Неподвижная часть — двигатель — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1
Cтраница 1
Неподвижная часть двигателя также называется статором. [1]
На рис. 11.28 изображены главные неподвижные части двигателей постоянного и переменного тока. [2]
На рис. 13 — 28 изображены главные неподвижные части двигателей постоянного и переменного тока. [3]
Решение дифференциальною уравнения вынужденных колебаний позволяет промоделировать задевание вала о неподвижные части двигателя. [4]
Асинхронный двигатель состоит из магнитной цепи, обмоток и механических частей: Неподвижная часть двигателя называется статором, вращающаяся — ротором. Элементы магнитопровода магнитной цепи, обмотки, механические части входят в состав как статора, так и ротора. [5]
Схема расположения шести катушек на статоре асинхронного электродвигателя. | Принцип действия асинхронного электродвигателя.
[6] |
В асинхронном электродвигателе катушки из провода, необходимые для получения вращающегося магнитного поля, размещаются на неподвижной части двигателя — его статоре. В качестве примера на рис. 7.1 схематически показано размещение шести катушек на статоре асинхронного электродвигателя. [7]
Она во многом напоминает устройство синхронного двигателя с возбуждением от постоянных магнитов: ротор двигателя ( в такой конструкции двигателя он часто называется индуктором) представляет собой постоянный магнит, а обмотка переменного тока ( на рис. 16 показан лишь один ее виток) уложена на неподвижной части двигателя
В качестве ключей используются, как правило, транзисторы или тиристоры.
[8]Основными частями асинхронного двигателя являются статор, ротор и щеточный механизм. Статор — неподвижная часть двигателя, на которой размещается обмотка, питаемая трехфазным током. Кошйл трех однофазных обмоток выводятся на общий клеммник, укрепленный снаружи на корпусе двигателя. Так как по обмоткам статора протекает переменный ток, то по его стальным пластинам будет проходить переменный магнитный поток. Для уменьшения вихревых токов, возникающих в статоре, его делают из отдельных штампованных листов специальной стали толщиной 0 35 — 0 5 мм. Отдельные листы для изоляции друг от друга покрывают лаком или прокладывают между ними тонкую бумагу. Собранный сердечник статора укрепляют в чугунном корпусе двигателя. [9]
| Схемы относительного расположения цилиндров двигателя. [10] |
Остов двигателя — неподвижная часть двигателя, на которой крепятся все его узлы.
У мощных стационарных двигателей — это чугунная или стальная рама с корытообразным поддоном для масла и станиной, которая служит основанием для крепления цилиндров; у быстроходных двигателей малой и средней мощности — чугунный картер, который снизу закрыт поддоном для масла, а сверху на нем крепятся цилиндры каждый в отдельности или в общей отливке, называемой блоком. В транспортных двигателях картер отливается вместе с блоком цилиндров. Сверху цилиндры плотно закрыты каждый в отдельности или общей крышкой-головкой.
[11]
| Схема синхронного двигателя с электромагнитным возбуждением. [12] |
В корпусе двигателя в пазах сердечника / укладывается трехфазная обмотка переменного тока 2, которая при подключении ее к сети переменного тока образует вращающееся магнитное поле. Сердечник с обмоткой образуют неподвижную часть двигателя — статор. [13]
Асинхронные двигатели работают по принципу взаимодействия вращающегося магнитного поля и расположенного в этом поле проводника.
По § 14 VDE 0171 установлены допускаемые размеры зазоров длиной 40 мм и шириной для I класса газов — не более 0 6 мм, для II — 0 4 мм и для III — 50 % той ширины зазора, устанавливаемого опытом, при которой взрыв внутри двигателя передается в окружающую среду. Для водорода, например, минимальный зазор между валом и неподвижными частями двигателя равен 0 2 мм. Поэтому для безопасной работы двигателя в атмосфере водорода этот зазор не должен превышать 0 1 мм. Необходимость выполнения таких малых зазоров, а также повышенной прочности корпуса затрудняет изготовление двигателей для работы в газах III класса. [15]
Страницы: 1 2
Педагогическое сообщество «Урок.рф»
| 12+ Свидетельство СМИ ЭЛ № ФС 77 — 70917 Лицензия на образовательную деятельность №0001058 | Пользовательское соглашение Контактная и правовая информация |
Педагогическое сообщество | Бесплатные всероссийские конкурсы | Бесплатные сертификаты | Нужна помощь? Инструкции для новых участников | Бесплатная онлайн-школа для 1-4 классов |
Всё для аттестацииПубликация в сборникеВебинарыЛэпбукиПрофтестыЗаказ рецензийНовости
ДОБРО ПОЖАЛОВАТЬ!
Педагогическое сообщество «УРОК.РФ» предназначено для работников школьного, дошкольного и дополнительного образования, а также для всех специалистов, занимающихся образовательной и воспитательной деятельностью.
Педагогическое сообщество «УРОК.РФ» – это сайт, созданный учителями для учителей!
Узнать больше о сайте
Новости
- На «Урок.
рф» стартовал Всероссийский интеллектуально-творческий марафон для школьников - На «Урок.рф» стартовали Всероссийские бесплатные конкурсы детского творчества
- Стартовала осенняя серия конкурсов педагогического мастерства от «Урок.РФ»
- Итоги всероссийских конкурсов детского творчества с подарками от Умной Вороны
рф» стартовал Всероссийский интеллектуально-творческий марафон для школьниковВсе новостиАнонсы мероприятий
Новое
5
#Новость #Все учителя #Публикации
Электронное пособие «Из века в век. История России в интерактивных схемах», выпущенное издательством «Русское слово» – это инновационный продукт, сочетающий технические достижения и передовые методики преподавания предмета. Пособие состоит из отдельных модулей, которые в перспективе будут охватывать весь курс истории России, изучаемый в основной школе с 6 по 9 класс.
Администрация сайта «УРОК.
РФ» (администратор)0
Опубликовано в группе «Актуальное и полезное от партнёров»
15
#Новость #Все учителя #Публикации
В этой серии вы найдёте конкурсы на лучший образовательный текстовый квест и настольную игру, урок с применением пазл-метода и рабочих листов, а также конкурс на лучший сценарий постановки для детского театра. Традиционно регистрация, участие и выдача наградных документов в нашем сообществе – бесплатные!
Администрация сайта «УРОК.РФ» (администратор)0
Опубликовано в группе «УРОК.РФ: официальная группа администрации»
4
#Новость #Все учителя #Публикации
Система рецензирования на сайте УРОК.РФ полностью автоматизирована. Достаточно загрузить авторский материал и отправить заявку, остальное сделают наши методисты.
Экспертная оценка осуществляется профильными экспертами. Это компетентные педагоги-практики со всей России и стран СНГ, преподаватели высших и средних учебных заведений, доценты и профессора, кандидаты и доктора наук, авторы учебников и актуальных методик, спикеры курсов повышения квалификации и вебинаров.
Администрация сайта «УРОК.РФ» (администратор) 0
3
#Из пластика #Лепка #Поделка #Художественная и декоративно-прикладная деятельность #Дошкольное образование
Работа выполнена в технике Пластилинография
Шестакова Галина Николаевна0
Опубликовано в группе «УРОК.РФ: группа для участников конкурсов»
0
#Дошкольное образование #Воспитатель #Статья #Публикации
Как мы знаем, ранний возраст-это от одного года до трех лет.
Овладение речью в этом возрасте происходит поэтапно. На первом году жизни речи ещё нет. Ребёнок понимает обращённую к нему речь, но его собственную речь заменяют невербальные средства общения — эмоциональные выражения, мимика, затем жесты, позы.
На третьем году жизни ребёнок усваивает речь и начинает общаться с помощью него. Между этими двумя периодами существует этап, когда ребёнок начинает говорить, но а на своём, детском языке. Этот этап в детской психологии называют этапом «автономной детской речи». Т.е. звуковой состав первых с
Даллакян Сюзанна Гагиковна 0
0
#Школьное образование #Все учителя #Проектно-исследовательская работа #Публикации #Биология #7 класс
Для участия в конкурсе «Подрост»
Вера Геннадьевна Воеводская0
Опубликовано в группе «Творческая мастерская»
3
#Творческая работа #Студент-практикант #Логопед #Психолог #Воспитатель #Педагог дополнительного образования #Классный руководитель #Все учителя #Публикации
Отдыхаем от работы
Суслопарова Людмила Юрьевна (эксперт сообщества)2
Опубликовано в группе «ОТДЫХАЕМ ВМЕСТЕ!»
0
#Все учителя #Проектно-исследовательская работа #Публикации #6 класс
Муравьи — одни из самых распространённых насекомых.
Они
встречаются во всех природных зонах, часто живут недалеко от дома.
Муравьи — коллективные животные, отличающиеся
своим поведением и образом жизни.
Вера Геннадьевна Воеводская0
Опубликовано в группе «Творческая мастерская»
0
#Программа внеурочной деятельности #Программы #ФГОС #2 класс
Программа кружка социального направления «Культура безопасности» для обучающихся 2 класса составлена в соответствии с требованиями Федерального государственного образовательного стандарта начального общего образования. Программа направлена на овладение обучающимися правилами безопасного поведения в различных ситуациях.
Нестеренко Елена Сергеевна 0
1
#Школьное образование #Учитель-предметник #Статья #Публикации #Английский язык #8 класс #7 класс
Творческие домашние задания по теме «спорт» и «Моя малая Родина»
Дарья 0
1
#Школьное образование #Учитель-предметник #Методист #Доклад #Публикации #Обществознание #История
Применеие ИКТ-технологий
Юлия Олеговна Бердникова 0
4
#Рисунок #Художественная и декоративно-прикладная деятельность #Школьное образование #Изобразительное искусство #4 класс #3 класс #2 класс #1 класс
Работы выполнены на уроке ИЗО
Сорокина Светлана Валерьевна (эксперт сообщества)0
Опубликовано в группе «Работы наших учеников!!!»
2
#Рисунок #Художественная и декоративно-прикладная деятельность #Школьное образование #Изобразительное искусство #4 класс #3 класс #2 класс #1 класс
Работы выполнены на уроке ИЗО
Сорокина Светлана Валерьевна (эксперт сообщества)0
Опубликовано в группе «Работы наших учеников!!!»
щеточных- Что такое щеточный двигатель
Гайды
Яна Агаров13 декабря, 2021
0 628 4 minutes read
Щеточный электродвигатель постоянного тока представляет собой вращающуюся электрическую машину постоянного тока, которая преобразует электрическую энергию постоянного тока в механическую энергию, в которой по меньшей мере одна из обмоток, участвующих в основном процессе преобразования энергии, подключена к переключателю.
1 🔰 Конструкция и работа щеточных электродвигателей
2 🔰 Виды щеточных двигателей
3 🔰 Двигатель постоянного тока с намотанным полем и виды
Электродвигатель использует щетки для подачи питания на катушку якоря, расположенную между постоянными магнитами, которые создают магнитное поле. Ток, проходящий через щетку к катушке, приводит в движение ротор и используется для двигателей мощностью до лошадиных сил. При вращении якоря неподвижные щетки соприкасаются с различными секциями вращающегося коллектора и поэтому со временем изнашиваются.
Электродвигатель🔰 Конструкция и работа щеточных электродвигателей
У всех электроинструментов основные часты как, ротор, статор, индуктор, арматура, коммутатор и щётки. Ниже объясным вам что такое каждыая часть двигателей постоянного тока.
Ротор – это вращающаяся часть электрической машины.
Статор – неподвижная часть электрической машины.
Индуктор – важная часть коллекторного двигателя постоянного тока, который создает магнитный поток для формирования крутящего момента. Индуктор включает в себя либо постоянные магниты, либо медная проволока возбуждения. В двиателе, система возбуждения состоит из двух постоянных магнитов и является частью статора.
Якор — часть коллекторной машины постоянного тока или синхронной машины, в которой индуцируется электродвижущая сила и протекает ток нагрузки. В качестве якоря может выступать как ротор, так и статор.
Коллектор — это часть двигателя, соединен со щетками. С помощью щеток и коммутатора электрический ток распределяется по катушкам обмотки якоря.
Щетки — часть электрической цепи, по которой электрический ток передается от источника питания к якорю. Щетки изготавливаются из графита или других материалов. Двигатель постоянного тока содержит одну пару щеток или более. Одна из двух щеток подключена к положительной, а другая — к отрицательной клемме источника питания.
В соответствии с конструкцией статора, щеточный двигатель может быть с постоянными магнитами и с намотанным статором.
🔰 Виды щеточных двигателей
🔹 Двигатель постоянного тока с постоянным магнитом
Наиболее распространенным среди щеточных двигателей постоянного тока является двигатель постоянного тока с постоянным магнитом. Индуктор этого двигателя включает в себя постоянные магниты, которые создают магнитное поле статора.
Двигатели постоянного тока с постоянными магнитами обычно используются в технических инструментах для выполнения задач, не требующих высокой мощности. Такие двигатели дешевле в производстве, чем двигатели постоянного тока с намоткой. В то же время крутящий момент такого двигателя ограничен полем постоянных магнитов статора.
Из преимуществ такого двигателя можно перечеслить то, что он очень быстро реагирует на изменения напряжения. Благодаря постоянному полю статора легко контролировать скорость двигателя.
Недостатком такого двигателя является то, что со временем магниты теряют свои магнитные свойства, в результате чего поле статора уменьшается и производительность двигателя снижается.
Ниже короче можете читать преимущества и недостатки.
✔️ Преимущества:
🟢 Быстро реакцируют на напряжение.
🟢 У них выгодная цена в соответсвий от качества.
🟢 Призводят высокий крутящий момент при низкой скорости.
❌ Недостатки:
🔴 Можно только перечеслить одну недостатку. У них постоянные магниты со временем, который под воздействием высокого температоура терает свое магнитное свойство.
🔰 Двигатель постоянного тока с намотанным полем и виды
Такие двигатели проделятся на несколько видов. В некоторые из них с увеличением общего тока двигателя скорость также увеличивается, а крутящий момент уменьшается.
Когда нагрузка на двигатель увеличивается, ток якоря увеличивается, в результате чего поле якоря увеличивается.
По мере увеличения тока якоря ток индуктора уменьшается, что приводит к уменьшению поля индуктора, что приводит к снижению скорости двигателя и увеличению крутящего момента.
В электродвигателях с раздельным возбуждением медная проволока возбуждения электрически не соединена с медной проволокой якоря. Обычно напряжение возбуждения UFW отличается от напряжения в цепи якоря U. Если напряжения равны, то медная проволока возбуждения подключается параллельно медная проволокаякоря. Использование в электроприводе двигателя с раздельным возбуждением или с шунтирующей медной проволокой определяется схемой электропривода. Свойства этих двигателей одинаковы. Конечно у этих двух видов плюсы и минусы.
Товары из категорий 🛠
✔️ Преимущества:
🟢 У них хорошие регулировочные свойство.
🟢 Крутящий момент у них постоянно при низкой скорости.
🟢 Отсувстует потери магнетизма с течением времени.( так как постоянных магнитов нет)
❌ Недостатки:
🔴 Они более дорогой, чем двигатель постоянного тока, двигатель выходит из-под контроля, если ток индуктора падает до нуля.
Двигатель постоянного тока с составной обмоткой обладает две обмотки возбуждения, один из которых подключена паралельно обмотке якора, а вторая подключена последовательно. Соотношение между силами намагничивания обмоток может быть разным, но обычно одна из обмоток создает большую силу намагничивания и эта лбмотка называется основной, вторая обмотка называется вспомогательной. Если обмотки соединены таким образом, что последовательное поле помогает шунтирующему полю, то двигатель называется кумулятивным составным щеточным двигателем постоянного тока.
✔️ Преимущества:
🟢 Хорошо контролируют скоротсти.
🟢 Двигатель предпочтительно более служит.
🟢 Со временем не отсувствует потери магнетизма.
🟢 Производят высокий крутящий момент при низкой скорости.
❌ Недостатки:
🔴 Они дороже чем, другие щеточные двигатели обмотка.
FAQ❓
🔘 Используют ли в аккумуляторных шуруповертах бесщеточный шуруповерт?
Конечно, да. Эти двигатели уже очень популярный.
🔘 Как работают бесщеточные двигатели?
Работа бесщеточных двигателей схоже на работе обычных электродвигателей, но только не использует щетки для изменения полярности двигателя.
🔘 Какие недостатки предлагают бесщеточные двигатели по сравнению с бесщеточными?
Они самые тяжелые. Они требуют регулярного обслуживания и очистки. Они предлагают меньший диапазон скоростей и более короткий срок службы.
Заключение🧾
В сегодняшний день технология вырастала намного и уже в технических инструментах используют бесщеточных двигателей. На самом деле у них много преимуществ по сравнению с щеточными двигателями. Благодаря отсутствия щётки в них, не надо заменить щетки. В щеточных двигателях со временем мотор сближает к износу, таким образом для предотвращения этого надо очистить мотор и заменить щётки.
Новая технология помогает всем избавиться от этих всех задачах.
Related Articles
Основные части двигателя постоянного тока и их функции — Wira Electrical
Двигатель постоянного тока способен преобразовывать электрическую энергию в механическую. Наиболее распространенный тип двигателя постоянного тока работает за счет генерируемых магнитных полей. Большинство типов двигателей постоянного тока работают по электромеханическому или электронному принципу, чтобы производить изменения тока в двигателе. Как следует из названия, этот двигатель работает от постоянного напряжения.
Детали двигателя постоянного токаЕсли вы читали описание двигателя постоянного тока, вы можете найти другое количество частей двигателя постоянного тока. Наиболее часто упоминаемыми деталями являются ротор, статор, щетка, коллектор и якорь. Они не ошибаются, но это не совсем так.
Детали двигателя постоянного тока ничем не отличаются от генератора постоянного тока, но обязательно прочтите разницу между двигателем постоянного тока и генератором.
Полное описание частей двигателя постоянного тока можно прочитать ниже:
РоторРотор происходит от слова «вращать», что означает электрическую вращающуюся часть двигателя постоянного тока. Ротор – подвижная часть двигателя постоянного тока. Он динамически перемещается при подаче напряжения на обмотку якоря. Это создаст механическое движение для двигателя постоянного тока.
Это важная часть двигателя постоянного тока. Ротор построен из:
- Вал
- Armature Core
- Brush
- Commutator
- АРМАЦИОННЫЕ ВИНДЫ
Статор. мотор. Статор не движется, а только создает магнитное поле вокруг ротора, чтобы ротор вращался, когда на него подается напряжение.
Статор состоит из:
- Ярма или рамы
- Обмотки возбуждения
- Полюса
Щетки присоединены к электрической цепи от коллектора для подачи энергии от коллектора в качестве моста.
Щетки обычно изготавливаются из углеродного или графитового материала.
Коллектор имеет форму разрезного кольца. Кольцо изготовлено из меди и разделено на 2 или более частей в зависимости от количества обмоток якоря. Разделенный сегмент соединен с обмоткой якоря.
Основное назначение коммутатора – подача электрического тока на обмотки якоря. Основная идея работы двигателя постоянного тока — это взаимодействие между северным и южным полюсами, создаваемое обмотками якоря и обмотками возбуждения. Сгенерированный северный полюс от якоря будет притягиваться к южному полюсу от обмотки возбуждения и наоборот, производя вращательное движение от ротора. Постоянный крутящий момент, создаваемый этим движением ротора в одном направлении, называется коммутацией.
Таким образом, коммутатор — это часть, соединенная с якорем для переключения тока в обмотках якоря. Каждый сегмент разрезного кольца изолирован друг от друга изоляционным материалом, таким как слюда.
Резюмируя, мы подводим электрический ток от источника питания к щеткам через коммутатор и затем обмотки якоря.
Читайте также: каскадный ОУ
Обмотки якоряОбмотка якоря используется для возбуждения статического магнитного поля в роторе. Устанавливаем обмотку якоря вокруг прорези сердечника якоря.
Обмотки якоря могут быть изготовлены из:
- Конструкция обмотки внахлестку
- Конструкция волновой обмотки
Помимо обмоток якоря мы находим сердечник якоря, изготовленный из ламинирования кремнистой стали с низким гистерезисом для уменьшения магнитных потерь. Эти многослойные стальные листы будут собраны вместе для создания сердечника арматуры цилиндрической формы. Внутри сердечника также есть прорези из того же материала, что и сердечник.
Обмотки возбуждения Обмотки возбуждения изготовлены из медного провода и обмотаны вокруг полюсных башмаков.
Обмотка возбуждения используется для возбуждения статического магнитного поля в статоре. Устанавливаем обмотки возбуждения вокруг паза полюсных башмаков. Нам не нужны обмотки возбуждения, если мы используем постоянные магниты, такие как двигатель с постоянными магнитами или двигатель с постоянными магнитами.
Хомут представляет собой железную раму в качестве защитного кожуха для ротора и статора. Эта часть защищает все, что находится внутри, поддерживает якорь и корпус магнитных полюсов, обмотки возбуждения и полюс для обеспечения магнитных полей для ротора.
ПолюсаПолюса в статоре используются для возбуждения определенной последовательности магнитных полюсов, чтобы обеспечить вращение ротора. Он делится на Pole Core и Pole Shoes.
Для двигателя постоянного тока нам нужны магнитные поля, чтобы ротор начал вращаться. Чтобы генерировать магнитные поля, мы размещаем обмотки возбуждения вокруг полюсного башмака, который прикреплен к полюсному сердечнику во внутренней части ярма.
Эти части Pole Shoe и Pole Core крепятся друг к другу с помощью гидравлического давления. Конструкция представляет собой ярмо, удерживающее полюсный сердечник, на котором закреплены полюсные башмаки с обмотками возбуждения. Этот полюсный узел создает поток, распространяющийся в воздушный зазор между ротором и статором.
Читайте также: характеристики двигателя постоянного тока
Двигатель постоянного тока Описание функций каждого компонента
Двигатель постоянного тока работает на постоянном или постоянном токе. На этой странице мы поймем функцию каждого компонента двигателя. Как правило, любой двигатель состоит из двух основных частей: неподвижной части и движущейся части. Стационарная часть — это, в основном, внешняя часть, в которой находятся обмотки возбуждения и питание, также известное как статор.
С другой стороны, вращающаяся часть, также известная как ротор, представляет собой компонент двигателя, который обеспечивает выходную функцию двигателя, т.
е. механическое или вращательное движение.
Если мы углубимся в детали, то увидим несколько других компонентов, которые являются вспомогательными по отношению к двум вышеуказанным основным компонентам двигателя. Эти дополнительные компоненты двигателя постоянного тока включают ярмо, полюса, обмотку возбуждения, обмотку якоря, коллектор и щетки.
В следующем разделе мы рассмотрим все эти части более подробно.
Хомут двигателя
Хомут двигателя постоянного тока составляет неотъемлемую часть статора или статической части двигателя. Изготавливается из чугуна или стали. Его основная функция состоит в том, чтобы сформировать защитное покрытие на внутренних сложных частях двигателя и обеспечить поддержку якоря. Это внешнее покрытие двигателя постоянного тока, также называемое рамой.
Хомут также обеспечивает защиту вращающихся и других частей двигателя от влаги, пыли и других атмосферных воздействий. Ярмо двигателя представляет собой железный корпус, который также обеспечивает путь для потока, замыкающего магнитную цепь.
Он обеспечивает механическую поддержку столбов. Ярмо изготовлено из материалов с низким сопротивлением, таких как чугун, кремнистая сталь, катаная сталь, литая сталь и т. д.
Полюса двигателя постоянного тока
Полюса внутри двигателя фактически являются электромагнитами, и обмотка возбуждения намотана на них. Полюса создают магнитный поток при возбуждении обмотки возбуждения. Магнитные полюса двигателя постоянного тока закреплены на внутренней стенке ярма.
Конструкция опоры выполнена с использованием ламинирования особой формы для снижения потерь мощности из-за вихревых токов. Конструкция магнитных полюсов состоит из двух частей, а именно: сердечника полюса и полюсного башмака, сложенных вместе под гидравлическим давлением, а затем прикрепленных к ярму. Башмак для шеста представляет собой удлиненную часть шеста. Из-за своей типичной формы он увеличивает площадь полюса, так что больше потока может пройти через воздушный зазор к якорю.
Эти две конструкции предназначены для разных целей, полюсный сердечник имеет малую площадь поперечного сечения и его функция состоит в том, чтобы просто удерживать полюсный башмак над ярмом, тогда как полюсный башмак, имеющий относительно большую площадь поперечного сечения, распределяет поток.
Полюса изготавливаются с использованием магнитного материала с низким магнитным сопротивлением, такого как литая сталь или чугун.
Обмотка возбуждения двигателей постоянного тока
Обмотка возбуждения двигателей постоянного тока состоит из катушек возбуждения (медный провод), которые наматываются на пазы полюсных башмаков. Намотка или намотка проводов выполняется таким образом, что при протекании по нему тока возбуждения противоположная полярность возникает в соседних полюсах. Обмотка возбуждения в основном образует электромагнит, который создает магнитный поток, внутри которого вращается якорь ротора двигателя постоянного тока , что приводит к эффективному сокращению потока.
Катушки, намотанные на полюсный сердечник, называются катушками возбуждения. Катушки возбуждения соединены последовательно, образуя обмотку возбуждения. Ток проходит через обмотку возбуждения в определенном направлении для намагничивания полюсов и полюсных башмаков.
При этом в воздушном зазоре между полюсным башмаком и якорем создается магнитный поток.
Обмотка возбуждения также называется обмоткой возбуждения. Материал, используемый для медного проводника, — медь. Из-за тока, протекающего через обмотку возбуждения, образуются чередующиеся полюса N и S.
Сердечник якоря
Сердечник якоря представляет собой цилиндрический барабан, закрепленный на валу. Он снабжен большим количеством пазов по всей периферии и расположен параллельно оси вала. В эти пазы помещаются проводники якоря. Сердечник якоря обеспечивает низкое сопротивление потоку, создаваемому обмоткой возбуждения. Сердечник якоря изготавливается из литой стали с высокой проницаемостью и низким магнитным сопротивлением или из чугуна. Для минимизации потерь на вихревые токи используется многослойный железный сердечник .
Обмотка якоря двигателей постоянного тока
Проводник якоря помещается в пазы якоря, имеющиеся на периферии сердечника якоря.
Проводники якоря соединены между собой, образуя обмотку якоря . Когда обмотка якоря вращается с помощью первичного двигателя, она перерезает линии магнитного потока и в ней индуцируется напряжение. Обмотка якоря подключена к внешней цепи (нагрузке) через коммутатор и щетки.
Обмотка якоря двигателя постоянного тока прикреплена к ротору и в результате на пути своего вращения подвергается воздействию изменяющегося магнитного поля, что непосредственно приводит к магнитным потерям. По этой причине ротор изготовлен из сердечника якоря, который изготовлен из нескольких слоев кремнистой стали с низким гистерезисом, чтобы уменьшить магнитные потери, такие как гистерезис и потери на вихревые токи соответственно. Поскольку обмотка якоря несет весь ток нагрузки, она состоит из чистого проводящего материала, то есть из меди.
Конструкция обмотки якоря двигателя постоянного тока может быть двух типов: обмотка внахлестку и волнистая обмотка. В обмотке внахлест число параллельных путей между проводниками А равно числу полюсов Р, т.
е. А = Р. С другой стороны, в волновой намотке число параллельных путей между проводниками А всегда равно 2 независимо от числа полюсов.
Коллектор двигателя постоянного тока
Коллектор представляет собой цилиндрический барабан, закрепленный на валу вместе с сердечником якоря. Он преобразует ЭДС переменного тока, генерируемую внутри, в постоянный ток, тем самым способствуя созданию однонаправленного крутящего момента. Он состоит из большого количества клиновидных медных сегментов, которые сложены вместе. Также сегменты изолированы друг от друга тонким слоем слюды.
Обмотка якоря имеет ответвления в различных точках, и эти ответвления последовательно подключаются к различным сегментам коллектора. В случае с двигателем постоянного тока коммутатор отвечает за коммутацию или ретрансляцию тока питания от сети к обмотке якоря, расположенной над вращающейся конструкцией, через щетки двигателя постоянного тока.
Функция щеток двигателя постоянного тока
Ток передается от якоря к внешней нагрузке с помощью угольных щеток, которые удерживаются пружинами на поверхности коллектора.
Основная функция щеток заключается в том, чтобы собирать ток от коммутатора и подавать его на внешнюю нагрузку в генераторе и, наоборот, в двигателе.
Итак, коллекторно-щеточный блок двигателя постоянного тока предназначен для передачи мощности от статической электрической цепи к механически вращающейся области или ротору. Щетки выполнены из углеродистой или графитовой конструкции, образуя скользящий контакт с вращающимся коллектором. Кисти имеют прямоугольную форму.
Нравится:
Нравится Загрузка…
Основы двигателей и двигатели постоянного тока
В двигателях используется принцип электромагнетизма для преобразования электрической энергии в механическую. Существует большое разнообразие электрических конфигураций и механических конструкций, используемых для производства электродвигателей. Фундаментальное различие между различными типами двигателей заключается в том, является ли входное напряжение переменным или постоянным. Однако это различие сразу же становится немного нечетким, поскольку бесщеточные двигатели постоянного тока (BLDC) иногда классифицируются как тип двигателя переменного тока (см.
Таблицу ниже).
Википедия определяет «двигатель постоянного тока — это любой из класса вращающихся электродвигателей, который преобразует электрическую энергию постоянного тока в механическую энергию». По этому определению двигатель BLDC следует классифицировать как двигатель постоянного тока. Однако рассмотрение конструкции двигателя, а не входного напряжения, может помочь классифицировать BLDC как двигатели переменного тока. Причина классификации БЭПТ как типа двигателя переменного тока заключается в том, что, хотя они работают с входным напряжением постоянного тока, БЭПТ очень похожи по конструкции на синхронные двигатели переменного тока (сходство между БЭПТ и синхронными двигателями переменного тока обсуждается более подробно в разделе конец этого FAQ).
Основные сведения о двигателях постоянного тока
Внутренняя конструкция щеточного двигателя постоянного тока.
(Изображение: Galco)Прежде чем перейти к сходству и различиям между BLDC и синхронными двигателями переменного тока, может быть полезно рассмотреть некоторые основные элементы конструкции двигателя постоянного тока:
- Якорь, вращающаяся часть двигателя (иногда называемая ротором). )
- Статор, обмотки возбуждения или неподвижная часть двигателя
- Коммутатор представляет собой электрический переключатель, который периодически меняет направление тока между ротором и внешней цепью на обратное; он может быть матовым или бесщеточным. (На схеме выше коммутатор относится к коллекторным двигателям)
- Полевые магниты создают магнитное поле, которое вращает ось, соединенную с двигателем; это может быть постоянный магнит или электромагнит
разработаны с различными классами щеток, оптимизированными для конкретных условий в зависимости от рабочей температуры, влажности, механических нагрузок и других факторов.
Срок службы графитовых щеток составляет от трех месяцев до трех лет, в зависимости от двигателя и условий эксплуатации. В некоторых случаях к графиту добавляют материалы, чтобы оптимизировать щетки для конкретных рабочих требований. А некоторые щетки сделаны из меди или других металлов. Выбор правильного материала щеток для каждой конструкции двигателя важен, чтобы избежать повреждения коллектора и повысить надежность двигателя.
Униполярные двигатели постоянного тока
Униполярные двигатели представляют собой коллекторный двигатель без коммутатора. Название униполярного происходит от того, что электрическая полярность проводника и полюса магнитного поля не меняются (поэтому не нуждается в коммутации). Хотя униполярный двигатель не имеет коммутатора, ему все же требуются контактные кольца для передачи мощности на ротор. Токосъемное кольцо представляет собой неподвижный графитовый или металлический контакт (щетку), который трется о наружный диаметр вращающегося металлического кольца.
Когда металлическое кольцо вращается, электрический ток проходит через стационарную щетку к металлическому кольцу, создавая соединение.
Униполярные моторы имеют простую конструкцию и часто встречаются в маленьких игрушках, учебных классах и на научных выставках. Униполярная технология в основном находит коммерческое применение в генераторах, а не в двигателях. Типичные области применения включают гальванотехнику, где они работают при низком напряжении. Униполярные генераторы также использовались в ветряных турбинах с высоким крутящим моментом. Механика этих генераторов может обеспечить недорогое средство преобразования ветра в электричество из-за снижения потребности в сложных зубчатых передачах. Они также требуют меньше обслуживания, чем другие типы генераторов.
Коллекторные двигатели с постоянными магнитами
Коллекторные двигатели оснащены либо постоянными магнитами, либо витыми магнитами. До недавнего времени отсутствие постоянных магнитов с сильными полями ограничивало использование конструкций с постоянными магнитами в двигателях малой мощности; они маленькие, легкие, эффективные и надежные.
Постоянные магниты высокой интенсивности, такие как неодимовые магниты, позволили разработать компактные мощные двигатели с постоянными магнитами без дополнительного объема катушек возбуждения и средств возбуждения.
Двигатели постоянного тока с коллекторными обмотками
Катушки возбуждения традиционно существовали в четырех основных форматах: с раздельным возбуждением (sepex), с последовательной обмоткой, с параллельной обмоткой и с комбинацией последовательной обмотки и шунта, называемой составной обмоткой.
В двигателе постоянного тока sepex питание подается отдельно на обмотку возбуждения и обмотку якоря. Ток якоря не протекает через обмотки возбуждения. В двигателях с последовательной, параллельной и смешанной обмоткой ток якоря и ток возбуждения подаются от одного источника. В двигателе sepex обмотки возбуждения питаются от независимого источника, и на ток возбуждения не влияют изменения тока якоря, что обеспечивает другой уровень управления.
Систему sepex можно использовать в тяговых двигателях постоянного тока для контроля проскальзывания колес.
В двигателе с параллельной обмоткой катушки возбуждения подключены параллельно или «зашунтированы» с катушками якоря. В результате параллельной работы обмотки получают одинаковое напряжение питания. Шунтовые двигатели обычно имеют больше витков на обмотках по сравнению с последовательными двигателями. Шунтовые двигатели имеют очень хорошую регулировку скорости даже при переменных нагрузках, но у них нет такого высокого пускового момента, как у двигателей с последовательным возбуждением.
В шунтирующих двигателях постоянного тока ток в якоре больше, чем в катушке возбуждения. Больший ток якоря создает электродвижущую силу (ЭДС), вызванную магнитным полем якоря, вращающимся через поле статора. Эта сила называется обратной ЭДС. Обратная ЭДС пропорциональна скорости. По мере увеличения скорости двигателя обратная ЭДС увеличивается, а обратная ЭДС уменьшается по мере замедления вращения. В результате шунтирующие двигатели постоянного тока имеют некоторую способность саморегулировать свою скорость.
Шунтирующие двигатели постоянного тока используются в шлифовальных и токарных станках, где требуется хорошее регулирование скорости при различных нагрузках. В процессах, требующих постоянного напряжения, таких как намотка и печать, также используются шунтирующие двигатели постоянного тока. Простота использования этих двигателей позволяет использовать их в электрических стеклоподъемниках и стеклоочистителях автомобилей, а также в вентиляторах охлаждения электронных систем.
В двигателе с последовательным возбуждением катушки возбуждения электрически соединены последовательно с катушками якоря (через щетки). В конструкции с шунтирующей обмоткой катушки возбуждения и катушки якоря находятся под одним и тем же напряжением питания.
В конструкции с последовательной обмоткой катушки возбуждения и катушки якоря получают одинаковый ток. Это обычно приводит к более высоким токам в обмотках возбуждения по сравнению с шунтирующей конструкцией. В результате обмотки в двигателях с последовательной обмоткой имеют тенденцию быть более толстыми и иметь меньшее количество. Более высокий ток в катушках возбуждения приводит к высокому крутящему моменту.
Высокий пусковой момент и нелинейная скорость двигателей постоянного тока с последовательной обмоткой могут использоваться с большими машинами, такими как краны и лебедки, которые могут медленно перемещать тяжелые грузы и более легкие грузы. Возможности этих двигателей с переменной скоростью позволяют использовать их в различных размерах и приложениях, таких как пылесосы, швейные машины, электроинструменты, тяговые системы, лифты и так далее.
Двигатель постоянного тока со смешанной обмоткой сочетает в себе структуру двигателя с последовательной и параллельной обмоткой.
Комбинированные двигатели представляют собой компромисс между последовательной и параллельной конструкциями с хорошим сочетанием регулирования скорости и пускового момента. В результате двигатели постоянного тока с комбинированной обмоткой можно найти в широком диапазоне применений, от хозяйственных машин до станков и тяжелого оборудования.
Двигатели, которые можно классифицировать как двигатели переменного или постоянного тока
Бесколлекторные двигатели постоянного тока и синхронные двигатели переменного тока являются бесщеточными и коммутируются с помощью электроники. И оба синхронны с магнитными полями ротора и статора, которые вращаются с одинаковой частотой, синхронно. BLDC и синхронные двигатели переменного тока имеют постоянные магниты на роторе. Постоянные магниты ротора создают поток ротора, а ток, подаваемый на обмотки статора, создает электромагнитные полюса.
Типовой трехфазный синхронный двигатель с ротором с одной парой постоянных магнитов.
(Изображение: Texas Instruments)Двигатели BLDC и синхронные двигатели переменного тока аналогичны по конструкции. Разница заключается в структуре обмоток статора, что приводит к различным характеристикам противо-ЭДС для каждого двигателя. В двигателях BLDC катушки статора намотаны трапецеидально, и создаваемая противо-ЭДС имеет трапециевидную форму волны. Напротив, синхронные двигатели переменного тока имеют синусоидальную обмотку и создают синусоидальную противоЭДС.
Тип тока привода также влияет на уровень шума, производимого двигателем. Трапециевидный ток привода, используемый двигателями BLDC, имеет тенденцию создавать большее количество звуковых и электрических шумов по сравнению с синхронными двигателями переменного тока с синусоидальным приводом. Поскольку их коммутация является непрерывной, синхронные двигатели переменного тока могут работать без пульсаций крутящего момента, характерных для двигателей BLDC. Однако синусоидальная коммутация требует более сложных алгоритмов управления, чем трапециевидная коммутация.
Шаговый двигатель — это специальный двигатель BLDC, который делит полный оборот на несколько равных шагов. Затем можно дать команду двигателю перемещаться и удерживаться на одном из этих шагов без какого-либо датчика положения для обратной связи (контроллер с разомкнутым контуром).
Двигатели, которые могут работать от переменного или постоянного тока
Универсальный двигатель представляет собой вариант двигателя постоянного тока с последовательной обмоткой, который может работать от переменного или постоянного тока. Универсальные двигатели имеют высокий пусковой момент, могут работать на высоких скоростях, легкие и компактные. Они обычно используются в портативных электроинструментах и оборудовании, а также во многих бытовых приборах. Их относительно легко контролировать, но у этих моторов есть щетки, которые изнашиваются, поэтому они гораздо реже используются для оборудования, которое находится в постоянном использовании. Универсальные двигатели акустически и электромагнитно шумны.
