетки двигателя передают энергию от батареи к коммутатору, когда двигатель вращается. (Поскольку щетки могут изнашиваться и нуждаться в замене, современные двигатели постоянного тока часто бесщеточные.)

Объявление

Ось удерживает ротор и коллектор. Ротор представляет собой набор электромагнитов, в данном случае их три. Якорь в этом двигателе представляет собой набор тонких металлических пластин, сложенных вместе, с тонкой медной проволокой, намотанной вокруг каждого из трех полюсов ротора. Два конца каждого провода (по одному на каждый полюс) присоединяются к клемме, а затем каждая из трех клемм подключается к одной пластине коммутатора.

Последней частью любого электродвигателя постоянного тока является статор. В этом двигателе он образован самой банкой и двумя изогнутыми постоянными магнитами. В двигателях постоянного тока якорь — это ротор, а поле — статор.

Реклама

Ротор, коммутатор и щетки

Как мы отмечали ранее, ротор подобен гвоздю на нашей схеме электромагнита. Коллектор также крепится к оси. Коллектор представляет собой просто пару пластин, прикрепленных к оси. Эти пластины обеспечивают два соединения для катушки электромагнита.

Часть электродвигателя, «переключающая электрическое поле», состоит из двух частей: коммутатора и кисти .

Реклама

На схеме показано, как коммутатор (зеленый) и щетки (красный) работают вместе, пропуская ток к электромагниту, а также изменяя направление движения электронов в нужный момент. Контакты коммутатора прикреплены к оси электромагнита, поэтому они вращаются вместе с магнитом. Щетки — это всего лишь два куска упругого металла или углерода, которые соприкасаются с контактами коммутатора.

Собираем все вместе

Когда вы соедините все эти детали вместе, у вас получится полноценный электродвигатель.

Суть в том, что когда ротор проходит через горизонтальное положение, полюса электромагнита меняются местами. Из-за флипа северный полюс электромагнита всегда находится над осью, поэтому он может отталкивать северный полюс статора и притягивать южный полюс статора.

Реклама

Обычно ротор имеет три полюса , а не два полюса, как показано в этой статье. Есть две веские причины, по которым двигатель должен иметь три полюса:

• Это улучшает динамику двигателя. В двухполюсном двигателе, если электромагнит находится в точке баланса, совершенно горизонтальной между двумя полюсами статора, когда двигатель запускается, вы можете представить, что ротор «застревает» там. Это никогда не происходит в трехполюсном двигателе.
• Каждый раз, когда коммутатор достигает точки, в которой он переключает поле в двухполюсном двигателе, коммутатор на мгновение закорачивает батарею. Это короткое замыкание тратит энергию и бесполезно разряжает батарею. Трехполюсный двигатель решает и эту проблему.

Количество полюсов может быть любым, в зависимости от размера двигателя и его функций.

Реклама

Как работает двигатель переменного тока

Теперь мы рассмотрим двигатель переменного тока. В двигателях переменного тока вместо постоянного тока используется переменный ток. У него много общих частей с двигателем постоянного тока, и он по-прежнему полагается на электромагнетизм и переменные магнитные поля для выработки механической энергии.

Части внутри двигателя переменного тока:

Объявление

1. Статор
2. Ротор
3. Сплошная ось
4. Катушки
5. Беличья клетка

Обмотка статора в Двигатель переменного тока выполняет работу ротора двигателя постоянного тока. В данном случае это кольцо электромагнитов, которые соединены в пары и последовательно запитаны, что создает вращающееся магнитное поле.

«» Двигатель переменного тока промышленного типа с электрической клеммной коробкой вверху, выходным вращающимся валом слева и закрывающей его короткозамкнутой клеткой.

Эгзон123/CC BY-SA 3.0/Викимедиа

Вы помните, что ротор двигателя постоянного тока подключен к аккумулятору. Но ротор в двигателе переменного тока не имеет прямой связи с источником питания. Кисточек тоже нет. Вместо этого он часто использует нечто, называемое беличьей клеткой. Вы правильно прочитали.

Беличья клетка в двигателе переменного тока представляет собой набор стержней ротора, соединенных с двумя кольцами, по одному на каждом конце. Это похоже на то, как мышь (или белка) в клетке может бегать внутри. Ротор с короткозамкнутым ротором входит внутрь статора. Когда переменный ток проходит через статор, он создает электромагнитное поле. Стержни в роторе с короткозамкнутым ротором являются проводниками, поэтому они реагируют на переключение полюсов статора. Так вращается ротор, который создает собственное магнитное поле.

Реклама

Ротор переменного тока и статор

Главной особенностью асинхронного двигателя переменного тока, в котором поле ротора индуцируется полем статора, является то, что ротор всегда пытается наверстать упущенное. Он всегда ищет стазис, поэтому он вращается, чтобы найти это устойчивое состояние. Но электромагнитное поле, создаваемое статором с использованием переменного тока, всегда будет немного быстрее, чем поле ротора. Вращение ротора создает крутящий момент, необходимый для создания механической энергии для вращения колес автомобиля или жужжания вентилятора.

В некоторых двигателях переменного тока используется ротор с обмоткой, который обмотан проволокой вместо беличьей клетки. Однако вид «беличьей клетки» встречается чаще. В любом случае в двигателе переменного тока имеется только одна движущаяся часть, а это означает, что требуется меньше деталей, требующих замены или обслуживания.

Реклама

Моторы везде!

Осмотрите свой дом, и вы обнаружите, что он заполнен электродвигателями. Поскольку в наших домах используется источник переменного тока, большинство этих гаджетов имеют двигатели переменного тока. Двигатели постоянного тока чаще можно найти в вещах, в которых используются батареи. Начиная с кухни, есть моторы:

• Вентилятор над плитой и в микроволновой печи
• Блендер
• Холодильник — Два или три по факту: один на компрессор, один на вентилятор внутри холодильника, а также один в льдогенераторе
• Миксер настольный

В подсобном помещении находится электродвигатель в:

Объявление

• Сушилка
• Электрошуруповерт
• Пылесос
• Электродрель
• Вентилятор печи

Даже в ванной есть мотор:

• Вентилятор
• Электрическая зубная щетка
• Фен
• Электрическая бритва

Ваш автомобиль оснащен электродвигателями:

• Электрические стеклоподъемники
• Сиденья с электроприводом
• Вентиляторы отопителя и радиатора
• Стеклоочистители
• Стартер
• Двигатель переменного тока может приводить в движение ваш автомобиль вместо бензинового двигателя

Кроме того, есть моторы во многих других местах:

• Компьютеры
• Смартфоны
• Игрушки
• Устройство для открывания гаражных ворот
• Аквариумные насосы
901 27

Почти все, что движется, использует для своего движения электродвигатель. .

Реклама

Часто задаваемые вопросы об электродвигателе

Как работает игрушечный электродвигатель?

Очень маленький электродвигатель имеет два небольших постоянных магнита, коммутатор, две щетки, три полюса и электромагнит, сделанный путем намотки проволоки на кусок металла. Он работает так же, как и большая версия, но в гораздо меньшем масштабе.

Что такое электродвигатель постоянного тока?

Электродвигатель постоянного тока преобразует электрическую энергию постоянного тока в механическую энергию, в отличие от версии переменного тока, в которой используется переменный ток.

Из каких частей состоит простой двигатель?

Простой двигатель состоит из шести частей: якорь или ротор, коллектор, щетки, ось, магнит возбуждения и какой-либо источник питания постоянного тока.

Как долго может работать электродвигатель?

В условиях испытаний электродвигатель может прослужить от 15 до 20 лет при условии, что он используется в нормальных условиях эксплуатации.

Электродвигатель постоянного или переменного тока лучше?

Двигатели переменного тока, как правило, более мощные и требуют меньше обслуживания, однако двигатели постоянного тока, как правило, более эффективны. Применение электродвигателя имеет тенденцию влиять на выбор переменного или постоянного тока.

Много дополнительной информации

Статьи по теме

Другие полезные ссылки

• Простые электродвигатели
• Управление шаговыми двигателями

Процитируйте это!

Пожалуйста, скопируйте/вставьте следующий текст, чтобы правильно цитировать эту статью HowStuffWorks.com:

Marshall Brain & Kristen Hall-Geisler «Как работают электродвигатели» 1 апреля 2000 г.
HowStuffWorks.com. 23 июня 2023 г.

Citation

Как работают электродвигатели | Как работает

«» Электродвигатели повсюду. Доуэлл / Getty Images

Электродвигатели повсюду! В вашем доме почти каждое механическое движение, которое вы видите вокруг себя, вызывается электродвигателем переменного тока (переменного тока) или постоянного тока (постоянного тока). В этой статье мы рассмотрим оба типа.

Понимая, как работает двигатель, вы можете многое узнать о магнитах, электромагнитах и ​​электричестве в целом. Электродвигатель использует магнитов для создания движения. Если вы когда-нибудь играли с магнитами, то знаете об основном законе всех магнитов: противоположности притягиваются, а подобное отталкивается.

Advertisement

Итак, если у вас есть два стержневых магнита с концами, помеченными «север» и «юг», то северный конец одного магнита будет притягивать южный конец другого. С другой стороны, северный конец одного магнита будет отталкивать северный конец другого (а южный будет отталкивать юг). Внутри электродвигателя эти притягивающие и отталкивающие силы создают вращательных движений .

Содержимое
1. Внутри электродвигателя
2. Как работает двигатель постоянного тока
3. Игрушечный мотор
4. Ротор, коммутатор и щетки
5. Собираем все вместе
6. Как работает двигатель переменного тока
7. Ротор переменного тока и статор
8. Моторы везде!

Внутри электродвигателя

Чтобы понять, как работает электродвигатель, нужно понять, как работает электромагнит. (Подробнее см. в разделе «Как работают электромагниты».)

Электромагнит является основой электродвигателя. Скажем, вы создали простой электромагнит, намотав 100 витков проволоки на гвоздь и подключив его к батарее. Гвоздь станет магнитом и будет иметь северный и южный полюс, пока батарея подключена.

Advertisement

Теперь представьте, что вы берете свой гвоздевой электромагнит, пропускаете ось через его середину и подвешиваете к середине подковообразного магнита, как показано на рисунке. Если бы вы прикрепили батарейку к электромагниту так, чтобы северный конец гвоздя выглядел так, как показано на рисунке, основной закон магнетизма говорит вам, что произойдет: северный конец электромагнита будет отталкиваться от северного конца подковообразного магнита. и притягивается к южному концу подковообразного магнита. Южный конец электромагнита будет отталкиваться аналогичным образом. Гвоздь двигался на пол-оборота, а затем останавливался в показанном положении.

Вы переворачиваете магнитное поле, меняя направление электронов.

HowStuffWorks

Ключ к электрическому двигателю состоит в том, чтобы сделать еще один шаг, чтобы в момент завершения этого полуоборота поле электромагнита перевернуло . Вы переворачиваете магнитное поле, изменяя направление электронов, протекающих по проводу, что означает переворачивание батареи. Переворот заставляет электромагнит совершить еще пол-оборота движения. Если бы поле электромагнита менялось точно в нужный момент в конце каждого полуоборота движения, электродвигатель вращался бы свободно.

Реклама

Как работает двигатель постоянного тока

Как мы уже упоминали, вы столкнетесь с двумя типами электродвигателей: постоянного тока и переменного тока. Последние, двигатели постоянного тока или постоянного тока, были впервые разработаны в середине 1800-х годов и используются до сих пор.

Простой двигатель состоит из шести частей:

Реклама

1. Статор
2. Ротор
3. Коллектор
4. Щетки
5. Ось
900 19Источник питания постоянного тока

Внешней частью двигателя постоянного тока является статор: постоянный магнит, который не движется. Внутренняя часть — это ротор, который движется. Ротор здесь подобен гвоздю в нашем предыдущем примере, а статор подобен подковообразному магниту.

Когда мощность постоянного тока проходит через ротор, создается временное электромагнитное поле, которое взаимодействует с постоянным магнитным полем статора. Работа коммутатора состоит в том, чтобы поддерживать переключение полярности поля, что поддерживает вращение ротора. Это создает крутящий момент, необходимый для производства механической энергии.

Реклама

Игрушечный мотор

Игрушечный двигатель постоянного тока, изображенный на фото, небольшой, примерно размером с десятицентовую монету, с двумя выводами батареи. Если вы подключите провода аккумулятора двигателя к аккумулятору, ось будет вращаться. Если вы перепутаете провода, он будет вращаться в противоположном направлении.

Нейлоновая торцевая крышка удерживается на месте двумя выступами. Внутри торцевой крышки щетки двигателя передают энергию от батареи к коммутатору, когда двигатель вращается. (Поскольку щетки могут изнашиваться и нуждаться в замене, современные двигатели постоянного тока часто бесщеточные.)

Объявление

Ось удерживает ротор и коллектор. Ротор представляет собой набор электромагнитов, в данном случае их три. Якорь в этом двигателе представляет собой набор тонких металлических пластин, сложенных вместе, с тонкой медной проволокой, намотанной вокруг каждого из трех полюсов ротора. Два конца каждого провода (по одному на каждый полюс) присоединяются к клемме, а затем каждая из трех клемм подключается к одной пластине коммутатора.

Последней частью любого электродвигателя постоянного тока является статор. В этом двигателе он образован самой банкой и двумя изогнутыми постоянными магнитами. В двигателях постоянного тока якорь — это ротор, а поле — статор.

Реклама

Ротор, коммутатор и щетки

Как мы отмечали ранее, ротор подобен гвоздю на нашей схеме электромагнита. Коллектор также крепится к оси. Коллектор представляет собой просто пару пластин, прикрепленных к оси. Эти пластины обеспечивают два соединения для катушки электромагнита.

Часть электродвигателя, «переключающая электрическое поле», состоит из двух частей: коммутатора и кисти .

Реклама

На схеме показано, как коммутатор (зеленый) и щетки (красный) работают вместе, пропуская ток к электромагниту, а также изменяя направление движения электронов в нужный момент. Контакты коммутатора прикреплены к оси электромагнита, поэтому они вращаются вместе с магнитом. Щетки — это всего лишь два куска упругого металла или углерода, которые соприкасаются с контактами коммутатора.

Собираем все вместе

Когда вы соедините все эти детали вместе, у вас получится полноценный электродвигатель.

Суть в том, что когда ротор проходит через горизонтальное положение, полюса электромагнита меняются местами. Из-за флипа северный полюс электромагнита всегда находится над осью, поэтому он может отталкивать северный полюс статора и притягивать южный полюс статора.

Реклама

Обычно ротор имеет три полюса , а не два полюса, как показано в этой статье. Есть две веские причины, по которым двигатель должен иметь три полюса:

• Это улучшает динамику двигателя. В двухполюсном двигателе, если электромагнит находится в точке баланса, совершенно горизонтальной между двумя полюсами статора, когда двигатель запускается, вы можете представить, что ротор «застревает» там. Это никогда не происходит в трехполюсном двигателе.
• Каждый раз, когда коммутатор достигает точки, в которой он переключает поле в двухполюсном двигателе, коммутатор на мгновение закорачивает батарею. Это короткое замыкание тратит энергию и бесполезно разряжает батарею. Трехполюсный двигатель решает и эту проблему.

Количество полюсов может быть любым, в зависимости от размера двигателя и его функций.

Реклама

Как работает двигатель переменного тока

Теперь мы рассмотрим двигатель переменного тока. В двигателях переменного тока вместо постоянного тока используется переменный ток. У него много общих частей с двигателем постоянного тока, и он по-прежнему полагается на электромагнетизм и переменные магнитные поля для выработки механической энергии.

Части внутри двигателя переменного тока:

Объявление

1. Статор
2. Ротор
3. Сплошная ось
4. Катушки
5. Беличья клетка

Обмотка статора в Двигатель переменного тока выполняет работу ротора двигателя постоянного тока. В данном случае это кольцо электромагнитов, которые соединены в пары и последовательно запитаны, что создает вращающееся магнитное поле.

«» Двигатель переменного тока промышленного типа с электрической клеммной коробкой вверху, выходным вращающимся валом слева и закрывающей его короткозамкнутой клеткой.

Эгзон123/CC BY-SA 3.0/Викимедиа

Вы помните, что ротор двигателя постоянного тока подключен к аккумулятору. Но ротор в двигателе переменного тока не имеет прямой связи с источником питания. Кисточек тоже нет. Вместо этого он часто использует нечто, называемое беличьей клеткой. Вы правильно прочитали.

Беличья клетка в двигателе переменного тока представляет собой набор стержней ротора, соединенных с двумя кольцами, по одному на каждом конце. Это похоже на то, как мышь (или белка) в клетке может бегать внутри. Ротор с короткозамкнутым ротором входит внутрь статора. Когда переменный ток проходит через статор, он создает электромагнитное поле. Стержни в роторе с короткозамкнутым ротором являются проводниками, поэтому они реагируют на переключение полюсов статора. Так вращается ротор, который создает собственное магнитное поле.

Реклама

Ротор переменного тока и статор

Главной особенностью асинхронного двигателя переменного тока, в котором поле ротора индуцируется полем статора, является то, что ротор всегда пытается наверстать упущенное. Он всегда ищет стазис, поэтому он вращается, чтобы найти это устойчивое состояние. Но электромагнитное поле, создаваемое статором с использованием переменного тока, всегда будет немного быстрее, чем поле ротора. Вращение ротора создает крутящий момент, необходимый для создания механической энергии для вращения колес автомобиля или жужжания вентилятора.

В некоторых двигателях переменного тока используется ротор с обмоткой, который обмотан проволокой вместо беличьей клетки. Однако вид «беличьей клетки» встречается чаще. В любом случае в двигателе переменного тока имеется только одна движущаяся часть, а это означает, что требуется меньше деталей, требующих замены или обслуживания.

Реклама

Моторы везде!

Осмотрите свой дом, и вы обнаружите, что он заполнен электродвигателями. Поскольку в наших домах используется источник переменного тока, большинство этих гаджетов имеют двигатели переменного тока. Двигатели постоянного тока чаще можно найти в вещах, в которых используются батареи. Начиная с кухни, есть моторы:

• Вентилятор над плитой и в микроволновой печи
• Блендер
• Холодильник — Два или три по факту: один на компрессор, один на вентилятор внутри холодильника, а также один в льдогенераторе
• Миксер настольный

В подсобном помещении находится электродвигатель в:

Объявление

• Сушилка
• Электрошуруповерт
• Пылесос
• Электродрель
• Вентилятор печи

Даже в ванной есть мотор:

• Вентилятор
• Электрическая зубная щетка
• Фен
• Электрическая бритва

Ваш автомобиль оснащен электродвигателями:

• Электрические стеклоподъемники
• Сиденья с электроприводом
• Вентиляторы отопителя и радиатора
• Стеклоочистители
• Стартер
• Двигатель переменного тока может приводить в движение ваш автомобиль вместо бензинового двигателя

Кроме того, есть моторы во многих других местах:

• Компьютеры
• Смартфоны
• Игрушки
• Устройство для открывания гаражных ворот
• Аквариумные насосы
901 27

Почти все, что движется, использует для своего движения электродвигатель. .

Реклама

Часто задаваемые вопросы об электродвигателе

Как работает игрушечный электродвигатель?

Очень маленький электродвигатель имеет два небольших постоянных магнита, коммутатор, две щетки, три полюса и электромагнит, сделанный путем намотки проволоки на кусок металла. Он работает так же, как и большая версия, но в гораздо меньшем масштабе.

Что такое электродвигатель постоянного тока?

Электродвигатель постоянного тока преобразует электрическую энергию постоянного тока в механическую энергию, в отличие от версии переменного тока, в которой используется переменный ток.

Из каких частей состоит простой двигатель?

Простой двигатель состоит из шести частей: якорь или ротор, коллектор, щетки, ось, магнит возбуждения и какой-либо источник питания постоянного тока.

Как долго может работать электродвигатель?

В условиях испытаний электродвигатель может прослужить от 15 до 20 лет при условии, что он используется в нормальных условиях эксплуатации.