Питание асинхронного двигателя постоянным током: Питание асинхронного двигателя от постоянного тока

Содержание

Питание асинхронного двигателя от постоянного тока



Питание асинхронного двигателя от постоянного тока

Назад

  • Компания
  • О компании
  • Отзывы
  • Карьера
  • Контакты
  • Контакты
  • Назад

  • Города
  • Челябинск
  • Абакан
  • Альметьевск
  • Ангарск
  • Арзамас
  • Армавир
  • Артём
  • Архангельск
  • Асбест
  • Астрахань
  • Ачинск
  • Балаково
  • Барнаул
  • Белгород
  • Бердск
  • Березники
  • Бийск
  • Благовещенск
  • Борисоглебск
  • Братск
  • Брянск
  • Великие Луки
  • Великий Новгород
  • Владивосток
  • Владикавказ
  • Владимир
  • Волгоград
  • Волгодонск
  • Волжский
  • Вологда
  • Воронеж
  • Воскресенск
  • Воткинск
  • Выборг
  • Гатчина
  • Глазов
  • Грозный
  • Димитровград
  • Евпатория
  • Ейск
  • Екатеринбург
  • Елец
  • Ессентуки
  • Златоуст
  • Иваново
  • Ижевск
  • Иркутск
  • Йошкар-Ола
  • Казань
  • Калининград
  • Калуга
  • Каменск-Уральский
  • Каменск-Шахтинский
  • Камышин
  • Канск
  • Кемерово
  • Керчь
  • Киров
  • Кирово-Чепецк
  • Кисловодск
  • Клин
  • Клинцы
  • Ковров
  • Коломна
  • Комсомольск-на-Амуре
  • Королев
  • Кострома
  • Котлас
  • Краснодар
  • Красноярск
  • Кузнецк
  • Курган
  • Курск
  • Кызыл
  • Липецк
  • Магнитогорск
  • Майкоп
  • Махачкала
  • Миасс
  • Минеральные Воды
  • Мичуринск
  • Москва
  • Мурманск
  • Муром
  • Набережные Челны
  • Назрань
  • Нальчик
  • Наро-Фоминск
  • Находка
  • Невинномысск
  • Нефтекамск
  • Нефтеюганск
  • Нижневартовск
  • Нижнекамск
  • Нижний Новгород
  • Нижний Тагил
  • Новокузнецк
  • Новокуйбышевск
  • Новомосковск
  • Новороссийск
  • Новосибирск
  • Новоуральск
  • Новочеркасск
  • Новошахтинск
  • Новый Уренгой
  • Ногинск
  • Норильск
  • Ноябрьск
  • Обнинск
  • Одинцово
  • Октябрьский
  • Омск
  • Орёл
  • Оренбург
  • Орехово-Зуево
  • Орск
  • Пенза
  • Первоуральск
  • Пермь
  • Петрозаводск
  • Петропавловск-Камчатский
  • Подольск
  • Псков
  • Пушкин
  • Пушкино
  • Пятигорск
  • Реутов
  • Россошь
  • Ростов-на-Дону
  • Рубцовск
  • Рыбинск
  • Рязань
  • Салават
  • Самара
  • Санкт-Петербург
  • Саранск
  • Саратов
  • Севастополь
  • Северодвинск
  • Северск
  • Сергиев Посад
  • Серов
  • Серпухов
  • Симферополь
  • Смоленск
  • Соликамск
  • Сосновый Бор
  • Сочи
  • Ставрополь
  • Стерлитамак
  • Ступино
  • Сургут
  • Сызрань
  • Сыктывкар
  • Таганрог
  • Тамбов
  • Тверь
  • Тобольск
  • Тольятти
  • Томск
  • Туапсе
  • Тула
  • Тюмень
  • Улан-Удэ
  • Ульяновск
  • Уссурийск
  • Усть-Илимск
  • Уфа
  • Ухта
  • Хабаровск
  • Ханты-Мансийск
  • Чайковский
  • Чебоксары
  • Череповец
  • Чита
  • Шахты
  • Элиста
  • Энгельс
  • Южно-Сахалинск
  • Юрга
  • Якутск
  • Ярославль
  • Источник

    masterok

    Мастерок.жж.рф

    Хочу все знать

    Как работает двигатель постоянного тока ?

    masterok August 4th, 2013

    Дорогие мои читатели, начинаем разбирать темы августовского стола заказов (боже мой, как быстро летит время!). Сегодняшняя тема может быть мало кого заинтересует, зато если кого заинтересует, так это будет очень в пользу им. Слушаем trudnopisaka: Напишите пожалуйста понятно о устройстве электродвигателей постоянного тока. Можно на примере одного из типов. Ведь с одной стороны принцип работы очень простой, а с другой, если разобрать один из электродвигателей, то там много деталей, назначение которых не очевидно. А на сайтах в начале поисковой выдачи есть только название этих деталей, в лучшем случае. Планирую с детьми собрать простой электродвигатель, чтобы это помогло им в понимании техники и они не боялись ее осваивать.

    Первый этап развития электродвигателя (1821-1832) тесно связан с созданием физических приборов для демонстрации непрерывного преобразования электрической энергии в механическую.

    В 1821 году М. Фарадей, исследуя взаимодействие проводников с током и магнитом, показал, что электрический ток вызывает вращение проводника вокруг магнита или вращение магнита вокруг проводника. Опыт Фарадея подтвердил принципиальную возможность построения электрического двигателя.

    Для второго этапа развития электродвигателей (1833-1860) характерны конструкции с вращательным движением якоря.

    Томас Дэвенпорт — американский кузнец, изобретатель, в 1833 году сконструировал первый роторный электродвигатель постоянного тока, создал приводимую им в движение модель поезда. В 1837 году он получил патент на электромагнитную машину.

    В 1834 году Б. С. Якоби создал первый в мире электрический двигатель постоянного тока, в котором реализовал принцип непосредственного вращения подвижной части двигателя. 13 сентября 1838 г. лодка с 12 пассажирами поплыла по Неве против течения со скоростью около 3 км/ч. Лодка была снабжена колесами с лопастями. Колеса приводились во вращение электрическим двигателем, который получал ток от батареи из 320 гальванических элементов. Так впервые электрический двигатель появился на судне.

    Испытания различных конструкций электродвигателей привели Б. С. Якоби и других исследователей к следующим выводам:

    • расширение применения электродвигателей находится в прямой зависимости от удешевления электрической энергии, т. е. от создания генератора, более экономичного, чем гальванические элементы;
    • электродвигатели должны иметь по возможности малые габариты, большую мощность ибольший коэффициент полезного действия;
    • этап в развитии электродвигателей связан с разработкой конструкций с кольцевым неявнополюсным якорем и практически постоянным вращающим моментом.

    Третий этап развития электродвигателей характеризуется открытием и промышленным использованием принципа самовозбуждения, в связи с чем был окончательно осознан и сформулирован принцип обратимости электрической машины. Питание электродвигателей стало производиться от более дешёвого источника электрической энергии — электромагнитного генератора постоянного тока.

    В 1886 году электродвигатель постоянного тока приобрёл основные черты современной конструкции. В дальнейшем он всё более и более совершенствовался.

    В настоящее время трудно представить себе жизнь человечества без электродвигателя. Он используется в поездах, троллейбусах, трамваях. На заводах и фабриках стоят мощные электрические станки. Электромясорубки, кухонные комбайны, кофемолки, пылесосы — всё это используется в быту и оснащено электродвигателями.

    Подавляющее большинство электрических машин работает по принципу магнитного отталкивания и притяжения. Если между северным и южным полюсами магнита поместить проволоку и пропустить по ней ток, то её вытолкнет наружу. Как это возможно? Дело в том, что проходя по проводнику, ток формирует вокруг себя круговое магнитное поле по всей длине провода. Направление этого поля определяют по правилу буравчика (винта).

    При взаимодействии кругового поля проводника и однородного поля магнита, между полюсами магнитное поле с одной стороны ослабевает, а с другой усиливается. То есть среда становится упругой и результирующая сила выталкивает провод из поля магнита под углом 90 градусов в направлении, определяемом по правилу левой руки (правило правой руки используется для генераторов, а правило левой руки подходит только для двигателей). Эта сила называется «амперовой» и её величина определяется по закону Ампера F=BхIхL, где В – значение магнитной индукции поля; I – ток, циркулирующий в проводнике; L – длина провода.

    Это явление использовали как основной принцип работы первых электродвигателей, этот же принцип используют и поныне. В двигателях постоянного тока малой мощности для создания постоянного магнитного поля применяются постоянные магниты. В электромоторах средней и большой мощности однородное магнитное поле создают с помощью обмотки возбуждения или индуктора.

    Рассмотрим принцип создания механического движения с помощью электричества более подробно. На динамической иллюстрации показан простейший электромотор. В однородном магнитном поле вертикально располагаем проволочную рамку и пропускаем по ней ток. Что происходит? Рамка проворачивается и по инерции двигается какое-то время до достижения горизонтального положения. Это нейтральное положение – мёртвая точка — место, где воздействие поля на проводник с током равно нулю. Чтобы движение продолжилось, нужно добавить ещё хотя бы одну рамку и обеспечить переключение направление тока в рамке в нужный момент. На обучающем видео внизу страницы хорошо виден этот процесс.

    Современный двигатель постоянного тока вместо одной рамки имеет якорь с множеством проводников, уложенных в пазы, а вместо постоянного подковообразного магнита имеет статор с обмоткой возбуждения с двумя и более полясами. На рисунке показан двухполюсный электромотор в разрезе. Принцип его работы следующий. Если по проводам верхней части якоря пропустить ток движущийся «от нас» (отмечено крестиком), а в нижней части — «на нас» (отмечено точкой), то согласно правилу левой руки верхние проводники будут выталкиваться из магнитного поля статора влево, а проводники нижней половины якоря по тому же принципу будут выталкиваться вправо. Поскольку медный провод уложен в пазах якоря, то, вся сила воздействия будет передаваться и на него, и он будет проворачиваться. Дальше видно, что когда проводник с направлением тока «от нас» провернётся вниз и станет против южного полюса создаваемого статором, то он будет выдавливаться в левую сторону, и произойдёт торможение. Чтобы этого не случилось нужно поменять направление тока в проводе на противоположное, как только будет пересечена нейтральная линия. Это делается с помощью коллектора – специального переключателя, коммутирующего обмотку якоря с общей схемой электродвигателя.

    Таким образом, обмотка якоря передаёт вращающий момент на вал электромотора, а тот в свою очередь приводит в движение рабочие механизмы любого оборудования, такого как, например, станок для сетки рабицы. Хотя в этом случае используется асинхронный двигатель переменного тока, основной принцип его работы идентичен принципу действия двигателя постоянного тока – это выталкивание проводника с током из магнитного поля. Только у асинхронного электромотора вращающееся магнитное поле, а у электродвигателя постоянного тока – поле статичное.

    Конструктивно все электрические двигатели постоянного тока состоят из индуктора и якоря, разделенных воздушным зазором.

    Индуктор (статор) электродвигателя постоянного тока служит для создания неподвижного магнитного поля машины и состоит из станины, главных и добавочных полюсов. Станина служит для крепления основных и добавочных полюсов и является элементом магнитной цепи машины. На главных полюсах расположены обмотки возбуждения, предназначенные для создания магнитного поля машины, на добавочных полюсах — специальная обмотка, служащая для улучшения условий коммутации.

    Якорь электродвигателя постоянного тока состоит из магнитной системы, собранной из отдельных листов, рабочей обмотки, уложенной в пазы, и коллектора служащего для подвода к рабочей обмотке постоянноготока.

    Коллектор представляет собой цилиндр, насаженный на вал двигателя и избранный из изолированных друг от друга медных пластин. На коллекторе имеются выступы-петушки, к которым припаяны концы секций обмотки якоря. Съем тока с коллектора осуществляется с помощью щеток, обеспечивающих скользящий контакт с коллектором. Щетки закреплены в щеткодержателях, которые удерживают их в определенном положении и обеспечивают необходимое нажатие щетки на поверхность коллектора. Щетки и щеткодержатели закреплены на траверсе, связанной с корпусомэлектродвигателя.

    Коллекторный движок он очень хорош. Он чертовски легко и гибко регулируется. Можно повышать обороты, понижать, механическая характеристика жесткая, момент он держит на ура. Зависимость прямая. Ну сказка, а не мотор. Если бы не одна ложка дегтя во всей этой вкусняшке — коллектор.

    Это сложный, дорогой и очень ненадежный узел. Он искрит, создает помехи, забивается проводящей пылью от щеток. А при большой нагрузке может полыхнуть, образовав круговой огонь и тогда все, капец движку. Закоротит все дугой наглухо.

    Но что такое коллектор вообще? Нафига он нужен? Выше я говорил, что коллектор это механический инвертор. Его задача переключать напряжение якоря туда сюда, подставляя обмотку под поток.

    Коллектор в электрических машинах выполняет роль выпрямителя переменного тока в постоянный (в генераторах) и роль автоматического переключателя направления тока во вращающихся проводниках якоря (в двигателях).

    Когда магнитное поле пересекается только двумя проводниками, образующими рамку, коллектор будет представлять собой одно кольцо, разрезанное на две части, изолированные одна от другой. В общем случае каждое полукольцо носит название коллекторной пластины.

    Начало и конец рамки присоединяются каждый к своей коллекторной пластине. Щетки располагаются таким образом, чтобы одна из них была всегда соединена с проводником, который будет двигаться у северного полюса, а другая — с проводником, который будет двигаться у южного полюса.

    Рис. 2. Упрощенное изображения коллектора

    Рис. 3. Выпрямление переменного тока с помощью коллектора

    Сообщим рамке вращательное движение в направлении по часовой стрелке. В момент, когда вращающаяся рамка займет положение, изображенное на рис. 3, А, в ее проводниках будет индуктироваться наибольший по величине ток, так как проводники пересекают магнитные силовые линии, двигаясь перпендикулярно к ним.

    Индуктированный ток из проводника В, соединенного с коллекторной пластиной 2, поступит на щетку 4 и, пройдя внешнюю цепь, через щетку 3 возвратится в проводник А. При этом правая щетка будет положительной, а левая отрицательной.

    Дальнейший поворот рамки (положение В) приведет снова к индуктированию тока в обоих проводниках; однако направление тока в проводниках будет противоположно тому, которое они имели в положении А. Так как вместе с проводниками повернутся и коллекторные пластины, то щетка 4 снова будет отдавать электрический ток во внешнюю цепь, а по щетке 3 ток будет возвращаться в рамку.

    Отсюда следует, что, несмотря на изменение направления тока в самих вращающихся проводниках, благодаря переключению, произведенному коллектором, направление тока во внешней цепи не изменилось.

    В следующий момент (положение Г), когда рамка вторично займет положение на нейтральной линии, в проводниках и, следовательно, во внешней цепи тока опять не будет.

    В последующие моменты времени рассмотренный цикл движений будет повторяться в том же порядке. Таким образом, направление индуктированного направление тока во внешней цепи благодаря коллектору все время будет оставаться одним и тем же, а вместе с этим сохранится и полярность щеток.

    Щёточный узел необходим для подвода электроэнергии к катушкам на вращающемся роторе и переключения тока в обмотках ротора. Щётка — неподвижный контакт (обычно графитовый или медно-графитовый). Щётки с большой частотой размыкают и замыкают пластины-контакты коллектора ротора. Как следствие, при работе ДПТ происходят переходные процессы, в обмотках ротора. Эти процессы приводят к искрению на коллекторе, что значительно снижает надёжность ДПТ. Для уменьшения искрения применяются различные способы, основным из которых является установка добавочных полюсов. При больших токах, в роторе ДПТ возникают мощные переходные процессы, в результате чего, искрение может постоянно охватывать все пластины коллектора, независимо от положения щёток. Данное явление называется кольцевым искрением коллектора или «круговой огонь». Кольцевое искрение опасно тем, что одновременно выгорают все пластины коллектора и срок его службы значительно сокращается. Визуально кольцевое искрение проявляется в виде светящегося кольца около коллектора. Эффект кольцевого искрения коллектора не допустим. При проектировании приводов устанавливаются соответствующие ограничения на максимальные моменты (а следовательно и токи в роторе), развиваемые двигателем.Конструкция двигателя может иметь один или несколько щеточно-коллекторных узлов.

    А на дворе то уже 21 век и дешевые и мощные полупроводники сейчас на каждом шагу. Так зачем нам нужен механический инвертор если мы можем сделать его электронным? Правильно, незачем! Так что берем и заменяем коллектор силовыми ключами, а еще добавляем датчики положения ротора, чтобы знать в какой момент переключать обмотки.

    А для пущего удобства выворачиваем двигатель наизнанку — гораздо проще вращать магнит или простенькую обмотку возбуждения, чем якорь со всей этой тряхомудией на борту. В качестве ротора тут выступает либо мощный постоянный магнит, либо обмотка питаемая с контактных колец. Что хоть и смахивает на коллектор, но не в пример надежней его.

    И получаем что? Правильно! Бесщеточный двигатель постоянного тока aka BLDC. Все те же няшные и удобные характеристики ДПТ, но без этого мерзкого коллектора. И не надо путать BLDC с синхронными двигателями. Это совсем разные машины и разным принципом действия и управления, хотя конструктивно они ОЧЕНЬ схожи и тот же синхронник вполне может работать как BLDC, добавить ему только датчиков да систему управления. Но это уже совсем другая история. ВОТ ТУТ можно прочитать про него подробнее.

    Продолжая тему двигателя постоянного тока нужно отметить, что принцип действия электродвигателя основывается на инвертировании постоянного тока в якорной цепи, чтобы не было торможения, и вращение ротора поддерживалось в постоянном ритме. Если изменить направление тока в возбуждающей обмотке статора, то, согласно правилу левой руки, изменится направление вращения ротора. То же самое произойдёт, если мы поменяем местами щёточные контакты, подводящие питание от источника к якорной обмотке. А вот если поменять «+» «-» и там и там, то направление вращения вала не изменится. Поэтому, в принципе, для питания такого мотора можно использовать и переменный ток, т.к. ток в индукторе и якоре будет меняться одновременно. На практике такие устройства используются редко.

    Думаю многие из вас кто баловался с движками могли заметить, что у них есть ярко выраженный пусковой ток, когда мотор на старте может рвануть стрелку амперметра, например, до ампера, а после разгона ток падает до каких-нибудь 200мА.

    Почему это происходит? Это работает противоэдс. Когда двигатель стоит, то ток который через него может пройти зависит только лишь от двух параметров — напряжения питания и сопротивления якорной обмотки. Так что предельный ток который может развить движок и на который следует рассчитывать схему узнать несложно. Достаточно замерить сопротивление обмотки двигателя и поделить на это значение напряжение питания. Просто по закону Ома. Это и будет максимальный ток, пусковой.

    Но по мере разгона начинается забавная вещь, обмотка якоря движется поперек магнитного поля статора и в ней наводится ЭДС, как в генераторе, но направлена она встречно той, что вращает двигатель. И в результате, ток через якорь резко снижается, тем больше, чем выше скорость.

    А если движок дополнительно еще подкручивать по ходу, то противоэдс будет выше питания и движок начнет вкачивать энергию в систему, став генератором.

    Что касается электрической схемы включения двигателя, то их несколько и они показаны на рисунке. При параллельном соединении обмоток, обмотка якоря делается из большого количества витков тонкой проволоки. При таком подключении коммутируемый коллектором ток будет значительно меньше из-за большого сопротивления и пластины не будут сильно искрить и выгорать. Если делать последовательное соединение обмоток индуктора и якоря, то обмотка индуктора делается из провода большего диаметра с меньшим количеством витков, т.к. весь якорный ток устремляется через статорную обмотку. При таких манипуляциях с пропорциональным изменением значений тока и количества витков, намагничивающая сила остаётся постоянной, а качественные характеристики устройства становятся лучше.

    На сегодняшний день двигатели постоянного тока мало используются на производстве. Из недостатков этого типа электрических машин можно отметить быстрый износ щёточно-коллекторного узла. Преимущества – хорошие характеристики запуска, лёгкая регулировка частоты и направления вращения, простота устройства и управления.

    В настоящее время двигатели постоянного тока независимого возбуждения, управляемые тиристорными преобразователями, используются в промышленных электроприводах.’Эти при­воды обеспечивают регулирование скорости в широком диапазо­не. Регулирование скорости вниз от номинальной осуществляется изменением напряжения на якоре, а вверх — ослаблением потока возбуждения. Ограничения, по мощности и скорости обусловлены свойствами используемых двигателей, а не полупроводниковых приборов. Тиристоры могут соединяться последовательно или па­раллельно, если они имеют недостаточно высокий. класс по напря­жению или току. Ток якоря и момент ограничены перегрузочной способностью двигателя по нагреву.

    Принцип работы:

    Сборка двигателя постоянного тока ПО ДЕТАЛЯМ:

    Источник

    Как отличить асинхронный двигатель от двигателя постоянного тока

    Асинхронные двигатели — это двигатели, в процессе работы которых под нагрузкой наблюдается явление скольжения, то есть «отставание» вращения ротора от вращения магнитного поля статора. Другими словами, вращение ротора происходит не синхронно с вращением намагниченности статора, а асинхронно по отношению к этому движению. Вот почему такого рода двигатели называются асинхронными (не синхронными) двигателями.

    В большинстве случаев, произнося словосочетание «асинхронный двигатель», имеют ввиду именно бесколлекторный двигатель переменного тока. Величина скольжения асинхронного двигателя может быть разной в зависимости от нагрузки, а также от параметров питания и способа управления токами обмотки статора.

    Если мы имеем дело с обычным двигателем переменного тока, наподобие АИР712А, то при синхронной частоте вращения магнитного поля в 3000 оборотов в минуту, в условиях номинальной механической нагрузки на валу в 750 ватт, мы будем иметь реальную частоту вращения 2840 оборотов в минуту, а значит величина скольжения составит 0,053.

    Это нормальное явление для асинхронного двигателя. И на справочной табличке мы не увидим круглых цифр оборотов, вроде 3000 или 1500, вместо них там будет указано 2730 или 1325. Вместо 1000 может быть написано например 860, несмотря на то, что магнитное поле во время работы двигателя вращается с частотой 1000 оборотов в минуту, как и должно быть в электрической машине с 3 парами магнитных полюсов, предназначенной для питания переменным током частотой 50 Гц.

    Что касается двигателей постоянного тока, то в большинстве случаев так называют коллекторные двигатели, на скорость вращения ротора у которых влияет не частота тока, а его средняя величина. Датчик скорости может помочь электронной системе управления установить правильную величину тока для получения заданной скорости вращения, однако связь тока и оборотов здесь будет отнюдь не линейной, так как при разной нагрузке токи разной величины дадут очень разные частоты вращения ротора.

    На роторе двигателя постоянного тока может располагаться многосекционная обмотка возбуждения или постоянные магниты. Но сегодня ротор с магнитами характерен скорее для шаговых двигателей, которые тоже относятся к двигателям постоянного тока, однако коллекторно-щеточных узлов не имеют. Как вариант разновидности конструкции мотора постоянного тока — магниты на статоре, а обмотка — на роторе.

    Так или иначе, асинхронный бесколлекторный двигатель имеет мощную рабочую обмотку на статоре, которая в процессе работы разогревается от прохождения по ней рабочего тока, и передает тепло на корпус двигателя. Поэтому и обмотку и корпус двигателя необходимо все время активно охлаждать.

    В связи с этой особенностью, большинство асинхронных двигателей по умолчанию имеют на своих валах крыльчатки вентиляторов, а на корпусах — выступы, вдоль которых вентилятор, как через радиатор, гонит свежий воздух, охлаждая таким образом статор. Поэтому, если перед вами двигатель, на валу которого установлен вентилятор (обычно под крышкой, закрепленной на корпусе двигателя), вдоль корпуса имеются ребра (как на радиаторе), а на шильдике указана конкретная величина оборотов в минуту и величины переменного напряжения 220/380 — пред вами типичный асинхронный двигатель переменного тока.

    В двигателях постоянного тока, с коллекторно-щеточными узлами и с многосекционными многовитковыми обмотками на якарях, выведенными на ламели коллектора, в качестве рабочих обмоток выступают — и обмотка статора, и обмотка ротора (якоря).

    Здесь фактически получается, что рабочая обмотка как-бы разделена на две части: рабочий ток идет и через якорную обмотку, и через статорную обмотку, поэтому проблема нагрева только статора отсутствует, и вентилятор здесь не нужен.

    Для охлаждения достаточно вентиляционных отверстий, через которые можно разглядеть ротор с якорной обмоткой на нем. Поэтому, если перед вами двигатель с коллекторно-щеточным узлом, где коллектор имеет множество ламелей (блестящих пластинок) с выводами от обмоток, и вентилятора словно бы и не предусмотрено — перед вами двигатель постоянного тока.

    Статор двигателя постоянного тока может представлять собой набор постоянных магнитов. Большинство двигателей постоянного тока, рассчитанных на сетевое напряжение, будут легко работать и от переменного тока (пример такого универсального мотора — мотор болгарки).

    Источник

    Какие существуют схемы подключения электродвигателей постоянного тока

    В домашнем хозяйстве редко встретишь мотор, работающий на постоянном токе. Зато они всегда устанавливаются в детских игрушках, которые летают, ездят, шагают и т.д. Всегда они стоят в автомобилях: в различных приводах и вентиляторах. В электротранспорте чаще всего используют тоже их.

    Другими словами, применяются двигатели постоянного тока там, где требуется достаточно широкий диапазон регулирования скорости и точность ее поддержания.

    Электродвигатели постоянного тока

    Электрическая мощность в моторе преобразуется в механическую, заставляющую его вращаться, а часть этой мощности расходуется на нагревание проводника. Конструкция двигателя электрического постоянного тока включает якорь и индуктор, которые разделяют воздушные зазоры. Индуктор, состоящий из добавочных и главных полюсов, и станины, предназначен для создания магнитного поля. Якорь, собранный из отдельных листов, обмотка рабочая и коллектор, благодаря которому постоянный ток подводится к рабочей обмотке, образуют магнитную систему. Коллектор – это насаженный на вал двигателя цилиндр, собранный из изолированных друг от друга медных пластин. К его выступам припаиваются концы обмотки якоря. Ток с коллектора снимается при помощи щеток, закрепленных в определенном положении в щеткодержателях, благодаря чему обеспечивается нужный прижим на поверхность коллектора. Щетки с корпусом двигателя соединяются с помощью траверса.

    Щетки, в процессе работы, скользят по поверхности вращающегося коллектора, переходя от одной его пластины к другой. При этом, в параллельных секциях обмотки якоря происходит изменение тока (когда щетка накоротко замыкает виток). Процесс этот называют коммутацией.

    Под влиянием своего магнитного поля, в замкнутой секции обмотки возникает ЭДС самоиндукции, вызывающая появление дополнительного тока, который на поверхности щеток распределяет неравномерно ток, что приводит к искрению.

    Частота вращения – одна из важнейших его характеристик. Ее регулировать можно тремя способами: изменяя поток возбуждения, изменяя величину подводимого напряжения к двигателю, изменяя сопротивление в якорной цепи.

    Два первых способа встречаются намного чаще третьего, ввиду его неэкономичности. Ток возбуждения регулируется при помощи любого устройства, у которого возможно изменять активное сопротивление (например, реостата). Регулирование при помощи изменения напряжения требует наличие источника постоянного тока: преобразователя или генератора. Такое регулирование применяют во всех промышленных электроприводах.

    Торможение электрического двигателя постоянного тока

    Для торможения электроприводов с ДПТ также есть три варианта: торможение противовключением, динамическое и рекуперативное. Первое происходит за счет изменения полярности тока в обмотке якоря и напряжения. Второе происходит благодаря замыканию накоротко (через резистор) обмотки якоря. Электрический двигатель при этом работает как генератор, преобразуя в электрическую, запасенную им механическую энергию, которая выделяется в виде тепла. Это торможение сопровождается мгновенной остановкой двигателя.

    Последнее происходит, если электрический мотор, включенный в сеть, вращается со скоростью, которая выше скорости холостого хода. ЭДС обмотки двигателя в этом случае, превышает значение напряжении я в сети, что приводит к изменению на противоположное направление тока в обмотке мотора, т.е. двигатель отдает в сеть энергию, переходя в режим генератора. Одновременно возникает тормозной момент на валу.

    Преимущества двигателей постоянного тока

    Сравнивая их с асинхронными моторами, нужно отметить отличные пусковые качества, высокую (до 3000 об/мин) частоту вращения, а также хорошую регулировку. Из недостатков отметить можно? Сложность конструкции, низкую надежность, высокую стоимость и затраты на ремонт и обслуживание.

    Принцип действия ДПТ

    ДПТ, как и любой современный мотор, работает на основе «Правила левой руки», с которым все знакомы еще со школы и закона Фарадея. При подключении тока к нижней обмотке якоря в одном направлении, а к обмотке верхней – в другом, якорь начинает вращаться, а уложенные в его пазах проводники – выталкиваться магнитным полем статора или обмоток корпуса двигателя постоянного тока. Вправо выталкивается нижняя часть, а влево – верхняя. В результате якорь вращается до тех пор, пока его части не поменяются местами. Чтобы добиться непрерывного вращения, необходимо полярность обмотки якоря регулярно менять местами. Как раз этим и занимается коллектор, коммутирующий при вращении обмотки якоря. На коллектор от источника подается напряжение через пару прижимных щеток из графита.

    Принципиальные схемы ДПТ

    Двигатель переменного тока подключается просто, в отличие от ДПТ. Обычно у таких двигателей высокой и средней мощности имеются отдельные выводы в клеммной коробке (от обмотки и якоря). На якорь обычно подается полное напряжение, а на обмотку — ток, регулировать который можно реостатом или напряжением переменным. От величины тока, имеющегося на обмотке возбуждения, прямопропорционально зависят обороты двигателя переменного тока.

    В зависимости от того, какая используется схема подключения электродвигателя постоянного тока, двигатель электрический может быть постоянного тока, разделяют на самовозбуждающиеся и с независимым возбуждением (от отдельного источника).

    Схема для подключения двигателя с возбуждением параллельным

    Она аналогична предыдущей, но не имеет отдельного источника питания.

    Когда требуется большой пусковой ток, применяют двигатели с возбуждением последовательным: в городском электротранспорте (троллейбусах, трамваях, электровозах).

    Токи обоих обмоток в этом случае одинаковы. Недостаток – требуется постоянная нагрузка на вал, поскольку при ее уменьшении на 25%, резко увеличивается частота вращения и происходит отказ двигателя.

    Есть еще моторы, которые крайне редко используются — со смешанным возбуждением. Их схема представлена ниже.

    Электродвигатель постоянного тока с параллельным возбуждением

    Под понятием «возбуждение» понимают создание в электрических машинах магнитного поля, которое необходимо, чтобы заработал двигатель. Схем возбуждения несколько:

    • С независимым возбуждением (питание обмотки происходит от постороннего источника).
    • Электродвигатель постоянного тока с параллельным возбуждением (источник питания обмотки возбуждения и якоря включены параллельно) – шунтовые.
    • С последовательным возбуждением (обе обмотки включены последовательно) – сериесные.
    • Со смешанным возбуждением – компаундные.

    Бесщеточные моторы

    Но, двигатель со щетками, которые быстро изнашиваются и приводят к искрению, не может использоваться там, где необходима высокая надежность, поэтому среди электротранспорта (электровелосипедов, скутеров, мотоциклов и электромобилей) наибольшее применение нашли бесщеточные электродвигатели. Они отличаются высоким КПД, невысокой стоимостью, хорошей удельной емкостью, длительным сроком службы, малыми размерами, бесшумной работой.

    Работа этого двигателя основывается на взаимодействии магнитных полей электромагнита и постоянного. Когда за окном 21 век, а вокруг полно мощных и недорогих проводников, логично заменить механический инвертор цифровым, добавить датчик положения ротора, решающий в какой момент на конкретную катушку необходимо подать напряжение, и получить бесщеточный электродвигатель постоянного тока. В качестве датчика чаще используется датчик Холла.

    Поскольку в этом двигателе удалены щетки, он не нуждается в регулярном обслуживании. Управляется двигатель постоянного тока при помощи блока управления, позволяющего изменять частоту вращения вала мотора, стабилизировать на определенном уровне обороты (независимо от имеющейся на валу нагрузки).

    Состоит блок управления из нескольких узлов:

    • Системы импульсно-фазового управления СИФУ.
    • Регулятора
    • Защиты.

    Источник

    Упрощение схемы подключения многофазного асинхронного двигателя к источнику питания с батарейным питанием или от сети постоянного тока. :: ПВ.РФ Международный промышленный портал


    Схема подключения многофазного аcинхронного двигателя к иcточнику поcтоянного тока

    Автор: Попов Андрей Викторович

    Изобретение отноcитcя к облаcти электротехники и может быть иcпользовано в уcтройcтвах c батарейным питанием или питанием от cети поcтоянного тока. Техничеcким результатом являетcя упрощение схемы подключения асинхронного двигателя к источнику питания. Указанный технический результат достигают тем, что схема подключения многофазного асинхронного двигателя к источнику постоянного тока содержит параллельные резонансные LC-контуры по числу обмоток двигателя. Каждый контур образован конденсатором и первичной обмоткой двухобмоточного дросселя, ко вторичной обмотке которого, индуктивно связанной с первой, подключена соответствующая обмотка, двигателя. Первичные обмотки дросселей контуров последовательно подключены к источнику постоянного тока через управляемый ключ, размыкающий цепь с заданной периодичностью. Каждый резонансный контур с включенной в него обмоткой двигателя настроен на собственную резонансную частоту. Значение резонансной частоты от контура к контуру вдоль цепи изменяется последовательно. 2 ил.

    Уровень техники

    Асинхронный двигатель (АД) относится к электрическим машинам переменного тока. Принцип работы такого двигателя основан на использовании вращающегося магнитного поля, которое образуется в статоре после подключения его обмоток к трехфазной сети переменного тока (основная схема включения АД). Вращающееся магнитное поле статора, пересекая проводники обмотки ротора, индуцирует в них электродвижущую силу (ЭДС), создающую в обмотке ротора ток. Взаимодействие этого тока с вращающимся магнитным полем статора вызывает электромагнитный момент, приводящий ротор во вращение.

    Для создания вращающегося магнитного поля статора необходимо выполнение двух условий, а именно: статорные обмотки должны быть смещены в пространстве друг относительно друга, что обычно обеспечивается конструкцией двигателя, и второе — токи в обмотках должны быть сдвинуты по фазе.

    Известны решения, когда двух- или трехфазную обмотку статора включают в однофазную сеть переменного тока. В этом случае для создания начального (пускового) момента и приведения ротора во вращение используют фазосдвигающий элемент, преимущественно конденсатор, подключаемый к одной из обмоток статора, т.н. пусковой обмотке (например, см. кн. И.И.Алиев. Асинхронные двигатели в трехфазном и однофазном режимах. Изд-во: РадиоСофт, Москва, 2004 г., стр.83-87).

    Для работы от сетей и источников постоянного тока обычно используют электродвигатели постоянного тока. Однако асинхронные двигатели более просты в обслуживании и надежны в эксплуатации, что объясняется отсутствием коллекторно-щеточного механизма, имеющего место в электродвигателях постоянного тока. Упомянутые качества делают привлекательным использование асинхронных двигателей в электроприводах с питанием от сетей постоянного тока.

    Известен электропривод транспортного средства, содержащий асинхронный двигатель, подключенный к источнику постоянного напряжения через преобразователь постоянного напряжения в трехфазное напряжение с регулируемой амплитудой, частотой и изменяемым порядком чередования фаз (см. патент на полезную модель 57990, МПК Н02К 17/34, опубл. 2006.10.27).

    Известна схема подключения трехфазного асинхронного двигателя к источнику постоянного тока через трехфазный мостовой инвертор (см. патент SU 1830178, МПК Н02Р 7/42, опубл. 23.07.93 г.).

    Во всех известных заявителю решениях, в том числе вышеупомянутых, между асинхронным двигателем и источником постоянного тока непременно включается инвертор — преобразователь постоянного тока в m-фазный переменный либо коммутирующее вентильное устройство, поочередно подключающее фазы двигателя к источнику постоянной ЭДС. Однако все упомянутые схемы отличаются сложностью, наличием большого количества коммутирующих элементов, что отрицательно сказывается на надежности его работы.

    В качестве ближайшего аналога для заявляемого решения принята схема включения асинхронного двигателя, примененная в приводе электроподвижного состава с питанием от тяговой сети (см. патент на полезную модель 39763, МПК Н02Р 1/26, опубл. 2004.08.10). Схема содержит источник постоянного тока и соединенный с ним асинхронный двигатель с трехфазной обмоткой статора. Соединение АД с источником питания в упомянутом решении осуществлено через входные фильтры, однофазные инверторы, понижающие трансформаторы, мостовой выпрямитель с LC-фильтром и трехфазный коммутатор напряжения, к которому подключены статорные обмотки асинхронного двигателя. Трехфазный коммутатор напряжения выполнен на базе 6-ти электронных ключей. Недостатком известного решения является сложность схемы подключения, наличие большого числа коммутирующих элементов.

    Раскрытие изобретения

    Задачей заявляемого изобретения является разработка более простой схемы подключения асинхронного двигателя к источнику постоянного тока, использующей минимальное количество коммутирующих элементов.

    Поставленная задача решена тем, что в схеме подключения многофазного асинхронного двигателя к источнику постоянного тока согласно заявляемому изобретению для каждой обмотки статора асинхронного двигателя сформирован параллельный резонансный LC-контур, образованный конденсатором и первичной обмоткой двухобмоточного дросселя, ко вторичной обмотке которого, индуктивно связанной с первой, подключена соответствующая обмотка двигателя, первичные обмотки дросселей контуров последовательно подключены к источнику постоянного тока через управляемый ключ, размыкающий цепь с заданной периодичностью, при этом каждый резонансный контур с включенной в него обмоткой двигателя настроен на собственную резонансную частоту с соблюдением условия последовательного изменения (возрастания или убывания) значения резонансной частоты от контура к контуру.

    В отличие от прототипа и других известных решений, в заявляемом решении предложена принципиально новая схема питания асинхронного двигателя от источника постоянного тока, предполагающая последовательное подключение статорных обмоток двигателя к источнику постоянного тока с использованием одного ключа, размыкающего и замыкающего цепь с заданной периодичностью.

    Для включения каждой обмотки двигателя использован обычный параллельный LC-контур, настроенный на собственную резонансную частоту. Собственная резонансная частота контуров и «разбег частот» между контурами во многом определяются конструктивным исполнением двигателя. Настройка контура на заданную частоту обеспечивается подбором номиналов индуктивности и емкости контура.

    В качестве резонансных индуктивностей в заявляемой схеме использованы первичные обмотки двухобмоточных дросселей, которые обеспечивают накопление энергии с последующей отдачей ее в цепь без каких-либо преобразований. Ко вторичным обмоткам упомянутых дросселей в качестве нагрузки подключены соответствующие обмотки двигателя.

    В замкнутом положении ключа в последовательной цепи через первичные обмотки дросселей протекает постоянный ток, происходит процесс насыщения резонансных индуктивностей и накопление энергии в магнитопроводах дросселей. В момент размыкания цепи на каждой резонансной индуктивности возникает импульс самоиндукции, и они начинают отдавать накопленную энергию через конденсатор. В каждом резонансном контуре возникает колебательный процесс, и в цепи контура начинает протекать переменный ток. Благодаря тому, что каждый контур настроен на индивидуальную резонансную частоту, возникшие в контурах токи изменяются с разной частотой, в результате чего между контурами образуется сдвиг фаз.

    Переменный ток в первичных обмотках дросселей наводит переменный магнитный поток и переменную ЭДС во вторичных обмотках, в результате чего во вторичной цепи каждого контура возникает переменный ток, аналогичный протекающему в первичной обмотке. Через статорные обмотки, подключенные ко вторичным обмоткам дросселей в качестве нагрузки, также начинает протекать сдвинутый по фазе переменный ток. Таким образом, обеспечивается выполнение 2-го условия возникновения вращающегося магнитного поля: пропускание через обмотки асинхронного двигателя переменного тока, сдвинутого по фазе. Первое условие, как упоминалось выше, обеспечивается конструкцией двигателя, т.е. расположением статорных обмоток со смещением в пространстве. Выполнение обоих условий приводит к созданию в статоре асинхронного двигателя вращающегося магнитного поля, возникает вращающий момент, приводящий ротор двигателя во вращение.

    Сдвиг фаз между контурами определяется значениями резонансных частот контуров и разбегом частот между ними. Следует отметить, что сдвиг фаз между токами контуров не имеет постоянной величины и увеличивается с течением времени, что объясняется затухающим характером колебательного процесса в контуре.

    После затухания колебаний ключ замыкает цепь, и в контурах снова происходит накопление энергии. Процесс размыкания цепи и возникновение колебательных процессов повторяется периодически. По сути, в обмотках двигателя создается пульсирующее вращающееся магнитное поле, обеспечивающее раскрутку и вращение ротора.

    Изменением периода времени, когда цепь разомкнута, можно влиять на скорость вращения двигателя.

    Благодаря подключению статорных обмоток ко вторичным обмоткам дросселей практически полностью исключается прохождение через обмотки двигателя постоянной составляющей тока, вызывающей торможение ротора.

    Таким образом, упомянутая выше совокупность существенных признаков заявляемого решения позволяет получить новый положительный технический результат, заключающийся в создании в обмотках асинхронного двигателя пульсирующих, т.е. периодически возникающих после размыкания цепи, переменных токов, сдвинутых по фазе друг относительно друга. Пока цепь замкнута, в последовательной цепи контуров течет постоянный ток, после размыкания цепи накопленная в контурах энергия преобразуется в переменный m-фазный (по числу фаз двигателя) ток.

    Такое решение позволило исключить из схемы питания двигателя инвертор как самостоятельное устройство. В схеме использован всего один ключ на все фазы двигателя, что значительно упрощает схему питания, повышает надежность ее работы.

    В известных решениях с автономными инверторами преобразованный из постоянного переменный m-фазный ток, имеющий фиксированный (неизменный) сдвиг между фазами, постоянно подается на обмотки двигателя. В заявляемом решении переменный ток проходит через обмотки двигателя периодически (импульсами) в период времени, когда цепь разомкнута, причем сдвиг между фазами — величина непостоянная.

    В отличие от вентильного подключения, основанного на поочередном подключении обмоток асинхронного двигателя к питающей сети, в заявляемом решении подключение и отключение всех обмоток двигателя от сети питания осуществляется одновременно.

    Предлагаемая схема подключения асинхронного двигателя к источнику постоянного тока может быть применена к любому многофазному двигателю: двух-, трех-, четырехфазному и т.д. Причем схема обеспечивает преобразование постоянного тока в переменный m-фазный, т.е. разделение тока происходит на столько фаз, сколько фаз имеет конкретный двигатель.

    Краткое описание чертежей

    Заявляемое решение поясняется чертежами, где

    на фиг.1 изображена схема устройства, общий вид;

    на фиг.2 показаны временные графические зависимости тока на фазах двигателя.

    Осуществление изобретения

    Схема была реализована для подключения стандартного асинхронного двигателя, заводского изготовления, с 3-фазной статорной обмоткой LA LB LC.

    Схема подключения АД, представленная на фиг.1, содержит последовательную цепь из m (по числу обмоток двигателя, в конкретном примере — трех) резонансных параллельных контуров, каждый из которых образован конденсатором С и первичной обмоткой дросселя D, ко вторичной обмотке которого подключена соответствующая обмотка двигателя. Первичные обмотки (L1, L2, L3) дросселей последовательно подключены к источнику постоянного тока через управляемый ключ К. Ключ может быть реализован на базе транзистора, коммутируемого блоком управления. В простейшем случае в качестве такого блока можно использовать независимый генератор частоты.

    Каждый резонансный LC-контур настроен на свою частоту, определяемую параметрами емкости и индуктивности контура по формуле: =1/LC.

    Значения резонансных частот последовательно изменяются от контура к контуру вдоль цепи: A>B>C либо в обратном порядке: ABC. Направление изменения значений частот определяет направление вращения двигателя. Вращение двигателя осуществляется в направлении убывания частоты.

    Схема работает следующим образом.

    Ключ К замкнут. Под действием ЭДС источника в последовательно включенных индуктивностях контуров ток нарастает до определенного значения. Происходит процесс насыщения резонансных дросселей. До момента насыщения практически все питающее напряжение приложено к обмоткам. В момент насыщения происходит скачкообразный скачок (падение) напряжения, который может быть использован в качестве управляющего сигнала на размыкание цепи.

    Ключ размыкают, при этом индуктивные выбросы тока резонансных дросселей L1, L2, и L3 приводят к возникновению в резонансных LC-контурах колебательных процессов.

    Благодаря настройке контуров на разные частоты колебательный процесс в каждом контуре имеет собственную частоту, в результате чего токи изменяются с разной скоростью, что ведет к образованию между ними сдвига фаз.

    Во вторых обмотках дросселей, индуктивно связанных с первыми, также наводятся переменные токи, и через обмотки статора LA, LB, и LC начинает протекать сдвинутый по фазе переменный ток.

    Сдвиг фаз токов в обмотках статора, возникающий после размыкания цепи (момент T1), иллюстрирован на временной зависимости фиг.2. Ток i1 — соответствует току, протекающему через фазу А, токи i2 и i3 соответствуют фазам В и С соответственно.

    В статорных обмотках АД возникает вращающееся магнитное поле, индуцирующее в обмотке ротора ЭДС и обеспечивающее возникновение электромагнитного момента, приводящего ротор во вращение.

    После затухания в контурах колебательных процессов электронный ключ К замыкает цепь. На графике этому моменту соответствует время Т2. Процесс накопления энергии повторяется.

    Созданное в обмотках двигателя пульсирующее вращающееся магнитное поле обеспечивает вращение двигателя. Испытанный образец в течение нескольких секунд вышел на номинальную частоту вращения. Предлагаемое схемное решение отличается простотой реализации и экономичностью.

    На базе предлагаемой схемы возможно изготовление электропривода вращательного и поступательного перемещения.

    Питание — двигатель — постоянный ток

    Питание — двигатель — постоянный ток

    Cтраница 4

    Машины постоянного тока выпускаются в качестве генераторов и двигателей. Генераторы применяют для зарядки аккумуляторов, ванн для гальванических покрытий, сварки на постоянном токе и других целей, а также для питания двигателей постоянного тока. Ценным свойством двигателей постоянного тока является плавная регулировка скорости вращения в широких пределах. Поэтому их применяют в механизмах металлургического производства и для электрической тяги в вагонах трамвая, метро и электрических железных дорог. Машины постоянного тока являются самыми сложными по устройству и поэтому их стараются, где это возможно, заменять выпрямителями переменного тока и асинхронными двигателями.  [46]

    Машины постоянного тока используются в качестве генераторов и двигателей. Генераторы постоянного тока применяют в качестве возбудителей синхронных машин, как сварочные генераторы, генераторы для питания гальванических ванн, для зарядки аккумуляторов, питания двигателей постоянного тока. Из многих отраслей, где требуется постоянный ток, генераторы вытеснены ртутными и сухими выпрямителями тока.  [48]

    Машины постоянного тока используют в качестве генераторов и двигателей. Генераторы постоянного тока применяют в качестве возбудителей синхронных машин, как сварочные генераторы, генераторы для питания гальванических ванн, для зарядки аккумуляторов, питания двигателей постоянного тока. Из многих отраслей, где требуется постоянный ток, генераторы вытеснены ртутными и сухими выпрямителями тока. Двигатели постоянного тока применяют в электрической тяге, подъемно-крановых установках, металлургической промышленности и в других областях техники, где требуется плавная регулировка скорости вращения в широких пределах.  [49]

    Конструкция двигателей постоянного тока сложнее и стоимость их выше, чем асинхронных двигателей, однако благодаря указанным свойствам удельный вес их в общем выпуске электрических машин не снижается, а наоборот, имеет тенденцию к повышению. Особенно эта тенденция проявляется в течение последних десятилетий в связи с развитием и широким внедрением автоматизированного привода, а также с освоением тиристорных устройств, создающих возможность питания двигателей постоянного тока от сети переменного тока. Вместе с тем развитие статических преобразователей влечет за собой соответствующее сокращение выпуска генераторов постоянного тока.  [50]

    Регулируемые электромашинные передачи позволяют осуществить эффективный привод буровых механизмов, сохраняющий основные преимущества электропривода при работе в районах, не имеющих централизованного электроснабжения, особенно при бурении с барж и плавучих оснований. Наиболее перспективны электромашинные передачи с дизель-генераторами переменного тока, работающими на общие шины, от которых получают питание как асинхронные двигатели вспомогательных механизмов установок, так и тиристорные преобразователи, для питания двигателей постоянного тока привода буровой лебедки, роторного стола и насосов. Такая система привода позволяет добиться высокой степени унификации электрооборудования буровых установок, так как при использовании в электрифицированных районах дизель-генераторы могут быть заменены трансформаторами, а остальное электрооборудование останется неизменным.  [51]

    Электродвигатели постоянного тока применяют в электроприводах, требующих широкого, плавного и экономичного регулирования частоты вращения, высоких перегрузочных пусковых и тормозных моментов. Электродвигатели постоянного тока сложнее и стоимость их выше, чем асинхронных электродвигателей, однако в общем выпуске электрических машин количество их не снижается, а повышается, особенно в связи с развитием и широким внедрением автоматизированного электропривода и освоением тиристорных устройств, создающих возможность питания двигателей постоянного тока от сети переменного тока, что вместе с тем влечет за собой соответствующее сокращение выпуска генераторов постоянного тока.  [52]

    Наличие щеточно-коллекторного узла снижает надежность и требует надзора за машиной, усложняет и удорожает ее конструкцию по сравнению с бесколлекторной машиной переменного тока. Кроме того, для питания двигателей постоянного тока необходимо дополнительное оборудование — выпрямители или генераторы постоянного тока, так как основной вид энергоснабжения промышленности — электроэнергия переменного тока.  [53]

    В настоящее время область применения тиристоров быстро расширяется. Ими заменяют тиратроны и ртутные выпрямители. Их устанавливают на электровозах для питания двигателей постоянного тока при электрификации транспорта на переменном токе. Они служат бесконтактными переключателями в самых различных схемах и устройствах.  [55]

    Одним из существенных недостатков системы Г — Д является наличие вращающегося преобразователя переменного тока в постоянный, состоящего из двух машин: синхронного или асинхронного двигателя и генератора постоянного тока. Кроме значительной стоимости и большой площади, занимаемой преобразовательным агрегатом, его эксплуатация требует дополнительных затрат на обслуживание. По этой причине вместо машинных преобразователей энергии в промышленных установках для питания двигателей постоянного тока все чаще используются ионные преобразователи: для приводов малой мощности — тиратроны, а для приводов большой мощности-управляемые ртутные выпрямители и мощные игнитроны. На рис. 3 — 10 а приведена одна из систем ионного привода: система тиратрон — двигатель.  [56]

    Для мощных реверсивных преобразователей эффективной является система защиты по управляющему электроду с емкостным прерыванием тока и использованием импульсного дугового коммутатора. На рис. 4.26 приведена такая система защиты реверсивного тиристор-ного преобразователя, разработанная и испытанная — НИИ объединения ХЭМЗ. Преобразователь имеет систему раздельного управления мостами Вперед и Назад и предназначен для питания двигателя постоянного тока.  [57]

    Использование тиристорных регуляторов напряжения дает возможность регулировать скорость асинхронного электропривода не только при спуске, но и при подъеме грузов. Однако уменьшение напряжения на статоре двигателя влечет за собой снижение его магнитного потока, что при данном значении момента вызывает увеличение тока, потерь, выделяющихся в двигателе, и соответствующее ухудшение его условий работы в отношении нагрева. Тиристорный регулятор напряжения имеет габариты, соизмеримые с габаритами тиристорного преобразователя для питания двигателей постоянного тока, содержит аналогичную систему фазового управления и также вносит искажения в напряжение питающей сети.  [58]

    Страницы:      1    2    3    4

    Асинхронные двигатели нии постоянным током


    Рассматриваемый способ управления основан на совместном питании обмоток асинхронного двигателя постоянным током и трехфазным переменным током обратной последовательности. Трехфазная система токов приводит к созданию двигательного момента в нормальном режиме работы асинхронной машины или при снижении напряжения питания (кривые 1 я 2 на рис. 7-43 11-839  [c.161] Следовательно, движущий момент, развиваемый на валу асинхронного двигателя, как и в случае двигателя постоянного тока с независимым (или параллельным) возбуждением, в первом приближении выражается линейной функцией угловой  [c.291]

    Пленка приводится в движение однофазным асинхронным двигателем, питаемым переменным током 127 или 220 в. Сцепление двигателя с лентопротяжным механизмом осуществляется электромагнитной муфтой, управление которой можно вынести за пределы осциллографа, для чего предусмотрены специальные зажимы. Это позволяет производить автоматическую и дистанционную съемки. Источник питания можно заменить двигателем постоянного тока 24 в, причем одновременно автоматически переключаются на 24 в электромагнитная муфта, осветительная лампа и отметчик времени.  [c.179]

    До последнего времени привод угольных комбайнов в СССР осуществлялся исключительно нерегулируемыми асинхронными двигателями с короткозамкнутым ротором, обладающими рядом недостатков. В настоящее время наметилась возможность перехода к регулируемому приводу угольных комбайнов Б условиях работы с резко переменной нагрузкой. Нашей промышленностью был освоен выпуск силовых тиристоров—кремниевых выпрямителей, позволивших осуществить регулируемый привод органов резания комбайнов в системе управляемый выпрямитель — двигатель постоянного тока [30].  [c.121]


    Вместе с тем, как показали исследования стационарных режимов применительно к двигателям постоянного тока с независимым (или параллельным) возбуждением и асинхронных электродвигателей, с достаточной для целей практики точностью можно ограничиться следующим выражением динамической характеристики [3]  [c.69]

    Таким образом, линеаризованная динамическая характеристика асинхронного двигателя (2.29) может рассматриваться как уточненная по сравнению с характеристикой (2.30). Отметим, что динамическая характеристика (2.29) совпадает с уравнением (2.24), ранее полученным для двигателей постоянного тока с независимым возбуждением, в котором следует положить  [c.27]

    Сравнивая выражения (1.20) и (1.33), нетрудно видеть, что динамические процессы в асинхронном двигателе и двигателе постоянного тока на характерных режимах работы механического привода описываются идентичными математическими моделями. Следовательно, однородные цепные динамические схемы двигателя постоянного тока будут справедливы и для описания процессов в асинхронном двигателе (рис. 8).  [c.23]

    Выше при динамическом расчете цикловых механизмов мы принимали, что угловая скорость ведущего звена со является постоянной. Теперь рассмотрим некоторые коррективы, связанные с учетом неравномерности вращения. В гл. 1 мы уже останавливались на предпосылках, позволяющих при этом базироваться на сравнительно простых динамических моделях, включающих динамическую характеристику электродвигателя. Последняя в упрощенной форме может быть описана для асинхронных электродвигателей и двигателей постоянного тока в установившихся режимах работы следующим дифференциальным уравнением [12, 13]  [c.134]

    Полученное уравнение в общем случае является уравнением первого порядка, но нелинейным, а потому не может быть решено в квадратурах. В конечном виде его можно представить в том случае, когда Мд а) оказывается линейной функцией угловой скорости [см. равенство (7)]. При приближенном решении задачи можно считать, что у электродвигателей постоянного тока с параллельным возбуждением и у асинхронного двигателя трехфазного тока при устойчивой работе развиваемый момент является линейной функцией угловой скорости.  [c.51]

    В асинхронных двигателях приходится иметь дело с двумя номинальными токами — статора и ротора. Для получения величин относительных сопротивлений необходимо ввести особое понятие о номинальном (фиктивном) сопротивлении машины. Для двигателей постоянного тока всех типов под номинальным сопротивлением понимается такое сопротивление якорной цепи, через которое при номинальном напряжении сети и неподвижном якоре  [c.6]

    Недостатком его следует считать более высокую стоимость, что объясняется необходимостью преобразовывать переменный ток в постоянный вращающимися машинами. Нормальная система Леонарда состоит из 1) основного двигателя постоянного тока, приводящего исполнительный механизм 2) генератора постоянного тока, питающего основной двигатель (генератор Леонарда) 3) двигателя, вращающего генератор этот двигатель при малых мощностях или резко пиковых нагрузках — обычно асинхронный, при больших мощностях и отсутствии очень больших пиков на-  [c.11]

    Для напряжённого повторно-кратковременного режима короткозамкнутые двигатели подходят менее всего, так как в обмотках их роторов должно рассеиваться всё тепло от пусковых и тормозных токов. В двигателях постоянного тока и в асинхронных с кольцами большая часть этого тепла рассеивается в добавочных пусковых сопротивлениях, а не в обмотках якоря или ротора. Возможность создания специальных типов короткозамкнутых двигателей небольших мощностей, рассчитанных на пуск до 3000—4000 раз в час, не ограничена.  [c.20]


    Для очень напряжённых повторно-кратковременных режимов работы двигателей при средних мощностях (металлургические заводы) наиболее подходят двигатели постоянного тока. Хотя многие задачи в этом случае могут быть решены путём использования асинхронных двигателей с кольцами, однако обычно менее целесообразно, т. е. с меньшей скоростью операций. При выборе между двигателями постоянного и переменного тока необходим тщательный анализ для установления, какой тии привода наиболее эффективен.  [c.20]

    Асинхронные двигатели с кольцами Практически 1 0,8 Такой же плавный, как и в двигателях постоянного тока, питаемых от нормального напряжения Практически нет При мощностях свыше 150—200 кет совершенно не экономичны. Получение очень низких скоростей сопряжено с потерями. Подходят для повторно-кратковременного режима  [c.21]

    Строго теоретически время пуска равно бесконечности. Практически верхний предел интегрирования следует брать равным 0,95 Яц-При пуске двигателя постоянного тока или асинхронного под реостатом изменение момента двигателя невелико. Вместо него можно взять среднее значение Ма = где а обычно  [c.28]

    В целях уменьшения расхода энергии при пуске в ход в часто пускаемых электроприводах необходимо стремиться 1) к уменьшению приведённого махового момента системы 2) махового момента электродвигателей. Тепло во время пуска двигателей постоянного тока и асинхронных с кольцами выделяется как в главных цепях, так и в добавочных сопротивлениях. В асинхронных короткозамкнутых двигателях оно выделяется в обмотке ротора. Поэтому конструирование короткозамкнутых асинхронных двигателей на большое число пусков в час сложно. Короткозамкнутые двигатели для таких условий могут быть лишь малых мощностей с уменьшенным маховым моментом и повышенным номинальным скольжением. Применение двигателей подобного типа даёт возможность вести производственный процесс более интенсивно и с меньшими потерями электрической энергии.  [c.29]

    Метод эквивалентного момента применим лишь к двигателям, у которых магнитный поток Ф постоянен (шунтовые двигатели постоянного тока, синхронные двигатели, асинхронные двигатели с высоким os ср при нормальном режиме работы). Для пусковых и тормозных режимов короткозамкнутых асинхронных двигателей, для сериесных и компаундных двига-  [c.35]

    Последнее обстоятельство мало существенно в шунтовых двигателях постоянного тока и в асинхронных, но имеет большое значение в сериесных и компаундных двигателях постоянного тока в связи с тем, что в них с  [c.37]

    Механические переходные режимы электропривода с шунтовой характеристикой при постоянном статическом моменте. Приводимое ниже решение охватывает все режимы шунтовых двигателей постоянного тока при неизменном магнитном потоке и рабочие режимы асинхронных двигателей при работе в пределах от = 0 до т. е. от  [c.38]

    Регулирующие р еос тэты служат для длительного регулирования скорости двигателя изменением сопротивления в цепи якоря двигателей постоянного тока и в цепи ротора асинхронных двигателей.  [c.49]

    В качестве привода к правйльным машинам обычно устанавливают асинхронные двигатели, а в случае необходимости в регулировке скорости — шунтовые двигатели постоянного тока.  [c.997]

    Для формирования библиотеки моделей регуляторов напряжения (PH) следует учесть, что в транспортных ЭЭС используются регуляторы трех конструктивных исполнений на магнитных усилителях, транзисторно-тиристорные и транзисторные с широтно-импульсной модуляцией. В библиотеке моделей преобразователей Пр должны быть включены модели трансформаторов Три трансформаторно-выпрямительных устройств ТВУ. В библиотеке П должны быть учтены типовые нагрузки транспортных ЭЭС симметричные и несимметричные активноиндуктивные нагрузки, двигатели асинхронные и постоянного тока, импульсные нагрузки.  [c.227]

    По роду тока двигатели постоянного тока с параллельным или независимым возбуждением (шунтовыс), с последовательным возбуждением (сериесные) и смешанным возбуждением (комиаундные) (рис. 10) трехфазного переменного тока асинхронные с фазным и короткозамкнутым ротором и синхронные асинхронные однофазного oefteMeHfioro тока (небольшой мощности),  [c.115]

    I — синхронный двигатель 2 — двигатель постоянного тока параллельного или независимого иозбуждения и асинхронный двигатель в рабочем диапазоне  [c.124]

    Если механизм приводится в движение двигателем, механическая характеристика которого нелинейна, то для получения аналитического решения уравнения движения эту характеристику можно аппроксимировать кривой второго или более высокого порядка. Подобные случаи характерны для двигателей постоянного тока с последовательным возбуждением, крановых асинхронных электродвигателей, а также для гидро- и тепловых двигателей. Большое значение для точности решения имеет характер изменения MOMeHia сопротивления. Если движущий момент аппроксимировать отрезком параболы, то при J = onst уравнение движения будет  [c.290]

    Программная система позволяет применять для оптимизационных расчетов гиродвигателей методы сканирования, статистических испытаний, градиента, случайного поиска, покоординатного улучшения функции цели (Гаусса—Зейделя). При этом имеется возможность проводить расчеты ГД различных типов асинхронных с короткозамкнутым ротором, синхронных с магнитозлектрическим возбуждением, синхронных реактивных, бесконтактных двигателей постоянного тока, а также ГД различных конструктивных схем и исполнений, с различными алгоритмами управления, что достигается применением общих методов и алгоритмов анализа физических процессов, определяющих функциональные свойства проектируемых объектов, рациональным выбором входных данных.  [c.231]


    При исследовании переходных режимов в электромеханических системах с асинхронным двигателем, в отличие от систем с двигателями постоянного тока, можно пренеб )ечь электромагнитными переходными процессами и пользоваться всегда статической характеристикой двигателя, которую удобно представигь в виде зависимости движущего момента на валу ротора tjp величии ,F скольжения s (рис. 8i,a). Аналитическое г.Ы1)а>ксние этой характеристики обычно выражается (1)ормулой  [c.289]

    Анализируя характеристику (3.133), легко убедиться в том, что она соответствует динамической модели, при которой ротор соединен со статором посредством некоторого упругого элемента с коэффициентом жесткости Сд = (удйдТд) и последовательно включенного демпфера, вызывающего линейную диссипативную силу с коэффициентом пропорциональности Ьд = (vдQд) (см. рис. 18). При реальных соотношениях параметров для асинхронных двигателей и двигателей постоянного тока обычно  [c.136]

    Для управления двигателями постоянного тока применяется система генератор — двигатель. Регулирование возбуждения генераторов осуществляется при помощи электромашинных усилителей, работающих в каскаде с промежуточными магнитными усилителями. Для механизма шагания установлено четыре высоковольтных асинхронных электродвигателя мощностью по 260 кет. Схема предусматривает автоматическое управление механизмом шагания.  [c.79]

    Механическая характеристика я =/ (М) асинхронного двигателя в устойчивой части аналогична характеристике шунтового двигателя постоянного тока. Падение скорости при нагрузке невелико, скольжение достигает IQo/j у малых и 2 >/о у больших двигателей. До опрокидывания момент двигателя изменяется проп орционально скольжению. Коэфициент мощности при полной нагрузке os9 = 0,75-=-0,9.  [c.538]

    Комбинированные системы тока с преобразованием рода тока на электроподвижном составе являются результатом стремления объединить преимущества однофазного тока высокого напряжения для питания контактной сети с преимуществами тяговых двигателей постоянного тока или трёхфазных асинхронных.  [c.416]

    Полагая osф=l, можно использовать эти формулы для двигателей постоянного тока для асинхронных двигателей должны быть учтены число фаз и схема соединений.  [c.445]

    Асинхронные двигатели применяются на электровозах трёхфазного тока и однофазного тока с преобразованием числа фаз. Асинхронные двигатели имеют резко выраженную шун-товую характеристику, падение скорости обусловлено скольжением ротора и составляет всего 3 —б /о. От шунтовых двигателей постоянного тока они отличаются точным совпадением скоростных характеристик, благодаря чему при жёстком допуске на диаметры колёс возможна параллельная работа при индивидуальном приводе. Равенство диаметров колёс и.тн групповой привод обеспечивают параллельную работу только в пределах одного электровоза. При двойной тяге электровозов с колёсами разных диаметров необходимо частичное введение сопротивлений в цепь ротора двигатели одного из электровозов.  [c.455]

    Сравнение видов электрического торможения. Рекуперативное торможение можно применять в шунтовых двигателях постоянного тока с регулированием скорости током возбуждения и в короткозамкнутых асинхронных Двигателях с переключением полюсов. Выбор между противовключеняем и динамическим торможением зависит от требуемой быстроты торможения и точности остановки при одинаковых исходных токах в якоре торможение противовключением более эффективно, так как тормозной момент при противо-включении меняется мало, а при динамическом торможении спадает до нуля. Динамическое торможение практически считается наиболее точным. Для реверсивных приводов чаще применяют противовключение, для нереверсивных— динамическое, так как схема последнего проще.  [c.8]

    Выбор рода тока для электроприводов. На районных электрических станциях энергия генерируется в форме переменного тока и на промышленные предприятия подаётся трёхфазный ток. Поэтому во всех случаях, где применение двигателей постоянного тока не вызывается производственной необходимостью, следует устанавливать электродвигатели трёхфазного тока. Потребность в двигателях постоянного тока может возникать I) при широком и плавном регулировании скорости, 2) при большом числе пусков в час и вообще при напряжённом повторно-кратковременном режиме 3) при работе электроприводов по специальному графику скорости, пути 4) при необходимости в особой плавности пуска и торможении, перехода от одного рабочего процесса к другому 5) при необходимости кроме основных, рабочих, получить и заправочные скорости механизмов. Краткое сопоставление различных электрических типов электродвигателей в отношении регулирования скорости дано в табл. 4, из которой видно, что во всех тех случаях, где требуется плавное регулирование скорости в пределах 1 3 и выше, наиболее целесообразно применять двигатели постоянного тока или систему Леонарда, а в малых мощностях электронноионный привод. Последний в эксплоатационном отношении достаточно не изучен. При ступенчатом регулировании до 1 4 преимущественно при малых мощностях (особенно в металлорежущих станках) могут быть использованы короткозамкнутые асинхронные двигатели с переключением полюсов. Коллекторные двигатели переменного тока в указанных пределах экономичны в основном лишь при установке  [c.20]

    Для привода, работающего на режиме запусков, применяются главным образом специальные асинхронные краново-металлургиче-сь ие двигатели трёхфазного тока, или компа-ундные, или сериесные краново-металлургические двигатели постоянного тока. В обоих случаях для быстрой остановки механизма на-  [c.945]

    Для машин, рабзтающих на длительном режиме, в качестве привода выбираются асинхронные двигатели трёхфазного тока или же закрытые шунтовые двигатели постоянного тока типа КПД или ПН. Если по технологическим соображениям требуется регулировка числа оборотов, то установка шунтовой машины станозится обязательной.  [c.947]

    В СССР в качестве момснтного двигателя используются двигатели постоянного тока, управляемые с помощью амплидина, или обычные асинхронные двигатели, у которых изменён наклон характеристики путем ввода добавочного сопротивления в цепь якоря.  [c.947]


    Почему в автомобиле Tesla используется двигатель переменного тока вместо двигателя постоянного тока?

    ВСЕ роторные электродвигатели являются двигателями переменного тока. Каждый из них.
    Кроме того, в глубине души они, по сути, делают одно и то же. Разница в том, как постоянный ток превращается в переменный и как он используется для получения стандартного результата.

    Единственным двигателем постоянного тока с электронным управлением является щеточный двигатель. Постоянный ток превращается в переменный ток вращающимся коммутатором и неподвижными щетками. Помимо этого двигателя, всем остальным потребуется какая-либо форма преобразования постоянного тока в переменный. Щеточный двигатель, как правило, непривлекателен, поскольку механический преобразователь постоянного тока в переменный (коммутатор) относительно дорог и относительно недолговечен.

    Таким образом, для Tesla или другого электромобиля выбор заключается не в постоянном или переменном токе, а в том, какая форма двигателя переменного тока лучше всего соответствует целям проектирования с экономической эффективностью.

    Tesla будет использовать то, что она делает, потому что она наиболее эффективно отвечает целям проектирования.


    Противники предполагают, что некоторые люди согласны с Маркусом и считают приведенный выше ответ придиркой. Немного подумав и взглянув на мои ответы в целом, можно предположить непонимание со стороны тех, кто голосует против.

    Все вращающиеся электродвигатели являются двигателями переменного тока.

    • Если вы считаете, что это придирка, то вам нужно подумать о том, что делает электромобиль в целом.

    Давайте посмотрим, хватит ли у минусовщиков мужества прочитать следующее, а затем удалить свои минусы. Для меня это не имеет значения. В той мере, в какой вы вводите в заблуждение других людей, это имеет большое значение.

    ВСЕ роторные электродвигатели требуют контроллера для подачи переменного тока на двигатель каким-либо образом.
    Различие между двигателем переменного тока и двигателем постоянного тока полезно в некоторых контекстах, но в автомобиле, который представляет собой закрытую систему, которая начинается с источника энергии постоянного тока и заканчивается вращающимся электродвигателем, это различие неверно и бесполезно. Автомобиль представляет собой замкнутую систему. Где-то в системе есть контроллер, который в той или иной форме преобразует постоянный ток в переменный. Не имеет значения, установлен ли он внутри ротора, статора или ротора, внутри корпуса двигателя, прикреплен к корпусу или где-то еще в автомобиле.

    В коллекторном двигателе постоянного тока «контроллер» представляет собой механический переключатель, установленный на конце вала двигателя. Этот контроллер называется коммутатором, но функционально он представляет собой контроллер, который принимает постоянный ток и создает магнитное поле переменного тока, если речь идет об обмотках двигателя.

    Статор с обмоткой ротора с постоянными магнитами «Бесщеточный двигатель постоянного тока» функционально очень похож на щеточный двигатель постоянного тока, при этом коммутатор заменен электронными переключателями и датчиками, которые принимают подаваемый постоянный ток и применяют его к различным полям, чтобы они могли гоняться за своим хвостом. ротор крутится. Опять же, это двигатель переменного тока с контроллером. Просто спросите любую обмотку. Датчики находятся внутри самого двигателя, а переключатели могут быть рядом с двигателем или удаленными.

    Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором добавляет некоторую сложность за счет использования вращения гнезда обмоток с низким импедансом внутри поля статора для наведения напряжения в стержнях ротора и создания магнитного поля, которое вращает ротор так, что он преследует вращающееся поле переменного тока. подается на обмотки статора. Опять же, он имеет однонаправленный (но синусоидально изменяющийся) постоянный ток во время любой части последовательности привода. Это такая же смешанная система постоянного и переменного тока, как и любая другая.

    Можно было бы неохотно описывать приводные двигатели с регулируемым вихревым током — больше похожие, но разные. Это двигатель переменного тока с контроллером, производящим его от постоянного тока.

    Проведенное различие не имеет значения и тривиально. Настоящий вопрос заключается в том, «почему Тесла использует именно этот тип двигателя, а не какой-то другой». То, что это не просто семантика, а непонимание, показывает слово в

    • … для которых требуется инвертор питания, а не постоянный ток, который более прямой от батареи постоянного тока. Внедрение инвертора означает большую стоимость (вес, контроллер и т. Д.) …

    Единственный двигатель «постоянного тока», который не требует какой-либо формы инвертора или электронной системы переключения, — это механический коллекторный двигатель. Они настолько не подходят для задачи легких приводов с регулируемой скоростью, что в современных конструкциях электромобилей их будет мало, если они вообще будут использоваться. ВСЕ другие типы электродвигателей, которые не имеют инвертора, будут иметь некоторую электронику вместо инвертора.


    Я сказал, что «РОТАЦИОННЫЕ» электродвигатели — это двигатели переменного тока, потому что, возможно, можно создать линейный двигатель с бесщеточным двигателем постоянного тока с переключением только постоянного тока, хотя это приведет к неэффективному использованию меди и магнетизма. Вы могли бы сделать это с вращающимся двигателем, но не в реальном мире. двигатель в серийном производстве сделал бы так.

    Подключение двигателя постоянного тока к сети 220

    Электродвигатели, работающие на постоянном токе, используются не так часто, как двигатели переменного тока. Ниже приведем их достоинства и недостатки.

    Достоинства Недостатки
    частота вращения легко регулируется высокая стоимость
    мягкий пуск и плавный разгон сложность конструкции
    получение частоты вращения выше 3000 об/мин сложность в эксплуатации

    В быту двигатели постоянного тока нашли применение в детских игрушках, так как источниками для их питания служат батарейки. Используются они на транспорте: в метрополитене, трамваях и троллейбусах, автомобилях. На промышленных предприятиях электродвигатели постоянного тока применяются в приводах агрегатов, для бесперебойного электроснабжения которых используются аккумуляторные батареи.

    Конструкция и обслуживание двигателя постоянного тока

    Основной обмоткой двигателя постоянного тока является якорь, подключающийся к источнику питания через щеточный аппарат. Якорь вращается в магнитном поле, создаваемом полюсами статора (обмотками возбуждения). Торцевые части статора закрыты щитами с подшипниками, в которых вращается вал якоря двигателя. С одной стороны на этом же валу установлен вентилятор охлаждения, прогоняющий поток воздуха через внутренние полости двигателя при его работе.

    Схема двигателя постоянного тока

    Щеточный аппарат – уязвимый элемент в конструкции двигателя. Щетки притираются к коллектору, чтобы как можно точнее повторять его форму, прижимаются к нему с постоянным усилием. В процессе работы щетки истираются, токопроводящая пыль от них оседает на неподвижных частях, ее периодически нужно удалять. Сами щетки нужно иногда перемещать в пазах, иначе они застревают в них под действием той же пыли и «зависают» над коллектором. Характеристики двигателя зависит еще и от положения щеток в пространстве в плоскости вращения якоря.

    Со временем щетки изнашиваются и заменяются. Коллектор в местах контакта со щетками тоже истирается. Периодически якорь демонтируют и протачивают коллектор на токарном станке. После протачивания изоляция между ламелями коллектора срезается на некоторую глубину, так как она прочнее материала коллектора и при дальнейшей выработке будет разрушать щетки.

    Схемы включения двигателя постоянного тока

    Наличие обмоток возбуждения – отличительная особенность машин постоянного тока. От способов их подключения к сети зависят электрические и механические свойства электродвигателя.

    Обмотка возбуждения подключается к независимому источнику. Характеристики двигателя получаются такие же, как у двигателя с постоянными магнитами. Скорость вращения регулируется сопротивлением в цепи якоря. Регулируют ее и реостатом (регулировочным сопротивлением) в цепи обмотки возбуждения, но при чрезмерном уменьшении его величины или при обрыве ток якоря возрастает до опасных значений. Двигатели с независимым возбуждением нельзя запускать на холостом ходу или с малой нагрузкой на валу. Скорость вращения резко увеличится, и двигатель будет поврежден.

    Схема независимого возбуждения

    Остальные схемы называют схемами с самовозбуждением.

    Обмотки ротора и возбуждения подключаются параллельно к одному источнику питания. При таком включении ток через обмотку возбуждения в несколько раз меньше, чем через ротор. Характеристики электродвигателей получаются жесткими, позволяющие использовать их для привода станков, вентиляторов.

    Регулировка скорости вращения обеспечивается включением реостатов в цепь ротора или последовательно с обмоткой возбуждения.

    Схема параллельного возбужденияПоследовательное возбуждение

    Обмотка возбуждения включается последовательно с якорной, по ним течет один и тот же ток. Скорость такого двигателя зависит от его нагрузки, его нельзя включать на холостом ходу. Но он обладает хорошими пусковыми характеристиками, поэтому схема с последовательным возбуждением применяется на электрифицированном транспорте.

    Схема последовательного возбужденияСмешанное возбуждение

    При этой схеме используются две обмотки возбуждения, расположенные попарно на каждом из полюсов электродвигателя. Их можно подключить так, чтобы потоки их либо складывались, либо вычитались. В результате двигатель может иметь характеристики как у схемы последовательного или параллельного возбуждения.

    Схема смешанного возбуждения

    Для изменения направления вращения изменяют полярность одной из обмоток возбуждения. Для управления пуском электродвигателя и скоростью его вращения применяют ступенчатое переключение сопротивлений.

    Оцените качество статьи. Нам важно ваше мнение:

    Для того чтобы разобраться, как подключить электродвигатель конкретного типа, необходимо понимать принципы его работы и особенности конструкции. Существует множество электродвигателей разных типов. По способу подключения к сети переменного тока они бывают трехфазные, двухфазные или однофазные. По способу питания обмотки ротора делятся на синхронные и асинхронные.

    Принцип действия электродвигателя демонстрирует простейший опыт, который всем нам показывали в школе — вращение рамки с током в поле постоянного магнита.

    Рамка с током — это аналог ротора, неподвижный магнит — статор. Если в рамку подать ток, она повернется перпендикулярно направлению магнитного поля и застынет в этом положении. Если заставить магнит крутиться, рамка будет вращаться с той же скоростью, то есть синхронно с магнитом. У нас получился синхронный электродвигатель. Но у нас магнит — это статор, а он по определению неподвижен. Как заставить вращаться магнитное поле неподвижного статора?

    Для начала заменим постоянный магнит катушкой с током. Это обмотка нашего статора. Как известно из той же школьной физики, катушка с током создает магнитное поле. Последнее пропорционально величине тока, а полярность зависит от направления тока в катушке. Если подать в катушку переменный ток, получим переменное поле.

    Магнитное поле — векторная величина. Переменный ток в питающей сети имеет синусоидальную форму.

    Нам поможет очень наглядная аналогия с часами. Какие векторы вращаются постоянно перед нашими глазами? Это часовые стрелки. Представим, что в углу комнаты висят часы. Секундная стрелка вращается, делая один полный оборот в минуту. Стрелка — вектор единичной длины.

    Тень, которую стрелка отбрасывает на стену, меняется как синус с периодом в 1 минуту, а тень, отбрасываемая на пол — как косинус. Или синус, сдвинутый по фазе на 90 градусов. Но вектор равен сумме своих проекций. Другими словами, стрелка равна векторной сумме своих теней.

    Двухфазный синхронный электродвигатель

    Расположим на статоре две обмотки под углом в 90 градусов, то есть взаимно перпендикулярно. Подадим в них синусоидальный переменный ток. Фазы токов сдвинем на 90 градусов. Имеем два вектора взаимно перпендикулярных, меняющихся по синусоидальному закону со сдвигом фаз на 90 градусов. Суммарный вектор будет вращаться подобно часовой стрелке, делая один полный оборот за период частоты переменного тока.

    У нас получился двухфазный синхронный электродвигатель. Откуда взять токи, сдвинутые по фазе для питания обмоток? Наверное, не всем известно, что вначале распределительные сети переменного тока были двухфазными. И лишь позднее, не без борьбы, уступили место трехфазным. Если бы не уступили, то наш двухфазный электромотор можно было подключить напрямую к двум фазам.

    Но победили трехфазные сети, для которых были разработаны трехфазные электродвигатели. А двухфазные электромоторы нашли свое применение в однофазных сетях в виде конденсаторных двигателей.

    Трехфазный синхронный двигатель

    Современные распределительные сети переменного тока выполнены по трехфазной схеме.

    • По сети передаются сразу три синусоиды со сдвигом фаз на треть периода или на 120 градусов относительно друг друга.
    • Трехфазный двигатель отличается от двухфазного тем, что у него не две, а три обмотки на статоре, повернутых на 120 градусов.
    • Три катушки, подключенные к трем фазам, создают в сумме вращающееся магнитное поле, которое поворачивает ротор.

    Трехфазный асинхронный двигатель

    Ток в ротор синхронного двигателя подается от источника питания. Но мы знаем из той же школьной физики, что ток в катушке можно создать переменным магнитным полем. Можно просто замкнуть концы катушки на роторе. Можно даже оставить всего один виток, как в рамке. А ток пусть индуцирует вращающееся магнитное поле статора.

    1. В момент старта ротор неподвижен, а поле статора вращается.
    2. Поле в контуре ротора меняется, наводя электрический ток.
    3. Ротор начнет догонять поле статора. Но никогда не догонит, так как в этом случае ток в нем перестанет наводиться.
    4. В асинхронном двигателе ротор всегда вращается медленнее магнитного поля.
    5. Разница скоростей называется скольжением. Подключение асинхронного двигателя не требует подачи тока в обмотку ротора.

    У синхронных и асинхронных электродвигателей есть свои достоинства и недостатки, но факт состоит в том, что большинство двигателей, применяемых в промышленности на сегодняшний день — это асинхронные трехфазные двигатели.

    Однофазный асинхронный электродвигатель

    Если оставить на роторе короткозамкнутый виток, а на статоре одну катушку, то мы получим удивительную конструкцию — асинхронный однофазный двигатель.

    На первый взгляд кажется, что такой двигатель работать не должен. Ведь в роторе нет тока, а магнитное поле статора не вращается. Но если ротор рукой толкнуть в любую сторону, двигатель заработает! И вращаться он будет в ту сторону, в которую его подтолкнули при пуске.

    Объяснить работу этого двигателя можно, представив неподвижное переменное магнитное поле статора как сумму двух полей, вращающихся навстречу друг другу. Пока ротор неподвижен, эти поля уравновешивают друг друга, поэтому однофазный асинхронный двигатель не может стартовать самостоятельно. Если же ротор внешним усилием привести в движение, он будет вращаться попутно с одним вектором и навстречу другому.

    Попутный вектор будет тянуть ротор за собой, встречный — тормозить.

    Можно показать, что из-за разности встречной и попутной скоростей влияние попутного вектора будет сильнее, и двигатель будет работать в асинхронном режиме.

    Возможно подключение нагрузок к трехфазной сети по двум схемам — звездой и треугольником. При подключении звездой начала обмоток соединяются между собой, а концы подключаются к фазам. При включении треугольником конец одной обмотки подключается к началу другой.

    В схеме включения звездой обмотки оказываются под фазным напряжением 220 В., при включении треугольником — под линейным 380 В.

    При включении треугольником двигатель развивает не только большую мощность, но и большие пусковые токи. Поэтому иногда используют комбинированную схему — старт звездой, затем переключение в треугольник.

    Направление вращения определяется порядком подключения фаз. Для изменения направления достаточно поменять местами любые две фазы.

    Подсоединение к однофазной сети

    Трехфазный двигатель можно включать в однофазную сеть, хотя и с потерей мощности, если одну из обмоток подключить через фазосдвигающий конденсатор. Однако при таком включении двигатель сильно теряет в своих параметрах, поэтому этот режим использовать не рекомендуется.

    Подключение на 220 вольт

    В отличие от трехфазного, двухфазный мотор изначально предназначен для включения в однофазную сеть. Для получения сдвига фаз между обмотками включается рабочий конденсатор, поэтому двухфазные двигатели называют еще конденсаторными.

    Емкость рабочего конденсатора рассчитывается по формулам для номинального рабочего режима. Но при отличии режима от номинального, например, при пуске баланс обмоток нарушается. Для обеспечения пускового режима на время старта и разгона параллельно рабочему подключается дополнительный пусковой конденсатор, который должен отключаться при выходе на номинальные обороты.

    Как включить однофазный асинхронный двигатель

    Если не нужен автоматический запуск, асинхронный однофазный двигатель имеет самую простую схему включения. Особенностью этого типа является невозможность автоматического старта.

    Для автоматического пуска используется вторая пусковая обмотка как в двухфазном электромоторе. Пусковая обмотка подключается через пусковой конденсатор только для старта и после этого должна быть отключена вручную или автоматически.

    Пуск двигателя постоянного тока

    Как и в случае с асинхронными двигателями, пуск двигателей постоянного тока осложнен возникающими при пуске большими значениями пусковых токов и моментов. Но в отличие от асинхронных двигателей, в ДПТ пусковые токи превышают номинальные в 10-40 раз. Такое громадное превышение может привести к выводу двигателя из строя, повреждению связанных с двигателем механизмов и большим просадкам напряжения в сети, что может сказаться на других потребителях. Поэтому пусковые токи стараются ограничить до значений (1,5…2) Iн.

    Для маломощных двигателей (до 1 кВт) при условии отсутствия нагрузки на валу, можно применить прямой пуск, то есть непосредственно от сети. Это связано с тем что масса движущихся частей двигателя не велика, а сопротивление обмотки относительно большое. При прямом пуске таких двигателей пусковые токи не превышают значений (3…5) Iн, что для таких двигателей не критично.

    Когда двигатель работает при постоянном напряжении и сопротивлении обмотки якоря, ток в якоре можно найти с помощью формулы

    В этой формуле U – напряжение питающей сети, Епр – противоЭДС, ∑r – сопротивление обмоток якоря. ПротивоЭДС Епр возникает при вращении якоря в магнитном поле статора, при этом в двигателе, она направлена против якоря. Но когда якорь не движется, Епр не возникает, а значит, выражение для тока примет следующий вид

    Это и есть выражение для определения пускового тока.

    Глядя на формулу можно прийти к выводу, что снижения пускового тока возможно либо снижением напряжения, либо увеличением сопротивления якорной обмотки.

    Пуск двигателя снижением напряжения применяется, если питание двигателя организовано от независимого источника энергии, который можно регулировать. На практике такой пуск используется для двигателей средней и большой мощности.

    Мы рассмотрим более подробно способ пуска двигателя постоянного тока с помощью введения дополнительного сопротивления в цепь якоря. При этом пусковой ток будет равен

    Таким образом, можно добиться величины пускового тока, в нужном диапазоне, безопасном для двигателя. Добавочное сопротивление может быть как в виде реостата, так и в виде нескольких резисторов. Это нужно для того, чтобы в процессе запуска двигателя, менять сопротивление в якорной цепи.

    Следует знать, что с дополнительным сопротивлением в обмотке якоря двигатель работает не на естественной, а на более мягкой искусственной характеристике, которая не подходит для нормальной работы двигателя.

    Пуск двигателя осуществляется в несколько ступеней. После некоторого разгона двигателя, Епр ограничит ток, а следовательно пусковой момент, чтобы поддержать его на прежнем уровне, нужно уменьшить сопротивление, то есть переключить реостат или шунтировать резистор.

    Допустим, что ступени у нас четыре, тогда механическая характеристика будет выглядеть следующим образом

    На первой ступени, когда добавочное сопротивление максимально и равно R1+R2+R3 двигатель начинает свой разгон. После достижения определенной точки, которую получают с помощью расчетных данных, сопротивление R3 шунтируют. При этом двигатель переходит на новую характеристику, и разгоняется на ней все до той же точки. Таким образом, двигатель выходит на естественную характеристику, не пострадав от действия больших пусковых токов и моментов.

  • Просмотров: 18006
  • Что произойдет, если на асинхронный двигатель подается постоянный ток?

    Наиболее часто используемым электродвигателем является асинхронный двигатель. Применение асинхронных двигателей повсюду: от автомобильной промышленности до машиностроения и тяжелого машиностроения. Асинхронный двигатель представляет собой электрическую конструкцию двигателя, работающую от сети переменного тока. Таким образом, становится ясно, что асинхронный двигатель (однофазный или трехфазный) не будет работать, если мы применим источник постоянного тока. Но вы должны знать, что произойдет, если мы подадим постоянный ток на асинхронный двигатель.Это развеет ваши сомнения и расширит ваши знания об асинхронном двигателе.

    Итак, давайте посмотрим, что произойдет, когда на асинхронный двигатель подается постоянный ток.

    1. получается за счет расположения обмотки статора и переменного характера питания трехфазным переменным током. Итак, во-первых, мы не можем подать постоянный ток на трехфазный асинхронный двигатель, потому что он требует трех фаз, а источник постоянного тока имеет только одну фазу.Второй — постоянный ток, не переменный по своей природе, поэтому он не может помочь создать вращающееся магнитное поле в трехфазном асинхронном двигателе. Поэтому, если мы подадим питание постоянного тока на трехфазный асинхронный двигатель, он не будет вращаться.

    2. В однофазном асинхронном двигателе нет явления вращающегося магнитного поля, но он также использует свойства изменяющейся полярности и величины переменного тока для создания вращающего момента на роторе. Таким образом, поскольку источник постоянного тока по своей природе является постоянным, этого недостаточно для запуска однофазного асинхронного двигателя.

    3. Теперь мы собираемся обсудить самый важный фактор. Мы знаем, что асинхронный двигатель работает по тому же принципу, что и трансформатор, то есть электромагнитной индукции. Кроме того, мы знаем, что электромагнитная индукция возможна только при питании переменным током. Поэтому, когда мы применяем источник постоянного тока, электромагнитной индукции не происходит, поэтому асинхронный двигатель также не может работать.

    4. Обмотка статора асинхронного двигателя имеет очень низкое сопротивление. Протекание тока через обмотку статора ограничено собственной индуктивностью обмотки статора и противо-ЭДС, создаваемой обмоткой ротора.Таким образом, когда мы прикладываем переменное напряжение, переменный ток ограничивается этими двумя факторами, но когда мы прикладываем постоянное напряжение к обмотке статора, она будет потреблять очень большой ток, потому что нет ничего, что ограничивало бы постоянный ток из-за самоиндукции или взаимной индуктивности. индуктивность не производится с питанием постоянного тока. Так, из-за протекания большого тока будет сгорать обмотка статора.

    Читайте также:  

    Благодарим Вас за посещение сайта. продолжайте посещать для получения дополнительных обновлений. Двигатель постоянного тока

    — обзор

    1.1.2.2 Двигатель переменного тока

    В отличие от двигателей постоянного тока, которые вращаются за счет силы между двумя неподвижными магнитными полями, двигатели переменного тока используют силу между двумя вращающимися магнитными полями . В двигателях переменного тока вращается как магнитное поле статора, так и магнитное поле ротора, как показано на рис. 1.6.

    Рисунок 1.6. Принцип работы двигателя переменного тока.

    Как будет более подробно описано в Главе 3, эти два магнитных поля всегда вращаются с одинаковой скоростью и, таким образом, находятся в состоянии покоя относительно друг друга и сохраняют определенный угол.В результате между ними создается постоянная сила, заставляющая двигатель переменного тока работать непрерывно. Принцип работы двигателя переменного тока заключается в том, что сила, создаваемая взаимодействием двух вращающихся магнитных полей, заставляет ротор вращаться.

    В двигателях переменного тока вращающееся магнитное поле на статоре создается трехфазными токами. Когда трехфазный источник переменного тока подается на трехфазные обмотки статора двигателя переменного тока, трехфазные токи, протекающие в этих обмотках, создают вращающееся магнитное поле.Мы рассмотрим вращающееся магнитное поле более подробно в главе 3.

    Существует два типа двигателей переменного тока: синхронный двигатель и асинхронный двигатель . Они генерируют магнитное поле ротора по-разному, тогда как магнитное поле статора генерируют одинаково. В синхронном двигателе, изображенном на рис. 1.2В, магнитное поле на роторе создается либо постоянным магнитом, либо обмоткой возбуждения, питаемой от источника постоянного тока, отделенного от источника переменного тока статора.В этом двигателе магнитное поле ротора стационарно относительно ротора. Следовательно, для создания крутящего момента ротор должен вращаться с той же скоростью, что и статор, вращающий магнитное поле. Эта скорость называется синхронной скоростью . Вот почему этот двигатель упоминается как синхронный двигатель .

    С другой стороны, в асинхронном двигателе, как показано на рис. 1.2C, магнитное поле ротора генерируется мощностью переменного тока. Мощность переменного тока, используемая для возбуждения ротора, передается от статора за счет электромагнитной индукции.Из-за этой важной особенности этот двигатель упоминается как асинхронный двигатель . В асинхронном двигателе магнитное поле ротора вращается относительно ротора с некоторой скоростью. Для создания крутящего момента статор и ротор, вращающие магнитные поля, должны вращаться с одинаковой скоростью. Для этого необходимо, чтобы сам ротор вращался с разностью скоростей между статорным и роторным вращающимися магнитными полями. Точнее, вращающееся магнитное поле ротора вращается с разностью скоростей между вращающимся магнитным полем статора и ротором.Для использования возбуждения ротора электромагнитной индукцией скорость вращения ротора всегда должна быть меньше синхронной скорости. Таким образом, асинхронный двигатель также называют асинхронным двигателем .

    Среди двигателей двигатели постоянного тока в основном используются для управления скоростью и крутящим моментом из-за их простоты. Их простота обусловлена ​​тем, что скорость двигателя постоянного тока пропорциональна напряжению, а его крутящий момент пропорционален току. Однако, поскольку двигатели постоянного тока требуют периодического обслуживания щеток и коллекторов, в последнее время наблюдается тенденция к использованию необслуживаемых двигателей переменного тока, поскольку они могут обеспечить высокую производительность по разумной цене.

    Как упоминалось ранее, электродвигатели могут работать на основе фундаментального принципа, заключающегося в том, что крутящий момент, создаваемый взаимодействием между магнитными полями, генерируемыми в статоре, и ротором приводит к вращению двигателя. Теперь мы рассмотрим требования, которые обеспечивают непрерывное создание крутящего момента двигателем.

    Вопрос: Асинхронные двигатели переменного или постоянного тока

    Асинхронные двигатели, линейные двигатели и синхронные двигатели, например, все типы двигателей переменного тока. Двигатели переменного тока также могут включать частотно-регулируемые приводы для управления скоростью и крутящим моментом двигателя, а двигатели постоянного тока доступны в моделях с самовозбуждением и с независимым возбуждением.

    Используют ли асинхронные двигатели постоянный ток?

    Нет, асинхронный двигатель постоянного тока невозможен. Индукция подразумевает создание тока через магнитное поле. Это могут сделать только переменные магнитные поля. По этой же причине трансформаторы не пропускают постоянный ток.

    В чем разница между асинхронным двигателем и двигателем постоянного тока?

    В асинхронных двигателях переменного тока

    щетки не используются; они очень прочные и имеют длительный срок службы. Скорость двигателя постоянного тока регулируется изменением тока обмотки якоря, в то время как скорость двигателя А.C. Двигатель управляется путем изменения частоты, что обычно выполняется с помощью преобразователя частоты.

    Все ли двигатели переменного тока являются асинхронными?

    Двумя основными типами двигателей переменного тока являются асинхронные двигатели и синхронные двигатели. Асинхронный двигатель (или асинхронный двигатель) всегда зависит от небольшой разницы в скорости между вращающимся магнитным полем статора и скоростью вращения вала ротора, называемой скольжением, чтобы индуцировать ток ротора в обмотке переменного тока ротора.

    Как узнать, является ли двигатель переменного или постоянного тока?

    Ищите конструкцию сердечника статора и ротор.Если коммутатора нет, то это двигатель переменного тока. Если есть коллектор и щетки, то это может быть как двигатель постоянного тока, так и коллекторный двигатель переменного тока (универсальный двигатель). Машины постоянного тока часто строятся с регулируемыми полюсами статора.

    Каковы недостатки двигателей постоянного тока?

    Недостатки двигателей постоянного тока Высокая начальная стоимость. Повышенная стоимость эксплуатации и обслуживания из-за наличия коллекторного и щеточного редуктора. Нельзя работать во взрывоопасных и опасных условиях из-за искрения на щетках (риск выхода из строя коммутации).

    Может ли двигатель постоянного тока работать от переменного тока?

    На самом деле серия DC может работать как от переменного, так и от постоянного тока. Но исходный двигатель серии переменного тока имеет конструкцию, отличную от двигателя серии постоянного тока. Из-за того, что производитель разработал двигатель серии AC для снижения потерь.

    Какой двигатель лучше переменного или постоянного тока?

    Какой двигатель мощнее: переменного или постоянного тока? Двигатели переменного тока обычно считаются более мощными, чем двигатели постоянного тока, поскольку они могут генерировать более высокий крутящий момент за счет более мощного тока.Однако двигатели постоянного тока обычно более эффективны и лучше используют входную энергию.

    Какие существуют 3 типа двигателей постоянного тока?

    Доступны 3 основных типа двигателей постоянного тока: серийные, шунтовые и составные. Эти термины относятся к типу соединения обмоток возбуждения по отношению к цепи якоря.

    Из каких частей состоит двигатель постоянного тока?

    Что такое детали двигателя постоянного тока и как они работают? Статор. Статор — это одна из частей двигателя постоянного тока, которая, как следует из названия, представляет собой статическую единицу, содержащую обмотки возбуждения.Ротор. Иго. Поляки. Обмотки возбуждения. Обмотки якоря. Коммутатор двигателя постоянного тока. Кисти.

    Почему двигатель переменного тока называется асинхронным двигателем?

    Таким образом, это то, что мы называем двигателем переменного тока. Этот тип двигателя также известен как асинхронный двигатель. Асинхронный двигатель основан на токах, индуцируемых в роторе от вращающегося магнитного поля статора. Вот почему он называется индукционной машиной.

    Сколько стоит асинхронный двигатель?

    Вопросы и ответы по асинхронным двигателям Количество фаз Минимальная цена Максимальная цена Однофазный 2200 рупий/шт. 22093 рупий/шт. Трехфазный 2100 рупий/шт. 47148 рупий/шт.

    Какие 3 вещи необходимы для работы асинхронного двигателя?

    Трехфазный асинхронный двигатель состоит из двух основных компонентов, а именно статора и ротора. В этом двигателе неподвижной частью является статор, а вращающейся частью — ротор. В этом двигателе нагрузка подключена к валу. Поверх статора может быть намотана трехфазная обмотка якоря.

    Почему используются двигатели постоянного тока?

    Двигатели постоянного тока

    обеспечивают легко регулируемую скорость. Изменяя напряжение якоря или возбуждения, можно добиться широкого изменения скорости, и с таким уровнем управляемости двигатели постоянного тока обеспечивают точность, необходимую для широкого спектра промышленных применений.

    Что заставляет двигатель постоянного тока работать быстрее?

    Какие факторы увеличивают скорость двигателя постоянного тока? Скорость вращения катушки в двигателе постоянного тока можно увеличить за счет: (i) увеличения силы тока, (ii) увеличения количества витков в катушке, (iii) увеличения площади катушки, (iv) путем увеличение силы магнитного поля.

    Что произойдет, если трансформатор подключить к источнику постоянного тока?

    Если первичная обмотка трансформатора подключена к источнику постоянного тока, первичная обмотка будет потреблять постоянный ток и, следовательно, создавать постоянный поток.Следовательно, обратной ЭДС не будет. Необходимо соблюдать осторожность, чтобы не подключить первичную обмотку трансформатора к источнику постоянного тока.

    Почему двигатели постоянного тока такие дорогие?

    Для более тяжелого ротора двигателя постоянного тока могут потребоваться более дорогие подшипники. Конструкция ротора, вероятно, является наиболее важным фактором, удорожающим двигатель постоянного тока. Если статор двигателя постоянного тока имеет постоянные магниты, это может сделать его более дорогим или не зависящим от материала магнита.

    Каковы преимущества и недостатки двигателя постоянного тока?

    Ниже приведены некоторые из наиболее заметных преимуществ двигателей постоянного тока: Они подходят для низкоскоростного крутящего момента.Имеют регулируемую скорость. Они предлагают широкий диапазон регулирования скорости как ниже, так и выше номинальной скорости.

    Почему бы не использовать постоянный ток в наших домах?

    Постоянный ток в домашних условиях не используется, так как при одном и том же значении напряжения постоянный ток более смертоносен, чем переменный, так как постоянный ток не проходит через ноль. Электролитическая коррозия больше связана с постоянным током. Катушки индуктивности постоянного тока более сложны. Требуются коммутаторы, электронные переключатели и щетки.

    Почему двигатели постоянного тока дороже двигателей переменного тока?

    Стоимость.Двигатели постоянного тока обычно стоят значительно дороже, чем двигатели переменного тока, из-за более высоких производственных затрат. Кроме того, поскольку асинхронные двигатели переменного тока широко используются, экономия за счет масштаба способствует их относительно более низкой цене.

    Что произойдет, если двигатель постоянного тока подключить к сети переменного тока?

    Что произойдет, если шунтирующий двигатель постоянного тока подключить к сети переменного тока? Объяснение: В случае параллельного подключения поля он вообще не будет вращаться, а начнет гудеть и создавать вибрации, поскольку крутящий момент, создаваемый положительным и отрицательным циклами, компенсирует друг друга.Двигатель постоянного тока будет нагреваться и может сгореть.

    Что произойдет, если мы подадим постоянный ток на двигатель переменного тока?

    Двигатель постоянного тока может работать, если подается питание переменного тока. Если есть параллельное соединение, то он вообще не будет вращаться и начнет гудеть, так как положительный и отрицательный цикл взаимно компенсируют друг друга.

    Что такое асинхронный двигатель? (с изображением)

    Асинхронный двигатель представляет собой электродвигатель переменного тока (AC), в котором для создания вращательного движения используется индуцированный ток в его роторе, а не физический источник энергии.Большинство электродвигателей вращаются в результате взаимодействия между электромагнитными полями, создаваемыми в статоре и роторе двигателя. В асинхронном двигателе поле, создаваемое в обмотках статора, создается путем их подключения к источнику переменного тока. Поле, генерируемое в роторе, обеспечивается не прямым введением тока, а скорее трансформаторной индукцией тока благодаря соседнему электромагнитному полю статора. Большинство крупных двигателей переменного тока в промышленных или бытовых целях являются асинхронными двигателями.

    Асинхронные двигатели, также известные как асинхронные двигатели или двигатели с короткозамкнутым ротором, состоят из двух основных компонентов.Первый — это статор, то есть бочкообразная внешняя рама двигателя. Статор асинхронного двигателя имеет ряд обмоток или катушек, разложенных по его внутренней поверхности, каждая из которых включает набор электрических соединений на внешней стороне корпуса. Вторым важным компонентом является ротор — цилиндрический сердечник, который плотно прилегает к статору. Вал двигателя, обеспечивающий вращательную работу, проходит через середину или ротор и поддерживается на обоих концах подшипниками. В асинхронном двигателе ротор выполнен либо из твердой стали, либо из ряда параллельных стальных или медных стержней без возможности ввода электричества.

    Большинство двигателей переменного тока полагаются на полярное соотношение отдельных электромагнитных полей, генерируемых в обеих этих частях, для вращения ротора.В асинхронном двигателе электромагнитное поле статора создается источником переменного тока, подключенным к обмоткам статора. Ротор, однако, не подключен напрямую к какому-либо источнику питания, а вырабатывает внутренний электрический ток посредством индукции. Эта индукция вызвана непосредственной близостью электромагнитного поля статора. Точно такой же процесс используется для генерации тока во вторичных обмотках трансформатора. Ток, производимый в роторе, создает собственное электромагнитное поле, и ротор начинает вращаться.

    Благодаря своей простоте и прочности асинхронный двигатель идеально подходит для тяжелых условий эксплуатации.Отсутствие дополнительных контактных колец и щеток, необходимых для подачи питания на ротор, делает этот тип двигателя одним из самых надежных и эффективных двигателей переменного тока. Асинхронные двигатели также могут использоваться в качестве генераторов, если они работают на скорости выше определенной.

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

    Существует два типа электродвигателей: двигатели переменного тока и двигатели постоянного тока.Основное различие между двигателем переменного тока и двигателем постоянного тока заключается в том, что двигатель переменного тока питается от переменного тока, а двигатель постоянного тока питается от постоянного тока. Чтобы подробно узнать о двигателях переменного и постоянного тока, ниже приведена сравнительная таблица о разнице между двигателями переменного и постоянного тока.

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

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

            Двигатели переменного тока

      Двигатели постоянного тока

    Электродвигатели переменного тока питаются от переменного тока. питаются от постоянного тока.
    В двигателях переменного тока преобразование тока не требуется. В двигателях постоянного тока требуется преобразование тока подобно переменному току в постоянный.
    Двигатели переменного тока используются там, где требуются характеристики мощности в течение продолжительных периодов времени. используются там, где требуется внешнее управление скоростью двигателя.
    Двигатели переменного тока могут быть однофазными или трехфазными. Все двигатели постоянного тока однофазные.
    В двигателях переменного тока якоря не вращаются, в то время как магнитное поле постоянно вращается. В двигателях постоянного тока якорь вращается, а магнитное поле вращается.
    Ремонт двигателей постоянного тока является дорогостоящим. Ремонт двигателей переменного тока не требует больших затрат.
    Двигатель переменного тока не использует щетки. используются щетки.
    Двигатели переменного тока имеют более длительный срок службы. не имеют более длительного срока службы.
    Скорость двигателей переменного тока просто регулируется изменением частоты тока. Скорость двигателей постоянного тока регулируется изменением тока обмотки якоря.
    Для двигателей переменного тока требуется эффективное пусковое оборудование, такое как конденсатор. не требуют внешней помощи для запуска.

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

    Что такое двигатель переменного тока?

    Статор двигателя переменного тока имеет катушки, на которые подается переменный ток и создается вращающееся магнитное поле.Ротор двигателя переменного тока вращается внутри катушек электродвигателя и прикреплен к выходному валу, который создает крутящий момент за счет вращающегося магнитного поля.

    Как работает двигатель переменного тока?

    Существует два типа двигателей переменного тока. Синхронные двигатели и асинхронные двигатели.
    Синхронный двигатель состоит из ротора, который питается от источника постоянного тока. Статор имеет трехфазную обмотку, от которой может подаваться питание. Теперь, когда эти два источника питания подаются, то есть при определенных напряжениях, потребляется ток, и катушка внутри создает магнитные поля.Когда вращающееся поле переменного тока (хотя статор не вращается, трехфазное поле дает эффект вращения) и поле постоянного тока взаимодействуют, создается крутящий момент, который приводит к вращению.
    Асинхронный или асинхронный двигатель отличается только одной деталью. У него нет отдельного поля постоянного тока. Вместо этого ротор вращается под действием индуктивности или передачи потока. Ротор будет пытаться следовать за трехфазным потоком в статоре и, следовательно, за ротором. Этот двигатель используется в вентиляторах.

    Какие существуют типы двигателей переменного тока?

    Существует два основных типа двигателей переменного тока, и в каждом из них используется свой тип ротора.

    1. Синхронные двигатели
    2. Асинхронные двигатели или асинхронные двигатели

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

    Типы синхронных двигателей

    • Плоские синхронные двигатели
    • Суперсинхронные двигатели

    Типы асинхронных двигателей

    Сколько типов двигателей постоянного тока?

    Существует два типа двигателей постоянного тока.

    • Коллекторные двигатели постоянного тока
    • Бесщеточные двигатели постоянного тока

    Типы коллекторных двигателей постоянного тока

    • Шунтирующая рана
    • Составная рана
    • Постоянный магнит
    • Серия
    • Ранение

    Заключение:

    В двигателях переменного тока и двигателях постоянного тока

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

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

    В двигателях постоянного тока

    много движущихся частей, замена которых обходится дорого, а ремонт электродвигателя постоянного тока обычно обходится дороже, чем использование нового двигателя переменного тока с электронным контроллером.

    Что касается технического обслуживания, двигатели переменного тока используются в основном из-за легкой доступности источника переменного тока. Двигатель постоянного тока имеет постоянную проблему обслуживания.

    Похожие темы

    Разница между двигателем переменного и постоянного тока

    Электродвигатель — это машина, преобразующая электрическую энергию в механическую. Электрический сигнал (напряжение) подается на входные клеммы двигателя, а на выходе двигателя создается определенный крутящий момент в соответствии с характеристиками двигателя.

    Двигатели переменного тока и двигатели постоянного тока выполняют одну и ту же функцию, заключающуюся в преобразовании электрической энергии в механическую, однако они питаются, изготавливаются и управляются по-разному. Наиболее основным отличием двух из них является источник питания. Двигатели переменного тока работают от переменного тока, тогда как двигатели постоянного тока работают от постоянного тока, например, источники постоянного тока, батареи или преобразователи переменного тока в постоянный.

    Здесь обсуждаются практические различия между двигателями переменного и постоянного тока на основе таких важных факторов, как пусковой механизм, эффективность, щетки и коммутация, реакция на внезапное изменение нагрузки, источники питания, действие статора и ротора, скорость и крутящий момент, расположение якоря. , обслуживание и использование.В следующей таблице поясняются основные различия между двигателями переменного и постоянного тока.

    Разница между двигателем переменного тока и постоянного тока

    Щетки и коммутатор
    Характеристики двигатель переменного тока (индукция) двигатель постоянного тока
    Supply Работы на AC Supply работает на поставке DC В основном из батарей, а клетки)
    Начало Начало Начальный механизм нуждается в однофазной фазы не для трехфазных Самостоятельная начать
    System могут быть одиночными и трехфазными Фаза только
    Статор и ротор Действие Статор остается стойкой и поставками вращающегося поля в то время как ротор вращается Арматура вращается и полевая обмотка остается стойкой еще
    не имеют щетки и коллектор; Очень сфальсифицированы и имеют длинную жизнь у Щетки и коммутатора, которые ограничивают скорость и уменьшить продолжительность жизни
    изменить частоту путем смены тока обмотки якоря
    скорость и крутящий момент Использование для высокой скорости и переменных крутящего момента Использование для переменной скорости и высокого крутящего момента
    MOVE Медленный ответ на изменение нагрузки Быстрый ответ на изменение нагрузки
    Менее эффективен из-за потери индукционного тока и проскальзывания двигателя Более эффективен, поскольку отсутствует проскальзывание двигателя и потери индукционного тока
    Расположение якоря Якорь остается неподвижным, и магнитное поле вращается Магнитное поле остается неподвижным, пока якорь вращается
    90 187 Использование Двигатели переменного тока в основном используются в крупных отраслях промышленности и на заводах Они используются в большинстве бытовых применений.
    Техническое обслуживание требует меньшего обслуживания Из-за отсутствия щеток и коммутационного процесса Требуется обширное обслуживание часто

    Вывод

    DC Motors обычно используются в приложениях, где скорость должна контролироваться каким-то внешним источником. Двигатели переменного тока лучше работают в таких приложениях, где требуется энергоэффективность в течение более длительного времени. Двигатели переменного тока бывают однофазными и трехфазными, тогда как двигатели постоянного тока всегда однофазные.

    В некоторых случаях двигатели постоянного тока заменяются двигателями переменного тока, которые соединены с электронным регулятором скорости. Эта подключенная сборка называется частотно-регулируемым приводом (VFD). Двигатели постоянного тока состоят из движущихся частей, замена которых обходится дорого, а ремонт, как правило, обходится дороже, чем использование двигателя переменного тока с электронным контроллером.

    Двигатели постоянного тока против. Электродвигатели переменного тока: в чем разница?

    Споры о двигателях постоянного и переменного тока ведутся уже много лет. Однако большинство людей мало что знают об этой теме, за исключением очевидного факта, что двигатели постоянного и переменного тока различаются по способу питания.Ниже приведено все, что вам нужно знать об этих типах двигателей, что делает их уникальными по сравнению друг с другом и как вы решаете, какой из них является правильным выбором для вас.

    Что такое двигатель постоянного тока?

    Двигатели постоянного тока

    в основном преобразуют электрическую энергию постоянного тока в механическую энергию вращения. Вы также можете использовать устройство в обратном направлении, вращая вал двигателя для создания электроэнергии постоянного тока (заставляя устройство работать как генератор).

    Однако обратите внимание, что двигатели постоянного тока включают несколько типов, таких как бесщеточные двигатели постоянного тока, двигатели постоянного тока с постоянными магнитами и многие другие.

    Что такое двигатели переменного тока?

    Эти электромагнитные устройства производят механическую энергию путем преобразования переменного напряжения и тока. Электродвигатели переменного тока можно разделить на синхронные и асинхронные. Асинхронные двигатели бывают либо многофазными, либо однофазными. Синхронные двигатели подразделяются на гистерезисные и реактивные.

    В чем разница между двигателями переменного и постоянного тока?

    Магнитное поле

    В двигателях переменного тока переменный ток подается на обмотки статора, заставляя их создавать вращающееся магнитное поле (RMF).

    Следовательно, RMF генерирует электромагнитное поле (EMF) через закон индукции Фарадея. Однако обратите внимание, что асинхронные двигатели имеют более высокую синхронную скорость, чем скорость ротора.

    В двигателях постоянного тока набор катушек или постоянный магнит создают невращающееся магнитное поле. Весь ток подается на обмотки якоря, что приводит к его вращению.

    Регулятор скорости

    Скорость двигателей постоянного тока регулируется током и напряжением, подаваемым на обмотки или катушки якоря.Регулировка тока, протекающего в катушках возбуждения, также будет определять скорость устройства. Следовательно, двигатели постоянного тока имеют пропорциональное соотношение скорости и тока.

    Скорость двигателей переменного тока регулируется частотой переменного тока, подаваемой на их обмотки статора. Следовательно, скорость будет увеличиваться при увеличении частоты и наоборот. Связь между скоростью и током прямо пропорциональна.

    Производительность

    Двигатели постоянного тока

    имеют решающее значение, когда вам нужно управление скоростью, а двигатели переменного тока превосходны, когда вам нужен переменный крутящий момент и высокая скорость.Однако обратите внимание, что двигатели постоянного тока создают стабильный и постоянный крутящий момент в разных диапазонах скоростей по сравнению с двигателями переменного тока.

    Двигатели переменного тока

    подвержены проскальзыванию и потерям индукционного тока, что приводит к проблемам с эффективностью. С другой стороны, двигатели постоянного тока на 30% эффективнее, поскольку в них используются постоянные магниты. В равной степени обратите внимание, что двигателям постоянного тока не нужно создавать электромагнит, потребляя энергию.

    Механизм запуска

    Многофазные двигатели переменного тока запускаются автоматически и не требуют дополнительной электроники для эффективной работы.Двигатели постоянного тока и однофазные двигатели переменного тока требуют определенного типа пускового механизма, который контролирует условия. Например, вы должны контролировать начальное входное напряжение разгона при настройке большого двигателя постоянного тока, чтобы избежать перегорания.

    Входная мощность

    Источник питания постоянного тока будет подавать однонаправленный ток (без изменения направления с течением времени) для питания двигателя постоянного тока.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.