Узнаем где применяется электродвигатель — примеры. Применение электродвигателей
Электродвигатель преобразует электроэнергию в механическую. Он состоит из статора (или якоря) и ротора. Такое устройство получило очень широкое распространение во всех сферах жизни. Благодаря электрическим двигателям удалось заменить во многих областях труд человека работой машины. Рассмотрим различные типы моторов и выясним, где применяются электродвигатели (примеры см. ниже).
Принцип работы
Электрический двигатель устроен довольно просто. В его основе заложен принцип электромагнитной индукции. В установку входит неподвижная часть — статор, монтируемый в моторы переменного тока синхронного и асинхронного типа или индуктора (для двигателя постоянного тока), а также ротора, то есть подвижной части для синхронных и асинхронных типов, или якоря для устройств постоянного тока.
Роторы могут быть короткозамкнутыми (типа беличьей клетки) и фазными с обмоткой (системой контактных колец). Случаи, где применяется электродвигатель последнего типа, представляют устройства асинхронного типа для сокращения тока и регуляции частоты вращения.
Подвижную часть в устройстве постоянного тока или работающую по этому принципу в универсальном двигателе называют якорем. Универсальный мотор — это двигатель постоянного тока, имеющий последовательное возбуждение, то есть последовательное включение якоря и обмотки. Реактивного сопротивления на постоянном токе нет. Поэтому, если вынуть электрический блок из болгарки, то она продолжит работать, особенно если сетевое напряжение малое и используемый ток — постоянный.
Двигатели на переменном токе
Рассматриваемые устройства бывают переменного и постоянного тока. Во всех сферах, где применяется электродвигатель, чаще он имеет переменный ток. Такой мотор отличается простым принципом работы и легок в эксплуатации. Единственный существенный минус заключается в нерегулируемой частоте вращения.
Электрические двигатели переменного тока могут быть с одной или несколькими фазами. Устройствами, где применяется электродвигатель переменного тока, являются такие машины, которым не нужно регулировать частоту вращения. Они могут иметь различное назначение (дробилки, насосы, станки для обработки дерева и так далее). Их мощность составляет от двух десятых до двухсот и выше киловатт.
Двигатели на постоянном токе
Электрические двигатели постоянного тока могут иметь наряду с последовательным параллельное и смешанное соединение обмоток статора и якоря. Их преимуществом является то, что недоступно предыдущему виду: это способность регуляции частоты вращения. Однако при эксплуатации необходимо применение силы.
Такие двигатели бывают бесколлекторными и коллекторными.
Бесколлекторные, или вентильные — это двигатели, функционирующие в замкнутой системе с датчиком, определяющим роторное положение и систему управления.
Коллекторные двигатели могут быть с самовозбуждением (параллельным, последовательным и смешанным) и независимым возбуждением.
Устройствами, где применяются электродвигатели постоянного тока, являются, к примеру, электрический транспорт и различные строительные станки.
Асинхронный вид
Чаще всего используется трехфазный короткозамкнутый асинхронный двигатель. В этом случае круговое магнитное поле пронизывает короткозамкнутую роторную обмотку, из-за чего возникает ток индукции. Асинхронным его называют потому, что вращение ротора не равно вращению магнитного статора.
Применение электродвигателей асинхронного типа распространено во многих отраслях техники, в бытовых приборах (холодильниках, стиральных машинах, кондиционерах), в промышленности, например в дерево- и металлообрабатывающей, а также в ткачестве. Они работают стабильнее других видов, стоят дешевле и просты в эксплуатации.
Синхронный вид
Синхронный двигатель имеет отличную роторную конструкцию, где эта часть представлена электрическим или постоянным магнитом. Частота вращения в этом случае магнитного статора совпадает с роторной частотой.
Этот вид электрических двигателей может применяться в насосных станциях, при необходимости компенсации реактивной мощности, а также в некоторых других случаях.
Виды по возникновению вращающего момента
По тому, как появляется вращающий момент, электрические двигатели подразделяют на гистерезисные и магнитоэлектрические.
Наиболее распространено в традиционных отраслях применение электродвигателей магнитоэлектрического типа. Они могут быть и на постоянном, и на переменном токе. Также существуют универсальные двигатели.
А вот отрасли, где применяются электродвигатели гистерезисные, распространенными не назовешь. Обычно такие устройства являются нетрадиционными и в промышленности используются крайне редко. Больше их применяют в гироскопии, счетчиках времени, а также в устройствах записи звуков и изображений.
Универсальные моторы коллекторного типа
Где применяются электродвигатели универсального коллекторного типа? Без них не функционируют промышленные и бытовые приборы, например, вентиляторы, соковыжималки, мясорубки, пылесосы, холодильники и тому подобное. Они работают и от сети постоянного тока на сто десять и двести двадцать вольт, и от сети переменного тока на 127 и 220 вольт.
Устройство таких моторов подобно двухполюсным двигателям постоянного тока, имеющего последовательное возбуждение.
Здесь набирается не только якорь от электротехнической стали листового типа, но и полюс, и ярмо, то есть неподвижная часть магнитного провода.
Обмотка возбуждения может быть подключена как с одной, так и с другой стороны якоря. Благодаря этому сокращаются радиопомехи, образуемые мотором. Одинаковая частота вращения и при постоянном, и при переменном токе достигается посредством реализации обмотки возбуждения с ответвлениями. Разница заключается лишь в том, что при сети постоянного тока она используется полностью, а от переменного тока — только частично.
Вращающий момент получается через взаимодействие тока с магнитным потоком возбуждения.
Такие моторы имеют мощность всего от пяти до шестисот ватт (но в отдельных случаях, например, в электрических инструментах, достигают восьмисот ватт), а также частоты вращения от двух тысяч семисот семидесяти до восьми тысяч оборотов в минуту. Так как пусковые токи здесь небольшие, то и пусковые сопротивления не нужны. Минимальное количество выводов на универсальных коллекторах — четыре. Из них два служат для подключения к сети постоянного тока, а два других — для переменного. Причем в последнем случае КПД двигателя будет ниже из-за больших электрических и магнитных потерь. Переменного тока станет потребляться больше, чем постоянного, так как он имеет не только активную составляющую, но и реактивную.
Частота вращения может регулироваться, к примеру, автоматическим трансформатором или реостатом.
Быстро найти подходящий механизм
Понятно, что имеется очень много областей, где применяется электродвигатель.
195 3730.12.40 — это число-пример для идентификации того или иного механизма, а также его габаритов.
Ввиду того, что моделей этих устройств огромное множество, причем самых разных размеров и сфер использования, найти необходимое бывает крайне сложно. Данная классификация существенно упрощает процесс поиска подходящего электрического двигателя.
Основные направления совершенствования асинхронных электродвигателей общего назначения
следующая новость >
Основные направления совершенствования асинхронных электродвигателей общего назначения
Низковольтные асинхронные электродвигатели общего назначения мощностью 0,25…400 кВт, именуемые во всем мире стандартные асинхронные двигатели, составляют основу силового электропривода, применяемого во всех областях человеческой деятельности. Они потребляют до 40% производимой электроэнергии, поэтому их совершенствованию в промышленно развитых странах придают большое значение. Каковы основные направления на этом пути – поделились со СМИ эксперты «НИПТИЭМ».
В настоящее время внутренний рынок России, призванный отражать интересы потребителей, не формулирует сколько-нибудь определенных требований к стандартным асинхронным двигателям, кроме ценовых. В связи с этим для выявления тенденций их совершенствования будем исходить из требований внешнего рынка, на котором уже работают российские заводы, и из достижений основных зарубежных производителей стандартных асинхронных двигателей.
ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ
Ведущие фирмы-производители выпускают энергосберегающие стандартные асинхронные двигатели мощностью 15-30 кВт и более. В этих двигателях потери электроэнергии снижены не менее, чем на 10 % по сравнению с ранее производимыми двигателями с «нормальным» КПД (h). При этом КПД энергосберегающего двигателя можно определить как hэ = h / [1 — е (1 — h)], где е — относительное снижение суммарных потерь в двигателе. Очевидно, производство энергосберегающих электродвигателей связано с дополнительными затратами, которые можно оценить с помощью коэффициента удорожания Ку = 1 + (1 — h) е2.100. Результаты расчетов показывают, что в условиях России дополнительные затраты, связанные с приобретением энергосберегающих электродвигателей, окупаются за счет экономии электроэнергии за 2-3 года в зависимости от мощности двигателя. При этом срок окупаемости более мощных двигателей меньше, так как эти двигатели имеют большую годовую наработку и более высокий коэффициент загрузки.
ПОВЫШЕНИЕ РЕСУРСА. СНИЖЕНИЕ УРОВНЯ ШУМА
С энергосбережением — уменьшением потерь в асинхронном двигателе — неразрывно связано повышение его ресурса вследствие снижения температуры его обмоток. При применении системы изоляции класса нагревостойкости F (qб = 100оС и qб — q = 20°С, где qб и q — превышение температуры обмоток над температурой окружающей среды, соответствующее базовому ресурсу и фактическое) теоретический ресурс системы изоляции обмотки увеличивается в 4 раза согласно известному соотношению Тсл = Тсл.б ехр [-0,1 ln2 (qб — q)], где Тсл и Тсл.б — средний и базовый ресурсы системы изоляции обмоток, причем Тсл.б = 20.103 ч. В действительности ресурс обмотки определяется не только термодеструкцией, но и другими факторами (коммутационным перенапряжением, механическими усилиями, влажностью и др.
СЕРВИС-ФАКТОР
Декларирование сервис-фактора означает, что двигатель, работающий при номинальных напряжении и частоте может быть перегружен до мощности, получаемой путем умножения номинального значения на сервис-фактор. Обычно сервис-фактор принимают равным 1,15, реже — 1,1. При этом превышение температуры обмоток должно быть не более 90 и 115°С для систем изоляции класса нагревостойкости В и F соответственно.
— избежать переустановленной мощности для двигателей, работающих с систематическими перегрузками до 15 %;
— эксплуатировать двигатели в сетях с существенными колебаниями напряжения без снижения нагрузки;
— эксплуатировать двигатели при повышенной температуре окружающей среды без снижения нагрузки.
Результаты расчетов показывают, что при равномерном распределении перегрузок во всем временном интервале допустимая суммарная длительность работы двигателя, имеющего сервис-фактор 1,15, с 15 %-ной перегрузкой составляет треть ресурса. И в этом случае энергосберегающие двигатели с изоляцией класса нагревостойкости F и превышением температуры обмоток, соответствующем классу В, автоматически имеют сервис-фактор 1,15.
УНИВЕРСАЛЬНОСТЬ ПИТАНИЯ
В настоящее время большинство стандартных асинхронных двигателей в России выпускают на напряжение сети 380 В при частоте 50 Гц. Вместе с тем МЭК предусматривает к 2003 г. переход на напряжение 400 В (публикация МЭК 60038). При этом необходимо будет обеспечивать длительную работу двигателя при отклонениях напряжения от номинального ±10 % (сейчас это ограничение установлено на уровне ±5 % — публикация МЭК 60031-1). Для обеспечения работы двигателя при пониженном на 10 % напряжении питания потребуются новые подходы при проектировании с целью создания соответствующих температурных запасов. Следует отметить, что и в этом случае для энергосберегающих двигателей с сервис-фактором 1,15 проблем не будет. Все европейские фирмы уже производят стандартные асинхронные двигатели на напряжение 400 В, российские заводы — пока только для поставок на экспорт. Одним из насущных требований европейского рынка является обеспечение возможности работы двигателя при напряжении 400 В и частоте 50 Гц от сети 480 В и 60 Гц при повышенной на 20 % номинальной мощности. Такую возможность также следует предусматривать при проектировании новых машин.
ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ СОВМЕСТИМОСТЬ
Вопросы электромагнитной совместимости (ЭМС) в настоящее время приобретают все большее значение при освоении и сертификации новых серий электродвигателей. ЭМС электродвигателя определяется его способностью в реальных условиях эксплуатации функционировать при воздействии случайных электрических помех и при этом не создавать недопустимых радиопомех другим средствам. Помехи от электродвигателя могут возникать в присоединенных к нему цепях питания, заземления, управления, в окружающем пространстве. ГОСТ Р 50034-92 устанавливает нормы на уровни устойчивости двигателей к отклонениям напряжения и частоты, несимметрии и несинусоидальности питающего трехфазного напряжения, а также методы испытания двигателей на устойчивость к помехам. Вместе с тем при проектировании и производстве асинхронных двигателей для внешнего рынка необходимо руководствоваться публикацией МЭК 1000-2-2, в которой установлены уровни совместимости для низкочастотных распространяющихся по проводам помех и передаче сигналов в низковольтных системах электропитания. При этом измерительное оборудование должно обеспечивать и спектральный анализ на базе компьютерных информационно-измерительных систем.
ВОЗМОЖНОСТЬ РАБОТЫ В СИСТЕМАХ РЕГУЛИРУЕМОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА
При работе от преобразователя частоты (ПЧ) в ряде случаев необходимо предусматривать защиту двигателя от перенапряжения (если это не предусмотрено в системе) путем усиления витковой и корпусной изоляции. Большинство выпускаемых и применяемых в настоящее время ПЧ, рассчитанных на среднюю мощность до 3000 кВт, по своей структуре являются инверторами. Выходное трехфазное напряжение в этих ПЧ формируется методом широтно-импульсной модуляции, что приводит к воздействию на изоляцию (витковую, межфазовую) электродвигателя напряжения импульсной формы, амплитуда которого значительно превышает амплитуду первой гармоники выходного напряжения. Это приводит к преждевременному старению изоляции и снижению срока службы обмотки и двигателя в целом. Увеличение срока службы асинхронного двигателя общепромышленного применения в составе регулируемого привода может и должно быть обеспечено схемотехническими решениями ПЧ или введением специальных фильтрующих устройств в цепь питания электродвигателя.
Авторы: Кравчик А.Э., д.т.н., Андрианов М.В., к.т.н.
Общепромышленные электродвигатели, характеристики и описание электродвигателей общепромышленного назначения
Наиболее распространенные варианты применения электродвигателей общего назначения
Электродвигатели общепромышленного назначения применяются как в промышленной, так и в бытовой отраслях, не имеющих ограничений по взрывобезопасности. Общепромышленные электродвигатели изготавливаются закрытого (пылевлагозащищенные), и открытого (продуваемые) типов. Электродвигатели общепромышленного назначения производятся в алюминиевой и в чугунной станине. Общепромышленные электродвигатели Российского производства могут изготавливаться с габаритно-присоединительными размерами и напряжением питания, по европейским стандартам CENELEC и DIN. Электродвигатели общепромышленного назначения выпускаются для разных категорий размещения и климатических условий внешней среды. Общепромышленные электродвигатели разных заводов изготовителей, выполненны по общему стандарту ГОСТу и ТУ, что позволяет им быть взаимозаменяемыми. Общепромышленный электродвигатель имеет гарантию от завода изготовителя и является ремонтнопригодным оборудованием, сервисное обслуживание которого могут производить только организации имеющие статус сервисного центра от производителя. Общепромышленный электродвигатель должен подключать и производить пуск-наладку, только специалист, с группой допуска и разрешением на данный вид работ. Если у Вас интересует более подробная информация пообщепромышленным электродвигателям, свяжитесь с нашими специалистами по телефонам: +7 (4922) 432-477, +7 (4922) 538-539, +7 (4922) 538-569 (многоканальные), и мы с удовольствием ответим на любые Ваши вопросы. Рис 1. Общепромышленный электродвигатель.
|
Применение электродвигателей.
Электрические технологииЭлектрический двигатель представляет собой машину, преобразующую электрическую энергию в механическую. Они являются самым важным инструментом в современной жизни. это помогает уменьшить усилия и расширить возможности выполнения задачи с использованием обычных возможностей. Двигатели эффективно сокращают трудозатраты и обеспечивают комфорт, удобство и безопасность, работая днем и ночью без каких-либо задержек. Двигатели потребляют более половины энергии, производимой в США в день. Вот некоторые из основных применений электродвигателей в эпоху современных технологий.
Связанные статьи:
- Однофазный асинхронный двигатель – конструкция, работа, типы и применение
- Трехфазный асинхронный двигатель – конструкция, работа, типы и применение
Содержание
Общие области применения электродвигателейНиже приведены различные варианты использования и применения двигателей переменного тока, двигателей постоянного тока и специальных двигателей в жилых и бытовых, а также коммерческих и промышленных целях.
HVACHVAC расшифровывается как отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха. Это технология обеспечения теплового комфорта в любом помещении, например, в офисе, доме, автомобиле и т. д.
HVAC обеспечивает подачу свежего воздуха снаружи. Наружный воздух кондиционируется для охлаждения или обогрева различных частей здания или транспортного средства. Кондиционированный воздух нагнетается в воздуховоды с помощью вентиляторного двигателя.
Промышленная автоматизацияИспользуя двигатели, мы можем отказаться от использования труда или людей. Мы можем выполнять тяжелые задачи с высокой скоростью и без перерыва. Нет необходимости привлекать какую-либо рабочую силу. Большинство отраслей работают на автоматизированном оборудовании, чтобы работать без остановок. Они также необходимы для удовлетворения требований современного мира.
Они чрезвычайно эффективны, а автоматическое управление обеспечивает высокую производительность. Короче говоря, промышленная автоматизация — ничто без электродвигателей.
Преимущество в изменении климатаЭлектродвигатель не требует топлива или какого-либо другого обслуживания, необходимого для любого двигателя. Использование электродвигателей в транспортных средствах и поездах позволяет нам использовать экологически чистую энергию или энергию многократного использования и сокращать выбросы опасных газов, влияющих на здоровье населения и экосистему.
Связанная статья: Типы электродвигателей – классификация двигателей переменного и постоянного тока и специальных двигателей
Сельское хозяйствоРазличные типы электродвигателей используются в сельском хозяйстве для исключения участия человека и повышения производительности. Они используются в каждой механической конструкции, используемой в сельском хозяйстве и сельском хозяйстве.
Различные виды машин используются в настоящее время для обработки почвы, вспахивания почвы, посадки, орошения, внесения удобрений и сбора урожая и т. д.
Они также используются для резки и упаковки этих овощей и фруктов, чтобы удовлетворить высокие требования рынка.
КомпрессорВоздушный компрессор — это механическое устройство, которое увеличивает давление газа за счет уменьшения его объема. Электродвигатель используется для нагнетания газа внутрь, увеличивая его давление, которое затем высвобождается через выпускное отверстие для совершения работы.
Компрессоры используются для очистки путем выпуска сжатого воздуха. Он также используется для наполнения газовых баллонов и шин. Сжатый газ можно использовать для очистки объектов на микроуровне. Он также используется в пистолетах для гвоздей.
Для окраски также требуется сжатый воздух, чтобы краска могла прочно прилипнуть к поверхности. Поэтому для покраски также используется воздушный компрессор.
Молочные фермы с сотнями коров, коз и овец требуют сотен рабочих, поскольку это такая трудоемкая работа. Воздушные компрессоры можно модифицировать для создания вакуумного всасывания в доильном аппарате, который отбирает молоко у коровы. Это повышает производительность, позволяя работникам работать с меньшими трудозатратами.
Статьи по теме:
- Разница между двигателями переменного и постоянного тока
- Разница между однофазным и трехфазным асинхронным двигателем
Нагнетатель — это оборудование, которое увеличивает скорость воздуха или газа. Он приводится в действие электродвигателем, который втягивает воздух с одной стороны и толкает его с высокой скоростью с другой стороны. Он используется в вытяжной системе или вентиляции, очистке от пыли или пылесосе.
ВентиляторыВентиляторы с электродвигателями используются для циркуляции воздуха в помещении. Он также используется для сушки вещей или людей. Он также используется для выпуска опасных паров или охлаждения электронных компонентов. Кроме того, вентилятор играет важную роль в HVAC.
Холодильное оборудование и Кондиционирование воздухаКондиционирование воздуха и холодильное оборудование означает охлаждение помещений. В основном он работает путем сжатия хладагента с помощью компрессора, который приводится в действие электродвигателем. его используют для сохранения продуктов путем поддержания температуры ниже нормы. Он также используется для приготовления льда из воды.
НасосНасос используется для подачи жидкости. он не создает давления. Насос выталкивает воздух, создавая вакуум, который затем заполняется жидкостью. Они приводятся в действие электродвигателями, которые повышают эффективность и экономят время.
Насосы в основном используются для подъема воды (скважинные насосы и погружные двигатели) на поверхность, но они также используются в промышленности, особенно в нефтегазовой. Они используются в химической промышленности, где используются более умные электрические насосы.
ДробилкаДробилка — это машина, которая используется для измельчения крупных камней в мелкие камни, песок или гравий. Электрический двигатель используется для выработки мощности дробления путем расщепления камней на более мелкие куски.
Дробилка в основном используется для подачи материала в строительных целях и при добыче полезных ископаемых. Он также обеспечивает порошкообразный материал для дальнейшей обработки.
Токарный станокТокарный станок — это станок, который используется в металлообрабатывающей промышленности. Он вращает заготовку вокруг своей оси вращения. Он используется для резки, шлифования, сверления и придания любой заготовке желаемой формы. Он используется для проектирования компонентов, симметричных относительно оси.
ДрельСверлильный станок — это электроинструмент, используемый для проделывания отверстий. В нем используется электродвигатель, который питается либо от аккумулятора, либо от сети. Для сверления отверстий в пластике, дереве, металле, бетоне и т. д. используются сверла различных типов и мощности.
Электроинструменты представляют собой портативное ручное оборудование, которое питается от прикрепленной к ним батареи. Они предназначены для различных приложений. Например, шлифовальные машины, дрели, шлифовальные машины и т. д. Они экономят время и сокращают усилия. В большинстве электроинструментов используются электродвигатели.
Прокатный станПрокатный стан — это тяжелый инструмент со стальными роликами. Для вращения этих роликов используются электрические машины. Он используется для изменения формы или толщины любого металла или листа металла. Он также используется для увеличения твердости материала.
Бумажная фабрикаБумажная фабрика производит бумагу, картон и другой древесноволокнистый картон с использованием различного оборудования. Имеются вальцовочные станки, режущие и прессовальные станки с приводом от электродвигателей.
КонвейерКонвейер представляет собой механическую систему роликов или лент, которая используется для транспортировки или перемещения продуктов или материалов с минимальными усилиями. Это исключает использование рабочей силы, а также используется для подачи материала из одной машины в другую. Конвейерная система также повышает производительность отрасли.
Стиральная машинаКак следует из названия, она используется для стирки одежды. Есть электрическая машина, которая вращает одежду внутри машины. Он легко стирает одежду без помощи рук.
Сушильная машинаСушильная машина быстро сушит одежду, вращая ее с такой скоростью, что капли воды выталкиваются из одежды. Помогает высушить одежду быстрее, чем обычно.
Статьи по теме:
- Разница между приводами переменного и постоянного тока
- Разница между устройством плавного пуска и частотно-регулируемым приводом
Лифт или подъемник — это машина, которая перевозит пассажиров между этажами многоэтажного здания. Лифт имеет мощный двигатель, который вращает вал, натягивая тросы, соединенные с лифтом.
Помогает переносить людей с ограниченными возможностями, пациентов или снижает усилия при ходьбе по нескольким лестницам.
ЭскалаторЭскалатор — это лестница, которая перемещает людей между этажами вверх и вниз. Электродвигатель приводит в движение цепочку лестниц, которая циркулирует.
Компьютерные дисковые накопителиДисководы в компьютере, такие как CD-ROM или жесткий диск, имеют шпиндель, который вращается с очень высокой скоростью при надлежащем управлении. Двигатели BLDC используются для таких приложений, которые обеспечивают высокую скорость с контролем и долгим сроком службы. Кроме того, они менее шумные.
Принтеры и копировальные аппаратыПринтеры или фотокопировальные машины используются для печати документов. Они широко используются в офисах. У них есть несколько электродвигателей, которые работают синхронно для печати одного документа. В этих машинах в основном используется двигатель BLDC
ПозиционированиеСерводвигатель и шаговый двигатель — это два разных типа электродвигателей, которые используются для точного позиционирования в системах управления. Он в основном используется в робототехнике и упаковочной промышленности.
Тяжелое оборудованиеТяжелое оборудование или машины относятся к тяжелым транспортным средствам, используемым в строительстве, таким как экскаваторы, бульдозеры, грейдеры, компакторы и т. д. Они используют гидравлический двигатель для перемещения шестерен, поршень обеспечивает низкую скорость и высокий крутящий момент. .
ПодъемникПодъемник — это устройство, используемое для легкого подъема, опускания или переноски тяжелых предметов с помощью цепи или троса. Он приводится в действие электрическим двигателем, который используется для натяжения или отпускания проволочного троса, окружающего его вал (соединенный с барабаном).
Это система шкивов, используемая для легкого ручного подъема очень тяжелых предметов.
ЛебедкиЛебедка используется для натяжения, отпускания или регулировки натяжения тяжелого троса или троса. У него есть катушка, соединенная с валом двигателя, чтобы легко тянуть тяжелые провода. В основном они использовались на кораблях для тяги якоря и для горизонтальной тяги тяжелых предметов.
РоботыРобот — это машина, способная выполнять любую задачу. Он может быть или не быть разработан в форме человека. Движение любой части робота достигается с помощью двигателей. Несколько двигателей работают последовательно для выполнения сложной задачи.
Универсальный двигатель (работает как на переменном, так и на постоянном токе) используется в таких приборах, как блендеры, пылесосы и фены. Они также используются в электроинструментах, таких как дрели-шлифовальные машины, шлифовальные машины и т. д., где желательны высокая скорость и малый вес.
Электрический двигатель имеет так много применений, что очень трудно назвать каждое из них. Проще говоря, все, что питается от электричества и движется, имеет внутри себя электрический двигатель. Проще говоря, электродвигатель является основой работающих отраслей промышленности и экономики из-за широкого применения задействованных в нем электродвигателей.
Связанные статьи:
- Защита двигателя – типы неисправностей и защитные устройства
- Что такое стартер двигателя? Типы пускателей двигателей и методы пуска двигателей
- Разница между устройством плавного пуска и устройством пуска звезда-треугольник
- Разница между устройством прямого пуска и устройством плавного пуска
- Разница между щеточным и бесщеточным двигателем
- Разница между синхронным и асинхронным двигателем
- Расчет размера кабеля для двигателей LT и HT
Конструкция, работа и применение
Концепция преобразования энергии в электрическом двигателе была объяснена британским ученым Майклом Фарадеем в 1821 году. Основная функция двигателя заключается в преобразовании энергии из одной формы в другую. еще один. Изменение энергии можно осуществить через проводник, по которому течет ток в магнитном поле. Как только электрический ток, а также магнитное поле создают крутящий момент, проводники начинают вращаться. После этого в 1832 году британский ученый Уильям Стерджен изобрел машину постоянного тока. Но эта машина не использовалась ни в каких приложениях из-за ее стоимости. Наконец, Фрэнк Джулиан Спраг изобрел первый электродвигатель в 1886 году. В этой статье дается краткая информация об электродвигателе.
Определение электродвигателя: двигатель — это электромеханическое устройство, используемое для преобразования энергии из электрической в механическую. Выходная энергия двигателя может использоваться для вращения вентилятора, крыльчатки насоса, воздуходувки, подъема материалов и привода компрессоров. Эти двигатели используют различные источники питания, такие как постоянный ток от выпрямителей, аккумуляторов, автомобилей, а также источники переменного тока, такие как электрические генераторы, электрические сети и инверторы. Схема электродвигателя показан ниже.
электродвигатель
Конструкция электродвигателя
Конструкция электродвигателя показана ниже. Этот двигатель может состоять из различных компонентов, таких как ротор, статор, воздушный зазор, обмотки и коммутатор.
электродвигатели
1). Ротор
Является движущейся частью электромагнитной системы двигателя, генератора или генератора переменного тока. Ротор в двигателе играет основную роль во вращении вала для производства механической энергии. Обычно ротор содержит проводники, которые размещаются для удержания токов, а также для взаимодействия с магнитным полем внутри статора. Из-за его вращения связь между магнитными полями и обмотками будет генерировать крутящий момент в районе оси ротора.
2). Подшипники
Подшипники играют важную роль в двигателе, обеспечивая опору для вращения ротора вокруг своей оси. Вал электродвигателя можно увеличить с помощью подшипников до нагрузки двигателя. Когда силы нагрузки приложены к внешней стороне подшипника, такая нагрузка называется радиальной.
3). Статор
Это неактивная часть вращающейся системы двигателя. Он доступен в генераторах, биологических роторах, буровых двигателях и сиренах. Статор включает в себя обмотки, постоянные магниты или тонкие металлические листы, известные как пластины. Они используются для уменьшения потерь энергии.
Статор в двигателе создает вращающееся магнитное поле для привода вращающегося якоря. Точно так же в генераторе он превращает вращающееся магнитное поле в электрический ток.
4). Воздушный зазор
Зазор между ротором и статором в двигателе известен как воздушный зазор. Эффект воздушного зазора в основном зависит от пространства. Это основной источник низкого коэффициента мощности двигателя. Когда пространство между ротором и статором увеличивается, ток намагничивания также будет увеличиваться.
5).Обмотки
Обмотки — это не что иное, как провода, которые помещаются в катушки. Обычно они заключены примерно в эластичный железный магнитный сердечник, чтобы магнитные полюса получали питание от тока. В двигателе обычно используется медная обмотка, так как она правильно несет электрическую нагрузку.
6). Коммутатор
Коммутатор — это один из видов вращающихся электрических переключателей, который меняет направление тока между ротором и внешней цепью. Это используется в двигателях и генераторах особого типа. Коллектор выполнен в виде цилиндра, собранного из множества металлических контактных секций на вращающемся якоре машины. Коллектор используется для соединения щеток с катушкой, а форма коммутатора выглядит как полукольцо, выполненное из меди.
Работа электродвигателя
Принцип работы электродвигателя основан на электромагнитной индукции. Поместите два магнита на некотором расстоянии друг от друга и сделайте петлю из тонкой проводящей проволоки. Расположите эту петлю между двумя магнитами и соедините два конца петли с клеммами батареи.
электродвигатель-рабочий
Как только ток подается по цепи, петля начинает двигаться из-за того, что проводник с током взаимодействует с магнитным полем. Чтобы сделать проволочную петлю магнитом, одну сторону петли притягивают к северному полюсу, а другую — к южному полюсу магнита. Таким образом, петля вращается непрерывно.
Типы электродвигателей
Классификация электродвигателей может быть выполнена на основе различных соображений, таких как тип источника питания, конструкция и область применения. В дополнение к типам двигателей переменного и постоянного тока доступны еще несколько типов двигателей, таких как щеточные, бесщеточные, 1-фазные, 2-фазные или 3-фазные, с воздушным/жидкостным охлаждением. Электродвигатели общего назначения, которые имеют типичные размеры, а также характеристики, обеспечивают подходящую механическую мощность для использования в промышленности.
- Двигатели переменного тока
- Двигатели постоянного тока
Электродвигатели переменного тока
Основной функцией электродвигателя переменного тока является преобразование переменного тока в механический с помощью электромагнитной индукции. Этот двигатель работает с переменным током, и основными частями этого двигателя являются ротор и статор. Неподвижной частью двигателя является статор, а вращающейся частью — ротор. Этот двигатель может быть однофазным двигателем/трехфазным двигателем. Однофазные двигатели в основном используются для преобразования малой мощности, тогда как трехфазные двигатели используются для преобразования большой мощности. Чтобы узнать больше об этой концепции, перейдите по этой ссылке: Электродвигатель переменного тока
Электродвигатель постоянного тока
Двигатель постоянного тока представляет собой вращающуюся электрическую машину, используемую для преобразования энергии постоянного тока в механическую. Большинство двигателей зависят от генерируемых сил от магнитного поля. Внутренний механизм этих двигателей является либо электронным, либо электромеханическим для изменения направления потока тока в двигателе. Этой скоростью двигателя можно управлять, используя либо изменение силы тока, либо переменное напряжение питания в обмотках возбуждения. Чтобы узнать больше об этой концепции, перейдите по этой ссылке: Двигатель постоянного тока
Преимущества и недостатки
Преимущества электродвигателя:
- Стоимость этих двигателей разумна по сравнению с другими двигателями, например, работающими на ископаемом топливе. Однако мощность в лошадиных силах (л.с.) у обоих одинакова.
- Увеличен срок службы электродвигателей.
- Ресурс до 30 000 часов, но требует минимального обслуживания
- Они очень эффективны, а их возможности управления позволяют выполнять функции автоматического запуска и остановки.
- Они не используют топливо или аккумуляторы.
Недостатки электродвигателя:
- Большие двигатели нельзя просто передвигать, поэтому необходимо учитывать точную подачу тока и напряжения.
- Имеет более эффективную производительность.
Применение электрического двигателя
Электрические двигатели используются в различных приложениях, включая следующие.
- Эти двигатели используются в вентиляторах, воздуходувках, насосах, турбинах, кораблях, инструментах, используемых в машинах, двигателях, прокатных станах, компрессорах, генераторах переменного тока и бумажных фабриках.
- Это наиболее важные устройства в оборудовании для отопления, вентиляции и охлаждения (HVAC), автомобилях и бытовой технике.
- Они используются в промышленном оборудовании, таком как мельницы, вилочные погрузчики, летки, роботы, лебедки и подъемники.
Итак, электродвигатель электромеханическое устройство и является одной из основных разработок в области машиностроения. Это устройство изменяет энергию с электрической на механическую. На рынке доступны различные типы двигателей, которые используются в различных приложениях. Вот вам вопрос, кто изобрел электродвигатель?
Типы электродвигателей и их применение
Электричество и магнетизм
Электродвигатель представляет собой электромеханическое устройство, преобразующее электрическую энергию в механическую. В основном существует три типа электродвигателей: двигатели переменного тока (синхронные и асинхронные двигатели), двигатели постоянного тока (щеточные и бесщеточные) и двигатели специального назначения.
Каков принцип работы электродвигателя?
- Когда проводник с током находится во внешнем магнитном поле перпендикулярно проводнику, на проводник действует сила, перпендикулярная ему самому и внешнему магнитному полю.
- Правило правой руки для силы, действующей на проводник, можно использовать для определения направления силы, действующей на проводник: если большой палец правой руки указывает в направлении тока в проводнике, а пальцы силы на проводник направлен наружу от ладони правой руки.
- Аналоговые электрические счетчики (например, гальванометр, амперметр, вольтметр) работают по принципу двигателя. Электродвигатели являются важным применением принципа двигателя.
Конструкция
Электродвигатель состоит из постоянного внешнего магнита (статора) и проводящего амперметра (ротора), который может свободно вращаться внутри магнита возбуждения. Щетки и коммутатор (устроенный иначе, если на якорь подается переменный или постоянный ток) подключают якорь к внешнему источнику напряжения. Скорость вращения двигателя зависит от величины протекающего через него тока, числа витков на якоре, силы магнитного поля, магнитной проницаемости якоря и механической нагрузки, присоединенной к валу.
Типы электродвигателей
Обычно электродвигатели делятся на два типа (двигатели переменного тока и двигатели постоянного тока).
Сейчас!
Подробно узнаем о подтипах двигателей переменного и постоянного тока.
Типы двигателей переменного тока
Синхронные двигатели
Существует два типа синхронных двигателей.
- Обычный
- Супер
Асинхронные двигатели
Асинхронные двигатели
- Беличья клетка
- Slip-Ring
Commutator Motors
- Series
- Compensated
- Shunt
- Repulsion
- Repulsion-start induction
- Repulsion induction
Classification Based On Type of Current
- Однофазный
- Трехфазный
Классификация по скорости работы
- Постоянная скорость.
- Переменная скорость.
- Регулируемая скорость.
Classification Based On Structural Features
- Open
- Enclosed
- Semi-enclosed
- Ventilated
- Pipe-ventilated
- Riveted frame-eye etc
Types of DC Motors
Most common DC motor типы:
- Электродвигатели с постоянными магнитами
- Коллекторный двигатель постоянного тока
- Двигатель постоянного тока с параллельным возбуждением
- Двигатель постоянного тока с последовательным возбуждением
- DC compound motor
- Cumulative compound
- Differentially compound
- Permanent magnet DC motor
- Separately excited
- Brushless DC Motor
- Coreless or ironless DC motors
- Printed armature or pancake DC motors
- Universal motors
Двигатель постоянного тока
В общем, двигатели постоянного тока наиболее желательны в двух случаях. Во-первых, когда единственной доступной энергией является постоянный ток, что происходит в автомобилях и небольших устройствах с батарейным питанием. Другой случай, когда необходимо тщательно подкорректировать кривую крутящий момент-скорость. По мере развития технологий и манипуляций с двигателями переменного тока этот аспект становится менее важным, но исторически двигатель постоянного тока было легко настроить, что делает его подходящим для сервоприводов и тяговых приложений. С относительной скоростью высокого тока и низкого напряжения. Вариантами стандартного двигателя постоянного тока являются мощность и бесщеточный двигатель постоянного тока, который представляет собой очень сложное устройство по сравнению со стандартным двигателем. Двигатели постоянного тока используются в приложениях, требующих управления скоростью или положением, а также когда необходим высокий пусковой момент, поскольку двигатели переменного тока имеют трудности в этой области.
Смотрите также:
youtube.com/embed/LAtPHANEfQo» frameborder=»0″ allowfullscreen=»allowfullscreen»>Двигатели с постоянными магнитами (ПМ)
- Двигатели с постоянными магнитами (ПМ) отличаются от двигателей постоянного тока с возбуждением в одном отношении: двигатель с постоянными магнитами получает свое поле от постоянного магнита, тогда как в двигателе постоянного тока с возбуждением поле создается, когда ток возбуждения протекает через катушки возбуждения.
- В двигателе с возбуждением поток остается постоянным только до тех пор, пока сохраняется постоянный ток возбуждения. Но, напротив, в двигателе с постоянными магнитами поток всегда постоянен.
- Мощность любого двигателя определяется по формуле:
Где P ° = выходная мощность (в л.с.)
T = крутящий момент (в фунтах – футах) об/мин)
- Таким образом, выходная мощность пропорциональна произведению крутящего момента и скорости.
Двигатели с постоянными магнитами можно разделить на 3 типа:
- Обычный двигатель с постоянными магнитами
- Двигатель с подвижной катушкой
- Бесщеточный двигатель постоянного тока
Обычный двигатель с постоянными магнитами
Обычные электродвигатели с постоянными магнитами включают узел ротора с полюсными постоянными магнитами, прикрепленными к втулке ротора и помещенными в немагнитную металлическую втулку. Обычные узлы ротора включают немагнитный материал, такой как, например, пластик, между каждым из постоянных магнитов для сохранения желаемой ориентации постоянных магнитов на втулке ротора. Посадка с натягом между металлической втулкой и постоянными магнитами плотно прилегает к ротору.
Ротор с подвижной катушкой
Двигатель с подвижной катушкой (MCM), хотя и является двигателем с постоянными магнитами, отличается от обычного двигателя с постоянными магнитами первичным якорем. MCM является результатом инженерного требования, согласно которому двигатели должны иметь высокий крутящий момент, малую инерцию ротора и малую электрическую постоянную времени. Эти требования выполняются в MCM.
Моментный двигатель
Можно предположить, что все двигатели создавали крутящий момент. Таким образом, все двигатели можно назвать моментными. Однако моментный двигатель отличается от большинства других двигателей постоянного тока тем, что он должен работать в течение длительного времени в остановленном или низкоскоростном состоянии. Не все двигатели постоянного тока предназначены для этой операции. Низкая ЭДС означает, что будет протекать большой ток якоря. Большинство обычных двигателей постоянного тока не предназначены для рассеивания тепла, создаваемого этим большим током. Но моментные двигатели предназначены для работы на низкой скорости или в остановленном состоянии в течение длительных периодов времени и используются в таких приложениях, как намотка или ленточные накопители. При намотке натяжение часто контролируется моментным двигателем.
Шаговый двигатель
- Шаговый двигатель — это полностью цифровой двигатель.
- После того, как ротор сделает шаг, он остановится до получения импульса.
- Шаговый двигатель представляет собой электромеханическое устройство, которое преобразует электрические импульсы в дискретные механические движения.
- Вал или шпиндель шагового двигателя вращается с дискретным приращением шага, когда на него подаются электрические импульсы управления в правильной последовательности.