Mio-tech-service.ru

Автомобильный журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое электрический двигатель определение

Ротор и статор электродвигателя — определение, виды, назначение

Электродвигатели разной мощности (750 Вт, 250 Вт, к CD-плееру, к игрушке, к дисководу). Батарейка «Крона» дана для сравнения

Электрический двигатель — электрическая машина (электромеханический преобразователь), в которой электрическая энергия преобразуется в механическую.

Электромагнитная индукция

В 1831 г. английский исследователь Майкл Фарадей обнаружил, что в замкнутом проводящем контуре при изменении магнитного поля возникает электрический ток, который он назвал индукционным током.

Рис. 1. Электромагнитная индукция. Опыт Фарадея.

Один из экспериментов Фарадея выглядел следующим образом: при перемещении полосового магнита внутри катушки с витками проводника (туда — обратно) регистрировался электрический ток в цепи, к которой изначально не подключались внешние источники тока.

Явление возникновения электрического тока в замкнутом проводящем контуре при изменении магнитного поля, проходящего через сечение контура, было названо электромагнитной индукцией (ЭМИ). Появление тока в контуре говорит о том, что имеется ЭДС индукции (электродвижущая сила), заставляющая электроны двигаться упорядоченно.

Для вычисления величины тока была введена новая физическая величина, названная магнитным потоком Ф. Для плоского контура, помещенного в однородное магнитное поле, эта величина по определению равна:

B — магнитная индукция;

S — площадь контура;

α — угол между направлением (вектором) B и нормалью к поверхности рамки.

ЭДС и ток индукции появляются только в том случае, если величина Ф меняется со временем. Если Ф = const, то и I = 0. Если магнитное поле постоянное, то изменения потока Ф во времени можно добиться движением рамки. Например, вращение рамки в постоянном однородном поле будет все время сопровождаться изменением магнитного потока. Второй способ состоит в изменении величины B. Так в эксперименте Фарадея индукционный ток в катушке из металлического провода возникал, когда магнит двигался внутри катушки, что создавало переменный характер магнитной индукции B.

Электродвигатели постоянного тока

Машина, преобразующая электричество в механическую энергию, изобретенная первой, и понятна всем лучше. Хотя, при более подробном рассмотрении, оказывается, что двигатели переменного тока сделаны часто явно проще и остроумнее, хотя и не без своих, присущих именно им, недостатков.

Читать еще:  Шипит двигатель при запуске

В двигателях постоянного тока все пошло от постоянных магнитов, установленных на неподвижном основании двигателя и вращающейся в их поле рамки. Теперь неподвижная часть называется статор (магниты заменены электромагнитами), а подвижная часть — якорь. В якоре не одна обмотка, а несколько. По аналогии с двигателем внутреннего сгорания это как разные поршни, толкающие все по очереди один и тот же коленвал. Разные обмотки в якоре тоже сдвинуты относительно друг друга на некоторый угол, и совместное их действие делает движение вала более плавным и равномерным. Все закономерно и предсказуемо.

Но существуют и варианты:

  • возбуждение от постоянных магнитов;
  • с различными схемами соединения обмоток якоря и статора;
  • бесколлекторный двигатель, в котором специальная схема отслеживает положение ротора и соответственно этому управляет магнитным полем статора.

Достоинства и недостатки

  • Самое главное преимущество двигателя постоянного тока — это то, что в нем легко и естественно происходит управление скоростью. Собственно говоря, двигатель создает момент вращения, пропорциональный приложенному напряжению. Этот момент вращает якорь двигателя с некоторой скоростью холостого хода. При наличии нагрузки на валу двигателя скорость вращения уменьшается, и, увеличив напряжение реостатом, можно добиться нужной скорости вращения. Так это и делается, например, в трамвае или троллейбусе.
  • Другой практический плюс у электродвигателя постоянного тока — это большой пусковой момент.
  • Компактность и простота конструкции дают таким двигателям широкое распространение. Двигатели постоянного тока очень удобны при питании от батареек и в различных миниатюрных приборах — компьютерах, игрушках и т.д.
  • Как обратимые машины, двигатели постоянного тока могут использоваться и в режиме генерации. то есть утилизации двигательной инерции, например, транспортных средств.

Слабым местом электродвигателя постоянного тока является его коллектор. Это контактное устройство, подверженное постоянному трению и износу. Кроме того, прохождение тока вызывает искрение и дополнительный износ коллектора и щеток.

Читать еще:  Газотурбинный двигатель своим руками

Такое свойство конструкторы постарались преодолеть, создав бесколлекторный двигатель постоянного тока. В этом случае получилось замещение одного минуса другим — бесколлеторный двигатель получил теперь большую сложность и дороговизну.

  • Что такое реактивная (бесполезная) мощность – ситуация, когда ток отстаёт или опережает напряжение, т.е. когда напряжение достигло пика, а ток равен нулю и наоборот;
  • Откуда появляется реактивная мощность — в основном из-за электродвигателей и трансформаторов (этот пункт Вам еще не понятен, если вы новичок, подписывайтесь на блог и ждите статью про катушку индуктивности);
  • Полезна ли реактивная мощность – она бесполезна и не производит никакой полезной работы, она лишь греет провода, поэтому чтобы уменьшить сечение кабеля, нам надо компенсировать реактивную составляющую. Также заводы оплачивают полную мощность, поэтому им надо компенсировать реактивную составляющую;
  • Как компенсируют реактивную мощность – к сети подключают установки для компенсации реактивной мощности;
  • Из-за чего возникает реактивная составляющая — в первую очередь электродвигатели, трансформаторы;

Ну вот и всё! Подписывайтесь и следите за обновлениями блога!

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector