Milyen típusú elektromos motorok vannak és hogyan különböznek egymástól

Hogyan működnek a motorok?

Minden típusú villamos motor működésének alapelve a rotor és az állórész mágneses tereinek kölcsönhatása. Ebben az esetben a mágneses teret állandó mágnes vagy tekercs (tekercs-elektromágnes) hozhatja létre.

A motor teljesítményétől és típusától függően a tekercsek csak az állórészen vagy az állórészen és a forgórészen helyezkedhetnek el. Próbáljuk megmagyarázni a készüléket és az elektromos próbabábu működésének elvét.

Először a kollektor motorok tervezését vesszük figyelembe. Például a kis DC kollektormotorokban, mint a rádiós modellek esetében, az állandó mágnesek az állórészen helyezkednek el, és a rotorban rézhuzal tekercsek vannak tekercselve. Az ilyen villamos motor forgórésztekercseinek áramát egy kefe-összeállítás képezi, amely kefékből és egy kollektorból áll. A kollektoron lamellák vannak, amelyekhez a tekercsek vezetékei vannak rögzítve.

A tápfeszültség bekapcsolása után a forgórész (rögzítőelem) forogni kezd, rajta kollektor van rögzítve, és a rögzített kefék felváltva érintkeznek a kollektor lamellák különféle párjaival. A kefeken és a lamellákon keresztül áramot juttatnak a forgórész tekercseihez, akár az egyik, akár a másik tekercsre, ezáltal változó mágneses teret hoznak létre, amely kölcsönhatásba lép a mágneses mezővel. Ennek eredményeként a forgó és az álló elektromágnesek pólusai vonzódnak, ezért fordul elő.

Ha elhagyja az árnyalatokat, akkor minél nagyobb a rotor árama, annál nagyobb ez a mező és annál gyorsabban forog a forgórész. Ez azonban elsősorban DC és AC kollektorgépekre vonatkozik (univerzálisak).

Ha egy aszinkron motorról (HELL) beszélünk egy mókuskerekes rotorral - ez egy kefe nélküli váltóáramú motor. Ebben a tekercsek az (a) állórészen helyezkednek el, és a forgórész egy rúd (b), amelyet röviden gyűrűk zárnak le - az úgynevezett mókuskosár.

Ebben az esetben az állórész forgó mágneses mezője áramot generál a forgórész rudaiban, amelynek következtében újabb mágneses mező is megjelenik. És mi történik, ha két mágnes található a közelben?

Megriasztják vagy vonzzák egymást. Mivel a forgórész a csapágyak végén van rögzítve, a forgórész forogni kezd.Az AM csak váltakozó áramra van tervezve, és a tengely forgási sebessége az áram frekvenciájától és az állórész tekercsek pólusszámától függ, ezt az ügyet részletesebben az aszinkron motorokról szóló cikkben tárgyaljuk.

De egy ilyen motor tengelyének forgásának elindításához fontos, hogy azt nyomja meg (a kezdeti fordulatszám megadása érdekében), vagy forgó mágneses teret hozzon létre. Egy bizonyos módon elrendezett tekercseléssel, háromfázisú tápegységhálózathoz (például 380 V) csatlakoztatva, vagy indító- és munkakondenzátorok felhasználásával (úgynevezett kondenzátoros indukciós motorokban) készülnek.

A mágneses mezők kölcsönhatásán túl a motor tengelyének forgása is szerepet játszik és Ampere erő.

Ezért meg kell érteni, hogy az absztrakt motor tengelyén lévő pillanat és a fordulatok száma az elektromos gép konstrukciójától és típusától, valamint az áram erősségétől és frekvenciájától függ. Megismétlem, hogy ebben a cikkben nem fogunk részletesebben megvizsgálni az elektromotorok típusainak típusait, de külön cikkeket készítünk erről.

Meg kell jegyezni, hogy az aszinkron és univerzális kollektormotorok a leggyakoribbak a mindennapi életben és a gyártásban, az építőipari járművek hajtásaiban. Mindenütt használják, mind az ipari mechanizmusok mozgatásához, mind az autókhoz, elektromos járművekhez és háztartási készülékekhez, akár egy elektromos fogkeféig.

Fő osztályozás

Tehát az elektromos motorokat elsősorban olyan gépekre osztják, amelyek egyen- és váltakozó árammal működnek. Mi a különbség a váltakozó áram és az egyenáram között, a cikkben mondtuk: https://our.electricianexp.com/hu/chem-otlichaetsya-peremennyj-tok-ot-postoyannogo.html. Megvizsgáljuk a szünettől kezdve működő gépek villamos motorjait.

Váltóáramú motorok

A gyártásban és a mindennapi életben felvonók vezetésére használt elektromos gépek többsége, más típusú elektromos hajtások váltakozó áramról működnek.

A váltóáramú motorokat a következőképpen lehet besorolni:

• aszinkron;
• szinkron.

Ebben az esetben az indukciós motorokat a forgórész kialakítása különbözteti meg:

• mókus ketreces rotor (leggyakoribb tetszőleges számú fázissal);
• fázisrotorral (csak háromfázisú).

És a fázisok száma szerint:

• az egyfázisú (indítókondenzátorral ellátott) háztartási elektromos ventilátorokban és más alacsony fogyasztású készülékekben használják;
• kondenzátort vagy kétfázisú (egyfázisú kondenzátorral, amely nem kapcsol ki üzem közben, amelynek eredményeként létrejön egy "második" fázis) kis szivattyúkban, szellőztetésben, "baby" típusú mosógépekben és a Szovjetunióban gyártott régi modellekben használják;
• A háromfázisú a leggyakoribb, és a termelésben mindenütt használják.

Az egyfázisú vérnyomás különféle formái vannak, a lista két fő lehetőséget kínál!

Az összes aszinkron elektromotor jellemző, hogy a forgórész sebessége valamivel kisebb, mint az állórész mágneses tere forgási sebessége, és egyenlő:

ahol n a percenkénti fordulatok száma, f az ellátó hálózat frekvenciája, p a póluspárok száma, s csúszás és "60" másodperc per perc.

Így a forgórész sebességét az ellátó hálózat frekvenciája, a tekercsek kialakítása, vagy inkább a benne lévő póluspárok (tekercsek) száma és a csúszás nagysága határozza meg.

A csúszás egy olyan érték, amely azt jellemzi, hogy a forgórész fordulatszáma szempontjából mennyivel kisebb a forgórész sebessége. Normál üzemi körülmények között a 0,01-0,06 tartományba esik. Egyszerűen fogalmazva: az állórészben lévő mező egy póluspárral forog sebességgel:

60 * 50/1 = 3000 fordulat / perc

Két párral - 1500 fordulat / perc, és három párral - 1000 fordulat / perc.

Ha például 0,05-en csúsztatjuk, a forgórész sebessége egyenlő:

3000 * (1-0,05) = 2850 ford / perc

Az ilyen motorok fordulatszámának beállításához használja frekvenciaváltók, mivel a fenti képlet többi változóját nem befolyásolhatjuk.

A leggyakoribb az aszinkron motorok, amelyek 220 V tápfeszültséggel vannak ellátva a tekercsek csatlakoztatására a háromszögáram és 380V a csillagáram szerint.

Ha egy háromfázisú elektromos gépen a forgó állórész mezőt a tekercsek elhelyezkedése és a hálózatban levő fáziseltolódás 120˚-kal hozza létre, akkor az egyfázisú gépeknél ez a hatás nem figyelhető meg. A tengely forog, ha a kezdeti tengelyhez kézi forgatással vagy fázistoló kondenzátor felszerelésével állítja be a kezdeti forgásbe, amely fázistolódást hoz létre a kezdőtekercsen.

A kétfázisú kondenzátormotorok hasonló módon vannak elrendezve, de a második tekercs indítás után nem kapcsol ki, hanem folyamatosan működik kondenzátor. Ezért a "kétfázisú" név inkább a kialakításra és a kapcsolási rajzra utal, nem pedig az áramkörökre. A kétfázisú és az egyfázisú egyaránt 220 V-os hálózaton történő működésre tervezték.

A szinkron villamos motorokat (LED-ek) szinte mindig armatúrán gerjesztő tekercseléssel hajtják végre, és a gerjesztő áramot vagy a kefe-egységen keresztül, vagy egy elektromágneses rendszer indukálja.

Ez azért szükséges, hogy tengelye olyan frekvenciával forogjon, amely egybeesik az állórész mező forgási gyakoriságával. Vagyis ebben az esetben nincs olyan paraméter, mint a csúszás.

A gerjesztő áramot speciális gerjesztő rendszerekből, például "generátor motorból" vagy tirisztorokon vagy tranzisztorokon lévő elektronikus konverterekről táplálják. A hazai vállalkozásoknál a leggyakoribb olyan eszközök, mint a VTE, a TVU stb.

Nem mindig van tekercselés és kefe, például egy mikrohullámú sütőben egy állandó mágneses szinkronmotort használnak a lemez forgásmeghajtójában.

A szinkron gépek explicit és implicit. A látványbeli különbségek a forgórész kialakításában vannak, a gyakorlatban különbség van azok jellemzőiben, előállítási módjában és kialakításában. A gyakorlatban valószínű, hogy egy hétköznapi háztartási villanyszerelő nem találkozik velük.

A váltakozó áramú motorok kapcsán továbbra is a legfontosabb dolog mondani - nehezen állíthatók be a fordulatszám, mivel sebességük a sebességhez van kötve. Az állórész feszültségének (áramának) csökkenése vagy a gerjesztés (szinkron és aszinkron fázisrotorral) a nyomaték csökkenéséhez és a csúszási érték növekedéséhez vezet (HELL esetén), miközben a tengely lassabban forog. Az ilyen motorok sebességének szabályozásához frekvenciaváltóra van szüksége. A chastotnik kiválasztásáról arról a cikkben mondtunk: https://our.electricianexp.com/hu/vybor-chastotnogo-preobrazovatelya.html.

DC motorok

A következő típusú és típusú DC motorok érhetők el:

1. DC kefe motorok Mágnesekből vagy gerjesztő tekercsből és armatúrából állnak; az armatúra tekercsére áramot egy kefe-egység segítségével továbbítják, amelynek hátránya a fokozatos kopás.
2. Univerzális kollektor motorok. Hasonlóak az előzőekhez, de működnek mind egyen-, mind váltakozó árammal.
3. Kefe nélküli vagy kefe nélküli. Állórész tekercsekből áll, állandó mágnesek vannak felszerelve a forgórészre. Az egyenáramú áramkörhöz egy speciális vezérlőn keresztül csatlakozik, amely kapcsolja az állórész tekercseit.

A kollektormotorokat a gerjesztés típusa szerint csoportokra lehet osztani:

• öngerjesztéssel;
• független izgalommal.

A tekercselések csatlakoztatásának típusa szerint a következőképpen különböztethetők meg:

1. A szekvenciális gerjesztés lehetővé teszi egy nagy pillanat elérését a tengelyen, de az alapjárati fordulatszám szintén nagyon magas, és károsíthatja a motort (bekerül a távolságba).
2. Párhuzamos gerjesztés - ebben az esetben a fordulatok stabilabbak és terhelés közben nem változnak, de a tengely nyomatéka kisebb.
3. A vegyes izgalom mindkét típus előnyeit egyesíti.

Az alacsony teljesítményű kollektoros DCT-kben a gerjesztést általában állandó mágnesekkel szervezik meg.

A kollektor villamos motorjának független gerjesztésével az állórész és a forgórész tekercsek nem kapcsolódnak egymáshoz, hanem lényegében különböző forrásokból készülnek.Így lehetőség van a pillanat vagy a sebesség beállításának megszervezésére, valamint a nagyobb energiahatékonyság elérésére.

A kiviteltől függően egy ilyen villamos motor csak egyenáramból, vagy váltakozó és állandó feszültségből működhet. A második esetben ezeket „univerzális kommutátor motornak” nevezik. A mindennapi életben széles körben elterjedtek, konyhai eszközökben és elektromos szerszámokban (darálók, fúrók stb.) Használják őket.

A kefe nélküli motoroknak hiányzik a kommutátor velejáró hátrányai a kefeegység hiánya miatt. Az áramot a három állórész tekercsre táplálják, és a tekercseket a vezérlő segítségével kapcsolják be. Valójában a kefe nélküli DCT-k transzformált váltakozó árammal működnek. A következő videó megtekintésével megtudhatja, hogy ezek a motorok hogyan működnek:

Felépítésükben hasonlóak a szinkronmotorokhoz, azzal a különbséggel, hogy állandó mágneseket használnak, nem pedig elektromágneseket. Az ilyen motor forgatásához és hatékonyságának növeléséhez Hall érzékelők használják a tengely helyzetének meghatározását és a tekercsek helyes kapcsolását.

Gyakran szelepmotoroknak hívják őket, és angol forrásokban az ilyen motorokat, a konstrukciótól függően, PWSM vagy BLDC.

Számítógépes hűtőkben, rádióvezérelt modellek, például kvadrocopterek hajtására, valamint kerékpárkerékként használják őket.

Kiegészítő osztályozás

A fent tárgyalt motorokon kívül más típusokról is el kell mondani, mint például:

• léptető;
• szervó;
• lineáris;
• fodrozóáramú motorok (hasonlóan az egyenáramú motorokhoz, az a különbség, hogy az áramellátást egy egyenirányított fodrozási áram biztosítja).

Léptetőmotorokat és szervókat használnak ott, ahol el kell helyezni valamilyen mechanizmus csomópontját. A legegyszerűbb példa a CNC, a 3D nyomtató és így tovább. Továbbá, a "shagovikov" segítségével néha ellenőrizzék az autó fojtószelepének helyzetét - és ez csak egy kis része alkalmazásuknak.

Az ilyen típusú elektromos hajtások funkcióinak és jellemzőinek leírása külön cikk témája. Ha érdekli, írjon megjegyzéseket, és közzétesszük!

A lineáris motor, ellentétben a fentiekkel, tengelyének mozgása nem forgó, hanem transzlációs. Vagyis nem forog, hanem „oda-vissza” mozog. Különbözőek:

• AC szinkron és aszinkron motorokhoz hasonló működési elv alapján;
• egyenáram;
• piezoelektromos;
• Magnetostrikciós.

A gyakorlatban ritkák, egysínű vasúti meghajtóként használják őket, hogy a munkadarabot különböző gépekben táplálják.

A cikkben megadott osztályozást azonban a gyakorlati szempontból választottuk, míg az irodalomban javasolták az elektromos hajtás megosztását a következő kritériumok szerint.

A létrehozott nyomaték sajátosságai szerint:

• hiszterézis;
• magneto.

A következő osztályozási lehetőség a formatervezés és a kialakítás különbségein alapul.

A tengely típusa és elhelyezkedése szerint:

• tengely vízszintes elrendezésével;
• függőleges tengelyelhelyezéssel.

Védje a környezeti hatásoktól:

• magas páratartalom és por ellen védve;
• robbanásveszélyes helyiségekben történő üzemeltetéshez.

Az üzemmód időtartama szerint:

• szakaszos (csörlők, daruk, szelep motorok);
• folyamatos működéshez (szivattyúk, szellőztetés stb.).

Teljesítmény alapján megkülönböztetheti a kis, közepes és nagy teljesítményű autókat is. Ezeket a kapacitásokat azonban nem értelme hozni, mivel valahol körülbelül 6 MW az átlagos teljesítmény, máshol pedig 1 kW körül egy óriási szám.

Lehetetlen minden cikkben részletesen megvizsgálni az összes típust, ezért minden verziót külön-külön megvizsgálunk.Reméljük, hogy a megadott osztályozás röviden segített megérteni, hogy milyen típusú DC és AC motorok vannak, valamint milyen különbségek és alkalmazási jellemzők vannak!

Kapcsolódó anyagok:

• Hogyan lehet váltakozó áramot kapni?
• A feszültségstabilizátorok típusai
• Hogyan készítsünk egy egyszerű elektromos motort saját kezével