ИЗ ЧЕГО СОСТОИТ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ
Рассмотрим, как сделан электрический двигатель — устройство, составляющие, принцип работы.
Введение: что такое электромотор
Электродвигатель — это агрегат, способный преобразовать электроэнергию в механику, и тем самым приводить в движение системы и оборудование. К примеру, асинхронные трехфазные электродвигатели используются в промышленности. Агрегат выполняет функцию привода, обеспечивая вращение шестерен и валов, которые в свою очередь приводят в движение конвейерные ленты, вращают вентиляторы, подают материалы в дробилки или перекачивают жидкости в насосах.
В этой статье мы рассмотрим, из чего состоит электродвигатель и как он работает. В нашем блоге вы найдете много полезных материалов. Подробно и доступно мы объясняем что такое редуктор, электромотор, частотный преобразователь и другие электрические машины, как их использовать, подключать и обслуживать.
Также приглашаем перейти в каталог, ознакомиться с ассортиментом, ценами на частотные преобразователи, редукторы всех типов, однофазные и трехфазные электромоторы и комплектующие. На сайте есть подробные описания, параметры приборов, информация о доставке, оплате и т.д.
Главное про электродвигатель: из чего состоит и как работает
Он состоит из ряда деталей, каждый из которых имеет определённое назначение и критическую роль в его работе. К ним относятся:
- Статор — статичный элемент с токопроводящими элементами, создающими магнитное поле при подаче напряжения. Это основа всей конструкции.
- Ротор — внутренняя вращающаяся часть, которая захватывает магнитные линии поля.
- Корпус. Обеспечивает защиту и поддержку всей системы.
- Валы и подшипники передают вращение и уменьшают трение.
- Обмотки. Изготавливаются из меди и служат для генерации магнитных полей, создавая необходимое взаимодействие для работы мотора.
- Магнитопровод. Направляет магнитные линии потока, увеличивая общую эффективность устройства.
- Крепежные элементы. Гарантируют стабильность конструкции.
Подробнее основные составляющие электродвигателя мы еще рассмотрим ниже в статье. Пока разберемся в принципе работы.
Электромотор работает, превращая электричество в движение. Когда мы подключаем его к источнику тока, вокруг проводов, которые находятся внутри мотора, появляется магнитное поле. Это магнитное поле "притягивает" ротор, который начинает вращаться. Чем сильнее это магнитное поле и чем выше напряжение, тем больше мощность, которую может развить электромотор.
Добавим, что электромашины различаются, в частности, количеством подключаемых фаз тока.
Однофазные имеют лишь одну обмотку на статоре, поэтому для запуска им необходим дополнительный элемент, такой как конденсатор, чтобы создать начальный пусковой момент. Это упрощает конструкцию, но ограничивает мощность и стабильность работы.
Это отличается от того, из чего состоит 3-фазный электродвигатель: у него три обмотки, которые расположены так, что образуют вращающееся магнитное поле без дополнительных деталей. Это дает ему большую мощность, плавное вращение и хорошую устойчивость к нагрузкам.
Основной принцип работы всех видов электрических двигателей остается неизменным. Однако устройство электромотора определяет его особенности в эксплуатации. Предлагаем рассмотреть конструктивные различия между синхронным и асинхронным двигателем, и двигателем постоянного тока.
Асинхронные модели
Работают благодаря созданию вращающегося магнитного поля, которое "тянет" внутреннюю часть электропривода за собой, заставляя её крутиться. Внутренний механизм всегда немного отстает от этого поля, и именно из-за этой особенности двигатель получил своё название. Такой принцип работы позволяет эффективно запускать и поддерживать движение.
Устройство и составляющие электродвигателя асинхронного типа
Внешняя часть, статор, состоит из слоя специальных пластин, уложенных так, чтобы уменьшить потерю энергии. На них намотаны провода, и по этим проводам подается электрический ток, создающий вращающееся поле.
Это поле пронизывает пространство внутри статора, и заставляет внутренний подвижный элемент вращаться. Такая конструкция обеспечивает стабильную и эффективную работу двигателя, позволяя ему передавать вращение на нужные механизмы.
В устройстве эл двигателя такого типа чаще всего используется короткозамкнутый элемент, также известный как «беличья клетка». Это простая и устойчивая к износу конструкция, где медные или алюминиевые проводники замкнуты с обеих сторон кольцами.
Также иногда используется фазный элемент. Это более сложная конструкция, где провода соединяются через кольца и щетки с внешними резисторами. Система позволяет регулировать ток в роторе и управлять пусковым моментом, что актуально для задач, требующих плавного пуска и более точного контроля крутящего момента. Фазные устройства используются там, где нужны мощные приводы с возможностью регулирования пусковых характеристик, например, в тяжелом оборудовании, таком как подъемные краны и большие насосные установки.
К слову, в “Первой редукторной компании” можно купить асинхронный двигатель, выполненный как с короткозамкнутым, так и фазным ротором.
Синхронные двигатели
Называются так, потому что их подвижный элемент вращается с постоянной скоростью, синхронизированной с магнитным полем внутри электропривода. Это делает их крайне точными и надежными в работе, поскольку скорость вращения не меняется, даже если нагрузка возрастает. За счет такой стабильности синхронные машины часто применяют там, где важно сохранять постоянную скорость, например, в станках высокой точности или в генераторах.
Составляющие и устройство электродвигателя синхронного типа
Основные детали здесь те же. Однако их конструкция отличается из-за принципа работы агрегата.
Статор выглядит и работает так же, как и в предыдущем типе мотора.
Подвижный элемент отличается по конструкции. Так, устройство эл.двигателя такого типа может содержать:
- Постоянные магниты, которые дают стабильное магнитное поле. Машины с такой конструкцией компактные и высокоэффективные.
- Обмотки возбуждения. В случае использования обмоток на ротор подается постоянный ток через кольца и щетки, что позволяет ему синхронно следовать за полем статичного элемента.
Коллекторные двигатели (постоянного тока)
Это тип машин, работающих на постоянном токе. В отличие от устройства электродвигателя переменного тока, здесь есть коллекторный узел, который обеспечивает коммутацию тока, необходимую для постоянного вращения подвижной детали.
Преимущества коллекторных моторов заключаются в их способности к точному регулированию скорости и крутящего момента. За счёт коллекторного узла можно изменять направление тока и, следовательно, скорость и направление вращения.
Конструкция и состав эл двигателя коллекторного типа
Базовое устройство у него стандартное, но детали отличаются от агрегатов других типов.
- Статор обычно состоит из постоянного магнита или простого электромагнита, создающего постоянное электромагнитное поле, тогда как в двигателях других видов он содержит сложные токопроводящие узлы для генерации переменного магнитного поля.
- Внутренняя деталь также содержит обмотки, через которые пропускается ток. Отличительной чертой конструкции является коллекторный узел, состоящий из набора медных пластин (коллектора), закрепленных на валу ротора. Щетки из графита или металла касаются коллектора и передают на него ток. Коллекторный узел выполняет функцию коммутации, меняя направление тока во внутренних проводах так, чтобы ротор продолжал вращение в одном направлении.
Двигатель используется в электроинструментах, транспортных средствах, подъёмных устройствах, где часто требуется гибкое управление движением.
Заключительно слово от “ПРК”
Итак, электродвигатель состоит из ключевых элементов — статора, ротора, обмоток и корпуса, каждый из которых определяет его эффективность и надежность. Понимание устройства агрегата помогает выбрать модель, подходящую именно под ваши условия: для стабильных нагрузок подойдет асинхронный двигатель с «беличьей клеткой», а для точного управления скоростью — синхронный или коллекторный. Если нужна дополнительная помощь в выборе агрегата — звоните в ПРК. Мы поможем.