Двигатели переменного тока: Двигатели переменного тока, асинхронные двигатели

Содержание

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.

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.

Первые электродвигатели. Переменный ток. Уитстон и Тесла

В прошлом номере мы напомнили предысторию создания электродвигателя: в 1820 г. X. Эрстед и Д. Ф. Араго обнаружили взаимодействие магнитного поля с электрическим током, в 1821 г. Ж. Б. Био и Ф. Савар установили его закономерности, в 1827 А. Ампер разработал теорию электродинамики, в 1831 г. М. Фарадей и Дж. Генри открыли явление электромагнитной индукции — вращение проводника с током вокруг магнита, или магнита вокруг проводника.

В 1833 г. У. Риччи создал прообраз электрического мотора с вращательным, а не возвратно-поступательным, как у парового, принципом. В 1834 г. Б. С. Якоби создал действующий электродвигатель и в 1837 г. испытал его в сложных условиях на Неве. В 1860 г. А. Пачинотти изобрёл двигатель с кольцевым неявнополюсным якорем и практически постоянным вращающим моментом, удобной схемой возбуждения и коллектором почти современного типа.

Все эти агрегаты работали от постоянного тока, использование гальванических батарей делало их неэкономичными, а эффективный генератор придумали много позже.

Тем временем велись исследования переменного тока и попытки создания электромоторов с его применением.

Конструкция такого двигателя должна была быть особой — чтобы предотвратить возникновение вихревых токов, порождённых частым периодичным перемагничиванием его электромагнитов, которые разогревают его и снижают мощность.

Первой реализацией такой конструкции в 1841 году была синхронная модель Чарльза Уитстона. Она состояла из кольцеобразного многополюсного магнита, полярность которого менялась под действием переменного тока, и из звездообразного постоянного электромагнита, который вращался на валу при переключении полярности питающего его постоянного тока с помощью специального коммутатора. При включении через цепь сначала пускался постоянный ток, и мотор начинал работать как двигатель постоянного тока, а после набора скорости, соответствовавшей синхронному ходу, коммутатор уже не переменял направление в роторе, и двигатель работал как синхронный переменного тока.

Система требовала для запуска разгонный двигатель, при перегрузке синхронность хода нарушалась, магниты начинали тормозить вращение вплоть до полной остановки. Поэтому широкого распространения синхронные двигатели не получили.

В основу идеи асинхронного (он же индукционный) двигателя был положен опыт Д.-Ф. Араго (1824 г): в лёгком медном кружке, соосном вращающемуся вокруг вертикали подковообразному магниту, наводятся индукционные токи, образованное ими магнитное поле взаимодействует с магнитом, и кружок так же начинает вращаться.

В 1879 г. У. Бейли сконструировал мотор, в котором два электромагнита с четырьмя крестообразно расположенными полюсами он намагничивал, с разной полярностью, с помощью выключателя. Подвешенный над ними медный кружок вращался без подведения к нему (как ротору) тока, в отличие от двигателей постоянного тока или синхронных переменного.

Понятно, что мощность и КПД такого устройства чрезвычайно малы, а заменивший выключатель коллектор был чрезвычайно сложен.

Но до реализации идеи оставался только шаг. Он был сделан с развитием техники многофазных токов, которая, собственно, и появилась-то благодаря разработке электродвигателей переменного тока.

В 1888 г. итальянский физик Галилео Феррарис и изобретатель из Хорватии, работавший в США, Никола Тесла открыли явление вращающегося электромагнитного поля. Оно создаётся двумя или более неподвижными катушками, расположенными под углом друг к другу, в которых протекают одинаковые по величине, но сдвинутые друг относительно друга по фазе переменные токи. В результате возникает тот же эффект перемены магнитных полюсов (по кругу), которого добился в своем двигателе У. Бейли — но без всяких коммутаторов и скользящих контактов: перемагничиванием управляет сам ток.

На основе этого эффекта Н. Тесла сконструировал двухфазный асинхронный двигатель.

Чтобы получить двухфазный ток из однофазного, Н. Тесла построил генератор, который сразу давал два переменных тока с разностью фаз в четверть периода. В нём между полюсами магнита вращались две взаимно перпендикулярные катушки, и когда витки одной находились под полюсами и в них индуцировался максимальный ток, витки другой находились между полюсами и ЭДС в них была равна нулю — вот вам и сдвиг фаз на 90 . Трёхфазный ток можно получить аналогично, используя три катушки под углом 60 друг к другу.

Двигатель Тесла оказался лучше и надёжней всех существовавших. Обмотка статора была выполнена в виде катушек, насаженных на выступающие полюса, концы их выведены на кольца, расположенные на валу. Ротор — в виде барабана с двумя взаимно перпендикулярными, замкнутыми на себя катушками.

Кстати, Г. Феррарис тоже построил двухфазный двигатель с медным сплошным ротором и сосредоточенной обмоткой на статоре, мощностью в несколько ватт, КПД 50 %. Но сам считал идею неперспективной.

Между тем, уже в 1889 г. Вестингауз Электрик Компани выпустила в продажу первую партию электромоторов Тесла. Это ознаменовало начало новой эры в электротехнике.

А вскоре индукционный двигатель Теслы был значительно переработан и усовершенствован Михаилом Осиповичем Доливо Добровольским — об этом в следующем номере.

Электродвигатели асинхронные переменного тока многополюсные

Электрические двигатели переменного тока выпускаются в двух вариантах. Существуют синхронные и асинхронные модели. Они различаются между собой по одному признаку: у изделий первого типа ротор вращается со скоростью, идентичной скорости изменения поля статора. У изделий второго типа скорость ротора отлична от скорости изменения статорного поля.

В устройствах, работающих от трехфазной сети, присутствует электромагнитная система, входящая в состав статора. Внутри корпуса находятся пластинки с пазами, в которых фиксируются обмотки. Количество фаз варьируется.

Сфера применения многополюсных двигателей

Двигатели взрывозащищенные наиболее часто используются для обеспечения промышленных процессов и стабильной работы разнообразного оборудования. Они просто незаменимы в тех сферах, где нет потребности в повышенных скоростях и изменении скоростного режима. Наибольшая скорость движка – 3 тысячи оборотов за минуту. Это не слишком большой показатель, однако, для большей части технических средств – достаточный.

Регуляция слабая, однако, при необходимости можно снизить степень напряжения, в таком случае скорость уменьшится. Если напряжение будет недостаточно высоким, увеличится отставание скорости работы подвижной части двигателя от скорости магнитного поля. Это может повлечь за собой перегрев, в результате механизм сгорит.

Старания специалистов помогли решить данную проблему. Теперь вопрос, связанный с регуляцией скорости, не стоит столько остро. Двигатели все чаще используют совместно с устройствами, обеспечивающими преобразование частоты. Они могут встраиваться в состав конструкции или использоваться отдельно для подачи напряжения.

На сегодняшний день трехфазные многополюсные двигатели получили широкое распространение. Они активно закупаются для целей народного хозяйства, где используются в качестве дополнения к оборудованию, специализированным станкам, автоматическим агрегатам и так далее. Их популярность объясняется несколькими причинами:

  • лаконичностью конструкции;
  • высокой степенью надежности;
  • малой массой, что обеспечивает возможность легкого перемещения;
  • простотой использования;
  • удобными габаритами.

Оборудование нередко применяется в электроприводах разнообразных станков. Наиболее часто его применяют в качестве дополнения к агрегатам, используемым в сфере обработки металлов, подъемов грузов, переработке древесины. В ткацких станках двигатели просто незаменимы. Это же касается лифтов, насосных установок и даже тех приборов, которые используются в быту ежедневно.
Использование асинхронного двигателя обеспечивает сокращение потребления электрической энергии. Это помогает снизить расходы владельца.

Вентильные электродвигатели

Коллекторные двигатели переменного тока: однофазные и трехфазные коллекторные электродвигатели

Во многих отраслях промышленности для выполнения технологических процессов необходимы коллекторные двигатели переменного тока: однофазные и трехфазные коллекторные электродвигатели. Конструктивно они практически не отличаются от своих «собратьев» постоянного тока. Механизм движка переменного тока состоит из:

  • ротора с петлевой (параллельной) или волновой (симметричной) обмоткой;
  • коллектора, к которому присоединяется обмотка;
  • статора, набранного из стальных электротехнических пластин.

Достоинства и недостатки коллекторных двигателей переменного тока

Агрегаты такого типа успешно решают задачи, зависящие от работы электропривода. Главным их достоинством является возможность плавного регулирования скорости в режиме энергосбережения.

Но они подходят для использования не на каждом производстве из-за:

  • сложности их изготовления;
  • дороговизны;
  • необходимости в трудоемком техническом обслуживании щеточного механизма и коллектора;
  • плохих токовых условий в коммутации якорной цепи.

Однофазные коллекторные электродвигатели

В комплектацию однофазного движка входят три обмотки. Первая размещается на электрических полюсах и выполняет функцию возбуждения. Вторая (компенсационная обмотка) расположена в роторных пазах и компенсирует отрицательное явление реакции якоря. Дополнительная обмотка предназначена для добавочных полюсов и шунтируется с помощью активного сопротивления.

Когда основная обмотка возбуждается, возникают компенсационные токи и магнитное поле, создающие вращающий момент. Его направление совпадает с направлением вращения магнитного поля. Переключая выводы возбуждающей обмотки, можно изменить направление вращающего момента.

Компенсационная обмотка уменьшает сопротивление индукции и потокосцепления якорной обмотки, а также увеличивает коэффициент мощности движка. Благодаря добавочным полюсам повышается качество коммутации. ЭДС вращения компенсирует реактивную и трансформаторную ЭДС. Легкость пуска достигается при взаимной компенсации ЭДС. Смена рабочего режима и отклонение токовых параметров от заданных величин приводят к тяжелому пуску агрегата.

Однофазные двигатели считаются универсальными устройствами, так как они могут подключаться к сети как постоянного, так и переменного тока. Они применяются как исполнительные механизмы в системах автоматики, в бытовой технике и электроинструментах. Самыми распространенными являются модели небольшой мощности (до 150Вт).

Трехфазные коллекторные электродвигатели

Эти агрегаты подключаются к трехфазной сети. У них обмотка возбуждения обладает качествами шунтового двигателя. Ротор движка подает питающее напряжение на механизм. Основную рабочую функцию выполняет роторная обмотка, подключенная к сети переменного напряжения с помощью токосъемных контактных колец. Статорная обмотка, расположенная в роторных пазах вместе с основной, всеми фазами соединяется с коллектором движка. Каждой фазе соответствуют определенные щетки, которые раздвигаются и сдвигаются с помощью подвижных траверс.

Для работы механизма в режиме асинхронного двигателя щетки устанавливаются на одни и те же пластины коллектора. Но, в отличие от асинхронного агрегата, в коллекторном двигателе роль первичной обмотки играет роторная обмотка, а роль вторичной обмотки – статорная. ЭДС в механизме создается за счет раздвижения щеток. ЭДС вызывает в статоре ток, который создает и определяет момент вращения механизма.

Для регулировки скорости в коллекторную цепь вводится отсутствующая мощность. Используя трансформаторную связь между обмотками, мощность статора возвращается в электрическую сеть, создавая эффект, позволяющий регулировать количество оборотов вала в экономном режиме. При раздвижении щеток на определенное расстояние частота вращения соответственно увеличивается или уменьшается.

Если щетки, соответствующие своим фазам, смещаются, ЭДС изменяется по фазе. Это дает возможность регулирования cosφ. Его качество повышается, когда значение скорости меньше синхронной, а щетки смещаются в противоположную направлению движения ротора сторону.

Электродвигатели, работающие от трехфазной сети, чаще всего применяются в полиграфии (на ротационных машинах), текстильной и легкой промышленности (на прядильных станках), металлургии (на металлорежущих станках).

Основной недостаток трехфазных агрегатов – плохие коммутационные условия. Это вызывает трудности при получении трансформаторной ЭДС, поскольку повышенная мощность приводит к увеличению магнитного потока. Поэтому в редких случаях для повышения ЭДС и экономичного регулирования количества оборотов вала в цепь вводится асинхронный электродвигатель.


Код ТН ВЭД 8501529001. Двигатели переменного тока многофазные прочие, номинальной выходной мощностью более 37 квт, но не более 75 квт, для гражданских воздушных судов. Товарная номенклатура внешнеэкономической деятельности ЕАЭС

Технические средства для инвалидов

Двигатели и генераторы электрические.. (НДС):

Постановление 1042 от 30.09.2015 Правительства РФ

 

0% - 27. Специальные средства для обмена информацией,получения и передачи информации для инвалидов с нарушениями зрения, слуха и голосообразования, которые могут быть использованы только для профилактики инвалидности или реабилитации инвалидов

0% - 36. Специальные технические средства для обучения инвалидов и осуществления ими трудовой деятельности, которые могут быть использованы только для профилактики инвалидности или реабилитации инвалидов

0% - 38. Технические средства для развития у инвалидов навыков ориентации в пространстве, самостоятельного передвижения, повседневного самообслуживания, для тренировки речи, письма и общения, умения различать и сравнивать предметы, средства для обучения программированию, информатике, правилам личной безопасности

20% - Прочие

 

Комплектующие для гражданских воздушных судов

Реакторы ядерные; котлы.. (НДС-авиазапчасти):

Федеральный закон 117-ФЗ от 05.08.2000 ГД РФ

 

0% - авиационные двигатели, запасные части и комплектующие изделия, предназначенные для строительства, ремонта и (или) модернизации на территории Российской Федерации гражданских воздушных судов, при условии представления в таможенный орган документа, подтверждающего целевое назначение ввозимого товара

20% - Прочие

23. Электродвигатели переменного тока. К, Т, М

Наименование испытания

Вид испытания

Нормы испытания

23.1. Измерение сопротивления изоляции:

У электродвигателей мощностью более 5 МВт измерения производятся в соответствии с установленными нормами и инструкциями заводов-изготовителей.

Сопротивление изоляции измеряется мегаомметром на напряжение:

500 В - у электродвигателей напряжением до 500 В;

1000 В - у электродвигателей напряжением до 1000 В;

2500 В - у электродвигателей напряжением выше 1000 В.

1) обмоток статора, у электродвигателей на напряжение выше 1000 В или мощностью от 1 МВт до 5 МВт;

Сопротивление изоляции должно быть не ниже значений, приведенных в табл. 28 (приложение 3.1).

2) обмоток статора, у электродвигателей на напряжение до 1000 В;

Сопротивление изоляции обмоток должно быть не менее 1 МОм при температуре 10 - 30 °C, а при температуре 60 °C - 0,5 МОм;

Значения сопротивлений относятся ко всем видам изоляции.

3) коэффициент абсорбции (отношение R60 / R15) обмоток статора электродвигателей напряжением выше 1000 В;

Значение R60/R15 должно быть не ниже 1,3 у электродвигателей с термореактивной изоляцией и не ниже 1,2 у электродвигателей с микалентной компаундированной изоляцией.

Производится мегаомметром на напряжение 2500 В для электродвигателей мощностью от 1 до 5 МВт, а также меньшей мощности для электродвигателей наружной установки с микалентной компаундированной изоляцией.

4) обмоток ротора;

Сопротивление изоляции должно быть не менее 0,2 МОм.

Производится у синхронных электродвигателей и асинхронных электродвигателей с фазным ротором напряжением 3 кВ и выше или мощностью более 1 МВт мегаомметром на напряжение 1000 В (допускается 500 В).

5) термоиндикаторов с соединительными проводами;

Не нормируется.

Производится мегаомметром на напряжение 250 В.

6) подшипников.

Не нормируется.

Производится у электродвигателей напряжением 3 кВ и выше, подшипники которых имеют изоляцию относительно корпуса, производятся относительно фундаментальной плиты при полностью собранных маслопроводах мегаомметром на напряжение 1000 В при ремонтах с выемкой ротора.

23.2. Оценка состояния изоляции обмоток электродвигателей перед включением.

Электродвигатели включаются без сушки, если значения сопротивления изоляции обмоток и коэффициента абсорбции не ниже значений, приведенных в п. 23.1.

23.3. Испытание повышенным напряжением промышленной частоты.

Значение испытательного напряжения принимается по табл. 29 (приложение 3.1).

По решению технического руководителя Потребителя испытание электродвигателей напряжением до 1000 В может не производиться.

23.4. Измерение сопротивления постоянному току:

1) обмоток статора и ротора;

Измеренные значения сопротивлений различных фаз обмоток, приведенные к одинаковой температуре, не должны отличаться друг от друга и от исходных данных более чем на 2%.

Производится у электродвигателей напряжением 3 кВ и выше, сопротивление обмотки ротора измеряется у синхронных двигателей и электродвигателей с фазным ротором.

2) реостатов и пуско-регулировочных резисторов.

Сопротивление не должно отличаться от исходных значений более чем на 10%.

У электродвигателей напряжение 3 кВ и выше производится на всех ответвлениях. У остальных измеряется общее сопротивление реостатов и пусковых резисторов и проверяется целостность отпаек.

23.5. Измерение зазоров между сталью ротора и статора.

У электродвигателей мощностью 1000 кВт и более, у всех электродвигателей ответственных механизмов, а также у электродвигателей с выносными подшипниками скольжения размеры воздушных зазоров в точках, расположенных по окружности ротора и сдвинутых относительно друг друга на угол 90°, или в точках, специально предусмотренных при изготовлении электродвигателя, не должны отличаться более чем на 10% от среднего размера.

Производится, если позволяет конструкция электродвигателя.

23.6. Измерение зазоров в подшипниках скольжения.

Увеличение зазоров в подшипниках скольжения сверх значений, приведенных в табл. 30 (приложение 3.1), указывает на необходимость перезаливки вкладыша.

23.7. Проверка электродвигателя на холостом ходу или с ненагруженным механизмом.

Ток холостого хода не должен отличаться более чем на 10% от значения, указанного в каталоге или в инструкции завода-изготовителя. Продолжительность испытания - 1 час.

Производится у электродвигателей напряжением 3 кВ и выше и мощностью 100 кВт и более.

23.8. Измерение вибрации подшипников электродвигателя.

Вертикальная и поперечная составляющая вибрации, измеренные на подшипниках электродвигателей, сочлененных с механизмами, не должна превышать значений, указанных в заводских инструкциях. При отсутствии таких указаний см. табл. 31 (приложение 3.1).

Производится у электродвигателей напряжением 3 кВ и выше и электродвигателей ответственных механизмов.

23.9. Измерение разбега ротора в осевом направлении.

Не выше 4 мм, если в заводской инструкции не установлена другая норма.

Производится у электродвигателей, имеющих подшипники скольжения, ответственных механизмов или в случае выемки ротора.

23.10. Проверка работы электродвигателя под нагрузкой.

Производится при нагрузке электродвигателя не менее 50% номинальной.

Производится у электродвигателей напряжением выше 1000 В.

23.11. Гидравлические испытания воздухоохладителя.

Производится избыточным давлением 0,2 - 0,25 МПа (2 - 2,5 кгс/см2), если отсутствуют другие указания завода-изготовителя.

Продолжительность испытания - 5 - 10 мин.

23.12. Проверка исправности стержней короткозамкнутого ротора.

Стержни короткозамкнутых электродвигателей должны быть целыми.

Производится у асинхронных электродвигателей мощностью 100 кВт и более.

23.13. Испытание возбудителей.

Производится у синхронных электродвигателей в соответствии с требованиями заводских инструкций.

Что такое двигатель переменного тока и как он работает?

Большинство бытовых приборов, оборудования и инструментов, которые мы используем ежедневно, работают от двигателя переменного тока. Все, что можно подключить, скорее всего, будет работать от двигателя переменного тока. Вот почему двигатели переменного тока можно назвать сердцем многих машин, которые мы используем каждый день. Это источник питания для ряда приложений благодаря своей гибкости, эффективности и бесшумной работе.

Что такое двигатель переменного тока?

Двигатель переменного тока - это электродвигатель, в котором используется явление электромагнитной индукции.Этот электродвигатель приводится в действие «переменным током». Это тип электрического тока, который периодически меняет направление и непрерывно меняет свою величину со временем. Этот ток отличается от постоянного тока, или «постоянного тока», который течет только в одном направлении. Из простого входного электрического сигнала двигатель переменного тока может предложить сравнительно эффективный метод производства механической энергии.

Двигатель переменного тока

обычно состоит из двух основных частей: статора и ротора. Статор остается снаружи, что является неподвижной частью двигателя.Он имеет катушки и питается переменным током для создания вращающегося магнитного поля.

Внутри остается ротор, который является вращающейся частью двигателя. Он создает второе вращающееся магнитное поле, будучи прикрепленным к выходному валу. Магнитное поле ротора могут создаваться постоянными магнитами, реактивным сопротивлением или электрической обмоткой.

Как работает двигатель переменного тока?

Чтобы получить общее представление о том, как именно работает двигатель переменного тока, нам необходимо знать его основные характеристики.Двигатель переменного тока отличается от многих других типов двигателей, особенно от двигателей постоянного тока. Но основной причиной этого является тот факт, что он специально работает на переменном токе.

Переменный ток или заряд - это ток, направление потока которого в цепи меняется на обратное через равные промежутки времени. Это также означает, что напряжение в цепи переменного тока периодически изменяется, в то время как в цепи постоянного тока остается относительно постоянным.

Теперь двигатель переменного тока полагается на устройство, называемое генератором переменного тока, для создания этого переменного направления заряда.Это специализированный тип электрического генератора. Когда электричество проходит через вращающийся вал, в этом генераторе обычно создается ротор, электромагнитное поле или ЭДС. Между тем, статор вращается вокруг себя или внутри набора статических катушек из проволоки. Когда ротор вращается относительно статора, результирующая ЭДС переключает направление или полярность в заданных точках относительно статора.

Это происходит потому, что он создается заряженным ротором, вращающимся на фиксированной оси. В результате переключения полярности периодическое изменение направления тока в двигателе переменного тока происходит через регулярные и предсказуемые интервалы.Все это можно сравнить с поршнем или лопастью, перемещающей воду по системе воздуховодов. Когда поршень перемещает воду внутрь и наружу с постоянной скоростью, он, в свою очередь, толкает воду вперед и назад по трубопроводу.

Хотя двигатель переменного тока имеет простую конструкцию, как и двигатель с магнитным приводом - статор с медной обмоткой и роторный механизм. Но электродвигатель переменного тока - это недорогой и высокоэффективный механизм, который используется во множестве приложений. Где бы ни использовались электроприборы, электродвигатели переменного тока находят свое применение от тяжелой промышленности до бытовых сред, независимо от их типов и категорий.

Также читайте: Типы двигателей переменного тока и их применение

AC Motors - Магазин Электродвигателей AC от Bodine Electric Company

Мотор-редукторы и двигатели переменного тока

Bodine - это недорогое приводное решение, не требующее обслуживания. Линия двигателей переменного тока и мотор-редукторов Bodine включает пять типоразмеров (30R, 34R, 42R и 48R и K2), при этом все стандартные модели разработаны и рассчитаны на продолжительную работу. Обмотки синхронных и несинхронных двигателей доступны для использования с источниками питания 115, 230 и 460 В переменного тока.Поскольку в них нет щеток или пружин, двигатели переменного тока являются отличным выбором для приложений, где не требуется техническое обслуживание и бесшумная работа. Типичные области применения включают промышленную автоматизацию, конвейеры, оборудование для пищевой промышленности, лабораторные или медицинские устройства, а также основные приложения для перекачивания и измерения.

Bodine производит четыре основных типа двигателей переменного тока:

Постоянный разделенный конденсатор (PSC) Редукторным двигателям требуется постоянный рабочий конденсатор для обеспечения пускового момента.Модели Bodine типа «CI» и «YC» предназначены для односкоростных (фиксированных) приложений с использованием однофазного переменного тока. Они рекомендуются для приложений с непрерывным режимом работы или приложений Start-Stop с частотой до 10 запусков в минуту.

Двухфазные мотор-редукторы и двигатели (типы «SI» и «SY») используют вспомогательную обмотку для обеспечения пускового момента, а не конденсатор. Пусковая обмотка будет отключена центробежным переключателем, когда двигатель достигнет 70% своей номинальной рабочей скорости.Эти двигатели в основном используются в приложениях с непрерывным режимом работы, но могут быть найдены приложения с запуском-остановом до шести пусков в час.

Трехфазные мотор-редукторы с фиксированной скоростью (типы «PP» и «YP») и моторы могут использоваться на заводах и в других средах, где доступно 230/460 В переменного тока. Они обеспечивают более высокий пусковой крутящий момент и более высокую эффективность, чем модели с постоянными разделенными конденсаторами, и рекомендуются для применения в непрерывном режиме или для приложений с пусковой остановкой с частотой до 10 пусков в минуту.

Bodine также предлагает полную линейку трехфазных мотор-редукторов переменного тока с инверторным режимом и согласованного инверторного регулятора скорости для регулируемых приложений. Доступны стандартные модели с двойным напряжением (230/460 В переменного тока).

  • Не требует обслуживания
  • Долговечный
  • Высокий пусковой крутящий момент
  • Более высокий КПД, чем однофазные двигатели переменного тока
  • Компактный размер
Двигатели переменного тока

от Nidec Motors Power Широкий спектр продукции

Как крупнейший в мире производитель электродвигателей, Nidec поставляет электродвигатели переменного тока для многих наиболее требовательных промышленных приложений по всему миру.Двигатели Nidecs для бытовых, коммерческих и промышленных предприятий пользуются доверием как рентабельные, энергоэффективные и надежные продукты, которые помогают компаниям продвигать свои процессы вперед. Мы приводим в действие продукты, которые незаменимы в повседневной жизни - от ИТ-коммуникаций до жилого оборудования и промышленного оборудования, используемого в таких приложениях, как:

Nidec гордится тем, что в ней работают одни из самых инновационных и талантливых инженеров в автомобильной промышленности. Наши инженеры преуспевают в создании индивидуальных решений для различных требований двигателей и приводов.Если вам требуется двигатель переменного тока, адаптированный к вашим уникальным спецификациям, вам больше не нужно искать. Мы рады удовлетворить ваши потребности в двигателях, будь то продукт, созданный по индивидуальному заказу, или уже существующий продукт, созданный одним из наших надежных брендов.

Марка HURST

Наша динамичная марка HURST® уже более 65 лет производит качественные прецизионные двигатели, которые высоко ценятся клиентами. Торговая марка HURST разрабатывает электродвигатели переменного тока и другую продукцию, которая обеспечивает инновационные и быстрые решения для различных промышленных приложений.Хотя его корни можно проследить до небольшого семейного инструментального цеха, который впервые открыл свои двери в 1950 году, этот бренд сейчас является жизненно важным компонентом крупнейшего в мире производителя двигателей Nidec. Некоторые из двигателей переменного тока, производимых под нашим брендом Hurst, включают синхронные двигатели с постоянными магнитами, асинхронные двигатели переменного тока и двигатели с линейным приводом с фиксированной скоростью.

Марка LEROY-SOMER

Торговая марка LEROY-SOMER ™ - мировой лидер в производстве промышленных генераторов переменного тока, а также электромеханических и электронных приводных систем.Имея сильное присутствие во всем мире, наша торговая марка LEROY-SOMER предлагает двигатели, мотор-редукторы и приводы с регулируемой скоростью с использованием инновационных технологий, комплексные автомобильные решения и индивидуальные услуги, которые повышают производительность машин и экономят энергию. Под этим брендом мы производим асинхронные двигатели переменного тока, от однофазных до трехфазных и трехфазных двигателей с регулируемой скоростью.

Марка MERKLE-KORFF

Наша торговая марка MERKLE-KORFF ™ началась как пионер в разработке малых двигателей и мотор-редукторов во время своего первого основания в 1911 году.Фактически, торговая марка MERKLE-KORFF создала первый оригинальный малый мотор-редуктор в 1920-х годах, а три десятилетия спустя впервые применила простой мотор-редуктор для автоматов с безалкогольными напитками. Инновационная технология этого бренда продолжает использоваться во множестве продуктов под эгидой Nidec Motor Corporation. Некоторые из двигателей переменного тока, производимых как часть этой марки, включают мотор-редукторы переменного тока с параллельным валом и индивидуальные решения.

Марка США MOTORS

Мы производим первоклассные двигатели переменного тока под нашим U.Марка S. MOTORS® уже более века. Инновационный бренд U.S. MOTORS производит надежные и экономичные двигатели, которые включают в себя определенные цели, дробную мощность, работу в опасных зонах, двигатели NEMA, однофазные двигатели, двигатели с регулируемой скоростью и большие двигатели переменного тока, и это лишь некоторые из них. Наши двигатели переменного тока надежны, когда они вам больше всего нужны, и могут успешно применяться в различных областях применения, таких как коммерческая, промышленная, нефтегазовая, горнодобывающая и водоочистная.


Асинхронные двигатели переменного тока | Как работают электродвигатели переменного тока Асинхронные электродвигатели переменного тока

| Как работают двигатели переменного тока - объясните это Реклама

Вы знаете, как работают электродвигатели? Ответ, наверное, да и нет! Хотя многие из нас узнали, как базовые моторные работы, из простых научных книг и веб-страниц, таких как эта, многие из моторы, которые мы используем каждый день - от заводских машин до электропоезда - вообще-то так не работают. Какие книги рассказывают нам о простых двигателях постоянного тока (DC), которые имеют петля из проволоки, вращающаяся между полюсами постоянного магнита; в реальной жизни, в большинстве двигателей большой мощности используется переменный ток (AC) и работают совершенно по-другому: это то, что мы называем индукцией двигатели, и они очень изобретательно используют вращающееся магнитное поле.Давайте посмотрим поближе!

Фотография: Обычный асинхронный двигатель переменного тока со снятыми корпусом и ротором, на котором показаны медные обмотки катушек, составляющих статор (статическая, неподвижная часть двигателя). Эти катушки предназначены для создания вращающегося магнитного поля, которое вращает ротор (подвижную часть двигателя) в пространстве между ними. Фото Дэвида Парсонса любезно предоставлено Министерством энергетики США / NREL.

Как работает обычный двигатель постоянного тока?

Простые двигатели, которые вы видите в научных книгах, основаны на кусок проволоки, согнутый в прямоугольную петлю, которая подвешена между полюса магнита.(Физики назвали бы это проводник с током сидит в магнитном поле.) Когда вы подключаете такой провод к батарее, через него течет постоянный ток (DC), создавая вокруг него временное магнитное поле. Это временное поле отталкивает исходное поле от постоянного магнита, в результате чего провод перевернуть. Обычно провод останавливался в этой точке, а затем снова переворачивался, но если мы воспользуемся оригинальным вращающимся соединением называется коммутатором, мы можем сделать обратный ток каждый раз, когда проволока переворачивается, а это значит, что проволока будет продолжать вращаться в в том же направлении, пока течет ток.Это суть простого электродвигателя постоянного тока, задуманного в 1820-е годы Майкла Фарадея и превратился в практическое изобретение о десять лет спустя Уильям Стерджен. (Более подробную информацию вы найдете в нашей вводной статье об электродвигателях.)

Иллюстрации: Электродвигатель постоянного тока основан на проволочной петле, вращающейся внутри фиксированного магнитного поля, создаваемого постоянным магнитом. Коммутатор (разрезное кольцо) и щетки (угольные контакты к коммутатору) меняют направление электрического тока каждый раз, когда провод перекручивается, что позволяет ему вращаться в одном направлении.

Прежде чем мы перейдем к двигателям переменного тока, давайте быстро резюмируйте, что здесь происходит. В двигателе постоянного тока магнит (и его магнитное поле) фиксируется на месте и образует внешнюю статическую часть двигатель (статор), а катушка с проводом, несущая электрический ток формирует вращающуюся часть двигателя (ротор). Магнитное поле исходит от статора, который представляет собой постоянный магнит, пока вы подаете электроэнергию на катушку, которая составляет ротор. Взаимодействие между постоянными магнитами поле статора и временное магнитное поле, создаваемое ротором, равно что заставляет мотор крутиться.

Рекламные ссылки

Как работает двигатель переменного тока?

В отличие от игрушек и фонариков, большинство домов, офисов, фабрики и другие здания не питаются от маленьких батареек: на них подается не постоянный ток, а переменный ток (AC), который меняет направление примерно 50 раз в секунду. (с частотой 50 Гц). Если вы хотите запустить двигатель от домашней электросети переменного тока, вместо батареи постоянного тока вам нужна другая конструкция двигателя.

В двигателе переменного тока есть кольцо электромагнитов расположены снаружи (составляя статор), которые предназначены для создания вращающегося магнитного поля.Внутри статора находится цельная металлическая ось, проволочная петля, катушка, беличья клетка из металлических стержней и межсоединений (например, вращающиеся клетки, которым иногда удается развлечь мышей), или другая свободно вращающаяся металлическая деталь, которая может проводить электричество. В отличие от двигателя постоянного тока, где вы посылаете энергию во внутренний ротор, в двигателе переменного тока вы посылаете мощность на внешние катушки, которые составляют статор. Катушки запитываются попарно, последовательно, создает магнитное поле, вращающееся вокруг двигателя.

Фото: Статор создает магнитное поле с помощью туго намотанных катушек из медной проволоки, которые известны как обмотки. Когда электродвигатель изнашивается или перегорает, можно заменить его другим электродвигателем. Иногда проще заменить обмотки двигателя новым проводом - это умелая работа, называемая перемоткой, что и происходит здесь. Фото Сета Скарлетта любезно предоставлено ВМС США.

Как это вращающееся поле заставляет двигатель двигаться? Помните, что ротор, подвешенный внутри магнитное поле, является электрическим проводником.Магнитное поле постоянно меняется (потому что оно вращается), поэтому согласно законам электромагнетизма (если быть точным, закону Фарадея) магнитное поле производит (или индуцирует, если использовать термин Фарадея) 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 производит собственное магнитное поле и, согласно другому закону электромагнетизма (Закон Ленца) пытается остановить то, что его вызывает - вращающееся магнитное поле - также вращаясь.(Вы можете думать о роторе отчаянно пытается «догнать» вращающееся магнитное поле, пытаясь устранить разница в движении между ними.) Электромагнитная индукция - это ключ к тому, почему такой двигатель вращается, и поэтому он называется асинхронным.

Фотография: эффективный асинхронный двигатель переменного тока. Фото Аль-Пуэнте любезно предоставлено NREL.

Как работает асинхронный двигатель переменного тока?

Вот небольшая анимация, чтобы подвести итог и, надеюсь, прояснить все:

  1. Две пары катушек электромагнита, показанные здесь красным и синим цветом, поочередно запитываются источником переменного тока (не показан, но подключаются к выводам справа).Две красные катушки соединены последовательно и запитаны вместе, а две синие катушки катушки подключаются таким же образом. Поскольку это переменный ток, ток в каждой катушке не включается и не выключается внезапно (как предполагает эта анимация), а плавно повышается и падает в форме синусоидальной волны: когда красные катушки наиболее активны, синие катушки полностью неактивны, и наоборот. Другими словами, их токи не совпадают (не совпадают по фазе на 90 °).
  2. Когда катушки находятся под напряжением, магнитное поле, которое они создают между ними, индуцирует электрический ток в роторе.Этот ток создает собственное магнитное поле, которое пытается противодействовать тому, что его вызвало (магнитное поле от внешних катушек). Взаимодействие между двумя полями заставляет ротор вращаться.
  3. Когда магнитное поле чередуется между красной и синей катушками, оно эффективно вращается вокруг двигателя. Вращающееся магнитное поле заставляет ротор вращаться в одном направлении и (теоретически) почти с одинаковой скоростью.

Асинхронные двигатели на практике

Что контролирует скорость двигателя переменного тока?

Фотография: Двигатель с регулируемой частотой.Фото Уоррена Гретца любезно предоставлено NREL.

В синхронных двигателях переменного тока ротор вращается с той же скоростью, что и вращающееся магнитное поле; в асинхронном двигателе ротор всегда вращается с меньшей скоростью, чем поле, что делает его примером так называемого асинхронного двигателя переменного тока. Теоретическая скорость ротора в асинхронном двигателе зависит от частоты источника переменного тока и количества катушек, составляющих статор, и без нагрузки на двигатель приближается к скорости вращающегося магнитного поля.На практике нагрузка на двигатель (независимо от того, чем он управляет) также играет роль, замедляя ротор. Чем больше нагрузка, тем больше «пробуксовка» между скоростью вращающегося магнитного поля и фактической скоростью ротора. Чтобы управлять скоростью двигателя переменного тока (чтобы он работал быстрее или медленнее), вы должны увеличивать или уменьшать частоту источника переменного тока, используя так называемый частотно-регулируемый привод. Поэтому, когда вы регулируете скорость чего-то вроде заводской машины, питаемой от асинхронного двигателя переменного тока, вы на самом деле управляете цепью, которая изменяет частоту тока, приводящего в движение двигатель, вверх или вниз.

Что такое «фаза» двигателя переменного тока?

Нам не обязательно приводить в движение ротор с четырьмя катушками (двумя противоположными парами), как показано здесь. Можно построить асинхронные двигатели с любым другим расположением катушек. Чем больше у вас катушек, тем плавнее будет работать мотор. Количество отдельных электрических токов, возбуждающих катушки независимо, не в шаге, известно как фаза двигателя, поэтому конструкция, показанная выше, представляет собой двухфазный двигатель (с двумя токами, питающими четыре катушки, которые работают не в шаге в двух парах. ).В трехфазном двигателе мы могли бы иметь три катушки, расположенные вокруг статора в виде треугольника, шесть равномерно расположенных катушек (три пары) или даже 12 катушек (три набора по четыре катушки) с одной, двумя или четырьмя катушками. включается и выключается одновременно тремя отдельными противофазными токами.

Анимация: Трехфазный двигатель, питаемый тремя токами (обозначенными красным, зеленым и синие пары катушек), сдвиг по фазе на 120 °.

Преимущества и недостатки асинхронных двигателей

Преимущества

Самым большим преимуществом асинхронных двигателей переменного тока является их простота.У них есть только одна движущаяся часть, ротор, что делает их недорогими, тихими, долговечными и относительно безотказными. ОКРУГ КОЛУМБИЯ двигатели, напротив, имеют коллектор и угольные щетки, которые изнашиваются выходят и нуждаются в замене время от времени. Трение между щетками и Коммутатор также делает двигатели постоянного тока относительно шумными (а иногда даже довольно вонючими).

Иллюстрации: Электродвигатели чрезвычайно эффективны, обычно преобразовывая около 85 процентов поступающей электроэнергии в полезную исходящую механическую работу.Даже в этом случае довольно много энергии теряется в виде тепла внутри обмоток, поэтому двигатели могут сильно нагреваться. Большинство двигателей переменного тока промышленной мощности имеют встроенные системы охлаждения. Внутри корпуса находится вентилятор, прикрепленный к валу ротора (на противоположном конце оси, который приводит в движение любую машину, к которой прикреплен двигатель), показанный здесь красным. Вентилятор всасывает воздух в двигатель, обдувая его внешнюю часть корпуса, минуя теплоотводящие ребра. Если вы когда-нибудь задумывались, почему электродвигатели имеют эти выступы снаружи (как вы можете видеть на верхнем фото на этой странице), причина в том, что они охлаждают двигатель.

Недостатки

Поскольку скорость асинхронного двигателя зависит от частоты переменного тока, приводящего его в действие, он вращается со скоростью постоянная скорость, если вы не используете частотно-регулируемый привод; Скорость двигателей постоянного тока намного легче контролировать, просто повышая или понижая напряжение питания. Хотя асинхронные двигатели относительно просты, они могут быть довольно тяжелыми и громоздкими из-за их катушечной обмотки. В отличие от двигателей постоянного тока, они не могут работать от батарей или любого другого источника постоянного тока (например, солнечных батарей) без использования инвертора (устройства, которое преобразует постоянный ток в переменный).Это потому, что им нужно изменяющееся магнитное поле, чтобы вращать ротор.

Кто изобрел асинхронный двигатель?

Изображение: оригинальный дизайн Николы Теслы для асинхронного двигателя переменного тока. Он работает точно так же, как и на анимации выше, с двумя синими и двумя красными катушками, которые поочередно возбуждаются генератором справа. Это произведение взято из оригинального патента Tesla, депонированного в Бюро по патентам и товарным знакам США, с которым вы можете ознакомиться в приведенных ниже ссылках.

Никола Тесла (1856–1943) был физиком. и плодовитый изобретатель, чей огромный вклад в науку и технику никогда не были полностью признаны. После того, как он приехал в Соединенные Штаты в возрасте 28 лет, он начал работал на известного пионера электротехники Томаса Эдисона. Но двое мужчин поссорились катастрофически и вскоре стали непримиримыми соперниками. Тесла твердо верил что переменный ток (AC) намного превосходил постоянный ток (DC), в то время как Эдисон думал обратное. Со своим партнером Джорджем Westinghouse, Тесла отстаивал AC, в то время как Эдисон был полон решимости управлять миром на DC и придумал всевозможные рекламные трюки, чтобы доказать, что кондиционер слишком опасен для широкого использования (изобретение электрического стула, чтобы доказать, что переменный ток может быть смертельным, и даже ударил током слона Топси с помощью переменного тока, чтобы показать, насколько это было смертельно опасно и жестоко).Битва между этими двумя очень разные взгляды на электроэнергию иногда называют Войной течений.

Несмотря на лучшие (или худшие) усилия Эдисона, Tesla победила, и теперь электричество переменного тока питает большую часть мира. Во многом именно поэтому многие электродвигатели, которые приводить в действие бытовую технику в наших домах, фабриках и офисах переменного тока асинхронные двигатели, работающие от вращающихся магнитных полей, которые Никола Тесла сконструировал в 1880-х годах (его патент, проиллюстрированный здесь, был выдан в мае 1888 года).Итальянский физик по имени Галилео Феррарис независимо друг от друга придумал ту же идею примерно в то же время, но история обошлась с ним еще более жестоко, чем Тесла и его имя теперь почти забыты.

Рекламные ссылки

Узнать больше

На этом сайте

На других сайтах

Книги

Для читателей постарше
Для младших читателей
  • Электричество для молодых людей: забавные и легкие проекты «Сделай сам» Марка де Винка.Maker Media / O'Reilly, 2017. Отличное практическое введение в электричество, включая несколько занятий, связанных с созданием электродвигателей с нуля. Возраст 9–12 лет.
  • Эксперименты с электродвигателем Эда Соби. Enslow, 2011. Это отличное общее введение в электродвигатели с большим количеством более широкого научного и технологического контекста. Однако по очевидным практическим соображениям и соображениям безопасности он ориентирован только на проекты с двигателями постоянного тока и лучше всего подходит для детей в возрасте от 11 до 14 лет.
  • Сила и энергия Криса Вудфорда.Факты в файле, 2004. Одна из моих книг, рассказывающих об усилиях человека по использованию энергии с древних времен до наших дней. Возраст 10+.
  • Никола Тесла: Разработчик электроэнергии Крис Вудфорд, в «Изобретатели и изобретения», том 5. Нью-Йорк: Маршалл Кавендиш, 2008. Краткую биографию Теслы я написал несколько лет назад. На момент написания все это было доступно в Интернете по этой ссылке в Google Книгах. Возраст 9–12 лет.

Патенты

Патенты

предлагают более глубокие технические детали и собственные идеи изобретателя о своей работе.Вот очень небольшая подборка многих патентов США, касающихся асинхронных двигателей.

  • Патент США 381 968: Электромагнитный двигатель Николы Тесла, 1 мая 1888 г. Оригинальный патент на асинхронный двигатель переменного тока.
  • Патент США 2,959,721: Многофазные асинхронные двигатели, Томас Х. Бартон и др., Lancashire Dynamo & Crypto Ltd, 8 ноября 1960 г. Асинхронный двигатель с улучшенным контролем скорости.
  • Патент США 4311932: Жидкостное охлаждение для асинхронных двигателей, Рэймонд Н. Олсон, Sundstrand Corporation, 19 января 1982 г.Эффективный метод жидкостного охлаждения двигателя без чрезмерного сопротивления жидкости вращающимся компонентам.
  • Патент США 5,751,082: Асинхронный двигатель с высоким пусковым моментом, авторство Umesh C. Gupta, Vickers, Inc., 12 мая 1998 г. Современный двигатель с высоким начальным крутящим моментом.

Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие сайты

статей с этого сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США. Копирование или иное использование зарегистрированных работ без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и / или нарушение смежных прав может привести к серьезным гражданским или уголовным санкциям.

Авторские права на текст © Chris Woodford 2012, 2020. Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условиях использования.

Подписывайтесь на нас

Сохранить или поделиться этой страницей

Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее, или расскажите об этом своим друзьям с помощью:

Цитируйте эту страницу

Вудфорд, Крис. (2012/2020) Асинхронные двигатели. Получено с https://www.explainthatstuff.com/induction-motors.html.[Доступ (укажите дату здесь)]

Больше на нашем сайте ...

Чем отличаются двигатели постоянного и переменного тока?

Время чтения: 6 минут

Магнетизм и его эффекты - ключ к пониманию работы двигателя. Магнитный камень, природный минерал, проявляет характеристики стержневого магнита, у которого всегда есть северный и южный полюсы. Я говорю всегда, потому что, если бы вы разрезали стержневой магнит пополам, магнитные области двух новых частей переориентируются в соответствии с соответствующими северным и южным полюсами.Я уверен, что все помнят закон магнитного притяжения: как магнитные полюса отталкиваются друг от друга; в отличие от магнитных полюсов притягиваются друг к другу. Также важно понимать, что Земля генерирует собственное магнитное поле и, по сути, действует как гигантский стержневой магнит, имеющий северный и южный полюсы.

Связь между магнетизмом и электричеством

Первым наблюдателем связи между магнетизмом и электричеством был датский физик Ганс Кристиан Эрстед. Он случайно обнаружил эту взаимосвязь, когда во время публичной лекции заметил, как стрелка компаса двигается, когда ее помещают рядом с проводником с током.Этот простой эксперимент показал, как проводник с током создает магнитное поле . Это был первый зарегистрированный отчет о взаимодействии между магнитным полем и электрическим полем.

Но если электрический ток может создавать магнитное поле, может ли магнитное поле производить электрический ток? Английский физик Майкл Фарадей открыл этот принцип, известный как магнитной индукции . Если стержневой магнит перемещается внутри катушки с проволокой, генерируется электрический ток.Этот закон также помогает понять, как трансформаторы работают с первичной и вторичной обмотками. Правило правой руки дает нам графический способ исследовать взаимодействие между магнетизмом и электричеством. Идея состоит в том, чтобы схватить проводник с током правой рукой и положить большой палец в направлении тока. Остальные пальцы сгибаются в направлении магнитного поля вокруг проводника.

Рис. 1. Это правило иллюстрирует взаимодействие между магнетизмом и электричеством.

Электродвигатель по определению - это устройство, преобразующее электрическую энергию в механическую. Электрический сигнал подается на вход двигателя, и на выходе двигателя создается определенный крутящий момент, связанный с характеристиками двигателя. Если вы думаете о притяжении и отталкивании северного и южного полюсов стержневого магнита, вы на пути к пониманию того, что должно происходить внутри ярма двигателя. Для достижения вращения должно быть некоторое взаимодействие между магнитным потоком, создаваемым электромагнетизмом внутри двигателя.Двигатели постоянного и переменного тока решают эту задачу по-разному.

Двигатели постоянного тока

Машины

постоянного тока могут быть классифицированы как самовозбуждающиеся, отдельно возбужденные, с постоянным магнитом (ПМ) или бесщеточные. Машины с самовозбуждением можно разделить на шунтирующие, последовательные и составные. Составные машины можно разделить на накопительные и дифференциальные. Накопительные и дифференциальные машины можно разделить на длинные шунтирующие и короткие шунтирующие. Как видите, существует множество электрических конфигураций для машины постоянного тока.В этой статье мы остановимся на серийных и шунтирующих двигателях постоянного тока. Обратите внимание, что взаимосвязь возбуждения (неподвижная обмотка) и якоря (вращающаяся обмотка) определяет рабочие характеристики машины.

Параллельный двигатель постоянного тока имеет обмотку возбуждения, параллельную якорю. В параллельной схеме величина падения напряжения на каждом параллельном элементе одинакова, в то время как величина тока через каждую параллельную ветвь является функцией импеданса элемента.Обратите внимание, что в чисто резистивной цепи импеданс будет равен сопротивлению, поскольку в ней нет реактивной составляющей. Параллельные двигатели также называются двигателями с постоянной скоростью, поскольку они обеспечивают относительно стабильные характеристики скорости и крутящего момента под нагрузкой.

В серийном двигателе постоянного тока обмотка возбуждения включена последовательно с якорем. В последовательной цепи величина тока одинакова для всех последовательных элементов, в то время как величина падения напряжения на каждом последовательном элементе является функцией импеданса элемента.Серийные двигатели могут развивать очень высокий пусковой крутящий момент и обеспечивать отличные характеристики крутящего момента под нагрузкой. Недостаток - регулировка скорости; поэтому серийный двигатель никогда не рекомендуется эксплуатировать без механической нагрузки.

Терминология постоянного тока

Рис. 2. Принципиальные схемы для последовательного и параллельного двигателя постоянного тока и для двигателя переменного тока с разделенной фазой.

Общие термины, которые вы услышите при обсуждении двигателей постоянного тока, включают: коммутаторы, щетки, противодействующую электродвижущую силу (ЭДС), крутящий момент, регулирование скорости и характеристические кривые скорость-крутящий момент.Коммутатор - это механическое устройство, и при правильном использовании в двигателе он направляет ток к якорю. Напротив, когда коммутатор используется в приложении генератора, он действует как выпрямитель, преобразуя генерируемое переменное напряжение машины в постоянное напряжение. Щетки , которые обычно изготавливаются из углерода, используются для перехода от неподвижного элемента к вращающемуся. Электродвижущая сила - это «разность потенциалов, которая существует между двумя разнородными электродами, погруженными в один и тот же электролит или иным образом соединенными ионными проводниками.«Термины ЭДС и напряжение часто используются как взаимозаменяемые. Помните закон магнитной индукции Фарадея, согласно которому магнитное поле может генерировать электрический ток? Как выясняется в случае двигателя постоянного тока, когда якорь вращается через магнитное поле, создается индуцированное напряжение, противоположное по полярности приложенному напряжению, и это называется счетчиком ЭДС.

Крутящий момент - это сила вращения, которая, в простейшем виде, представляет собой алгебраическое произведение силы, умноженной на расстояние.Любой, кто работал с распределительным устройством или шинопроводом, знаком с динамометрическим ключом. Регулировка скорости - это мера того, как уменьшается скорость двигателя постоянного тока по мере увеличения механической нагрузки. Это функция сопротивления якоря. Характеристические кривые "скорость-крутящий момент" - это графики, которые показывают соотношение между скоростью в процентах от номинальной скорости и крутящим моментом нагрузки в процентах от полного номинального значения. Эти термины очень полезны, поскольку они иллюстрируют, как приложенная механическая нагрузка повлияет на скорость и крутящий момент последовательных, параллельных или составных машин постоянного тока.

Таблица 1. Уравнения мощности для постоянного, однофазного и трехфазного переменного тока. Он также включает графическое средство, называемое треугольником мощности, которое использует тригонометрические обозначения для помощи при анализе коэффициента мощности. Наконец, включены некоторые практические уравнения для расчета мощности, крутящего момента и эффективности.

Двигатели переменного тока

Машины

переменного тока можно разделить на индукционные, с фазным ротором и синхронные. Асинхронные двигатели можно разделить на трехфазные и однофазные.Трехфазные асинхронные двигатели можно разделить на треугольные и звездообразные. Однофазные двигатели могут быть дополнительно классифицированы как двухфазные, с конденсаторным запуском, с конденсаторным запуском / с конденсаторным запуском, с экранированными полюсами, с отталкивающим запуском и универсальные. Опять же, как вы можете видеть, существует несколько разновидностей двигателей переменного тока, и я попытался перечислить наиболее популярные в отрасли типы. Опять же, для целей этой статьи мы остановимся на обзоре асинхронного двигателя.

Асинхронный двигатель обычно называют асинхронным двигателем с короткозамкнутым ротором.Это связано с тем, что ротор сконструирован по типу беличьей клетки. Асинхронный двигатель имеет ротор (вращающуюся часть) и статор (неподвижную часть) внутри корпуса двигателя. Когда сигнал переменного тока подается на обмотку статора, создается вращающееся магнитное поле. Это вращающееся магнитное поле, в свою очередь, индуцирует сигнал в роторе, который также генерирует вращающееся магнитное поле. Взаимодействие этих вращающихся магнитных полей вызывает вращение. Это важный принцип, о котором следует помнить; потому что в случае двигателя постоянного тока магнитное поле не изменяется во времени из-за приложенного сигнала.

Терминология переменного тока

Общие термины, которые вы услышите при обсуждении двигателей переменного тока: частота, синхронная скорость и скольжение. Форма волны переменного тока изменяется во времени или колеблется. Это означает, что его амплитуда начинается с нуля, увеличивается до некоторого максимального значения, возвращается к нулю, падает до некоторого минимального значения, а затем возвращается к нулю. Количество раз, которое это происходит в единицу времени, обозначается как частота . В Соединенных Штатах наша частота составляет 60 Гц или 60 циклов в секунду. Синхронная скорость относится к скорости вращающегося магнитного поля и является функцией приложенной частоты и количества полюсов статора в машине. Скольжение - это мера разницы между синхронной скоростью вращения поля статора и вращением поля ротора. Обратите внимание, что вращение поля ротора всегда медленнее, чем вращение поля статора.

Двигатели переменного тока и мотор-редукторы

Двигатели

переменного тока и мотор-редукторы включают однофазные двигатели, используемые с однофазным источником питания переменного тока, и трехфазные двигатели, используемые с трехфазным источником питания переменного тока. Однофазный двигатель может работать, просто подключив его к однофазному источнику питания через поставляемый конденсатор.Трехфазный двигатель не требует конденсатора. Все, что вам нужно, это подключить двигатель напрямую к трехфазному источнику переменного тока.

Oriental Motor предлагает широкий ассортимент двигателей переменного тока и мотор-редукторов

  • Доступны асинхронные двигатели с постоянной скоростью или с регулировкой скорости
  • Однофазные или трехфазные типы
  • Опции редуктора и электромагнитного тормоза

Подробнее ...

Двигатели переменного тока с постоянной скоростью и мотор-редукторы

Двигатели переменного тока и мотор-редукторы включают однофазные двигатели, используемые с однофазным источником питания переменного тока, и трехфазные двигатели, используемые с трехфазным источником питания переменного тока.Однофазный двигатель может работать, просто подключив его к однофазному источнику питания через поставляемый конденсатор. Трехфазный двигатель не требует конденсатора. Все, что вам нужно, это подключить двигатель напрямую к трехфазному источнику переменного тока.

  • 1 Вт (1/750 л.с.) до 3 л.с.
  • Параллельный вал, прямоугольный цельный и полый вал или круглый вал (без шестерни)
  • Однофазное или трехфазное напряжение переменного тока

Двигатели переменного тока с регулировкой скорости и мотор-редукторы

Двигатели с регулировкой скорости переменного тока и мотор-редукторы позволяют изменять скорость двигателя.Путем комбинирования двигателя переменного тока со специальной схемой управления можно изменять скорость. Доступен широкий ассортимент двигателей переменного тока и мотор-редукторов, которые можно легко использовать для управления скоростью.

  • 6 Вт (1/125 л.с.) до 3 л.с.
  • Замкнутый контур или инвертор / ЧРП
  • Однофазное или трехфазное напряжение переменного тока


Редукторы скорости NEMA C-Face

Шестерни в этих редукторах NEMA C-Face отличаются высокой прочностью, не требуют технического обслуживания и могут быть установлены в любом направлении благодаря конструкции с кольцевым уплотнением с проскальзыванием.Доступны варианты с низким и высоким передаточным числом, с фланцевым креплением или на лапах, под прямым углом или с полым валом под прямым углом. Подходит для двигателей переменного тока NEMA C-Face, бесщеточных двигателей постоянного тока и щеточных двигателей постоянного тока.

  • Для двигателей от 1/2 до 3 л.с.
  • Входные фланцы NEMA 56C, 140TC и 180TC
  • Редукторы скорости рядного винтового редуктора
  • Угловой редуктор с гипоидным редуктором

Характеристики и типы мотор-редукторов переменного тока

Двигатели с постоянной скоростью бывают различных типов, как показано ниже.Выбирайте из широкого ассортимента продукции в зависимости от области применения, требуемых функций, мощности и т. Д.

Частота источника питания определяет скорость

Базовая скорость (синхронная скорость) стандартного двигателя переменного тока определяется частотой источника питания и количеством полюсов. Многие из наших стандартных двигателей переменного тока имеют четыре полюса, поэтому их синхронная скорость следующая:

  • 50 Гц: 1500 об / мин
  • 60 Гц: 1800 об / мин

Фактическая скорость зависит от момента нагрузки.

У наших двигателей скорость примерно находится в следующих диапазонах при крутящем моменте нагрузки, эквивалентном номинальному крутящему моменту:

  • 50 Гц: от 1200 до 1300 об / мин
  • 60 Гц: от 1450 до 1600 об / мин

Номинальная скорость наших стандартных двигателей переменного тока установлена ​​в указанных выше диапазонах и указана в технических характеристиках каждого двигателя. Для более точного расчета скорости машины используйте номинальную скорость в качестве справочной.

Частота источника питания варьируется от региона к региону.В случае использования автоматизированного оборудования в разных регионах измените передаточное число редуктора или примите соответствующие меры для получения желаемой скорости.

Асинхронные двигатели

Эти двигатели могут легко работать от источника переменного тока. Доступны однофазные и трехфазные двигатели.

Реверсивные двигатели

Эти однофазные двигатели переменного тока, генерирующие больший пусковой момент и оснащенные встроенным фрикционным тормозом, позволяют мгновенно переключать направление вращения.


Тип электромагнитного тормоза (асинхронный или реверсивный двигатель)

В этих двигателях переменного тока используется электромагнитный тормоз, активируемый при отключении питания, который удерживает нагрузку в нужном положении при отключении питания.

Промывочные двигатели

Мотор-редукторы переменного тока с отличной водонепроницаемой и пыленепроницаемой структурой. Эти двигатели переменного тока соответствуют стандарту IEC IP67 или IP65.


Моментные двигатели

Специальный ротор используется для обеспечения большого пускового момента и наклонных характеристик (крутящий момент максимален при нулевой скорости и постепенно уменьшается с увеличением скорости).Крутящий момент можно изменить, изменив приложенное напряжение.

Низкоскоростные синхронные двигатели

Использует тот же статор и ротор, что и в шаговых двигателях. Двигатель обеспечивает превосходные характеристики пуска, останова и реверса, а также синхронную работу.


Двигатели переменного тока с регулировкой скорости

В двигателях

с регулировкой скорости переменного тока используется система управления с обратной связью от встроенного тахогенератора.

Типы электродвигателей переменного тока - Руководство по покупке Thomas

«Переменный ток» в электродвигателях переменного тока означает «переменный ток». Эти электродвигатели питаются от переменного тока. Двигатель переменного тока обычно состоит из двух основных частей: внешнего статора с катушками, через которые проходит переменный ток, создающего вращающееся магнитное поле, и внутреннего ротора, который прикреплен к выходному валу и создает второе вращающееся магнитное поле. Магнитное поле ротора может быть создано постоянными магнитами, реактивным сопротивлением или электрическими обмотками постоянного или переменного тока.В этой статье рассматриваются два наиболее распространенных типа двигателей переменного тока: асинхронные и синхронные.

Асинхронные двигатели

Асинхронные двигатели, также известные как асинхронные двигатели, используют электромагнитную индукцию из магнитного поля статора для создания электрического тока в роторе для создания крутящего момента. Эти электродвигатели не работают с синхронной скоростью с током, отсюда и их название. Они используют явление электромагнитной индукции для преобразования электроэнергии в механическую.Роторы асинхронных двигателей являются наиболее распространенным типом двигателей переменного тока и используются в различных типах насосов, компрессоров и других машин.

Однофазные двигатели

Однофазные двигатели имеют один статор. У них нет уникального вращающегося магнитного поля, которое есть у многофазных или многофазных двигателей. Обмотка статора создает поле, которое не вращается, а пульсирует. Когда ротор находится в состоянии покоя, расширяющееся и сжимающееся поле статора создает токи в роторе. Токи создают поле ротора, противоположное полярности поля статора.Противоположная полярность прилагает вращающее усилие к верхней и нижней частям ротора. Поскольку эта сила проходит через центр ротора, она остается равной в каждом направлении, в результате чего ротор остается неподвижным. Если ротор начинает вращаться, он продолжает вращаться в том направлении, в котором он был запущен, поскольку импульс ротора помогает вращающей силе в этом направлении. Однофазные двигатели используются в устройствах с низким энергопотреблением, таких как бытовые приборы, такие как потолочные вентиляторы, миксеры-измельчители и переносные электроинструменты.

Многофазные двигатели

Многофазные двигатели могут быть двух- или трехфазными. Они похожи на однофазные асинхронные двигатели в работе, но как однофазные, так и многофазные двигатели работают с вращающимися магнитными полями. Их вращающиеся магнитные поля создаются двух- или трехфазным током, который протекает через две или более группы катушек. Вращающиеся магнитные поля создают крутящий момент. Многофазные двигатели используются в приложениях, требующих высокой мощности, таких как силовые приводы для компрессоров, гидравлических насосов, компрессоров для кондиционирования воздуха и ирригационных насосов.

Синхронные двигатели

Синхронные двигатели работают со скоростью, синхронизированной с частотой питающего тока. Это означает, что в установившемся режиме двигателя вращение вала синхронизируется с частотой питающего тока. Период вращения вала равен количеству циклов переменного тока. Синхронные двигатели имеют статоры с многофазными электромагнитами переменного тока на них. Эти электромагниты создают магнитное поле, которое вращает во времени линейный ток. Ротор с постоянными магнитами или электромагнитами вращается синхронно с полем статора с той же скоростью, создавая второе синхронизированное вращающееся магнитное поле двигателя переменного тока.

Электродвигатели сопротивления

Ротор реактивных двигателей

состоит из цельной стальной отливки с выступающими зубчатыми полюсами. Их процесс запуска аналогичен асинхронному двигателю, но затем он работает как синхронный двигатель. Обычно у них меньше роторов, чем полюсов статора, что сводит к минимуму пульсации крутящего момента и предотвращает полное выравнивание полюсов, потому что это положение не может генерировать крутящий момент. У реактивных двигателей есть диапазон номинальной мощности от нескольких ватт до примерно 22 кВт.

Гистерезисные двигатели

Двигатели с гистерезисом

имеют ротор, состоящий из кольца из полупостоянного магнитного материала, такого как высокоуглеродистая сталь.Гистерезис, то есть то, как магнитный поток ротора отстает от внешней силы намагничивания, и вихревой ток двигателя создают крутящий момент двигателя. Эти двигатели обладают хорошим пусковым моментом и работают очень тихо. Однако их эффективность невысока, и они ограничиваются небольшими номинальными мощностями. Применения включали приводы ленточных магнитофонов, кинокамеры и записывающие устройства.

Сводка

В этой статье представлено понимание различных типов двигателей переменного тока.Для получения дополнительной информации о сопутствующих продуктах обратитесь к другим нашим руководствам или посетите платформу Thomas Supplier Discovery Platform, чтобы найти потенциальные источники поставок или просмотреть подробную информацию о конкретных продуктах.

Прочие изделия из двигателей

Прочие "виды" статей

Больше от Machinery, Tools & Supplies

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *