Ротор статор якорь – Ротор и статор электродвигателя: определение, виды, назначение

Содержание

Ротор и статор электродвигателя: определение, виды, назначение

Рано или поздно человек, интересующийся электротехникой, слышит упоминания о роторе и статоре, и задается вопросом: «Что это такое, и в чем отличие этих устройств?» Простыми словами, ротор и статор – это две основные части, расположенные в электродвигателе (устройстве по преобразованию электрической энергии в механическую). Без них существование современных двигателей, а значит и большинства электрических приборов на их основе, было бы невозможным. Статор является неподвижной частью устройства, а ротор – подвижной, они вращаются в разные стороны относительно друг друга. В этой статье мы подробно разберем конструкцию этих деталей и их принцип действия, чтобы после прочтения статьи у читателей сайта Сам Электрик больше не осталось вопросов по данному поводу.

Что такое ротор

Ротор, еще его иногда называют якорь, это подвижная, то есть вращающаяся часть в генераторе или электродвигателях, которые повсеместно применяются в бытовой и промышленной технике.

Внешний вид ротора коллекторного двигателя

Если рассматривать ротор двигателя постоянного тока или универсального коллекторного двигателя, то он состоит из нескольких основных узлов, а именно:

  1. Сердечник. Он выполнен из множества штампованных тонких металлических пластин, изолированных друг от друга специальным диэлектриком или же просто оксидной пленкой, которая проводит ток гораздо хуже, чем чистый металл. Сердечник набирается из них и представляет собой «слоеный пирог». В результате электроны не успевают разогнаться из-за маленькой толщины металла, и нагрев ротора гораздо меньше, а эффективность всего устройства выше за счет уменьшения потерь. Данное конструктивное решение принято для уменьшения вихревых токов Фуко, которые неизбежно возникают при работе двигателя из-за перемагничивания сердечника. Этот же метод борьбы с ними используется и в трансформаторах переменного тока.
  2. Обмотки. Вокруг сердечника особым образом намотана медная проволока, покрытая лаковой изоляцией для предотвращения появления короткозамкнутых витков, которые недопустимы. Вся обмотка дополнительно пропитана эпоксидной смолой или лаком для фиксации обмоток, чтобы они не повреждались при вибрациях от вращения.
  3. Обмотки ротора могут подключаться к коллектору – специальному блоку с контактами, надежно закрепленному на валу. Эти контакты называются ламелями, они выполнены из меди или ее сплава для лучшей передачи электрического тока. По нему скользят щетки, обычно выполненные из графита, и в нужный момент на обмотки подается электрический ток. Это называется скользящий контакт.
  4. Сам вал является металлическим стержнем, на его концах расположены посадочные места под подшипники качения, он может иметь резьбу или выемки, пазы под шпонку для крепления шестерен, шкивов или других деталей, приводимых в движение электродвигателем.
  5. На валу также размещается крыльчатка вентилятора, чтобы двигатель охлаждал сам себя и не приходилось бы устанавливать дополнительное устройство для отвода тепла.

Стоит отметить, что не у всякого ротора есть обмотки, которые, в сущности, представляют собой электромагнит. Вместо них могут применяться постоянные магниты, как в бесщеточных двигателях постоянного тока. А у асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором обмоток в привычном виде вовсе нет, вместо них используются короткозамкнутые металлические стержни, но об этом ниже.

Что такое статор

Статор – это неподвижная часть в электродвигателе. Обычно он совмещен с корпусом устройства и представляет собой цилиндрическую деталь. Он так же состоит из множества пластин для уменьшения нагрева из-за токов Фуко, в обязательном порядке покрытых лаком. На торцах располагаются посадочные места под подшипники скольжения или качения.

Внешний вид статора

Конструкция называется пакет статора, она впрессовывается в чугунный корпус устройства. Внутри этого цилиндра вытачиваются пазы под обмотки, которые, так же как и для ротора, пропитываются специальными составами, чтобы тепло равномернее распределялось по устройству, и обмотки не терлись друг об друга от вибрации.

Обмотки статора могут подключаться разными способами в зависимости от назначения и типа электрической машины. Для трехфазных электродвигателей применимы типы подключения звезда и треугольник. Они представлены на схеме:

Схемы подключения звездой и треугольником

Для выполнения подключений на корпусе устройства предусмотрена специальная распределительная коробка («борно»). В эту коробку выведены начала и концы трех обмоток и предусмотрены специальные клеммники различных конструкций, в зависимости от мощности и назначения машины.

Существуют серьезные отличия в работе двигателей при разном соединении обмоток. Например, при подключении звездой двигатель будет стартовать плавнее, однако нельзя будет развить максимальную мощность. При присоединении треугольником, электродвигатель будет выдавать весь крутящий момент, заявленный производителем, но пусковые токи в таком случае достигают высоких значений. Электросеть может быть просто не рассчитана на такие нагрузки. Использование устройства в этом режиме чревато нагревом проводов, и в слабом месте (это места соединения и разъемы) провод может отгореть и привести к пожару. Главным преимуществом асинхронных двигателей является удобство в смене направления их вращения, нужно просто поменять местами подключения двух любых обмоток.

Статор и ротор в асинхронных двигателях

Трехфазные асинхронные двигатели имеют свои особенности, ротор и статор в них отличаются от использованных в других типах электродвигателей. Например, ротор может иметь две конструкции: короткозамкнутый и фазный. Рассмотрим особенности строения каждого из них по подробнее. Однако для начала давайте вкратце разберемся, как работает асинхронный двигатель.

В статоре создается вращающееся магнитное поле. Оно наводит на роторе индуцируемый ток и тем самым приводит его в движение. Таким образом ротор всегда пытается «догнать» вращающееся магнитное поле.

Необходимо также упомянуть о такой важной особенности асинхронного двигателя, как скольжение ротора. Это явление заключается в разности частот вращения ротора и магнитного поля, создаваемого статором. Объясняется это как раз тем, что ток индуцируется в роторе только при его движении относительно магнитного поля. И если бы частоты вращения были одинаковы, то этого движения бы просто не происходило. В результате ротор пытается «догнать» по оборотам магнитное поле, и если это происходит, то ток в обмотках перестает индуцироваться и ротор замедляется. В этот момент сила, действующая на него, растет, он начинает опять ускоряться. Так и получается эффект стабилизации частоты вращения, за что эти электродвигатели и пользуются большой востребованностью.

Схематическое изображения статора и ротора

Короткозамкнутый ротор

Он также представляет собой конструкцию, состоящую из металлических пластин, выполняющих функцию сердечника. Однако вместо медной обмотки там установлены стержни или пруты, не касающиеся друг друга и накоротко замкнутые между собой металлическими пластинами на торцах. При этом стержни не перпендикулярны пластинам, а направлены под углом. Это делается для уменьшения пульсаций магнитного поля и момента. Таким образом получаются витки, замкнутые накоротко, от сюда и название.

 

Коротко замкнутый ротор и статор асинхронного двигателя

Фазный ротор

Главное отличие фазного ротора от короткозамкнутого заключается в наличии трехфазной обмотки, уложенной в проточки сердечника и соединяющейся в особом коллекторе с тремя кольцами вместо ламелей. Эти обмотки обычно соединяются «звездой». Такие электродвигатели более трудоемки в производстве за счет усложнения конструкции, однако их пусковые токи ниже, чем у двигателей с короткозамкнутым ротором, а также они лучше поддаются регулировке.

Фазный ротор

Надеемся, что после прочтения данной статьи у вас больше не осталось вопросов о том, что такое ротор и статор электродвигателя и какой у них принцип работы. Напоследок рекомендуем просмотреть видео, в котором наглядно рассмотрен данный вопрос:

Материалы по теме:

samelectrik.ru

Чем ротор отличается от якоря?

Видите ли, уважамый Сергей ХХХ, -вопрос, как я понял, -с подвохом... Скорее всего-НИ ЧЕМ!! ! Это одно и тоже название детали генератора электического тока или электромотора... Я вот только одного ни как не пойму-А на ФИГа ТАКИЕ ВОПРОСЫ НУЖНЫ?? ? Вам что, жизненно необходимы ответы на эти вопросы?? ? Или просто пофлудить (поприкалываться) захотелось?!..

Правда что ли? Ротор - то что в ротации пребывает, а якорь в стагнации заставляет находиться.

якорь в моторах постоянного тока, ротор в переменного.

Это название одной детали, которая вращается внутри статора. Различие. На роторе нет обмотки, а на якоре есть.

Ротор в электромашинах постоянного тока называется якорем.

Ротор это вся вращающаяся часть эл. двигателя (от начала вала двигателя до конца вала !!!а якорь это та часть, круглая, где именно идет обмотка с стальными пластинами где образуется ЭДС!!!! (Ротор это вся вращающаяся деталь электродвигателя. Целиком. А якорем называют ту часть ротора, где находится обмотка эл двигателя в которой наводится ЭДС. Вот на этом фото якорь вместе с обмотками обозначен цифрой четыре.)

к сожалению якорь и ротор это совершенно разные детали на электромагнит почему-то не ставят ротор и в асинхронных двигателях нетротора там якорь короткозамкнутуй так-же сейчас лерку называют плашкой а возможно-ли плашкой без лерки нарезать резбу да конечно к власти пришли люди которые учились в переходах им кажетса все одно и то-же образованых людей выгнали

touch.otvet.mail.ru

Чем отличается якорь от ротора: вращающаяся часть электродвигателя называется

Термины «якорь» и «ротор» довольно давно пополнили словарный запас электротехников и механиков, но откуда взялись эти два выражения, несмотря на их широкое применение в наше время, известно немногим. Слово «якорь», употребляемое для обозначения одной из составляющих двигателя, является довольно старым названием и, даже более того, по своему возрасту этот термин опережает большую массу электротехнических наименований. Впервые «якорем» в электротехнике был назван железный брусок, который притягивался к полюсам магнита.

Данное изобретение впервые нашло применение в производстве магнитных компасов, столь широко полюбившимся мореплавателям в эпоху географических открытий. Основной составной частью компаса являлась магнитная стрелка, изготавливаемая из железа и намагничиваемая природными магнитами. Работе компасов способствовал железный съемный брусок, который имел с одной стороны крючок либо миниатюрную декоративную копию морского якоря для подвешивания гиревой чашки. Гиря была необходима для определения силы прилипания магнита. Сам же брус с крюком, по причине внешнего сходства с общеизвестным приспособлением для кораблей, стал называться «якорем магнита».

Как стало известно, первые компасы работали благодаря действию исключительно только природных магнитов. Для того, что обеспечить большую «притягательность» природных магнитов, их укрепляли железом, присоединяемым к поверхности камня при помощи немагнитных соединений из меди, серебра и золота.

В 1825 году благодаря труду английского инженера Уильяма Стерджена миру стал известен электромагнит. Изобретение представляло собой согнутый стержень из мягкого железа с обмоткой толстой проволоки. С целью изолирования данный стержень покрывался лаком. Пропуская электрический ток, стержень становился очень сильным магнитом, но полностью терял свойства притягивания, как только ток прерывался. Такая способность электромагнитов и послужила причиной того, что они практически полностью вытеснили из обихода природные магниты, заняв их место в промышленности. Однако, несмотря на появление нового изобретения, способ измерения магнитной силы так и не изменился. В 1838 году в Петербурге была опубликована совместная научная работа двух российских академиков — Б.С. Якоби и Э.Х. Ленца, в которой ученые указали, что «сила притяжения определяется весом гирь, которые накладывались до тех пор, пока якорь не отрывается».

Открытие Уильяма Стерджена произвело настоящий фурор в области электротехники. Со временем это изобретение было несколько усовершенствовано и доработано, после чего нашло широкое применение в повседневной жизни. Создателем же первых мощных многовитковых электромагнитов является американский физик Джозеф Генри. Добиться большей силы притяжения ему удалось благодаря использованию провода, покрытого изоляцией. Конструкция «уплотненных» электромагнитов Дж. Генри была такова: на малой площади электромагнита размещалось несколько рядов витков изолированной шелком проволоки из меди, при этом каждый из рядов подсоединялся к отдельному аккумуляторы. Параллельно соединяя обмотки, американский ученый добивался существенного увеличения силы тока.

Благодаря изобретению многокатушечной обмотки получилось создать первые электромагниты с большой подъемной силой. Электромагниты Генри могли выдерживать груз от 30 до 325 килограмм при весе магнита всего в 10 килограмм. Примечательно то, что для определения подъемной силы электромагнита, физик пользовался все теми же гирями, закрепляемыми на якоре.

В 1831 году Джозеф Генри сконструировал первый в мире электромагнит, способный поднимать вес в одну тонну. Ещё одно достижение этого ученое – разработка электромагнитного звонка. Поставив якорь электромагнита на шарнир, Генри заставил его силой притяжения ударять по колоколу. Работая в области увеличения дальности передачи телеграфных сигналов, американец изобрел невиданный ранее прибор – реле, позволяющее усиливать начальный сигнал извне перед передачей его в последующую цепь. Данное устройство сделало возможной транспортировку телеграфных сигналов практически на любые расстояния.

Джозеф Генри

В том же 1831 году Генри предложил модель электрического двигателя с качающимся коромыслом магнитопривода с катушкой. Якорь совершал в модели двигателя Генри около 75 качений в минуту, мощность же двигателя составляла 0,044 Вт. Качаясь между полюсами постоянных магнитов, входящих в систему, контакты якоря периодически соприкасались с выводами аккумуляторных батарей, подпитывающих катушку электрическим током. В основе работа электрического двигателя Генри лежал принцип возвратно-поступательного движения. Джозеф Генри не возлагал больших надежд на свое изобретение, однако надеялся, что все-таки когда-нибудь оно пригодится для практических целей.

В наше время движущаяся часть магнитного привода уж никак не похожа на корабельный якорь, но по сей день это устройство все же продолжает носить его название. Хоть в эру властвования трехфазного переменного тока вращающаяся часть моторов и получила название ротора, терминология, касаемая двигателей постоянного тока, осталась прежней. Обсуждая конструктивные особенности этих двигателей нередко можно услышать о так называемом якоре. Что обозначает это слово, знает сегодня практически каждый технарь.

Терминология электротехники довольно занимательна – чего стоит только слово «башмак», используемое для обозначения полюсного наконечника, или «cтатор», что в переводе с латинского звучит не иначе как «cтоящий неподвижно». Современная техника меняется год от года, не успеваешь даже следить за её конструктивным эволюционированием, не говоря уже о запоминании новых понятий. Возможно, потому и не стоит менять старую терминологию, что появление новых технических названий вызовет настоящую путаницу.

Чем отличается якорь от ротора электродвигателя. Большая энциклопедия нефти и газа

В отличие от асинхронных двигателей, некоторые виды двигателей имеют в конструкции подвижные элементы, изнашивающиеся в процессе трения. Без замены истершихся деталей функционирование эл двигателя невозможно. В этом случае есть два варианта: купить электродвигатель или его отремонтировать. Если причина выхода из строя оборудования — замыкание или обрыв обмотки якоря, то ремонт электродвигателя осуществляется при помощи перемотки якоря .

Другая стратегия, подтвержденная в этом последнем десятилетии и направленная на улучшение власти м. в то время как снижение расхода топлива и выбросов, является принятие более двух клапанов на цилиндр. Преимущество этого решения заключается в том, что, как и меньшие клапаны, чем один, можно достичь лучшего корпуса для этих в конечном счете, в камере сгорания, что способствует как процессу замещения заряда, так и уровню гомогенности воздушно-топливной смеси, отсасываемой двигателем.

Наиболее часто используемые решения — 3 клапана, 4 клапана и 5 клапанов соответственно. В этой связи следует отметить, что, хотя первые два решения также влияют на нормальное производство стандартных автомобилей, последнее применяется только в области автомобильных и мотоциклетных соревнований.

Самостоятельно определить неисправность якоря довольно трудно. Зачастую аварийные ситуации или износ одного узла или детали, могут привести сразу к нескольким поломкам или возникновению сопутствующих дефектов. Необходима проверка с помощью специального инструмента и проведение испытаний на стендах. Поэтому для ремонта якоря промышленных электродвигателей даже производственным и машиностроительным организациям, имеющим свои сервисные и ремонтные службы, рекомендуется обращаться в специализированные фирмы.

Применение устройств для снижения вредных выбросов в выхлоп двигателя. Устройства, созданные в последние годы, сначала в Соединенных Штатах и ​​Японии, а затем в Европе, называются каталитическими преобразователями или глушителями. Основная функция этих устройств заключается в содействии окислению монооксида углерода и несгоревших углеводородов и восстановлению оксидов азота путем принятия подходящих катализаторов, осажденных в них.

Первоначально эти устройства были образованы двумя физически отличными элементами, расположенными последовательно вдоль выпускного коллектора. В настоящее время, благодаря развитию технологии катализаторов и электроники, был разработан новый тип преобразователей, который может одновременно конвертировать вышеупомянутые загрязняющие вещества.

Ремонт якоря электродвигателя включает следующие операции:

  • перемотку якоря электродвигателя;
  • балансировку.

Балансировка якоря электродвигателя

Вращение якоря электродвигателя происходит постоянно с высокой угловой скоростью, а равнодействующее сил не скомпенсировано. Разбалансировка приводит к быстрому выходу из строя подшипников и разрушения якоря электродвигателя. Поэтому кроме устранения механических повреждений и восстановления функционирования обмотки работы по ремонту якоря электродвигателя должны осуществляться с его последующей обязательной балансировкой.

Такие преобразователи или каталитические нейтрализаторы представляют собой в своем наиболее распространенном варианте подложку из керамического материала, размещенного внутри корпуса из нержавеющей стали и снабженного большим количеством параллельных и смежных прямоугольных каналов, образующих характерную сетчатую структуру, на стенках этих каналов осаждаются соответствующими химическими и физическими процессами, конкретными катализаторами, которые способны в очень высокой степени превращать три регулируемых загрязняющих вещества в безвредные продукты во впрыскиваемой смеси, очень близкой к стехиометрии.

Балансировка якоря электродвигателя осуществляется на балансировочном станке после проведения всех операций по ремонту обмотки якоря . Качество балансировочных работ зависит от опыта, знаний и умений специалиста, поэтому операцию должен проводить специально обученный ремонтный персонал. Несоблюдение этих требований: отсутствие специального оборудования, необученный персонал или организация ремонта якоря электродвигателя без последующей балансировки приводит к необходимости проведения ремонта после ремонта.

Важным элементом этих систем является так называемый лямбда-зонд, то есть специальный датчик, расположенный выше по потоку от каталитического нейтрализатора и который контролирует содержание кислорода в выхлопных газах. Характеристика этого датчика заключается в генерации электрического сигнала, соответствующего концентрации, взятой из кислорода в выхлопных газах, и с помощью соответствующих вмешательств в системе впрыска топлива для обеспечения практически стехиометрического значения измерения, необходимого для загрязнители могут быть преобразованы из катализатора в полные продукты сгорания.

Качественно выполнить ремонт якоря электродвигателя, произвести его балансировку, восстановить работоспособность эл двигателя после некачественного ремонта якоря поможет ООО ПТК «Электропромремонт». Компания ЭЛЕКТРОПРОМРЕМОНТ осуществляет перемотку якоря промышленных электродвигателей любого типоразмера и мощности в Москве и Московской области. Благодаря собственным производственным мощностям, наличию станков, стендов и специального инструмента, обученного и квалифицированного персонала, перемотка якоря даже крупных партий электродвигателей в рамках плановых мероприятий производится качественно и в сжатые сроки.

Применение бензина этих глушителей, которые уже используются в Соединенных Штатах и ​​Японии, постепенно внедряется и в Италии. Естественно, вышеупомянутые технические нововведения, касающиеся экономии топлива и сокращения выбросов, затронули, хотя и частично, даже м. четырехтактный и двухтактный механизм зажигания, используемый в мотоцикле и морской тяге.

Для ограничения загрязняющих веществ, испускаемых мотоциклами, первые меры, принятые главным образом в Японии и Германии, заключаются в следующем. Особенности и характеристики. Двухтактный, как для морских, так и для мотоциклов, фактическое среднее давление пришло к значительно более низким значениям при близких значениях, всегда в условиях более высокого крутящего момента, равном 7 бар. Полномочия этого заказа также производятся в Соединенных Штатах для перегруженных промышленных транспортных средств.

Заказать перемотку якоря электродвигателя можно просто, обратившись к специалистам компании ООО ПТК «Электропромремонт».

Якорь электродвигателя относится к вращающейся части, на которой собирается грязь, образуется нагар. При неисправностях можно провести диагностику в домашних условиях визуально и при помощи мультиметра. На трущихся поверхностях не должно быть сколов, царапин и трещин. При обнаружении таковых проводят меры по их устранению.

В м. фактически, из-за как высокой летучести топлива, так и механизма образования заряда процесс сжигания происходит в практически однородной жидкой фазе, а образование несгоревшего газа обусловлено, по существу, избытком топливных углеводородов, частично или полностью вычитается из процесса окисления.

Дизель, с другой стороны, процесс формирования заряда происходит в виде очень маленьких капель топлива, которые, впрыскиваемые непосредственно в камеру сгорания, сгорают при высоких избытках воздуха из-за высокой температуры, достигаемой последней во время фазы сжатия. Несмотря на очень малые размеры капель топлива, полученные благодаря очень высоким давлениям впрыска, процесс их распределения внутри камеры сгорания далеко не является однородным.

Типичные неисправности

Якорь электродвигателя при нормальных режимах работы не подвергается износу. Заменяют только щетки, замеряя допустимую длину. Но при длительных нагрузках обмотки статора начинают нагреваться, что приводит к образованию нагара.

Из-за механических воздействий якорь электродвигателя может перекоситься при повреждении подшипниковых узлов. Двигатель будет работать, но постепенный износ ламелей или пластин приведет к окончательному выходу его из строя. Но для спасения недешевого оборудования часто достаточно провести профилактический ремонт и прибором можно будет пользоваться длительное время.

Следовательно, даже при наличии значительного избыточного воздуха существуют области камеры сгорания, в которых процесс окисления топлива происходит лишь частично. Следовательно, ядра топливных частиц, еще не достигнутые в процессе окисления, будучи одновременно в условиях высокой температуры и нехватки кислорода, сталкиваются с сложными процессами пиролиза, которые существенно изменяют их исходную физико-химическую структуру. Дизель, технически определенные частицы, но более известный как сажа или черный дым.

Его присутствие в высокой степени в горючих газах, а также, как доказано, является плохой экономией топлива, вызывает значительную деградацию окружающей среды и наносит серьезный ущерб здоровью. Дизель довольно скромный из-за наличия характерных газообразных веществ, являющихся результатом неполного процесса горения, такого как монооксид углерода и несгоревшие углеводороды, которые вполне сопоставимы с бензином, а иногда даже выше, чем у оксидов азота, так как оба условия благоприятствуют образованию, то есть большому избытку воздуха и высоким температурам в камере сгорания.

К негативным факторам, влияющим на якорь электродвигателя, относят попадание влаги на металлические поверхности. Критичным является длительное воздействие влажности и появление ржавчины. Из-за рыжих скоплений и грязи происходит повышение трения, это увеличивает токовую нагрузку. Контактные части греются, припой может отслаиваться, создавая периодическую искру.

Дизель состоит из оксидов азота и твердых частиц двуокиси углерода, основные усилия, предпринятые в последние годы автопроизводителями, в основном направлены на борьбу с этими загрязнителями. Подобно тому, что случилось с м. бензин можно сказать, что принятые меры можно проследить до двух основных стратегий вмешательства, которые включают в себя.

Вмешательства, непосредственно примененные к процессу сжигания в дизельном двигателе. Эти вмешательства состоят в основном из мер, принятых для повышения эффективности процесса горения, поскольку он является неполным в этом процессе, что обусловлено главным образом образованием углеродных твердых частиц, которые, как упоминалось выше, являются причиной как плохого использования топлива как значительного загрязнения окружающей среды.

В сервисном центре могут помочь, но это потребует определённых затрат. С поломкой можно справиться и самостоятельно, ознакомившись с вопросом: как проверить якорь электродвигателя в домашних условиях. Для диагностики понадобится прибор, замеряющий сопротивление и инструменты.

Как проводится диагностика неисправности?

Проверка якоря электродвигателя начинается с определения самой неисправности. Полный выход из строя этого узла происходит из-за рассыпавшихся щеток коллектора, разрушения слоя диэлектрика между пластинами, а также за счет короткого замыкания в электрической цепи. В случае искрения внутри прибора делают вывод об износе или повреждении токосъемников.

Самые современные технические решения, принятые в настоящее время в м. 4-тактные автомобили предназначены для. Применение устройств для обработки газов сгорания к выхлопу дизельного двигателя. Дизель в основном состоит из углеродистых твердых частиц и что единственный газообразный загрязнитель, присутствующий в значительных количествах, частично устраняется у источника путем прямого вмешательства в процесс сжигания, понятно, почему основные усилия производителей автомобилей превратились к производству устройств, способных разрушать дым двигателя.

Искрение щеток начинается из-за появления зазора в месте контакта с коллектором. Этому предшествует падение прибора, высокая нагрузка на вал при заклинивании, а также нарушение целостности припоя на выводах обмоток.

Неисправность на работающем электродвигателе проявляется типичными состояниями:

  • Искрение основной признак неисправности.
  • Гул и трение при вращении якоря.
  • Ощутимая вибрация при работе.
  • Смена направления вращения при прохождении якорем траектории менее оборота.
  • Появление запаха оплавляющейся пластмассы либо сильный нагрев корпуса.

Что делать при появлении перечисленных отклонений в работе?

Частота вращения якоря электродвигателя поддерживается постоянной. При холостых оборотах неисправность может не проявляться. Под нагрузкой трение компенсируется увеличением тока, протекающего через обмотки. Если стали заметны отклонения в работе болгарки, дрели, стартера, то нужно снять подачу напряжения.

Такие системы, известные как ловушки для твердых частиц, по существу состоят из устройств, применяемых к выхлопной системе, для фильтрации и последующего удаления частиц углерода, образующихся в процессе сгорания в двигателе. По существу, ловушки состоят из опоры из пористого керамического материала, имеющего множество параллельных каналов, альтернативно закрытых и открытых на концах, на которых стенки осаждаются путем фильтрации частиц. Чтобы предотвратить накопление материала в опоре чрезмерное противодавление при выхлопе м, с последующим расходом мощности и большим расходом топлива, операция улавливания всегда предусматривает цикл элиминации частиц, в течение которого, с учетом соответствующих технических соображений, частицы сжигаются путем преобразования в диоксид углерода и воды.

Дальнейшая эксплуатация приборов может привести к пожару или к поражению человека электрическим током. Первым делом рекомендуется осмотреть корпус изделия, оценить проводку на целостность, отсутствие оплавленных частей и повреждения изоляции. На ощупь проверяют температуру всех частей прибора. Рукой пробуют вращать якорь, он должен перемещаться легко, без заеданий. Если механические части целые и нет загрязнений переходят к разборке.

Несмотря на кажущуюся простоту, которая отличает работу ловушек с частицами, их технология еще не полностью зрелая, так как некоторые из основных технических проблем, которые были решены лишь частично, были решены, главным образом из-за сопротивления термической стойкости материала подложки керамики и надежности системы управления процессом регенерации. Тем не менее, многие версии ловушек для твердых частиц уже разработаны, разработаны для тяжелых транспортных средств, предназначенных для городского общественного транспорта.

В качестве примера, на рис. Естественно, что вышеупомянутые проблемы загрязнения воздуха существенно повлияли на двухтактные дизельные двигатели, которые вместе с 4-тактными мачтами для морских применений широко используются в качестве двигательных двигателей, навалочных судов и судов Основные технические новинки, связанные с этим типом мф, связаны главным образом с все более насущной необходимостью сократить потребление энергии и в то же время обеспечить лучшую производительность и долговечность силовых установок.

Диагностика внутренних частей

Обмотка якоря электродвигателя не должна иметь нагара, тёмных пятен, похожих на последствия перегрева. Поверхность контактных частей и области зазора не должна быть зосоренной. Мелкие частицы снижают мощность двигателя и повышают ток. Не стоит производить разборку приборов с включенной в сеть вилкой в целях безопасности проведения работ.

Двухтактный морской дизель можно проследить до следующих основных технических адресов. Дизель в 2 и 4 раза недавнего производства, приведены в табл. 4, из которого следует следующее. Что касается м. 2-тактный, в котором экструзия турбокомпрессором широко используется, в последнее десятилетие наблюдается общее увеличение фактического эффективного давления, не рефрижератор, максимум от 9 до 11 бар и, в м. оснащенный промежуточной системой охлаждения, при значениях от 15 до 16 бар.

В целом эволюция магнитных материалов позволяет утверждать, что, хотя это еще далеко от экономических и технологических трудностей, широкомасштабное использование уже широко используемых магнитных материалов, которые уже широко изучены и развиты, приведет к реальной революции в проектирования и разработки новых двигателей. Для этого потребовалась соответствующая реорганизация электромагнитных и механических структур, в основном основанная на увеличении размера магнитной цепи и обмоток, чтобы соответственно уменьшить значения магнитной индукции и плотности тока.

Рекомендуется проводить съемку процесса разборки для исключения сложностей при обратном процессе. Либо можно записывать на листок каждый шаг своих действий. Допускается некоторый износ щеток, ламелей. Но при обнаружении царапин следует выяснить причину их происхождения. Возможно, этому поспособствовала трещина в корпусе, которую можно заметить только при нагрузке.

Полученные машины имеют самовентилируемый закрытый тип и имеют ротор алюминиевого сепаратора; туши ребристые и изготовлены из легкого сплава для более низких размеров мощности. Подшипники катятся и смазываются смазкой; имеют игру, которая позволяет поглощать любые различия в дилатации между подшипником и сиденьем, не увеличивая утечку трения. Следует отметить, что более низкий показатель потерь приводит к более низкой проницаемости в области более высоких индукций и, как следствие, к увеличению тока намагничивания.

Недостатком, наиболее значимым в отношении низких мощностей, преодолевается использование менее связанных лезвий, что обеспечивает лучшую проницаемость. В таблице 5 сообщается о потерях высокой производительности м по сравнению с т нормальной серии. Двигатели с постоянными магнитами. — Высокие значения остаточной индукции и, вместе, магнитная энергия, создаваемая современными магнитными материалами, придали большой импульс магнитам с постоянными магнитами, которые в настоящее время строятся в различных формах. возбуждения, расположенного на статоре или на роторе с целью создания намагничивающего потока, необходимого для работы машины, заменяется постоянными магнитами.

Работа омметром

Искренние могло происходить из-за пропадания электрического контакта в одной из ламелей. Для замера сопротивления рекомендуется ставить щупы со стороны токосъемников. Вращая вал двигателя, наблюдают за показаниями циферблата. На экране должны быть нулевые значения. Если проскакивают цифры даже в несколько Ом, то это говорит о нагаре. При появлении бесконечного значения судят об обрыве в цепи.

Независимо от результатов далее следует проверить сопротивление между каждыми соседними ламелями. Оно должно быть одинаковым для каждого замера. При отклонениях нужно осмотреть все соединения катушек и поверхность прилегания щёток. Сами щетки должны иметь равномерный износ. При сколах и трещинах они подлежат замене.

Катушки соединяются с сердечником проводкой, которая могла отслоиться. Припой часто не выдерживает ударов от падений. У стартера ток через контакты может достигать 50А, что приводит к прогоранию некачественных соединений. Внешним осмотром определяют места повреждений. Если не обнаружили неисправности, то проводят замер сопротивления между ламелью и самой катушкой.

Восстановление катушек

Перемотать якорь электродвигателя можно в условиях гаража, только требуется быть осторожным при нанесении каждого витка. Медная проводка подбирается аналогичной намотанной. Сечение нельзя менять, это приведёт к нарушению скоростных режимов работы двигателя. Бумага диэлектрическая потребуется для отделения обмоток. Катушки в конце заливают лаком.

Потребуется паяльник и навыки его использования. Места соединений обрабатывают кислотой, для нанесения оловянно-свинцового припоя пользуются канифолью. При демонтировании старой обмотки подсчитывают количество витков и наносят аналогичное количество новой намотки.

Корпус должен быть очищен от старого лака и других включений. Для этого подходит напильник, наждачка или горелка. Для якоря изготавливают гильзы, материалом служит электротехнический картон. Полученные заготовки укладывают в пазы. Намотанные катушки следует делать правыми витками. Выводы со стороны коллектора перематывают капроновой нитью.

Каждый провод припаивается к соответствующей ламели. Сборка должна заканчиваться очередными замерами сопротивления контактных соединений. Если все в норме и нет можно проверять работу электродвигателя под напряжением.

kuhnileona.ru

Статор и ротор, что это такое – якорь асинхронного двигателя

Из чего состоит якорь электродвигателя. Балансировка якоря электродвигателя

Электрические двигатели предназначены для преобразования электрической энергии в механическую. Первые их прототипы были созданы в 19 веке, а сегодня эти устройства максимально интегрированы в жизнь современного человечества. Примеры их использования можно встретить в любой сфере жизнедеятельности: от общественного транспорта до домашней кофемолки.

Это двигатели, питаемые от батарей или источников питания; они обладают превосходными механическими характеристиками и очень просты в управлении, но имеют более высокую стоимость, чем чередующиеся, менее надежны и требуют периодического обслуживания. Они используются в автоматизации, где они обеспечивают высокую производительность и простоту управления, но также и в других областях.

Они так называются, потому что им не нужен контакт ползучести, а источник питания с электронным устройством питания для переключения токов. Эти двигатели также питаются от силового электронного устройства, которое режет токи, но их работа отличается от других: их вал перемещается «в кадре» в том смысле, что позиции, которые они могут принимать, фиксированы и кратное шагу двигателя. Им управляет включение двигателя с соответствующей последовательностью токов, которая обеспечивает точную скорость отжима.

Электрический двигатель: вид в разрезе

Принцип преобразования энергии

Принцип работы электродвигателя любого типа заключается в использовании электромагнитной индукции, возникающей внутри устройства после подключения в сеть. Для того чтобы понять, как эта индукция создается и приводит элементы двигателя в движение, следует обратиться к школьному курсу физики, объясняющему поведение проводников в электромагнитном поле.

Эти двигатели имеют более низкую производительность, чем другие, но позволяют достичь очень точных мест размещения с помощью очень простой системы управления. Они используются в автоматизации, робототехнике и компьютерной периферии. Переменные двигатели имеют вращающееся магнитное поле внутри них; различает.

Синхронные двигатели, где вращающееся магнитное поле вращается с той же скоростью, что и вал асинхронного двигателя, где вращающееся магнитное поле вращается только быстрее, чем вал. Мы рассмотрим только асинхронные двигатели; синхронные используются почти исключительно как генераторы.

Итак, если мы погрузим проводник в виде обмотки, по которому движутся электрические заряды, в магнитное поле, он начнет вращаться вокруг своей оси. Это связано с тем, что заряды находятся под влиянием механической силы, изменяющей их положение на перпендикулярной магнитным силовым линиям плоскости. Можно сказать, что эта же сила действует на весь проводник.

Асинхронные двигатели, особенно трехфазные двигатели, широко используются в промышленности, потому что они могут питаться непосредственно от сети и потому что они надежны, надежны и экономичны. Однако их использование ограничено более простыми движениями, поскольку их трудно контролировать и имеют низкую производительность в начале.

К обернутым постоянным магнитом полям, то есть с универсальными электромагнитными волнами, с электромагнитами, соединенными так, что он также может работать поочередно. Двигатели с постоянными магнитами имеют малую и среднюю мощность и используются в автоматизации, обернутые полевые волны используются для более высоких мощностей, универсальные используются в станках, бытовой технике и тяге.

Схема, представленная ниже, показывает токопроводящую рамку, находящуюся под напряжением, и два магнитных полюса, придающие ей вращательное движение.

Именно эта закономерность взаимодействия магнитного поля и токопроводящего контура с созданием электродвижущей силы лежит в основе функционирования электродвигателей всех типов. Для создания аналогичных условий в конструкцию устройства включают:

Ротор, который вращается с валом статора, который не перемещается и содержит ротор внутри него. Ротор опирается на подшипники, расположенные спереди и сзади ротора. Схема состоит из. Обмотка якоря, выполненная из изолированной меди с красками, размещенная в специальных полостях на внешней части ротора, в свою очередь, контакт ползучести, состоящий из: коллектора, цилиндрического и размещенного на роторе перед лопастями, состоящего из лопастей медь, изолированная друг от друга и соединенная с каждым из двух обмоточных проводников, представляет собой пару медных и графитовых щеток, прижатых к коллектору от пружин, расположенных на статоре и соединенных с выводами машины. Ползучий контакт имеет две задачи.

  • Ротор (обмотка) – подвижная часть машины, закрепленная на сердечнике и подшипниках вращения. Она исполняет роль токопроводящего вращательного контура.
  • Статор – неподвижный элемент, создающий магнитное поле, воздействующее на электрические заряды ротора.
  • Корпус статора. Оснащен посадочными гнездами с обоймами для подшипников ротора. Ротор размещается внутри статора.

Для представления конструкции электродвигателя можно создать принципиальную схему на основе предыдущей иллюстрации:

Позволяет текущему потоку в обмотке работать как электромеханический выключатель для токов, проходящих через проводники обмотки якоря. Для работы двигателя необходимо, чтобы ток, проходящий через различные оберточные тропы, менялся от одного полюса к другому, т.е. от одного магнита к другому. Ползучий контакт — это «слабая точка» машины, потому что она вызывает из.

Две силы, перпендикулярные току и индукции, приводят к крутящему моменту, который вращает вал двигателя. Чтобы сохранить крутящий момент крутящего момента во время вращения, необходимо отменить направление тока в проводниках, эта задача выполняется коллектором, который подает два витка, соединенных с четырьмя лопастями, так что проводники перед магнитами приводятся в действие токами, которые всегда циркулируют в одном направлении. постоянным, поскольку токи в проводниках чередуются. Настоящий двигатель сложнее, потому что.

После включения данного устройства в сеть, по обмоткам ротора начинает идти ток, который под воздействием магнитного поля, возникающего на статоре, придает ротору вращение, передаваемое на крутящийся вал. Скорость вращения, мощность и другие рабочие показатели зависят от конструкции конкретного двигателя и параметров электрической сети.

Но операция не меняется: во всех проводниках, расположенных перед одним и тем же полюсом, перпендикулярным магнитному полю и путям тока в одном направлении, рождается магнитная сила; Результирующий эффект — это действующий крутящий момент. В аппарате есть еще одно электромагнитное явление: в проводниках, движущихся в перпендикулярном к ним магнитном поле, возникает напряжение, вызванное законом.

Эквивалентная схема, фундаментальные соотношения и механическая характеристика

Затем генерируемое напряжение прямо пропорционально скорости вращения, а при работе двигателя ведет себя как противоэлектродвижущей силы, которая препятствует текущему потоку. Машина может быть изучена с учетом трех отчетов. Которые вместе позволяют выразить соотношение момента и скорости двигателя, то есть его механическую характеристику.

Классификация электрических двигателей

Все электродвигатели между собой классифицируют в первую очередь по типу тока, протекающему через них. В свою очередь, каждая из этих групп тоже делить на несколько видов, в зависимости от технологических особенностей.
Двигатели постоянного тока

На маломощных двигателях постоянного тока магнитное поле создается постоянным магнитом, устанавливаемым в корпусе устройства, а обмотка якоря закрепляется на вращающемся валу. Принципиальная схема ДПТ выглядит следующим образом:

Где ω 0 — скорость вакуума и максимальная скорость, которая может быть достигнута двигателем. На рисунке 4 показано графическое представление механического элемента. Линия на диаграмме парной скорости представляет собой написанное выше отношение и содержит все возможные рабочие точки двигателя. Это графическое представление очень полезно, потому что оно интуитивно показывает поведение двигателя при различных режимах вращения; В техническом описании обычно скорость указывается в об / мин, и обе оси обмениваются.

Учитывая только что увиденные связи и эквивалентную схему, мы видим, что происходит, когда двигатель первоначально останавливается без нагрузки. При запуске, то есть при запуске пускового двигателя, нет генерируемого напряжения, и поэтому ток и крутящий момент максимальны. Это гарантирует очень быстрый запуск. На фазе ускорения проявляется напряжение, ток и крутящий момент все увеличение скорости. При режиме крутящий момент отменяется, скорость стабилизируется при максимальном значении ω 0. Суммируя все в таблице.

Обмотка, расположенная на сердечнике, изготавливается из ферромагнитных материалов и состоит из двух частей, последовательно соединенных между собой. Своими концами они подсоединяются к коллекторным пластинам, к которым прижимаются графитовые щетки. На одну из них подается положительный потенциал от источника постоянного тока, а на другую – отрицательный.

Возвращаясь к рис. 4, заметим. Начальная точка оси абсцисс с максимальным крутящим моментом и нулевой скоростью, рабочая точка вакуума на оси ординат, с максимальной скоростью и нулевым крутящим моментом, что крутящий момент уменьшается линейно, чтобы увеличить скорость. Механическая нагрузка прикладывается к валу и создает крутящий момент, который противоположен вращению двигателя. Нагрузка, такая как двигатель, имеет механическую характеристику, которая показывает ход крутящего момента для различных режимов вращения.

Крутящий момент. . Рабочая точка двигателя с нагрузкой может быть определена. Аналитически, путем задания характеристик двигателя и нагрузки графически, путем определения точки, в которой две характеристики пересекаются в графе скорости крутящего момента. Динамическое поведение двигателя описывается соотношением.

После подачи питания на двигатель происходит следующее:

  1. Ток от нижней «плюсовой» щетки подается на ту коллекторную пластину, к контактной платформе которой она подключена.
  2. Прохождение тока по обмотке на коллекторную пластину (обозначено пунктирной красной стрелкой), подключенную к верхней «отрицательной» щетке создает электромагнитное поле.
  3. Согласно правилу буравчика, в правой верхней части якоря возникает магнитное поле южного, а в левой нижней — северного магнитного полюса.
  4. Магнитные поля с одинаковым потенциалом отталкиваются друг от друга и приводят ротор во вращательное движение, обозначенное на схеме красной стрелкой.
  5. Устройство коллекторных пластин приводит к смене направления протекания тока по обмотке во время инерционного вращения, и рабочий цикл повторяется вновь.

Как вы можете видеть, двигатель разгоняется до тех пор, пока две пары не совпадут; поэтому он работает с постоянной скоростью. В конечном счете, эффект нагрузки заключается в том, чтобы замедлить двигатель до тех пор, пока крутящий момент привода не будет соответствовать прочности. Производительность двигателя оценивается не только максимальной мощностью, но и ее механической характеристикой. В этом смысле важно отметить, что механическая характеристика этого двигателя особенно выгодна, поскольку.

Имеет самый высокий крутящий момент, когда требуется максимальное ускорение, т.е. старт является внутренне устойчивым, т.е. имеет тенденцию поддерживать постоянную скорость; на самом деле, фиксированная точка операции, возможное снижение скорости приводит к увеличению крутящего момента, который возвращает скорость к предыдущему значению, и то же самое происходит в обратном смысле, если скорость увеличивается. Скорость двигателя регулируется, действуя на напряжение питания. Из этого следует, что значения пускового момента и скорости вакуума зависят от того, какое изменение напряжения вызывает смещение пустых рабочих точек и начальную точку на графике, которая представляет механическую характеристику.

Самый простой электрический двигатель

При очевидной простоте конструкции существенным недостатком таких двигателей является низкий КПД, обусловленный большими потерями энергии. Сегодня ДПТ с постоянными магнитами используются в простых бытовых приборах и детских игрушках.

Устройство двигателей постоянного тока большой мощности, используемых в производственных целях, не предусматривает использование постоянных магнитов (они занимали бы слишком много места). В этих машинах используется следующая конструкция:

Регулируя напряжение, характеристика переводится параллельно себе, как показано на рисунке 4. Перемещение характеристики двигателя может быть. Фиксация другого значения скорости вакуума изменяет скорость, перемещаясь в другую точку характеристики нагрузки. Как вы можете видеть, регулирование очень простое и эффективное — на пределе просто потенциометр — и не приводит к нестабильности.

Мотор раны и универсальный двигатель

В работе двигателя имеются также переходные процессы электрического типа, характеризующиеся электрической постоянной времени τ, но, так как это намного меньше механического, их эффектом можно пренебречь. Двигатели с полевыми ранениями используют вместо электромагнитов электромагниты. Это решение имеет свои недостатки.

  • обмотка состоит из большего количества секций, представляющих собой металлический стержень;
  • каждая обмотка отдельно подключается к положительному и отрицательному полюсу;
  • количество контактных площадок на коллекторном устройстве соответствует количеству обмоток.

Таким образом, снижение потерь электроэнергии обеспечивается плавным подключением каждой обмотки к щеткам и источнику питания. На следующей картинке представлена конструкция якоря такого двигателя:

Более конструктивная сложность второй схемы — вызванное возбуждение — для питания электромагнитных потерь несколько выше. Однако это решение позволяет. Плавающие полевые двигатели плохо используются в области автоматизации, они являются наиболее подходящим решением для сред и больших мощностей и для конкретных применений, таких как универсальные двигатели. Основными двумя типами являются.

Двигатели возбуждения независимо от универсальных двигателей. . В универсальных двигателях электромагнитная цепь последовательно соединена с арматурой, что позволяет двигателю работать поочередно: фактически, каждый из двух двигателей Когда ток изменяется на цепь якоря, полярность электромагнитов также изменяется на обратную сторону, в результате чего крутящий момент не изменяется. Универсальный двигатель имеет некоторые особенности над другим.

Устройство электрических двигателей постоянного тока позволяет легко обратить направление вращения ротора с помощью простой смены полярности на источнике питания.

Функциональные особенности электродвигателей определяются наличием некоторых «хитростей», к которым относится сдвиг токосъемных щеток и несколько схем подключения.

Благодаря своей механической характеристике универсальный двигатель используется в тяговом, станковом и бытовом оборудовании. В них мы находим технические соображения, на которых стоит потратить два слова: свободные диоды движения и электронные компоненты питания.

Диоды свободной циркуляции и электронные силовые компоненты

Всегда есть диод, подключенный к двигателю в цепях двигателя. Этот свободно распространяемый диод служит для защиты электронных компонентов от перенапряжений, возникающих при попытке разбить ток на компонент с индуктивным компонентом. При нормальной работе диод прерывается и ток течет в двигатель; все цепи, открывающие ток, могут все еще циркулировать через диод, который входит в проводимость из-за наведенного напряжения.

Сдвиг узла токосъемных щеток относительно вращения вала происходит после запуска двигателя и изменения подаваемой нагрузки. Это позволяет компенсировать «реакцию якоря» — эффект, снижающий эффективность машины за счет торможения вала.

Есть три способа подключения ДПТ:

  1. Схема с параллельным возбуждением предусматривает параллельное подключение независимой обмотки, как правило, регулируемой реостатом. Так обеспечивается максимальная стабильность скорости вращения и её плавная регулировка. Именно благодаря этому двигатели с параллельным возбуждением находят широкое применение в грузоподъемном оборудовании, на электрическом транспорте и станках.
  2. Схема с последовательным возбуждением тоже предусматривает использование дополнительной обмотки, но подключается она последовательно с основной. Это позволяет при необходимости резко увеличить крутящий момент двигателя, к примеру, на старте движения железнодорожного состава.
  3. Смешанная схема использует преимущества обоих способов подключения, описанных выше.

Биполярный электрический двигатель

Двигатели переменного тока

Главным отличием этих двигателей от описанных ранее моделей заключается в токе, протекающем по их обмотке. Он описывает по синусоидальному закону и постоянно меняет свое направление. Соответственно и питание этих двигателей осуществляется от генераторов со знакопеременной величиной.

Одним из главных конструктивных отличий является устройство статора, представляющего собой магнитопровод со специальными пазами для расположения витков обмотки.

Двигатели переменного тока классифицируют по принципу работы на синхронные и асинхронные. Коротко говоря, это означает, что в первых частота вращения ротора совпадает с частотой вращения магнитного поля в статоре, а во вторых – нет.

Синхронные двигатели

В основе работы синхронных электродвигателей переменного тока тоже лежит принцип взаимодействия полей, возникающих внутри устройства, однако в их конструкции постоянные магниты закрепляются на роторе, а по статору проводится обмотка. Принцип их действия демонстрирует следующая схема:

Проводники обмотки, по которой проходит ток, показанные на рисунке в виде рамки. Вращение ротора происходит следующим образом:

  1. На определенный момент времени ротор с закрепленным на нем постоянным магнитом находится в свободном вращении.
  2. На обмотке в момент прохождения через нее положительной полуволны формируется магнитное поле с диаметрально противоположными полюсами Sст и Nст. Оно показано на левой части приведенной схемы.
  3. Одноименные полюса постоянного магнита и магнитного поля статора отталкиваются друг от друга и приводят двигатель в положение, показанное на правой части схемы.

В реальных условиях для создания постоянного плавного вращения двигателя используется не одна катушка обмотки, а несколько. Они поочередно пропускают через себя ток, благодаря чему создается вращающееся магнитное поле.

Асинхронные двигатели

А асинхронном двигателе переменного тока вращающееся магнитное поле создается тремя (для сети 380 В) обмотками статора. Их подключение к источнику питания осуществляется через клеммную коробку, а охлаждение — вмонтированным в двигатель вентилятором.

Ротор, собранный из нескольких замкнутых между собой металлических стержней, жестко соединен с валом, составляя с ним одно целое. Именно из-за соединения стержней межу собой этот тип ротора называется короткозамкнутым. Благодаря отсутствию токопроводящих щеток в данной конструкции значительно упрощается техническое обслуживание двигателя, увеличивается срок службы и надежность. Главной причиной выхода из строя двигателей этого типа является износ подшипников вала.

Принцип работы асинхронного двигателя основывается на законе электромагнитной индукции – если частота вращения электромагнитного поля обмоток статора превышает частоту вращения ротора, в нем наводится электродвижущая сила. Это важно, поскольку при одинаковой частоте ЭДС не возникает и, соответственно, не возникает вращения. В действительности нагрузка на вал и сопротивление от трения подшипников всегда замедляет ротор и создает достаточные для работы условия.

Главным недостатком двигателей данного типа является невозможность получения постоянной частоты вращения вала. Дело в том, что рабочие характеристики устройства изменяются в зависимости от различных факторов. К примеру, без нагрузки на вал циркулярная пила вращается с максимальной скоростью. Когда мы подводим к пильному полотну доску и начинаем её резать, частота вращения диска заметно снижается. Соответственно, снижается и скорость вращения ротора относительно электромагнитного поля, что приводит к наведению еще большей ЭДС. Это увеличивает потребляемый ток и рабочая мощность мотора увеличивается до максимальной.

Принцип работы электрического мотора

Важно подбирать двигатель подходящей мощности – слишком низкая приведет к повреждению короткозамкнутого ротора из-за превышения расчетного максимума ЭДС, а слишком высокая приводит к необоснованным энергозатратам.

Асинхронные двигатели переменного тока рассчитаны на работу от трехфазной электрической сети, однако могут быть подключены и в однофазную сеть. Так, например, они используются в стиральных машинах и станках для домашних мастерских. Однофазный двигатель имеет примерно на 30% более низкую мощность, по сравнению с трехфазным – от 5 до 10 кВт.

Ввиду простоты исполнения и надежности асинхронные двигатели переменного тока наиболее распространены не только в производственном оборудовании, но и в бытовой технике.

Универсальные коллекторные двигатели

Во многих бытовых электроприборах необходимо наличие высокой скорости вращения двигателя и крутящего момента при малых пусковых токах и плавной регулировке. Всем этим требования удовлетворяют коллекторные двигатели, называемые универсальными. По своему устройству они очень похожи на двигатели постоянного тока с последовательным возбуждением.

Главным отличием от ДПТ является магнитная система, комплектуемая несколькими изолированными друг от друга листами электротехнической стали, к полюсам которых подсоединены по две секции обмотки. Такая конструкция снижает нагрев элементов токами Фуко и перемагничивание.

Высокая синхронность магнитных полей в универсальных коллекторных двигателях сохраняет высокую скорость вращения даже под большой нагрузкой на вал. Поэтому их используют в маломощном быстроходном оборудовании и домашней технике. При подключении в цепь регулируемого трансформатора появляется возможность плавной настройки частоты вращения.

Главный недостаток таких электромоторов заключается в низком моторесурсе, обусловленном быстрым стиранием графитовых щеток.

Якорь электродвигателя относится к вращающейся части, на которой собирается грязь, образуется нагар. При неисправностях можно провести диагностику в домашних условиях визуально и при помощи мультиметра. На трущихся поверхностях не должно быть сколов, царапин и трещин. При обнаружении таковых проводят меры по их устранению.

Типичные неисправности

Якорь электродвигателя при нормальных режимах работы не подвергается износу. Заменяют только щетки, замеряя допустимую длину. Но при длительных нагрузках обмотки статора начинают нагреваться, что приводит к образованию нагара.

Из-за механических воздействий якорь электродвигателя может перекоситься при повреждении подшипниковых узлов. Двигатель будет работать, но постепенный износ ламелей или пластин приведет к окончательному выходу его из строя. Но для спасения недешевого оборудования часто достаточно провести профилактический ремонт и прибором можно будет пользоваться длительное время.

К негативным факторам, влияющим на якорь электродвигателя, относят попадание влаги на металлические поверхности. Критичным является длительное воздействие влажности и появление ржавчины. Из-за рыжих скоплений и грязи происходит повышение трения, это увеличивает токовую нагрузку. Контактные части греются, припой может отслаиваться, создавая периодическую искру.

В сервисном центре могут помочь, но это потребует определённых затрат. С поломкой можно справиться и самостоятельно, ознакомившись с вопросом: как проверить якорь электродвигателя в домашних условиях. Для диагностики понадобится прибор, замеряющий сопротивление и инструменты.

Работа омметром

Искренние могло происходить из-за пропадания электрического контакта в одной из ламелей. Для замера сопротивления рекомендуется ставить щупы со стороны токосъемников. Вращая вал двигателя, наблюдают за показаниями циферблата. На экране должны быть нулевые значения. Если проскакивают цифры даже в несколько Ом, то это говорит о нагаре. При появлении бесконечного значения судят об обрыве в цепи.

Независимо от результатов далее следует проверить сопротивление между каждыми соседними ламелями. Оно должно быть одинаковым для каждого замера. При отклонениях нужно осмотреть все соединения катушек и поверхность прилегания щёток. Сами щетки должны иметь равномерный износ. При сколах и трещинах они подлежат замене.

Катушки соединяются с сердечником проводкой, которая могла отслоиться. Припой часто не выдерживает ударов от падений. У стартера ток через контакты может достигать 50А, что приводит к прогоранию некачественных соединений. Внешним осмотром определяют места повреждений. Если не обнаружили неисправности, то проводят замер сопротивления между ламелью и самой катушкой.

Восстановление катушек

Перемотать якорь электродвигателя можно в условиях гаража, только требуется быть осторожным при нанесении каждого витка. Медная проводка подбирается аналогичной намотанной. Сечение нельзя менять, это приведёт к нарушению скоростных режимов работы двигателя. Бумага диэлектрическая потребуется для отделения обмоток. Катушки в конце заливают лаком.

Потребуется паяльник и навыки его использования. Места соединений обрабатывают кислотой, для нанесения оловянно-свинцового припоя пользуются канифолью. При демонтировании старой обмотки подсчитывают количество витков и наносят аналогичное количество новой намотки.

Корпус должен быть очищен от старого лака и других включений. Для этого подходит напильник, наждачка или горелка. Для якоря изготавливают гильзы, материалом служит электротехнический картон. Полученные заготовки укладывают в пазы. Намотанные катушки следует делать правыми витками. Выводы со стороны коллектора перематывают капроновой нитью.

Каждый провод припаивается к соответствующей ламели. Сборка должна заканчиваться очередными замерами сопротивления контактных соединений. Если все в норме и нет можно проверять работу электродвигателя под напряжением.

О происхождении терминов «якорь» и «ротор»

Электротехнический термин «якорь» намного старше слова электротехника. В эпоху великих географических открытий и развития мореплавания в мировом океане ощущалась острая потребность в магнитных компасах, основной частью которых была магнитная стрелка. Эти стрелки изготавливались из железа и намагничивались природными магнитами. Других попросту не было.

Для хорошего намагничивания требовались и хорошие магниты. Для усиления действия природных магнитов их армировали железом, прикрепляя его к камню с помощью немагнитных оправ из меди, серебра и даже золота. Все это украшалось стилизованными фигурками, орнаментами или надписями.

Магниты стоили дорого. В комплект магнита входил также съемный железный брусочек, который «прилепливался» к полюсам магнита. Этот брусочек имел с одной стороны кольцо, крючок или декоративную копию морского якоря для подвешивания гиревой чашки. Силу удержания этого брусочка магнитом всегда можно было измерить по весу гирь, укладываемых в чашку. Сам же брусочек с крючком и получил название «якорь магнита».

С изобретением в 1825 г. электромагнитов способ измерения их силы не изменился. Так, например, в преамбуле своего труда, вышедшего в 1838 г. в Петербурге под названием «О притяжении электромагнитов», российские академики Б.С. Якоби и Э.Х. Ленц прямо так и записали: «Сила притяжения определялась весом гирь, которые накладывались до тех пор, пока якорь не отрывался».

Электромагниты уже могли создавать мощные магнитные поля. Американский ученый Дж. Генри создал электромагнит, якорь которого был в состоянии удерживать груз весом в тонну. Но не в этом его главная заслуга как инженера. Он поставил якорь электромагнита на шарнир и заставил при притяжении ударять по колокольчику. Так появился первый электромагнитный звонок.

Приспособив контакты к подвижному якорю, американец получил никому доселе неизвестный прибор — реле, устройство для автоматической коммутации электрических цепей по сигналу извне, позволяющее передавать телеграфные сигналы на практически любые расстояния.

В современных электромагнитных реле подвижная часть магнитопровода и до сего времени называется якорем, хотя и не имеет никакого внешнего сходства с удерживающим устройством корабля на рейде.

Изобретательская мысль Дж. Генри на этом не остановилась. Он сделал магнитопровод с катушкой и установил его горизонтально, как коромысло лабораторных аналитических весов. При качаниях устройства (якоря), контакты, укрепленные на концах коромысла, периодически касались выводов двух гальванических элементов, запитывавших катушку токами различного направления. Соответственно, коромысло, качаясь, притягивалось к двум постоянным магнитам, входившим в систему.

Установка работала непрерывно, сообщая якорю 75 качаний в минуту. Так появилась одна из первых конструкций электродвигателя с возвратно-поступательным движением. Впрочем, превратить его во вращательное для того времени не составляло никакого труда.

Генри писал: «Мне удалось привести в движение небольшую машину силой, которая до сих пор не находила применения в механике, я говорю о магнитном притяжении. Я не придаю большого значения этому изобретению, ибо в теперешнем его виде оно представляет только физическую игрушку. Однако не исключена возможность, что при дальнейшем развитии принципа это сможет быть использовано для практических целей».

Машины с возвратно-поступательным движением тогда распространения не получили, хотя были предложены вполне работоспособные конструкции У. Кларком, Ч. Пейджем и др. Технологически более удобным в применении оказался электродвигатель с вращающимся якорем.

Затем наступила эра трехфазного переменного тока. Никто вращающиеся узлы у двигателей переменного тока якорем не называл, и это было справедливо. Как не назвать вращающееся магнитное поле вихрем, а вращающуюся часть ротором? Но в машинах постоянного тока (и в двигателях, и в генераторах) терминология осталась прежней. Якорь вращается, а полюсной наконечник называется башмаком, слово, которое можно встретить сейчас только в сказках XVIII в.

Может, стоит изменить технологию? Не будем спешить. Сейчас получают распространение многофазные линейные электродвигатели для монорельсовых поездов. Здесь в качестве ротора используется намертво укрепленный монорельс, а в качестве статора (от латинского — стоящий неподвижно) используются обмотки, установленные на магнитопроводе стремительно мчащегося электровоза. Да и надо ли менять установившиеся понятия, рискуя внести еще большую путаницу?

Борис Хасапов

kabel-house.ru

Полная проверка ротора электродвигателя

Любой электроинструмент рано или поздно выходит из строя. Основная причина ̶̶ неисправность электродвигателя. Отдавать инструмент на диагностику в мастерскую ̶̶ дорого и отнимает много времени. Поэтому найти причину поломки лучше самостоятельно. Тем боле, что, сделать это не сложно.
Электродвигатель состоит из двух частей: статор и ротор. Ротор (его еще называют якорем) самая сложная деталь. Состоит из вала с магнитопроводом, в который уложена обмотка. Концы обмотки подсоединены к пластинам (ламелям) коллектора.
Приступим к диагностике. Основное приспособление, которое нам понадобится – мультиметр.
Полная проверка ротора электродвигателя
Для начала разберем электродвигатель и извлечем якорь. Необходимо его осмотреть. Часто повреждение обмотки видно невооруженным глазом. Если обрыва проводов и места короткого замыкания не видно, проводим три теста.

1. Тест на 180 градусов


  • Мультиметр устанавливаем в режим измерения сопротивления, предел измерения 200 Ом.
    Полная проверка ротора электродвигателя
  • Щупы подсоединяем к двум ровно противоположным контактом коллектора. Две эти точки находятся друг от друга на 180 градусов.
    Полная проверка ротора электродвигателя
  • Измеряем сопротивление. Запоминаем или записываем.
    Полная проверка ротора электродвигателя
    Полная проверка ротора электродвигателя
  • Далее производим замеры по кругу, между остальными противоположными пластинами.

Подводим итоги. Сами значения сопротивления нам неинтересны. Главное, чтобы они были одинаковы. То есть, если мультиметр при первом измерении показал, например, значение 1,5 Ом, то и между остальными противоположными пластинами должно быть такое же сопротивление. Если сопротивление между некоторыми точками больше ̶̶ значит в этой обмотке обрыв. Если сопротивление, наоборот, меньше ̶̶ короткое замыкание.
Полная проверка ротора электродвигателя
На графике отчетливо отслеживается внутренне замыкание в одной из обмоток.

2. Тестирование соседних контактов


  • Прибор остается в том же положении - измерение сопротивления, предел 200 Ом.
  • Щупы мультиметра подключаем к двум соседним пластинам коллектора.
    Полная проверка ротора электродвигателя
  • Производим измерение, запоминаем результат.
    Полная проверка ротора электродвигателя
  • Далее производим замер между следующей парой контактов. И так далее, по кругу.
  • Сравниваем результаты.

В этом тесте, как и в предыдущем, главное – равенство значений. И, так же как и в прошлом тесте, увеличение сопротивления обозначает обрыв провода обмотки, а уменьшение сопротивления – короткое замыкание.
Полная проверка ротора электродвигателя
На графике видно внутренне, межвитковое замыкание в одной из обмоток.

3. Проверка замыкания на корпус


  • Мультиметр установлен в режим измерения сопротивления ̶̶ 200 Ом.
  • Один щуп прибора ставим на пластину коллектора, второй на корпус якоря (вал или магнитопровод).
    Полная проверка ротора электродвигателя
  • Поочередно производим замеры между каждой ламелью и корпусом.

Если мультиметр показывает «1» ̶̶ замыкания на корпус нет. Если показывает какие-либо значения, или «0» и издает звуковой сигнал, то изоляция пробита.
Полная проверка ротора электродвигателя

Результаты проверки


Якорь электродвигателя исправен если:
1. Сопротивление между всеми противоположными контактами равно.
2. Сопротивление между всеми соседними контактами равно.
3. Сопротивление между пластинами коллектора и корпусом равно бесконечности «1».

Рекомендации


У электронных мультиметров, особенно бытового назначения, есть некоторая погрешность. Поэтому лучше использовать стрелочный прибор. Если же такового нет, желательно определить и учитывать погрешность в измерениях. Делается это следующим образом:
  • в режиме измерения сопротивления, с пределом 200 Ом, соединяем щупы вместе;
  • если показания прибора «ноль» ̶̶ погрешности нет;
  • если вместо нуля какая либо другая цифра, это и будет погрешность.

Допустим, мультиметр показал 0,1 Ом. Значит, в первом и втором тесте разница сопротивлений менее чем 0,1 Ом не считается повреждением.

Техника безопасности


Во время проверки ротора, необходимо соблюдать следующие меры безопасности:
  • перед разборкой отключить электродвигатель от сети;
  • в поврежденном якоре могут быть острые кромки, оторванные пластины коллектора или торчать поврежденные провода, поэтому необходимо использовать рабочие перчатки.

Смотрите видео


sdelaysam-svoimirukami.ru

в чем различие между ротором и якорем в электроагрегатах?

Ротор - это то, что вращается. А якорь - это обмотка вместе с сердечником, которая создаёт вращающееся магнитное поле. Отсюда мораль: якорь может быть только в агрегатах переменного тока, а ротор - любого.

Ротор стоит (обмотка). якорь крутится.

После намотки проволоки на якорь он становиться ротором.

статор - неподвижная часть электродвигателя, а ротор - подвижная. Еще разница в обмптке, а тебе зачем

Когда я учился на электрика, то мне в лицее мне объясняли, что в машинах постоянного тока вращающаяся часть - якорь, а в машинах переменного тока - ротор.

Как понимаю я, пусть поправит кто если ошибаюсь. Электрогенератор или электромотор можно разделить так: ротор и статор, подвижный, вращается = ротор и неподвижный = статор или так: якорь и индуктор, часть в которой наводится перменная ЭДС = якорь, часть которая создает магнитное поле = индуктор. У мотора на якорь подается мощность из сети, у генератора с якоря снимается мощность в электрическую сеть. При этом индуктор может быть без обмотки, создавать магнитное поле за счет постоянного магнита, и если с обмоткой и возбуждается постоянным током, то сердечник может быть из сплошного железа, так как в нем нет вихревых токов. А якорь должен быть с обмоткой и набран из пластин, чтобы не было потерь на вихревые токи. У генератора постоянного тока в якоре тоже наводится переменная ЭДС, но с помощью коллектора она преобразуется в постоянный ток. Или из постоянного в перменный у мотора. Поэтому и у машин постоянного тока якорь набран из пластин, чтобы не было потерь на токи Фуко. Ротор может быть как якорем так индуктором, как конструктор пожелает.

точно можно посмотреть тут <a rel="nofollow" href="http://td.eag.su/katalog/dizelnye_elektrostancii" target="_blank">http://td.eag.su/katalog/dizelnye_elektrostancii</a>

На статоре ребра жёсткости, вдоль, ежели их нанести по резьбе то будут усилены торсионные поля из амеро, КПДе повысится, а продольные рёбра нейтрализуют вихри .с одной стороны будет вредное излучение - разрушающее.

touch.otvet.mail.ru

Ротор (якорь)

Основная статья: Ротор

Минимальное число зубцов ротора, при котором самозапуск возможен из любого положения ротора — три. Из трёх, кажущихся явно выраженными, полюсов, на самом деле один полюс всё время находится в зоне коммутации, то есть ротор имеет две пары полюсов (как и статор, так как в противном случае работа двигателя не возможна).

Ротор любого ДПТ состоит из многих катушек, на часть которых подаётся питание, в зависимости от угла поворота ротора, относительно статора. Применение большого числа (несколько десятков) катушек, необходимо для уменьшения неравномерности крутящего момента, для уменьшения коммутируемого (переключаемого) тока, и для обеспечения оптимального взаимодействия между магнитными полями ротора и статора (то есть для создания максимального момента на роторе).

При вычислении момента инерции ротора его, в первом приближении, можно считать сплошным однородным цилиндром с моментом инерции, равным:

,

где  — масса цилиндра (ротора),

а  — радиус цилиндра (ротора).

Коллектор[править | править исходный текст]

Основная статья: Щёточно-коллекторный узел

Коллектор (щёточно-коллекторный узел) выполняет одновременно две функции: является датчиком углового положения ротора и переключателем тока со скользящими контактами.

Конструкции коллекторов имеют множество разновидностей.

Выводы всех катушек объединяются в коллекторный узел. Коллекторный узел обычно представляет собой кольцо из изолированных друг от друга пластин-контактов (ламелей), расположенных по оси (вдоль оси) ротора. Существуют и другие конструкции коллекторного узла.

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 недопустим. При проектировании приводов устанавливаются соответствующие ограничения на максимальные моменты (а следовательно и токи в роторе), развиваемые двигателем.

Принцип работы

Принципу работы электродвигателя постоянного тока может быть дано два описания:

1. подвижная рамка (два стержня с замкнутыми концами) с током в магнитном поле статора

или

2. взаимодействие магнитных полей статора и ротора.

Рамка с током, в однородном магнитном поле полюсов статора с индукцией , на два стержня рамки длиной , и с током , действует сила Ампера , постоянной величины, равные:

 и направленные в противоположные стороны.

Эти силы прикладываются к плечам , равным:

, где  — радиус рамки;

и создают крутящий момент , равный:

.

Для двух стержней рамки, суммарный крутящий момент равен:

.

Практически (из-за того, что угловая ширина щётки (в радианах) немного меньше угловой ширины зазора , между пластинами (ламелями) коллектора, чтобы источник питания не замыкался накоротко) четыре небольших части под кривой крутящего момента, равные:

, где ,

не участвуют в создании общего крутящего момента.

При числе витков в обмотке равном , крутящий момент будет равен:

.

Наибольший крутящий момент будет при угле поворота рамки равном: , то есть при угле 90°.

При этом угле поворота рамки с током, вектора магнитных полей статора и ротора (рамки) будут перпендикулярны друг к другу, то есть под углом 90°. При угле поворота ротора (рамки) равном 180°, крутящий момент равен нулю (из-за нулевого плеча), но силы не равны нулю и это положение ротора (рамки), при отсутствии переключения тока, весьма устойчиво и подобно одному шагу в шаговом двигателе.

Без учёта короткозамкнутых щётками частей крутящего момента средний крутящий момент за один оборот (период) равен площади под интегральной кривой крутящего момента, делённой на длину периода :

.

При витков в обмотке:

studfile.net

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о