Site Loader

Содержание

Двигатели переменного тока и постоянного тока: в чем разница?

Электродвигатели — это машины, предназначенные для преобразования электрической энергии в механическую. Хотя они доступны во многих вариантах, их можно разделить на две основные категории: двигатели переменного тока и двигатели постоянного тока.

И двигатели переменного тока, и двигатели постоянного тока имеют одинаковую функцию; то есть преобразовывать электрическую энергию в механическую. Однако при выборе двигателя важно знать разницу между двигателями переменного и постоянного тока, поскольку каждый из них имеет разные требования к конструкции, питанию и управлению. В следующей статье обсуждаются различия между двумя типами двигателей, включая основные конструктивные и рабочие характеристики, преимущества и области применения. Купить электрический двигатель можно на сайте https://psnab.ru

Обзор двигателей переменного тока

Как следует из названия, двигатели переменного тока используют переменный ток (AC) для выработки механической энергии. Стандартная конструкция состоит из статора с обмоткой, встроенной по окружности, и свободно вращающейся металлической части (т. е. ротора) в центре.

Когда ток подается на обмотки статора в двигателе переменного тока, создается вращающееся магнитное поле. Это магнитное поле индуцирует электрический ток внутри электропроводного ротора и, следовательно, образует второе вращающееся магнитное поле. Взаимодействие между первым магнитным полем и вторым магнитным полем заставляет вращаться ротор.

При выборе электродвигателя переменного тока для применения необходимо учитывать два критических фактора:

  • Рабочая скорость (в оборотах в минуту): максимальная скорость, которую может достичь двигатель, рассчитывается по следующей формуле: (60 x частота сети переменного тока в Гц) ÷ количество полюсов двигателя
  • Пусковой крутящий момент, создаваемый двигателем при запуске с нулевой скоростью.

Обзор двигателей постоянного тока

Двигатели постоянного тока используют постоянный ток (DC) с постоянным напряжением для выработки механической энергии. Двигатели постоянного тока состоят из вращающейся обмотки якоря (т. е. Ротора) и статора возбуждения с обмотками, которые образуют набор неподвижных электромагнитов. Другой ключевой компонент двигателя постоянного тока — это коммутатор, прикрепленный к якорю.

Когда ток течет через двигатель постоянного тока, внутри статора возбуждения и вокруг обмотки якоря создается магнитное поле. Взаимодействие между этими двумя магнитными полями создает электромагнитную силу, которая заставляет якорь вращаться. Коммутатор изменяет направление тока в якорь и тем самым позволяет ему продолжать вращение, пока ток течет через систему.

Двигатели постоянного тока могут использоваться для создания различных уровней скорости и крутящего момента. Регулировка уровней напряжения, подаваемого на якорь, или статического тока возбуждения изменяет выходную скорость.

Преимущества двигателей переменного тока перед двигателями постоянного тока

И двигатели переменного тока, и двигатели постоянного тока демонстрируют уникальные преимущества, которые делают их пригодными для различных применений. Ниже мы описываем преимущества, предлагаемые обоими типами двигателей.

К преимуществам двигателей переменного тока можно отнести:

  • Более низкие требования к пусковой мощности
  • Лучший контроль над начальным уровнем тока и ускорением
  • Более широкие возможности настройки для различных требований к конфигурации и изменения требований к скорости и крутящему моменту
  • Повышенная прочность и долговечность

К преимуществам двигателей постоянного тока можно отнести:

  • Более простые требования к установке и обслуживанию
  • Более высокая пусковая мощность и крутящий момент
  • Более быстрое время отклика на пуск / остановку и ускорение
  • Более широкий выбор для различных требований к напряжению

Применение двигателей переменного тока по сравнению с двигателями постоянного тока

Как указано выше, двигатели переменного тока и двигатели постоянного тока подходят для различных применений. В промышленном секторе долговечность, гибкость и эффективность двигателей переменного тока делают их идеальными для использования в приложениях для широкого спектра устройств, включая бытовые приборы, компрессоры, конвейеры, вентиляторы и другое оборудование HVAC, насосы и транспортное оборудование. Более быстрое время отклика и более стабильные уровни крутящего момента и скорости, предлагаемые двигателями постоянного тока, делают их хорошо подходящими для использования в производственном и производственном оборудовании, лифтах, пылесосах и подъемно-транспортном оборудовании.

И двигатели переменного тока, и двигатели постоянного тока играют критически важную роль в производстве электроэнергии в широком спектре промышленных, коммерческих и жилых помещений. Поскольку оба типа двигателей обладают преимуществами и недостатками, важно понимать разницу между ними, чтобы выбрать подходящий для своего предприятия.

Электродвигатели, их классификация

Электрический двигатель — электрическая машина (электромеханический преобразователь), в которой электрическая энергия преобразуется в механическую.

В зависимости от назначения, от предполагаемых режимов и условий работы, от типа питания и т. д., все электродвигатели можно классифицировать по нескольким параметрам: по принципу получения рабочего момента, по способу работы, по роду тока питания, по способу управления фазами, по типу возбуждения и т. д. Давайте же рассмотрим классификацию электродвигателей более подробно.

Возникновение вращающего момента

Вращающий момент в электродвигателях может быть получен одним из двух способов: по принципу магнитного гистерезиса либо чисто магнитоэлектрически. Гистерезисный двигатель получает вращающий момент посредством явления гистерезиса во время перемагничивания магнитно-твердого ротора, в то время как у магнитоэлектрического двигателя вращающий момент является результатом взаимодействия явных магнитных полюсов ротора и статора.

Магнитоэлектрические двигатели по праву составляют сегодня львиную долю всего обилия электродвигателей, применяемых в очень многих областях. Они подразделяются по роду питающего тока на:

  • двигатели постоянного тока, 
  • двигатели переменного тока, 
  • универсальные двигатели.

В отличие от магнитоэлектрического двигателя, в гистерезисном двигателе допускается перемещение намагниченности ротора относительно его геометрических осей, и именно данная особенность не позволяет распространять на синхронный режим работы гистерезисного двигателя общие закономерности магнитоэлектрического преобразования. 

Классификация электродвигателей

Двигатели постоянного тока

У двигателя, который питается постоянным током, за переключение фаз отвечает сам двигатель. Это значит, что хотя на электрическую машину и подается постоянный ток, тем не менее, благодаря действию внутренних механизмов устройства, магнитное поле оказывается движущимся и становится в состоянии поддерживать вращающий момент ротора (как будто в обмотке статора действует переменный ток).

Устройство и приницип работы электродвигателя постоянного тока: 1 — якорь, 2 — вал, 3 — коллекторные пластины, 4 — щеточный узел, 5 — магнитопровод якоря, 6 — магнитопровод индуктора, 7 — обмотки возбуждения, 8 — корпус индуктора, 9 — боковые крышки, 10 — вентилятор, 11 — лапы, 12 — подшипники.

Электродвигатель постоянного тока состоит из неподвижной части, называемой индуктором, и подвижной части, называемой якорем. В зависимости от исполнения, место обмотки возбуждения на индукторе могут располагаться постоянные магниты, что позволяет упростить конструкцию, но не позволяет регулировать магнитный поток двигателя, влияющий на его скорость.

По способу создания движущегося магнитного поля, двигатели постоянного тока подразделяются на:

  • вентильные (бесколлекторные),
  • коллекторные.

Бесколлекторные двигатели имеют в своей конструкции электронные инверторы, которые и осуществляют переключение фаз. Коллекторные же двигатели традиционно оснащены щеточно-коллекторными узлами, которые призваны чисто механически синхронизировать питание обмоток двигателя с вращением его движущихся частей.

Возбуждение коллекторных двигателей

Коллекторные двигатели по способу возбуждения бывают следующих видов: с независимым возбуждением от постоянных магнитов или от электромагнитов, либо с самовозбуждением. Двигатели с возбуждением от постоянных магнитов содержат магниты на роторе. Двигатели с самовозбуждением имеют на роторе специальную якорную обмотку, которая может быть включена параллельно, последовательно или смешано со специальной обмоткой возбуждения.

Двигатель пульсирующего тока

На двигатель постоянного тока похож двигатель пульсирующего тока. Отличие заключается в наличии шихтованных вставок на остове, а также дополнительных шихтованных полюсов. Кроме того, у двигателя пульсирующего тока имеется компенсационная обмотка. Применение такие двигатели находит в электровозах, где они обычно питается выпрямленным переменным током.

Двигатель переменного тока

Двигатели переменного тока, как ясно из названия, питаются током переменным. Бывают они синхронными и асинхронными. 

У синхронных двигателей переменного тока магнитное поле статора движется с той же угловой скоростью, что и ротор, а у асинхронных всегда есть некое отставание (характеризующееся величиной скольжения s) — магнитное поле статора в своем движении как бы опережает ротор, который в свою очередь все время стремится его догнать.

Синхронные двигатели больших мощностей (мощностью в сотни киловатт) имеют на роторе обмотки возбуждения. Роторы менее мощных синхронных двигателей оснащены постоянными магнитами, которые и образуют полюса. Гистерезисные двигатели тоже в принципе относятся к синхронным.

Шаговые двигатели — это особая категория синхронных двигателей с высокой точностью управления скоростью вращения, вплоть до дискретного счета шагов.

Вентильные синхронные реактивные двигатели получают питание через инвертор.

Асинхронные двигатели переменного тока отличаются тем, что у них угловая скорость вращения ротора всегда меньше чем угловая скорость вращения магнитного поля статора. Асинхронные двигатели бывают однофазными (с пусковой обмоткой), двухфазными (к ним относится и конденсаторный двигатель), трехфазными и многофазными.

Конструкция трехфазного асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором

Асинхронный электродвигатель состоит и неподвижной (статора) части и подвижной (ротора) частей, которые удерживаются подшипниками 1 и 11, установленными в боковые крышки 3 и 9. Ротор состоит из вала 2, на котором закреплен магнитопровод 5 с обмоткой. Статор двигателя состоит из корпуса 7, к которому прикреплен магнитопровод 6. В пазы магнитопровода уложена трехфазная обмотка 8. Так же к корпусу крепится крышка клеммной коробки 4 и защитный кожух 12 крыльчатки 10.

Фазный ротор имеет трехфазную обмотку, выполненную по типу обмотки статора. Одни концы катушек соединены в нулевую точку («звезда»), а другие – подключены к контактным кольцам. На кольца наложены щетки, осуществляющие скользящий контакт с обмоткой ротора. При такой конструкции возможно подсоединение к обмотке ротора пускового или регулировочного реостата, позволяющего менять электрическое сопротивление в цепи ротора.

Асинхронный двигатель с частотным преобразователем для плавного регулирования скороcти вращения вала за счет изменения частоты и питающего напряжения:

Универсальные коллекторные двигатели

Универсальный коллекторнй двигатель может работать хоть от постоянного, хоть от переменного тока (50 Гц). Имеет последовательное возбуждение, используется в бытовых электроприборах, где требуется скорость вращения более высокая чем максимальные для обычных двигателей переменного тока 3000 об/мин. Как правило, мощность таких двигателей не превышает 200 Вт. Встречается тиристорное управление скоростью вращения универсального двигателя.

Усовершенствованная разновидность универсального двигателя — синхронный двигатель с датчиком положения ротора, где роль коллектора выполняет электронный инвертор.

Ранее ЭлектроВести писали, что компания Renault готовит полностью электрическую версию своего маленького хетчбэка – Renault Twingo ZE. Новинка появится уже в этом году.

По материалам: electrik.info.

Универсальный двигатель

Дмитрий Левкин

Универсальный двигатель — вращающийся электродвигатель, который может работать при питании от сети как постоянного, так и однофазного переменного тока [1].

Конструкция универсального коллекторного электродвигателя не имеет принципиальных отличий от конструкции коллекторного электродвигателя постоянного тока с обмотками возбуждения, за исключением того, что вся магнитная система (и статор, и ротор) выполняется шихтованной и обмотка возбуждения делается секционированной. Шихтованная конструкция и статора, и ротора обусловлена тем, что при работе на переменном токе их пронизывают переменные магнитные потоки, вызывая значительные магнитные потери.

Универсальный двигатель

Секционирование обмотки возбуждения вызвано необходимостью изменения числа витков обмотки возбуждения с целью сближения рабочих характеристик при работе электродвигателя от сетей постоянного и переменного тока [2].

Схема универсального коллекторного двигателя

Универсальный коллекторный электродвигатель может быть выполнен как с последовательным, так и с параллельным и независимым возбуждением.

В настоящее время универсальные коллекторные электродвигатели выполняют только с последовательным возбуждением.

Возможность работы универсального двигателя от сети переменного тока объясняется тем, что при изменении полярности подводимого напряжения изменяются направления токов в обмотке якоря и в обмотке возбуждения. При этом изменение полярности полюсов статора практически совпадает с изменением направления тока в обмотке якоря. В итоге направление электромагнитного вращающего момента не изменяется:

,

  • где M — электромагнитный момент, Н∙м,
  • – постоянный коэффициент, определяемый конструктивными параметрами двигателя,
  • – ток в обмотке якоря, А,
  • Ф — основной магнитный поток, Вб.

В качестве универсального используют двигатель последовательного возбуждения, у которого ток якоря является и током возбуждения, что обеспечивает почти одновременное изменение направления тока в обмотке якоря Iа и магнитного потока возбуждения Ф при переходе от положительного полупериода переменного напряжения сети к отрицательному.

Если двигатель подключить к сети синусоидального переменного тока, то ток якоря Ia и магнитный поток Ф будут изменяться по синусоидальному закону:

,

  • где i — ток, А,
  • – амплитуда тока, А,
  • – частота, рад/c.

,

  • где – наибольшее значение магнитного потока, Вб,
  • – угол сдвига фаз между током возбуждения и магнитным потоком, обусловленный магнитными потерями в двигателе, рад.

Отсюда получим формулу электромагнитного момента коллекторного двигателя последовательного возбуждения, включенного в сеть синусоидального переменного тока, Нм:

.

После преобразования:

.

Первая часть выражения представляет собой постоянную составляющую электромагнитного момента Mпост, а вторая часть — переменную составляющую этого момента Мпер, изменяющуюся во времени с частотой, равной удвоенной частоте напряжения питания.

Таким образом, результирующий электромагнитный момент при работе двигателя от сети переменного тока пульсирует. Пульсации электромагнитного момента практически не нарушают работу двигателя. Объясняется это тем, что при значительной частоте пульсаций электромагнитного момента () и большом моменте инерции якоря вращение последнего оказывается равномерным.

Коэффициент полезного действия универсального двигателя при его работе от сети переменного тока более низкий, чем при его работе от сети постоянного тока. Другой недостаток универсального двигателя — тяжелые условия коммутации, вызывающие интенсивное искрение на коллекторе при включении двигателя в сеть переменного тока. Этот недостаток объясняется наличием трансформаторной связи между обмотками возбуждения и якоря, что ведет к наведению в коммутируемых секциях трансформаторной ЭДС, ухудшающей процесс коммутации в двигателе.

Наличие щеточно-коллекторного узла является причиной ряда недостатков универсальных коллекторных двигателей, особенно при их работе на переменном токе (искрение на коллекторе, радиопомехи, повышенный шум, невысокая надежность). Однако эти двигатели по сравнению с асинхронными и синхронными при частоте питающего напряжения f = 50 Гц позволяют получать частоту вращения до 10 000 об/мин и более (наибольшая синхронная частота вращения при f = 50 Гц равна 3000 об/мин) [3].

Благодаря тому, что универсальный двигатель может иметь высокую скорость вращения при работе от однофазной сети переменного тока без использования дополнительных преобразовательных устройств, он получил широкое применение в таких домашних приборах как пылесосы, блендеры, фены и др. Так же универсальный электродвигатель широко используется в таких инструментах, как дрели и шуруповерты.

Благодаря тому, что скорость вращения универсального двигателя легко регулируется изменением величины питающего напряжения ранее он широко использовался в стиральных машинах. Сейчас благодаря развитию преобразовательной техники более широкое использование получают бесщеточные электродвигатели (СДПМ, АДКР) скорость вращения которых регулируется изменением частоты напряжения питания.

Смотрите также

РАЗНИЦА МЕЖДУ ДВИГАТЕЛЕМ ПЕРЕМЕННОГО И ПОСТОЯННОГО ТОКА | СРАВНИТЕ РАЗНИЦУ МЕЖДУ ПОХОЖИМИ ТЕРМИНАМИ — ТЕХНОЛОГИЯ

Двигатель переменного тока против двигателя постоянного тока Электромеханическое устройство преобразует электрическую энергию в механическую. Двигатель переменного тока — это электромеханическое устр

Двигатель переменного тока против двигателя постоянного тока

Электромеханическое устройство преобразует электрическую энергию в механическую. Двигатель переменного тока — это электромеханическое устройство, которое работает от электричества переменного тока, в то время как двигатель постоянного тока работает от электричества постоянного тока.

Подробнее о двигателе переменного тока

Двигатель переменного тока состоит из двух основных частей: ротора, вращающегося компонента и статора, который неподвижен. Оба имеют обмотки катушек для создания магнитного поля, а отталкивание магнитного поля заставляет ротор двигаться. Ток подается на ротор через контактные кольца или используются постоянные магниты. Кинетическая энергия ротора, передаваемая на вал, соединенный с ротором, и создаваемый крутящий момент действуют как движущая сила механизма.

Есть два основных типа двигателей переменного тока. Асинхронный двигатель, который работает медленнее, чем частота источника, относится к первому типу.Синхронный двигатель предназначен для предотвращения этого эффекта индукции; поэтому работает с той же частотой или с кратной частотой.

Двигатели переменного тока могут создавать большой крутящий момент. Из-за используемого источника питания он может быть рассчитан на потребление большого количества энергии. Электросеть может обеспечивать очень большие токи, необходимые для работы двигателей, работающих в тяжелых условиях. В наиболее распространенных двигателях переменного тока используется ротор с короткозамкнутым ротором, который используется почти во всех бытовых и легких промышленных двигателях переменного тока. В большинстве бытовых приборов, таких как стиральная машина, посудомоечная машина, автономный вентилятор, проигрыватель и т. Д., Используется какой-либо вариант ротора с беличьей клеткой.

Двигатели переменного тока предназначены для работы от трехфазных, двухфазных и однофазных источников питания. В зависимости от требований использование типа двигателя варьируется.

Подробнее о двигателе постоянного тока

Используются два типа двигателей постоянного тока; это электродвигатель постоянного тока с щеткой и бесщеточный электродвигатель постоянного тока. Фундаментальный физический принцип работы двигателей постоянного и переменного тока одинаков.

В щеточных двигателях щетки используются для поддержания электрического соединения с обмоткой ротора, а внутренняя коммутация изменяет полярность электромагнита, чтобы поддерживать вращательное движение. В двигателях постоянного тока в качестве статоров используются постоянные или электромагниты. В практическом двигателе постоянного тока обмотка якоря состоит из ряда катушек в пазах, каждая из которых занимает 1 / p площади ротора для p-полюсов. Количество катушек в небольших двигателях может составлять всего шесть, а в больших двигателях может достигать 300. Все катушки соединены последовательно, и каждый переход соединен с шиной коммутатора. Все катушки под полюсами способствуют созданию крутящего момента.

В небольших двигателях постоянного тока количество обмоток невелико, а в качестве статора используются два постоянных магнита. Когда требуется более высокий крутящий момент, количество обмоток и сила магнита увеличиваются.

Второй тип — это бесщеточные двигатели, которые имеют постоянные магниты, поскольку ротор и электромагниты расположены в роторе. Транзистор высокой мощности заряжается и приводит в движение электромагниты.

В чем разница между двигателем переменного тока и двигателем постоянного тока?

• Двигатель переменного тока работает от электричества переменного тока, а двигатель постоянного тока работает от электричества постоянного тока.

• Двигатели постоянного тока General обеспечивают меньший крутящий момент, чем двигатели переменного тока.

• Для двигателя переменного тока требуется пусковой механизм, но для двигателей постоянного тока пусковой механизм не требуется.

• Двигатели постоянного тока являются однофазными двигателями, тогда как двигатели переменного тока — однофазными и трехфазными.

Электродвигатель переменного тока | Техника и человек

Электрические двигатели давно и прочно заняли лидирующие позиции среди силовых агрегатов различного типа оборудования. Их можно найти в автомобиле и в пылесосе, в сложнейших станках и в обычных детских игрушках. Они есть практически везде, хотя и отличаются между собой типом, строением и рабочими характеристиками.

Электродвигатели – это силовые агрегаты, способные превращать электрическую энергию в механическую. Различают два их основных вида: двигатели переменного и постоянного тока. Разница между ними, как понятно из названия, заключается в типе питающего тока. В данной статье речь пойдет о первом виде – электродвигателе переменного тока

Устройство и принцип работы

Основная движущая сила любого электрического двигателя – электромагнитная индукция. Электромагнитная индукция, если описать ее в двух словах – это появление силы тока в проводнике, помещенном в переменное магнитное поле. Источником переменного магнитного поля является неподвижный корпус двигателя с размещенными на нем обмотками – статор, подключенный к источнику переменного тока. В нем расположен подвижный элемент – ротор, в котором и возникает ток. По закону Ампера на заряженный проводник, помещенный в магнитное поле, начинает действовать электродвижущая сила – ЭДС, которая вращает вал ротора. Таким образом, электрическая энергия, которая подается на статор, превращается в механическую энергию ротора. К вращающемуся валу можно подключать различные механизмы, выполняющие полезную работу.

Электродвигатели переменного тока делятся на синхронные и асинхронные. Разница между ними в том, что в первых ротор и магнитное поле статора вращаются с одной скоростью, а во вторых ротор вращается медленнее, чем магнитное поле. Отличаются они и по устройству, и по принципу работы.

Асинхронный двигатель

Устройство асинхронного двигателя

На статоре асинхронного двигателя закреплены обмотки, создающие переменное вращающееся магнитное поле, концы которой выводятся на клеммную коробку. Поскольку при работе двигатель нагревается, на его валу устанавливается вентилятор системы охлаждения.

Ротор асинхронного двигателя выполнен с валом как одно целое. Он представляет собой металлические стержни, замкнутые между собой с двух сторон, из-за чего такой ротор еще именуется короткозамкнутым. Своим видом он напоминает клетку, поэтому его часто называют «беличьим колесом» Более медленное вращение ротора в сравнении с вращением магнитного поля – результат потери мощности при трении подшипников. Кстати, если бы не было этой разницы в скорости, ЭДС бы не возникала, а без нее не было бы и тока в роторе и самого вращения.

Магнитное поле вращается за счет постоянной смены полюсов. При этом соответственно меняется направление тока в обмотках. Скорость вращения вала асинхронного двигателя зависит от числа полюсов магнитного поля.

Синхронный двигатель

Устройство синхронного двигателя

Устройство синхронного электродвигателя немного отличается. Как понятно из названия, в этом двигателе ротор вращается с одной скоростью с магнитным полем. Он состоит из корпуса с закрепленными на нем обмотками и ротора или якоря, снабженного такими же обмотками. Концы обмоток выводятся и закрепляются на коллекторе. На коллектор или токосъемное кольцо подается напряжение посредством графитовых щеток. При этом концы обмоток размещены таким образом, что одновременно напряжение может подаваться только на одну пару.

В отличие от асинхронных на ротор синхронных двигателей напряжение подается щетками, заряжая его обмотки, а не индуцируется переменным магнитным полем. Направление тока в обмотках ротора меняется параллельно с изменением направления магнитного поля, поэтому выходной вал всегда вращается в одну сторону. Синхронные электродвигатели позволяют регулировать скорость вращения вала путем изменения значения напряжения. На практике для этого обычно используются реостаты.

Краткая история создания

Впервые возможность превратить электричество в механическую энергию открыл британский ученый М.Фарадей еще в 1821 году. Его опыт с проводом, помещенным в ванну с ртутью, оснащенной магнитом, показал, что при подключении провода к источнику электроэнергии он начинает вращаться. Этот нехитрый опыт наверняка многие помнят по школе, правда, ртуть там заменяется безопасным рассолом. Следующим шагом в изучении этого феномена было создание униполярного двигателя – колеса Барлоу. Никакого полезного применения он так и не нашел, зато наглядно демонстрировал поведение заряженного проводника в магнитном поле.

На заре истории электродвигателей ученые пытались создать модель с сердечником, двигающимся в магнитном поле не по кругу, а возвратно-поступательно. Такой вариант был предложен, как альтернатива поршневым двигателям. Электродвигатель в привычном для нас виде впервые был создан в 1834 году русским ученым Б.С. Якоби. Именно он предложил идею использования вращающегося в магнитном поле якоря, и даже создал первый рабочий образец.

Первый асинхронный двигатель, в основе работы которого заложено вращающееся магнитное поле, появился в 1870 году. Авторами эффекта вращающегося магнитного поля независимо друг от друга стали два ученых: Г.Феррарис и Н. Тесла. Последнему принадлежит также идея создания бесколлекторного электродвигателя. По его чертежам были построены несколько электростанций с применением двухфазных двигателей переменного тока. Следующей более удачной разработкой оказался трехфазный двигатель, предложенный М.О. Доливо-Добровольским. Его первая действующая модель была запущена в 1888 году, после чего последовал ряд более совершенных двигателей. Этот русский ученый не только описал принцип действия трехфазного электродвигателя, но и изучал различные типы соединений фаз (треугольник и звезда), возможность использование разных напряжений тока. Именно он изобрел пусковые реостаты, трехфазные трансформаторы, разработал схемы подключения двигателей и генераторов.

Особенности электродвигателя переменного тока, его достоинства и недостатки

На сегодня электродвигатели являются одними из самых распространенных видов силовых установок, и тому есть немало причин. У них высокий КПД порядка 90%, а иногда и выше, довольно низкая себестоимость и простая конструкция, они не выделяют вредных веществ в процессе эксплуатации, дают возможность плавно менять скорость во время работы без использования дополнительных механизмов типа коробки передач, надежны и долговечны.

Среди недостатков всех типов электромоторов — отсутствие высокоемкостного аккумулятора электроэнергии для автономной работы.

Основное отличие электродвигателя переменного тока от его ближайшего родственника – электродвигателя постоянного тока – заключается в том, что первый питается переменным током. Если сравнивать их функциональные возможности, первый менее мощный, у него сложно регулировать скорость в широком диапазоне, он имеет меньший КПД.

Если же сравнивать асинхронный и синхронный электродвигатель переменного тока, то первый имеет более простую конструкцию и лишен «слабого звена» — графитовых щеток. Именно они обычно первыми выходят из строя при поломке синхронных двигателей. Вместе с тем, у него сложно получить и регулировать постоянную скорость, которая зависит от нагрузки. Синхронные двигатели позволяют регулировать скорость вращения с помощью реостатов.

Сфера применения

Электродвигатели переменного тока широко используются практически во всех сферах. Ими оснащаются электростанции, их используют в автомобиле- и машиностроении, есть они и в домашней бытовой технике. Простота их конструкции, надежность, долговечность и высокий показатель КПД делает их практически универсальными.

Асинхронные двигатели нашли применение в приводных системах различных станков, машин, центрифуг, вентиляторов, компрессоров, а также бытовых приборов. Трехфазные асинхронные двигатели являются наиболее распространенными и востребованными. Синхронные двигатели используются не только в качестве силовых агрегатов, но и генераторов, а также для привода крупных установок, где важно контролировать скорость.

Схема подключения электродвигателя к сети

Электродвигатели переменного тока бывают трех и однофазные.
Асинхронные однофазные двигатели имеют на корпусе 2 вывода и подключить их к сети не составляет трудности. Т.к. вся бытовая электрическая сеть в основном однофазная 220В и имеет 2 провода — фаза и ноль. С синхронными все намного интереснее, их тоже можно подключить с помощью 2 проводов, достаточно обмотки ротора и статора соединить. Но соединять их нужно так, чтобы обмотки однополюсного намагничивания ротора и статора располагались напротив друг друга.
Сложности представляют двигатели для 3ех фазной сети. Ну во-первых у таких двигателей в основном в клеммной коробке 6 выводов и это означает что обмотки двигателя нужно подключать самому, а во-вторых их обмотки можно подключать разными способами — по типу «звезда» и «треугольник». Ниже приведен рисунок соединения клем в клеммной коробке, в зависимости от типа соединения обмоток.

Подключение одного и того же электродвигателя разным способом в одну и туже электрическую сеть приведет к потреблению разной мощности. При этом не правильное подключение электродвигателя, может привести к расплавлению обмоток статора.

Обычно асинхронные двигатели предназначены для включения в трехфазную сеть на два разных напряжения, отличающиеся в  раз.  Например, двигатель рассчитан для включения в сеть на напряжения 380/660 В. Если в сети линейное напряжение 660 В, то обмотку статора следует соединить звездой, а если 380 В, то треугольником. В обоих случаях напряжение на обмотке каждой фазы будет 380 В. Выводы обмоток фаз располагают на панели таким образом, чтобы соединения обмоток фаз было удобно выполнять посредством перемычек, без перекрещивания последних. В некоторых двигателях небольшой мощности в коробке выводов имеется лишь три зажима. В этом случае двигатель может быть включен в сеть на одно напряжение (соединение обмотки статора такого двигателя звездой или треугольником выполнено внутри двигателя).

 

Принципиальная схема включения в трехфазную сеть асинхронного двигателя с фазным ротором показана на рисунке. Обмотка ротора этого двигате­ля соединена с пусковым реостатом ЯР, создающим в цепи рото­ра добавочное сопротивление Rдобав.

Разница в управлении между асинхронным двигателем переменного тока и бесщеточным двигателем постоянного тока?

Из всех о схемах :

Бесщеточные двигатели постоянного тока похожи на синхронные двигатели переменного тока. Основное отличие состоит в том, что синхронные двигатели создают синусоидальную обратную ЭДС по сравнению с прямоугольной или трапециевидной обратной ЭДС для бесщеточных двигателей постоянного тока. В обоих статорах созданы вращающиеся магнитные поля, создающие крутящий момент в магнитном роторе.

Двигатель на приведенной выше схеме можно назвать «асинхронный двигатель переменного тока» или «бесщеточный двигатель постоянного тока», и это будет тот же двигатель.

Основное отличие заключается в приводе. Двигатель переменного тока управляется приводом, состоящим из синусоидального сигнала переменного тока. Его скорость синхронна с частотой этого сигнала. И так как он управляется синусоидальной волной, это Back-EMF является синусоидальной волной. Однофазный двигатель переменного тока может быть изгнан из розетки и она превратится в 3000 оборотов в минуту или 3600 оборотов в минуту ( в зависимости от страны происхождения , имеющего 50 / 60Гц от сети).

Обратите внимание, что я сказал, мог там. Для того , чтобы вбить двигатель от источника постоянного тока, контроллер, который является по существу только постоянного напряжения в переменное инвертор, это требуется . Вы правы, утверждая, что двигатели переменного тока также могут управляться контроллерами. Например, частотно-регулируемый привод (VFD), который, как вы сказали, является преобразователем постоянного тока в переменный. Хотя, как правило, они имеют передний конец выпрямителя переменного тока в постоянный.

ШИМ ЧРП http://www.inverter-china.com/forum/newfile/img/PWM-VFD-Diagram.gif

ЧРП используют ШИМ для аппроксимации синусоидальной волны и могут быть довольно близки, непрерывно изменяя ширину импульса, как показано ниже:

Хотя использование ШИМ для аппроксимации синусоидальной волны может привести к почти синусоидальной форме обратной ЭДС (слово «нечеткий» — это слово, которое вы использовали), это также немного сложнее. Более простая техника коммутации называется шестиступенчатой ​​коммутацией, в которой форма сигнала обратной ЭДС является более трапециевидной, чем синусоидальной.

шестиступенчатый привод http://www.controlengeurope.com/global/showimage/Article/18087/

Back-EMF с шестью шагами http://www.emeraldinsight.com/content_images/fig/1740300310012.png

И хотя этот «ШИМ действительно плох», как вы сказали, его также намного проще реализовать и, следовательно, дешевле.

Существуют и другие методы коммутации, кроме шестиступенчатых и синусоидальных. Единственный, который действительно популярен (на мой взгляд), это космический вектор. Это имеет примерно ту же сложность, что и синусоидальный привод, но лучше использовать доступное напряжение шины постоянного тока. Я не буду вдаваться в подробности о космическом векторе, так как думаю, что это только запутает воды этой дискуссии.

Таковы различия в технике езды. Форма волны, используемая для возбуждения двигателей переменного тока, обычно является синусоидальной и может поступать непосредственно от источника переменного тока или может быть аппроксимирована с использованием ШИМ. Форма волны, используемая для привода двигателей постоянного тока, обычно трапециевидна и исходит от источника постоянного тока. Нет причин, по которым диски не могли бы быть заменены, хотя это могло бы привести к незначительному снижению эффективности.

Выше я говорил, что конструкция двух типов двигателей по сути одинакова. В обоих случаях, асинхронный двигатель переменного тока и бесщеточный двигатель постоянного тока, мы говорим о двигателях, которые имеют постоянные магниты вместо статических магнитов. Что делает их «Универсальными моторами» :

Одно преимущество наличия статоров в двигателе состоит в том, что можно создать двигатель, работающий от переменного или постоянного тока, так называемый универсальный двигатель.

Тем не менее, есть небольшая разница в обмотке. Двигатели, предназначенные для использования с переменным током, намотаны по синусоиде, а двигатели, предназначенные для использования с постоянным током, намотаны трапазоидально . В течение многих лет меня беспокоило то, что я не могу найти упрощенную диаграмму, которая показывает разницу. Если бы мне дали статор мотора, я бы не знал, был ли он намотан синусоидально или трапазоидально. Единственный способ узнать разницу — это задний ход двигателя, подключив дрель к валу и посмотрев на противо-ЭДС. Вы увидите либо красивую синусоидальную волну, либо трапецию, как показано на рисунке выше. Как я уже говорил выше, использование неправильного типа привода может привести к небольшому снижению производительности, но это приведет к другой разумной работе.

Чаще всего бесщеточные двигатели постоянного тока строятся с постоянными магнитами на роторе. Хотя это будет отличаться от короткозамкнутого электродвигателя, поскольку статор представляет собой намотанный статор, а не статор с постоянными магнитами (как видно на щеточных двигателях постоянного тока), обе конструкции по сути являются «универсальными двигателями»:

Сторона постоянного магнита на приведенной выше схеме показывает двухполюсный двигатель. Количество полюсов контролирует пульсации крутящего момента. Чем больше полюсов, тем ровнее кривая крутящего момента. Но количество полюсов не имеет значения с точки зрения переменного и постоянного тока.

Соединение обмоток статора, треугольник и звезда, также не влияет на способ привода. И на самом деле, вы можете переключаться между ними во время работы :

Разница в том, что дельта будет потреблять больше тока и, следовательно, производить больший крутящий момент. Для получения более подробной информации о взаимосвязи или токах с крутящим моментом или напряжением до скорости, см моего ответа на этот EE.SE вопрос .

Отличие переменного тока от постоянного: преобразование, разница, принцип действия

Детей учат, что пальцы в розетку совать нельзя! А почему? Потому что будет плохо. С более подробным объяснением часто бывают проблемы: какое-то там напряжение, ток, что-то куда-то течет. Чтобы вы в будущем могли сами объяснить своим детям, что к чему, мы сейчас объясним вам. Эта статья про переменный и постоянный токи, их отличия, применение и историю электричества вообще. Науку нужно делать интересной, и мы скромно пытаемся этим заниматься по мере сил.

Например: какой ток у нас в розетках?  Переменный, конечно! Напряжением 220 Вольт и частотой 50 Герц. А сеть, по которой передается ток — трехфазная. Кстати, если при словах «фаза» и «ноль» вы впадаете в ступор, почитайте что это такое, и день будет прожит вдвойне не зря! Но не будем забегать вперед. Обо всем по порядку.

Ежедневная рассылка с полезной информацией для студентов всех направлений – на нашем телеграм-канале.

Краткая история электричества

Кто изобрел электричество? А никто! Люди постепенно понимали, что это такое и как им пользоваться.

Все началось в 7 веке до нашей эры, в один солнечный (а может и дождливый, кто знает) день. Тогда греческий философ Фалес заметил, что, если потереть янтарь о шерсть, он будет притягивать легкие предметы.

Потом были Александр Македонский, войны, христианство, падение Римской империи, войны, падение Византии, войны, средневековье, крестовые походы, эпидемии, инквизиция и снова войны. Как вы поняли, людям было не до какого-то там электричества и натертых шерстью эбонитовых палочек.

В каком году изобрели слово «электричество»? 1600 году английский естествоиспытатель Уильям Гилберт решил написать труд «О магните, магнитных телах и о большом магните — Земле». Именно тогда и появился термин «электричество».

Через сто пятьдесят лет, в 1747 году Бенджамин Франклин, которого мы все очень любим, создал первую теорию электричества. Он рассматривал это явление как флюид или нематериальную жидкость.

Именно Франклин ввел понятие положительного и отрицательного зарядов (до этого разделяли стеклянное и смоляное электричество), изобрел молниеотвод и доказал, что молния имеет электрическую природу.

Бенджамина любят все, ведь его портрет есть на каждой стодолларовой купюре. Помимо работы в точных науках, он был видным политическим деятелем. Но вопреки распространенному заблуждению, Франклин не был президентом США.

Дальше пойдет перечисление важных для истории электричества открытий.

1785 год – Кулон выясняет, с какой силой противоположные заряды притягиваются, а одноименные отталкиваются.

1791 год – Луиджи Гальвани случайно заметил, что лапки мертвой лягушки сокращаются под действием электричества.

Принцип работы батарейки основан на гальванических элементах. Но кто создал первый гальванический элемент? Основываясь на открытии Гальвани, другой итальянский физик Алессандро Вольта в 1800 году создает столб Вольта – прототип современной батарейки.

На раскопках рядом с Багдадом нашли батарейку возрастом больше двух тысяч лет. Какой древний айфон с ее помощью подзаряжали — остается загадкой. Зато известно точно, что батарейка уже «села». Этот случай как бы говорит: может быть, люди знали об электричестве намного раньше, но потом что-то пошло не так.

Уже в 19 веке Эрстед, Ампер, Ом, Томсон и Максвелл совершили настоящую революцию. Был открыт электромагнетизм, ЭДС индукции, электрические и магнитные явления связали в единую систему и описали фундаментальными уравнениями.

Кстати! Если у вас нет времени, чтобы самостоятельно разбираться со всем этим, для наших читателей сейчас действует скидка 10% на любой вид работы

20 век принес квантовую электродинамику и теорию слабых взаимодействий, а также электромобили и повсеместные линии электропередач. Кстати, знаменитый электромобиль Тесла работает на постоянном токе.

 

Конечно, это очень краткая история электричества, и мы не упомянули очень много имен, которые повлияли на прогресс в этой области. Иначе пришлось бы написать целый многотомный справочник.

Постоянный ток

Сначала напомним, что ток – это движение заряженных частиц.

Постоянный ток – это ток, который течет в одном направлении.

Типичный источник постоянного тока – гальванический элемент. Проще говоря, батарейка или аккумулятор. Один из древнейших артефактов, связанных с электричеством – багдадская батарейка, которой 2000 лет. Предполагают, что она давала ток напряжением 2-4 Вольта.

 

Где используется постоянный ток:

  • в питании большинства бытовых приборов;
  • в батарейках и аккумуляторах для автономного питания приборов;
  • для питания электроники автомобилей;
  • на кораблях и подводных лодках;
  • в общественном транспорте (троллейбусах, трамваях).

Проще всего представить постоянный ток наглядно, на графике. Вот как он выглядит:

Постоянный ток

Бытовые приборы работают на постоянном токе, но в розетки сети в квартире приходит переменный ток. Практически везде постоянный ток получается путем выпрямления переменного.

Переменный ток

Переменный ток – это ток, который меняет величину и направление. Причем меняет в равные промежутки времени.

Переменный ток используется в промышленности и электроснабжении. Именно его получают на станциях и отправляют к потребителям. Уже на месте преобразование переменного электрического тока в постоянный происходит с помощью инверторов.

Переменный ток — alternating current (AC). Постоянный ток — direct current (DC). Аббревиатуру AC/DC можно увидеть на трансформаторных будках, где происходит преобразование. А еще это название одной отличной австралийской рок-группы.

А вот и наглядное изображение переменного тока.

Переменный ток

Переменный ток течет в цепи в двух направлениях: туда и обратно. Одно из них считается положительным, а второе — отрицательным.

Так как величина тока меняется не только по направлению, но и по величине, не думайте, что в вашей розетке постоянно 220 Вольт. 220 — это действующее значение напряжения, которое бывает 50 раз в секунду. Кстати, в Америке используется другой стандарт переменного тока в сети: 110 Вольт и 60 Герц.

Война токов

Активное использование постоянного тока началось в конце 19 века. Тогда Эдисон довел до ума лампочку (1890) и основал первые в Нью-Йорке электростанции, которые производили постоянный ток напряжением 110 Вольт.

Использование постоянного тока было связано с существенными потерями при его передаче на большие расстояния. Переменный ток нельзя было использовать из-за того, что не было соответствующих счетчиков и моторов, работавших на переменном токе. Так же был затруднен процесс преобразования постоянного тока в переменный. При этом переменный ток можно было без потерь передавать на большие расстояния.

В то время в Америку из Сербии приехал Никола Тесла, который устроился на работу в компанию к Эдисону. Тесла изобрел электродвигатель переменного тока, понял все выгоды и предложил Эдисону его использование.

Тесла и Эдисон

Эдисон не послушал Теслу и к тому же не выплатил ему зарплату. Так и началось знаменитое противостояние изобретателей — война токов.

Она длилась более ста лет и закончилась в 2007 году. Тогда Нью-Йорк полностью перешел на электроснабжение переменным током.

Почему переменный ток опаснее постоянного

В войне токов, чтобы не потерпеть убытки и финансовый крах от внедрения и использования идей Теслы, Эдисон публично демонстрировал, как переменный ток убивает животных. Случай, когда какой-то американский гражданин погиб от удара переменным током, был очень подробно и широко освещен в прессе.

 

Для человека переменный ток в общем случае действительно опаснее постоянного. Хотя всегда нужно учитывать величину тока, его частоту, напряжение, сопротивление человека, которого бьет током. Рассмотрим эти нюансы:

  1. Переменный ток частотой 50 Герц в три-четыре раза опаснее для жизни, чем постоянный ток. Если частота тока более 1000 Герц, то он считается менее опасным.
  2. При напряжениях около 400-600 Вольт переменный и постоянный токи считаются одинаково опасными. При напряжении более 600 Вольт более опасен постоянный ток.
  3. Переменный ток в силу своей природы и частоты сильнее возбуждает нервы, стимулируя мышцы и сердце. Именно поэтому он несет большую опасность для жизни.

С каким бы током вы не работали, соблюдайте осторожность и будьте бдительны! Берегите себя и свои нервы, а также помните: сделать это эффективно поможет профессиональный студенческий сервис с лучшими экспертами.

В чем разница между двигателями переменного тока и двигателями постоянного тока?

Между двигателями переменного и постоянного тока существует много различий. Наиболее очевидное различие — это тип тока, который каждый двигатель превращает в энергию: переменный ток в случае двигателей переменного тока и постоянный ток в случае двигателей постоянного тока. Двигатели переменного тока известны своей повышенной выходной мощностью и эффективностью, в то время как двигатели постоянного тока ценятся за их контроль скорости и диапазон выходной мощности. Двигатели переменного тока доступны в одно- или трехфазной конфигурации, тогда как двигатели постоянного тока всегда однофазные.

Подробнее о электродвигателях переменного тока

В двигателе переменного тока энергия поступает из магнитных полей, создаваемых через катушки, намотанные вокруг выходного вала. Двигатели переменного тока состоят из нескольких частей, включая статор и ротор. Двигатели переменного тока эффективны, долговечны, бесшумны и универсальны, что делает их жизнеспособным решением для многих потребностей в производстве электроэнергии.

К двум типам двигателей переменного тока относятся:

  • Синхронный: Синхронный двигатель вращается с той же скоростью, что и частота тока питания, что и дало ему название.Синхронные двигатели состоят из статора, ротора и синхронных двигателей, которые используются в широком спектре приложений.
  • Индукция: Асинхронные двигатели — это самые простые и надежные электродвигатели на рынке. Эти электродвигатели переменного тока состоят из двух электрических узлов: статора с обмоткой и узла ротора. Электрический ток, необходимый для вращения ротора, создается за счет электромагнитной индукции, создаваемой обмоткой статора. Асинхронные двигатели являются одними из наиболее часто используемых типов двигателей в мире.
  • Электродвигатели переменного тока

используются в различных сферах, в том числе в насосах для предприятий общественного питания, водонагревателях, садовом и газонном оборудовании и т. Д.

Подробнее о двигателях постоянного тока

Энергия, используемая двигателем постоянного тока, поступает от батарей или другого генерируемого источника энергии, обеспечивающего постоянное напряжение. Двигатели постоянного тока состоят из нескольких частей, наиболее известными из которых являются подшипники, валы и редуктор или шестерни. Двигатели постоянного тока обеспечивают лучшее изменение скорости и управление, а также обеспечивают больший крутящий момент, чем двигатели переменного тока.

К двум типам двигателей постоянного тока относятся:

  • Матовый: Один из самых старых типов двигателей, щеточные двигатели — это электродвигатели с внутренней коммутацией, работающие от постоянного тока. Щеточные двигатели состоят из ротора, щеток, оси, а заряд и полярность щеток управляют направлением и скоростью двигателя.
  • Бесщеточный: В последние годы бесщеточные двигатели приобрели популярность во многих сферах применения, в основном из-за их эффективности.Бесщеточные двигатели устроены так же, как и щеточные двигатели, за исключением, конечно, щеток. Бесщеточные двигатели также включают специализированную схему для управления скоростью и направлением. В бесщеточных двигателях вокруг ротора установлены магниты, что повышает эффективность.

Двигатели постоянного тока используются в широком спектре приложений, включая электрические инвалидные коляски, ручные распылители и насосы, кофеварки, внедорожное оборудование и многое другое.

Двигатели переменного и постоянного тока: различия и преимущества

Электродвигатели играют важную роль почти во всех отраслях промышленности.Использование двигателя правильного типа с высококачественными деталями и регулярным обслуживанием обеспечивает бесперебойную работу вашего предприятия и предотвращает повреждение оконечного оборудования из-за износа или скачков напряжения.

Gainesville Industrial Electric может помочь вашей компании выбрать правильные промышленные электродвигатели и детали для ваших приложений.

A Primer on Electric Motors

Электродвигатели — это машины, которые преобразуют электрическую энергию — из накопленной мощности или прямого электрического соединения — в механическую энергию за счет создания вращательной силы.Два основных типа электродвигателей :

  • Двигатели переменного тока , которые питаются от переменного тока
  • Двигатели постоянного тока , которые питаются от постоянного тока

Как работают электродвигатели

И переменного тока, и Электродвигатели постоянного тока используют электрический ток для создания вращающихся магнитных полей, которые, в свою очередь, создают вращательную механическую силу в якоре, расположенном на роторе или статоре, вокруг вала. В различных конструкциях двигателей используется одна и та же базовая концепция для преобразования электрической энергии в мощные всплески силы и обеспечения динамических уровней скорости или мощности.

Компоненты главного двигателя

Хотя электродвигатели могут отличаться от одной конструкции или типа к другому, многие из них содержат эти детали и узлы (расположены от центра, направленного наружу):

  • Центральный вал двигателя
  • Обмотки
  • Подшипники (для уменьшения трения и износа)
  • Якорь (расположен на роторе, вращающейся части или статоре, неподвижной части)
  • Щетки (в двигателях постоянного тока)
  • Клеммы
  • Рама и торцевые щитки

Типы электродвигателей: AC vs.Двигатели постоянного тока

Двигатели переменного и постоянного тока — это широкие категории двигателей, которые включают меньшие подтипы. Например, асинхронные двигатели, линейные двигатели и синхронные двигатели — это все типы двигателей переменного тока. Двигатели переменного тока также могут включать в себя частотно-регулируемые приводы для управления скоростью и крутящим моментом двигателя, в то время как двигатели постоянного тока доступны в моделях с самовозбуждением и с раздельным возбуждением.

Привод с регулируемой скоростью переменного тока

Двигатель переменного тока по сравнению с двигателем постоянного тока Преимущества

Каждый тип двигателя имеет различные преимущества, которые делают их наиболее подходящими для различных коммерческих и промышленных применений.Например, электродвигатели переменного тока серии отличаются гибкостью и простотой управления. Некоторые из их других преимуществ включают:

  • Низкие требования к мощности при запуске, которые также защищают компоненты на принимающей стороне
  • Управляемые уровни пускового тока и ускорения
  • Надстройки частотно-регулируемого привода или частотно-регулируемого привода, которые могут управлять скоростью и крутящим моментом на разных этапах используйте
  • Высокая прочность и более длительный срок службы
  • Возможности для многофазных конфигураций

Двигатели постоянного тока также обладают собственными преимуществами , такими как:

  • Более простая установка и обслуживание
  • Высокая пусковая мощность и крутящий момент
  • Быстрое время отклика на запуск, остановку и ускорение
  • Доступность для нескольких стандартных напряжений

Какой двигатель более мощный: переменного или постоянного тока?

Двигатели переменного тока обычно считаются более мощными, чем двигатели постоянного тока, поскольку они могут создавать более высокий крутящий момент за счет использования более мощного тока.Однако двигатели постоянного тока обычно более эффективны и лучше используют входную энергию. Двигатели переменного и постоянного тока бывают разных размеров и мощностей, которые могут удовлетворить любые отраслевые требования к питанию.

Применение двигателей переменного и постоянного тока

Двигатели переменного и постоянного тока находят применение в технологических процессах и объектах практически во всех отраслях промышленности. Некоторые из наиболее распространенных промышленных применений для двигателей переменного тока включают:

  • Приборы
  • Компрессорные приводы и системы
  • Компьютеры
  • Конвейерные системы
  • Вентиляторы и кондиционеры
  • Гидравлические и ирригационные насосы
  • Транспортное оборудование

Типичные промышленные применения двигателей постоянного тока для двигателей постоянного тока включают:

  • Производство и производственные единицы
  • Оборудование, требующее постоянной мощности, такое как пылесосы, лифты и швейные машины
  • Складское сортировочное оборудование


Выбор подходящего электрического Электродвигатель для вашего промышленного применения

Установка и обслуживание правильных электродвигателей на предприятиях и оборудовании вашей компании является важным шагом к обеспечению бесперебойной работы и производства.

Gainesville Industrial Electric продает и обслуживает двигатели переменного и постоянного тока, запчасти и многое другое. Мы также являемся авторизованным заводским гарантийным центром. Чтобы получить помощь в выборе подходящего электродвигателя или промышленной сборки для вашего применения, свяжитесь с нами или запросите дополнительную информацию сегодня, чтобы получить ценовое предложение.


Связанное содержание:

В чем разница между двигателями переменного и постоянного тока?

Электромеханическая машина, преобразующая электрическую энергию в механическую, называется электродвигателем.Это устройства, которые создают вращающую силу, которая обрабатывается посредством оперативной автоматизации.

Функционирование электродвигателя в основном зависит от взаимодействия магнитного и электрического полей. Обычно используемые детали, используемые в электродвигателях, — это центральный вал двигателя, обмотки, подшипники (для уменьшения трения и износа), якорь (расположенный на роторе, вращающейся части или статоре, неподвижная часть), щетки (в двигателях постоянного тока). , Клеммы, рама и торцевые щитки.

Электродвигатели в основном подразделяются на два типа.Это двигатель переменного тока и двигатель постоянного тока. Двигатель переменного тока принимает переменный ток в качестве входа, тогда как двигатель постоянного тока принимает постоянный ток.

Двигатель переменного тока и его механизм:

В двигателе переменного тока есть цепь электромагнитов, расположенных снаружи (составляющих статор). Который может быть разработан для создания вращающегося магнитного поля. Внутри статора находится ось из цельного металла, проволочная петля, катушка, беличья клетка из металлических стержней и межсоединения.Есть также другие свободно вращающиеся металлические части, которые могут проводить электричество.

Ротор, подвешенный внутри магнитного поля, работает как электрический проводник. Из-за своего вращения магнитное поле постоянно меняется. Согласно закону электромагнетизма Фарадея, магнитное поле производит (или индуцирует) электрический ток внутри ротора. Если проводник представляет собой кольцо или провод, ток течет вокруг него по петле. Если проводник представляет собой просто цельный кусок металла, вместо этого вокруг него циркулируют вихревые токи.

В любом случае индуцированный ток создает собственное магнитное поле и, согласно другому закону электромагнетизма (закон Ленца), пытается остановить то, что вызывает вращающееся магнитное поле, — также вращаясь. Двигатели переменного тока предлагают относительно эффективный метод производства механической энергии из простого электрического входного сигнала.

Двигатель постоянного тока и его механизм:

Эти двигатели основаны на куске проволоки, согнутой в прямоугольную петлю.Эта петля подвешена между полюсами магнита. Подсоединив провод к батарее, через него протекает постоянный ток (DC), и, таким образом, вокруг него создается временное магнитное поле. Это временное поле отталкивает исходное поле от постоянного магнита, что приводит к переворачиванию провода.

Обычно провод останавливается в этой точке, а затем снова переворачивается. Но если использовать оригинальное вращающееся соединение (которое называется коммутатором), ток можно менять на противоположное каждый раз, когда провод переворачивается.Это означает, что проволока будет вращаться в одном направлении до тех пор, пока течет ток. Суть этого простого электродвигателя постоянного тока была задумана в 1820-х годах Майклом Фарадеем и примерно десять лет спустя превратилась в практическое изобретение Уильямом Стердженом.

Разница между двигателем переменного и постоянного тока

Без основного различия, то есть вход двигателей переменного и постоянного тока переменного и постоянного тока имеет несколько других отличий.

В чем разница между двигателем переменного тока и двигателем постоянного тока?

Есть два типа электродвигателей: электродвигатели переменного тока и электродвигатели постоянного тока.Основное различие между двигателем переменного тока и двигателем постоянного тока заключается в том, что двигатель переменного тока питается от переменного тока, в то время как двигатель постоянного тока питается от постоянного тока. Чтобы подробно узнать о сравнительной таблице двигателей переменного и постоянного тока, ниже приведена таблица разницы между двигателями переменного и постоянного тока.

Разница между двигателем переменного тока и двигателем постоянного тока в табличной форме

Электродвигатели постоянного тока Двигатели постоянного тока В двигателе постоянного тока Двигатели постоянного тока Двигатели постоянного тока

Двигатели переменного тока

Двигатели постоянного тока

Двигатели переменного тока питаются от переменного тока. питаются от постоянного тока.
В двигателях переменного тока преобразование тока не требуется. В двигателях постоянного тока требуется преобразование тока подобно переменному току в постоянный.
Двигатели переменного тока используются там, где требуются характеристики мощности в течение продолжительных периодов времени. используются там, где требуется внешнее регулирование скорости двигателя.
Двигатели переменного тока могут быть однофазными или трехфазными. Все двигатели постоянного тока однофазные.
В двигателях переменного тока Якоря не вращаются, в то время как магнитное поле постоянно вращается. В двигателях постоянного тока якорь вращается, а магнитное поле вращается.
Ремонт двигателей постоянного тока стоит дорого. Ремонт двигателей переменного тока не требует больших затрат.
В двигателе переменного тока не используются щетки. используются щетки.
Двигатели переменного тока имеют более длительный срок службы. не имеют длительного срока службы.
Скорость двигателей переменного тока просто регулируется путем изменения частоты тока. Скорость двигателей постоянного тока регулируется путем изменения тока обмотки якоря.
Двигатели переменного тока требуют эффективного пускового оборудования, такого как конденсатор, чтобы начать работу. не требуют внешней помощи для запуска.

Сейчас!
Мы узнаем больше о двигателях переменного и постоянного тока в деталях.

Что такое двигатель переменного тока?

Статор двигателя переменного тока имеет катушки, которые питаются переменным током и создают вращающееся магнитное поле.Ротор двигателя переменного тока вращается внутри катушек электродвигателя и прикреплен к выходному валу, который создает крутящий момент за счет вращающегося магнитного поля.

Как работает двигатель переменного тока?

Есть два типа двигателей переменного тока. Синхронные двигатели и асинхронные двигатели.
Синхронный двигатель состоит из ротора, который приводится в действие источником постоянного тока. Статор имеет трехфазную обмотку, от которой может подаваться питание. Теперь, когда подаются эти два источника питания, то есть при определенных напряжениях, протекает ток, и катушка внутри создает магнитные поля.Когда вращающееся поле переменного тока (хотя статор не вращается, трехфазное поле даст эффект вращения) и поле постоянного тока взаимодействуют, создается крутящий момент, который приводит к вращению.
Асинхронный или асинхронный двигатель различается только в одной детали. У него нет отдельного поля постоянного тока. Вместо этого ротор вращается под действием индуктивности или передачи магнитного потока. Ротор будет пытаться следовать трехфазному потоку в статоре и, следовательно, вращающемся. Этот мотор используется в вентиляторах.

Какие типы двигателей переменного тока?

Существует два основных типа двигателей переменного тока, каждый из которых использует свой ротор.

  1. Двигатели синхронные
  2. Двигатели асинхронные или асинхронные

Синхронный двигатель может работать с прецизионной частотой питающей сети, поскольку он не реагирует на индукцию. Магнитное поле синхронного двигателя создается током, протекающим через контактные кольца. Синхронные двигатели работают быстрее, чем асинхронные, потому что скорость уменьшается из-за скольжения асинхронного двигателя. Асинхронный двигатель использует магнитное поле на роторе асинхронного двигателя, которое создается индуцированным током.

Типы синхронных двигателей

  • Двигатели синхронные без патрубка
  • Супер синхронные двигатели

Типы асинхронных двигателей

Сколько типов двигателей постоянного тока?

Есть два типа двигателей постоянного тока.

  • Двигатели постоянного тока с щетками
  • Бесщеточные двигатели постоянного тока

Типы щеточных двигателей постоянного тока

  • Шунтирующая рана
  • Многослойная рана
  • Постоянный магнит
  • Обмотка серии

Заключение:

Двигатели

переменного тока и двигатели постоянного тока используют тот же принцип использования обмотки якоря и магнитного поля, за исключением двигателей постоянного тока.В двигателях переменного тока якорь не вращается, а магнитное поле постоянно вращается.

В некоторых приложениях двигатели постоянного тока заменяются объединением двигателя переменного тока с электронным регулятором скорости. Двигатели постоянного тока заменяются двигателем переменного тока и электронным регулятором скорости, поскольку это более экономичное и менее дорогое решение.

Двигатели постоянного тока

имеют много движущихся частей, замену которых дорого, а ремонт электрических цепей постоянного тока обычно дороже, чем использование нового двигателя переменного тока с электронным контроллером.

Что касается технического обслуживания, в основном используются двигатели переменного тока, поскольку доступность источника питания переменного тока является постоянной проблемой для двигателей постоянного тока.

Связанные темы

Различия между электродвигателями переменного и постоянного тока для промышленного применения

Электродвигатели

переменного и постоянного тока используются для обеспечения необходимого питания различных промышленных приложений. Хотя верно, что двигатели постоянного тока были разработаны на основе двигателей переменного тока, между ними есть существенные различия.Эти различия могут повлиять на производительность прикладного оборудования. Следовательно, промышленные клиенты должны понимать различия между этими двумя двигателями, прежде чем выбирать один для применения.

Различия между электродвигателями переменного тока и постоянного тока

Здесь мы рассмотрим каждый двигатель отдельно, чтобы понять различные аспекты, такие как конструкция, базовый ток и функции.

  • Двигатели переменного тока: Они используют переменный ток (AC) для создания механической энергии из электрической энергии.Конструкция двигателя переменного тока любого типа одинакова. Они состоят из статора и ротора. Статор создает магнитное поле, а ротор вращается за счет индукции магнитного поля. Выбирая двигатель переменного тока, вы должны помнить о двух важных характеристиках — рабочей скорости (об / мин) и пусковом моменте.
  • Двигатели постоянного тока: Электродвигатели постоянного тока — это машины с механической коммутацией. В них используются постоянные токи (DC), они состоят из вращающейся обмотки якоря и постоянного магнита, который действует как статическое поле.В этих двигателях используется статическое поле и соединения обмоток якоря для создания различных уровней скорости и крутящего момента. В отличие от двигателей переменного тока, скорость двигателей постоянного тока можно контролировать, изменяя напряжение, подаваемое на якорь, или регулируя статический ток возбуждения.

Двигатели переменного тока v / s Двигатели постоянного тока

Теперь, когда мы рассмотрели оба электродвигателя по отдельности, будет легче понять различия, указанные в пунктах ниже.

  • Двигатели переменного тока используют переменный ток, в то время как двигатели постоянного тока используют постоянный ток.
  • Двигатели постоянного тока
  • получают питание от элементов или батарей, которые обеспечивают постоянное напряжение, обеспечивая поток электронов в одном направлении. Двигатели переменного тока получают питание от генераторов переменного тока, в результате чего электроны меняют направление потока.
  • Стабильный поток энергии двигателей постоянного тока делает их идеальными для приложений, требующих стабильных скоростей, крутящего момента и работы. Двигатели переменного тока с их непрерывным изменением энергии идеальны для промышленного и бытового применения.
  • Электродвигатели переменного тока
  • предпочтительны для силовых приводов компрессоров, компрессоров кондиционеров, гидравлических и ирригационных насосов.Двигатели постоянного тока предпочтительны для прокатного оборудования сталелитейных заводов и бумагоделательных машин.

Рассмотрев вышеупомянутые моменты, вы поймете, что источники питания и уровень управления мощностью являются ключевыми факторами, которые необходимо учитывать клиентам для двигателей переменного и постоянного тока. При выборе двигателя всегда рекомендуется проконсультироваться с опытной инженерной организацией. Они могут изучить детали вашего приложения и предложить правильный тип ремонта электродвигателя переменного и постоянного тока в соответствии с вашими требованиями.

Сообщение навигации

Двигатель переменного тока

и двигатель постоянного тока: в чем разница

Выбор подходящего тормоза для вашего двигателя зависит от нескольких вещей. Одним из факторов является тип двигателя: переменного или постоянного тока?

Важно знать, какой тип двигателя лучше всего подходит для вашего проекта и как их отличить.

Знаете ли вы разницу между системами двигателей переменного и постоянного тока? Щелкните здесь, чтобы получить руководство, которое поможет вам понять различия.

Что такое AC vs.Двигатель постоянного тока

Что такое двигатель переменного тока? Двигатель переменного тока использует мощность переменного тока, что означает, что он работает от переменного тока. Ток является магнитным и формируется через катушки, намотанные вокруг центрального сердечника. Асинхронный двигатель переменного тока — самый распространенный тип двигателя, встречающийся во всем мире, и существует два основных подтипа.

Асинхронные двигатели — это первый подтип. Эти двигатели оснащены обмотками статора и вращающимся ротором.

Синхронные двигатели — второй тип. Эти двигатели оснащены контактными кольцами, которые заставляют их вращаться с большей скоростью.В отличие от асинхронных двигателей они не зависят от наведенного тока.

Мощные и эффективные двигатели переменного тока часто используются в проектах, где требуется бесшумный источник питания. Они также долговечны, не требуют большого количества энергии для запуска и регулируются на разных этапах использования. Они бывают разных размеров и используются во многих отраслях промышленности.

Различия между двигателями постоянного и переменного тока

А двигатель постоянного тока работает на постоянном токе. Это высоковольтные машины, которые обычно используются на производстве или в промышленных условиях.

В отличие от двигателей переменного тока, электродвигатель постоянного тока не имеет вращающегося магнитного поля. В них используется вращающийся якорь, который вращается вокруг постоянного магнита.

Есть также две подкатегории двигателей постоянного тока: щеточные и бесщеточные. Щеточные двигатели являются классическими и используют ось, щетки и вращающийся ротор.

Изменяющийся электрический заряд щеток определяет скорость и направление двигателя. В бесщеточных двигателях используются магниты, расположенные вокруг ротора для контроля эффективности, а также специальная проводка для управления скоростью и направлением.

Двигатели постоянного тока

проще в установке, но для запуска требуется немного больше энергии, чем для двигателей переменного тока. Они имеют тенденцию быстрее реагировать на команды остановки, пуска и регулировки скорости, поэтому важно иметь качественные моторные тормоза.

Их ремонт или замена дороже, но их преимущества могут быть значительными в зависимости от области применения.

Двигатели

постоянного тока приводят в действие все виды промышленного оборудования, от пищевой промышленности и производства напитков до автомобилей, научных лабораторий, систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха и строительных систем, медицинского оборудования, сельского хозяйства и т. Д.

Двигатели постоянного тока

лучше всего подходят для устройств, которым требуются стабильные источники энергии, например, пылесосы, сортировочные машины, лифты или конвейерные ленты. Их несколько проще ремонтировать и обслуживать, и они доступны во многих различных размерах.

Подробнее о двигателях и тормозах в нашем блоге

Как специалисты по двигателям постоянного тока, мы можем познакомить вас со всеми текущими тенденциями в нашей отрасли.

Мы можем помочь вам найти индивидуальное решение для ваших потребностей в моторном торможении, помочь определить, хотите ли вы использовать переменный ток илиДвигатель постоянного тока, и дайте рекомендации, основанные на всех последних данных и доступном оборудовании.

Не стесняйтесь посетить нашу веб-страницу и связаться с нами для получения дополнительной информации.

Разница между двигателями переменного и постоянного тока

При выборе двигателя для вашего приложения вы столкнетесь с двумя различными типами: двигателями переменного и постоянного тока. У них разные характеристики производительности, эффективности, надежности и стоимости, и выбор между ними требует четкого понимания требований и приоритетов вашего приложения.

Что означают переменный и постоянный ток?

По сути, разница между двигателями переменного и постоянного тока заключается в том, что двигатели переменного тока работают на переменном токе (AC), а двигатели постоянного тока работают на постоянном токе (DC). Переменный ток периодически меняет направление (чередуя положительное и отрицательное). Таким образом электроэнергия распределяется по электросети в дома и на предприятия.

постоянного тока С другой стороны, ток течет только в одном направлении, и это тип энергии, доступный от батарей.Возможно преобразование мощности переменного и постоянного тока с разной эффективностью в зависимости от используемого метода.

Но что это на самом деле означает для выбора двигателя для вашего приложения? Что ж, тип мощности, используемой двигателем, влияет на его конструкцию, что, в свою очередь, по-разному влияет на то, насколько хорошо он будет соответствовать вашим требованиям.

Конструкция двигателя

Основными компонентами электродвигателя являются статор и ротор, которые взаимодействуют посредством электромагнитного поля, создавая вращение и крутящий момент.Статор неподвижен (прикреплен к корпусу двигателя), а ротор — это вращающаяся часть двигателя (включая вал).

В двигателе переменного тока переменный ток подается на статор. Хотя статор не движется, этот ток создает магнитное поле, которое вращается в соответствии с частотой переменного тока (насколько быстро он изменяется с положительного на отрицательное). Посредством электромагнитного процесса, известного как «индукция», это индуцирует магнитное поле в роторе, и взаимодействие этих магнитных полей создает вращение и крутящий момент.

В типичном щеточном двигателе постоянного тока постоянный ток вместо этого подается на вращающийся якорь через устройство, известное как коммутатор, который использует угольную щетку для проведения электричества. Магнитное поле статора является стационарным и может создаваться постоянными магнитами или электромагнитами. По мере вращения ротора коммутатор периодически переключает полярность электромагнитного поля. Якорь притягивается и отталкивается от различных элементов статора, заставляя его непрерывно вращаться.

Также доступны бесщеточные двигатели постоянного тока, в которых постоянные магниты перемещены на ротор. Вместо этого статор оснащен электромагнитами, которые переключают полярность, чтобы обеспечить непрерывное вращение ротора. Это означает, что коммутатор и щетки, которые вносят значительный вклад в проблемы надежности, связанные с щеточными двигателями постоянного тока, не нужны.

Производительность

Одним из основных различий между двигателями переменного и постоянного тока является регулирование скорости. Двигатель переменного тока работает с частотой источника переменного тока и сопротивляется изменениям скорости даже при изменении нагрузки.Чтобы изменить скорость двигателя, необходимо использовать частотно-регулируемый привод (VFD), который преобразует источник переменного тока в постоянный и обратно с другой частотой. Однако, помимо увеличения стоимости двигателя, частотно-регулируемые приводы имеют присущую им неэффективность, которая может создавать такие проблемы, как токи на валу и подшипниках, которые могут сократить срок службы двигателя при неправильном управлении. Кроме того, двигатели переменного тока имеют тенденцию терять крутящий момент на более высоких скоростях.

Это означает, что двигатели переменного тока идеально подходят для ситуаций, когда скорость двигателя от низкой до средней и остается постоянной при изменении нагрузки на двигатель.Вот почему двигатели переменного тока повсеместно используются в тяжелых промышленных установках с постоянной скоростью. С другой стороны, двигатели

постоянного тока можно легко регулировать по скорости, изменяя напряжение питания. Они обеспечивают постоянный крутящий момент во всем диапазоне скоростей, но чувствительны к изменениям нагрузки. Это делает их идеальными для ситуаций, когда необходим точный контроль скорости, а нагрузка существенно не меняется, например, во многих бытовых приборах или робототехнике.

КПД

Двигатели переменного тока обычно менее эффективны, чем двигатели постоянного тока, по двум основным причинам.Во-первых, они используют электромагниты в статоре, который потребляет электричество, тогда как в двигателях постоянного тока вместо них часто используются постоянные магниты. Во-вторых, двигатели переменного тока испытывают явление, известное как скольжение, которое представляет собой разницу между скоростью ротора и скоростью вращающегося магнитного поля в статоре. Хотя скольжение имеет важное значение для создания крутящего момента, оно напрямую связано с «потерями в меди», которые представляют собой тепловые потери мощности, возникающие при прохождении электрического тока через обмотки возбуждения двигателя.

Двигатели постоянного тока также испытывают некоторые тепловые потери в обмотках возбуждения. Щеточные версии испытывают потери тепла из-за сопротивления в контакте между коллектором и щетками и механических потерь от этой установки.

Стоимость

Двигатели постоянного тока обычно стоят значительно дороже двигателей переменного тока из-за более высоких производственных затрат. Кроме того, поскольку асинхронные двигатели переменного тока имеют такое широкое распространение, экономия на масштабе способствует их относительно более низкой цене.Это означает, что двигатели переменного тока используются в большинстве крупных промышленных приложений, тогда как двигатели постоянного тока используются в небольших приложениях, требующих точного управления скоростью, например в робототехнике.

Щеточные двигатели постоянного тока имеют значительно более высокие затраты на обслуживание и ремонт из-за износа коллектора и щеток. Бесщеточные двигатели постоянного тока не имеют этой проблемы; однако они дороже обычных двигателей постоянного тока из-за их более сложной конструкции.

Надежность и обслуживание

Щеточные двигатели постоянного тока обычно требуют гораздо большего обслуживания и имеют более короткий срок службы, чем двигатели переменного тока.Это связано с тем, что щетки, которые прижимаются к вращающемуся коммутатору, изнашиваются, что требует регулярного обслуживания и замены.

Бесщеточные двигатели постоянного тока и асинхронные двигатели переменного тока, с другой стороны, не имеют частей, которые трутся друг о друга, что означает, что они тише и требуют меньшего обслуживания.

alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.