اجزای موتور الکتریکی. ما اصول کار موتورهای الکتریکی را می فهمیم: مزایا و معایب انواع مختلف. موتور قفس سنجاب ناهمزمان دو فاز

موتور الکتریکی انرژی الکتریکی را به انرژی حرکت مکانیکی تبدیل می کند. درست مثل یک ژنراتور الکتریکی ، یک موتور الکتریکی معمولاً از یک استاتور و یک روتور تشکیل می شود که اشاره به ماشین های الکتریکی دوار دارد ، با این وجود موتورهایی که قسمت متحرک در آنها یک خطی (حرکت مستقیم خطی (موتورهای خطی)) را انجام می دهد.

متداول ترین نوع موتور الکتریکی است موتور ناهمزمان سه فاز قفس سنجابی اصل آن در شکل نشان داده شده است. 1 ، سیم پیچ روتور این موتور سیستمی از میله های عظیم مس یا آلومینیوم است که به صورت موازی با یکدیگر در شکافهای روتور قرار می گیرد ، انتهای آن توسط حلقه های اتصال کوتاه متصل می شود.

شکل: 1. اصل یک موتور القایی اتصال کوتاه.
1 - استاتور ، 2 - روتور ، 3 - شافت ، 4 - محفظه

در مورد آلومینیوم ، کل سیم پیچ (قفس سنجاب) معمولاً با قالب تزریق تشکیل می شود. میدان مغناطیسی چرخان استاتور باعث ایجاد جریانی در سیم پیچ روتور می شود که برهم کنش آن با میدان مغناطیسی استاتور باعث چرخش روتور می شود. در این حالت ، سرعت روتور همیشه کمتر از میدان مغناطیسی استاتور است و اختلاف نسبی آن با سرعت چرخش میدان مغناطیسی استاتور (با همگام سازی سرعت) را لغزش می نامند. این مقدار به بار شافت موتور بستگی دارد و در بار کامل معمولاً 3 ... 5٪ است. برای کنترل سرعت مرحله می توان از سیم پیچ استاتور با تعداد قطب های قابل تغییر استفاده کرد.بر اساس این اصل ، به عنوان مثال می توان دو موتور ناهمزمان سه و چهار سرعته را انجام داد. برای کنترل سرعت بی نهایت متغیر ، موتور معمولاً از طریق یک درایو فرکانس متغیر تأمین می شود.

برای تنظیم اصلی سرعت موتور القایی کمتر از سرعت نامی ، به جای موتور قفس سنجابی ، از موتورهایی با روتور فاز استفاده شده است که در آنها سیم پیچ روتور همان طرح سه فاز استاتور را دارد. چنین سیم پیچ از طریق حلقه های لغزش واقع در شافت موتور با یک رئوستات تنظیم شده متصل می شود که در آن بخشی از انرژی مصرفی موتور به گرما تبدیل می شود. از این رو تنظیم به ازای کاهش کارایی موتور رخ می دهد و در حال حاضر به ندرت مورد استفاده قرار می گیرد.

موتورهای القایی قفس سنجابی با فشردگی و قابلیت اطمینان بالا و همچنین عمر بسیار بیشتر از موتورهای احتراق داخلی مشخص می شوند. وزن آنها معمولاً کوچکتر و سبک تر از موتورهای احتراقی با همان قدرت است. آنها را می توان در محدوده بسیار گسترده ای از توان نامی از چندین وات تا چندین ده مگاوات تولید کرد. موتورهای کم مصرف (تا چند صد وات نیز می توانند تک فاز باشند).

موتورهای همزمان به همان روشی که ژنراتورهای سنکرون تنظیم می شوند. در یک فرکانس ثابت شبکه ، بدون توجه به بار ، با سرعت ثابت می چرخند. مزیت آنها نسبت به موتورهای القایی این است که آنها انرژی راکتیو از شبکه مصرف نمی کنند ، اما می توانند آن را به شبکه دهند و در نتیجه مصرف انرژی راکتیو توسط سایر گیرنده های الکتریکی را پوشش می دهند. موتورهای سنکرون برای شروع مکرر مناسب نیستند و عمدتا تحت بارهای مکانیکی نسبتاً پایدار و در صورت نیاز به سرعت ثابت استفاده می شوند.

موتورهای DC هنگامی که به کنترل سرعت روان نیاز است استفاده می شود. این امر با تغییر جریان آرماتور و یا تحریک با استفاده از دستگاه های نیمه هادی (قبلاً ، با استفاده از رئوستات تنظیم کننده) یا تغییر ولتاژ تغذیه حاصل می شود. از آنجا که در حال حاضر تنظیم آسان سرعت موتورهای AC آسان و بدون تغییر قابل توجه در بهره وری است (به کمک مبدل های فرکانسی) ، موتورهای DC به دلیل هزینه بالاتر ، اندازه بزرگ و تلفات اضافی ناشی از تنظیم ، شروع به استفاده می کنند خیلی کمتر از قبل.
موتورهای استپ توسط پالس های ولتاژ کار می کنند. با هر پالس ، روتور موتور از یک زاویه خاص می چرخد \u200b\u200b(مثلاً چند درجه). از چنین موتورهایی در مکانیزم های کم سرعت استفاده می شود که معمولاً به موقعیت دقیق تری نیاز دارند. به عنوان مثال ، موتورهایی می توانند تولید شوند که یک چرخش در روز یا حتی در سال ایجاد می کنند.

موتورهای خطی هنگامی که تبدیل حرکت چرخشی به حرکت خطی با استفاده از انتقال مکانیکی یا سایر دستگاه ها امکان پذیر یا قابل قبول نیست ، برای حرکت خطی استفاده می شود. موتورهای خطی ناهمزمان معمولاً مورد استفاده قرار می گیرند ، اما موتورهای خطی همزمان و پله ای و حتی موتورهای DC نیز وجود دارند.

مزایای اصلی موتورهای الکتریکی نسبت به موتورهای احتراق داخلی را می توان در نظر گرفت
- ابعاد کوچکتر ، وزن سبک تر و هزینه کمتر ،
- راندمان بسیار بالاتر (معمولاً 90.95٪) ،
- قابلیت کنترل بهتر (معمولاً با حفظ کارایی بالا) ،
- قابلیت اطمینان بالا و عمر طولانی
- سر و صدا و لرزش کمتر در حین کار ،
- شروع سریع و بدون دردسر (در صورت لزوم - صاف) ،
- عملیات بسیار آسان تر ،
- عدم مصرف سوخت و در نتیجه ، عدم انتشار محصولات احتراق به محیط ،
- اتصال آسان به هرگونه ماشین آلات و مکانیسم های فعال.
استفاده از موتورهای الکتریکی زمانی می تواند مشکل ساز شود که آنها باید روی دستگاه های قابل حمل و موبایل یا وسایل نقلیه قرار گیرند. برای منبع تغذیه در چنین مواردی ، بسته به مسافت و ماهیت حرکت ، می توان از آنها استفاده کرد
- کابل های انعطاف پذیر ،
- سیم های تماس یا خطوط ارتباطی تماس بگیرید ،
- منابع تغذیه قرار داده شده روی وسایل نقلیه سیار (باتری ها ، پیل های سوختی ، مولد موتور و ...)

در بسیاری از موارد ، این روش های تغذیه ای قدرت مانور یا دامنه وسایل نقلیه (به ویژه خودروها) یا سایر دستگاه های متحرک را تا حدی محدود می کند که استفاده از موتورهای احتراق داخلی منطقی تر باقی می ماند. اولین موتور الکتریکی الکترومغناطیسی نبود ، بلکه الکترواستاتیک بود و در سال 1748 توسط ناشر و شخصیت عمومی شهر فیلادلفیا (فیلادلفیا ، ایالات متحده) بنیامین فرانکلین (1706-1790) ساخته شد. روتور این موتور یک دیسک دندانه ای بود که بر روی دندان های آن نیروهای جاذب محرک و دافعه ناشی از تخلیه های الکترواستاتیک عمل می کنند ، دیسک در هر دقیقه 12 ... 15 دور می کند و می تواند تا 100 سکه نقره حمل کند. اولین موتورهای الکترومغناطیسی (دستگاههایی که در آن هادی که جریان از آنها جریان می یابد به دور آهنربا میله می چرخد) (م Royalسسه سلطنتی) مایکل فارادی.

شکل: 2. اصل دستگاه آزمایشی مایکل فارادی برای نشان دادن چرخش الکتریکی.
1 - میله فلزی چرخان ، 2 - آهن ربا ، 3 - ظرف شیشه ای یا ظروف چینی ، 4 - جیوه ، 5 - مهر و موم ، من - جریان

اولین موتور (در حال چرخش) ، که در اصل ، می تواند به یک ماشین کارکرده متصل شود ، در سال 1831 توسط جوزف هنری ، یک معلم ریاضیات و علوم طبیعی در دانش آموزان پسر آلبانی (آلبانی ، ایالات متحده) ساخته شد. اصل این موتور در شکل نشان داده شده است. 3

شکل: 3. اصل دستگاه موتور الکتریکی نوسانی جوزف هنری.
1 - آهن ربا دائمی ، 2 - آهنربای الکتریکی در حال چرخش ، 3 - شافت ، 4 - تماس جیوه.

پس از موتور هنری ، چندین نمونه مختلف موتور رفت و برگشتی ایجاد شد. اولین موتور الکتریکی چرخشی برای استفاده واقعی در 8 آوریل 1834 توسط بازرس بندر Pillau (پیلاو ، پروس شرقی) ، مهندس عمران موریتز هرمان ژاکوبی (1801-1874) ، که به طور مستقل مهندسی برق را در کتابخانه و آزمایشگاه های دانشگاه کونیگزبرگ تحصیل کرد ، ایجاد شد. یک موتور هشت قطبی ، که در آن هر دو استاتور و روتور از چهار آهنربای الکتریکی نعل اسبی شکل تشکیل شده و دور موتور 80 ... 120 دور در دقیقه را تولید می کردند ، توسط یک باتری سلول گالوانیک 6 ولت تأمین می شد. قدرت آن روی شافت تقریباً 15 وات و کارایی آن حدود 13 درصد بود. جاکوبی در مورد موتور خود تحقیق و پیشرفت کرد ، از جمله در دانشگاه تارتو ، که در سال 1835 به عنوان استاد معماری مدنی انتخاب شد.

موریتز هرمان (بعداً ، در روسیه - بوریس سمنویچ) جاکوبی در سال 1801 در پوتسدام (پوتسدام ، آلمان) در یک خانواده ثروتمند متولد شد و تحصیلات خوبی را در خانه دید. در جوانی ، او به همان اندازه به آلمانی ، انگلیسی و فرانسه تسلط داشت ، و همچنین لاتین و یونان باستان را به خوبی می دانست. در سال 1828 وی از دانشگاه گوتینگن (گوتینگن آلمان) با صلاحیت معمار فارغ التحصیل شد ، سپس در زمینه راه سازی کار کرد و در سال 1833 به کونیگسببرگ رفت ، جایی که برادر کوچکترش کارل گوستاو یاکوب جاکوبی (1801-1854) استاد ریاضیات بود ... وی به عنوان بازرس بندر Pillau رفت و برای کسب دانش در مهندسی برق در دانشگاه K attendednigsberg حضور یافت. در سال 1834 وی موتور فوق الذکر را ساخت و در سال 1835 به ابتکار استاد نجوم در دانشگاه تارتو ، فردریش گئورگ ویلهلم استروو (1893-1793) به عنوان استاد معماری مدنی در این دانشگاه انتخاب شد. موتور وی علاقه به پترزبورگ را برانگیخت و در سال 1837 ژاکوبی برای توسعه موتور الکتریکی کشتی های جنگی به آکادمی علوم پایتخت اعزام شد و تا سال 1840 رسماً در دانشگاه تارتو در خدمت بود. در سال 1838 ، ژاکوبی اولین درایو الکتریکی جهان را با موتور چرخان (نصب شده روی یک قایق دریایی) در Neva آزمایش کرد ، اما تحقیقات بیشتر نشان داد که متأسفانه ، هیچ منبع قدرت مناسب از نظر فنی و اقتصادی برای تأمین انرژی درایو وجود ندارد.

در سال 1839 ، ژاکوبی به عنوان یک عضو مسئول انتخاب شد ، و در سال 1842 - عضو آکادمی علوم ، و بعداً به طور عمده در توسعه تلگراف الکترومغناطیسی ، آبکاری و اندازه گیری مشغول شد. وی چندین بار با مایکل فارادی ، فیزیکدان مشهور فرانسوی و آلمانی آن زمان دیدار کرد.

در اواسط قرن نوزدهم ، انواع مختلفی از موتورهای DC تولید شدند ، اما با کمبود قدرت و همانطور که قبلاً Jacobi ثابت کرده بود ، بهره وری اقتصادی ناکافی از منابع تغذیه آن زمان - سلول های گالوانیک و مولد های اولیه ماشین الکتریکی ، از استفاده عملی آنها جلوگیری شد. استفاده گسترده تر از موتورهای الکتریکی تنها در سال 1866 پس از ظهور ژنراتورهای جریان مستقیم خود برانگیخته امکان پذیر شد.

پس از ظهور سیستم AC چند فاز ، شرکت آلمانی AEG شروع به بررسی امکان استفاده از موتورهای ناهمزمان اختراع شده توسط مهندس ارشد خود میخائیل دولویو-دوبروولسکی (به روش آلمانی Michael von Dolivo-Dobrowolsky) کرد و درخواست ثبت اختراع موتور القایی قفس سنجابی را در 8 مارس 1889 ارائه داد. پس از آن ، استفاده گسترده از موتورهای AC قابل اعتماد و بسیار کارآمد آغاز شد. در حال حاضر ، تمام موتورهای الکتریکی فوق الذکر به سطح فنی بسیار بالایی رسیده اند و به طور گسترده ای در تاسیسات ثابت و اخیراً در وسایل نقلیه مورد استفاده قرار می گیرند.

موتور الکتریکی یک اختراع ارزشمند بشر است. به لطف این دستگاه ، تمدن ما طی صدها سال گذشته بسیار جلوتر رفته است. این مسئله آنقدر مهم است که اصل کار موتور الکتریکی از دوران مدرسه مورد بررسی قرار گرفته است. چرخش دایره ای شافت محرک الکتریکی به راحتی به سایر انواع حرکت تبدیل می شود. بنابراین ، هر دستگاهی که برای تسهیل کار و کاهش زمان تولید طراحی شده باشد ، می تواند برای انجام کارهای مختلف سازگار شود. اصل کار یک موتور الکتریکی چیست ، چگونه کار می کند و ساختار آن چیست - همه اینها در مقاله ارائه شده به زبان قابل فهم شرح داده شده است.

موتور DC چگونه کار می کند

اکثریت قریب به اتفاق اتومبیل های برقی بر اساس اصل دافعه و جذب مغناطیسی کار می کنند. اگر یک سیم را بین قطب های شمال و جنوب یک آهنربا قرار دهید و از طریق آن جریانی را عبور دهید ، آن خارج می شود. چه طور ممکنه؟ واقعیت این است که جریان با عبور از هادی ، یک میدان مغناطیسی دایره ای در اطراف خود در طول کل سیم تشکیل می دهد. جهت این میدان با قاعده گیمبال (پیچ) تعیین می شود. با برهم کنش میدان دایره ای رسانا و میدان یکنواخت آهن ربا ، بین قطب ها ، میدان مغناطیسی از یک طرف ضعیف شده و از طرف دیگر شدت می یابد. یعنی محیط الاستیک می شود و نیروی حاصل سیم را از زاویه 90 درجه در جهت تعیین شده توسط قانون سمت چپ از میدان آهن ربا خارج می کند (قانون دست راست برای ژنراتورها استفاده می شود و قانون چپ چپ فقط برای موتورها مناسب است). این نیرو "آمپر" نامیده می شود و مقدار آن توسط قانون آمپر F \u003d BxIxL تعیین می شود ، جایی که B مقدار القای مغناطیسی میدان است. I جریان در هادی است. L طول سیم است.

این پدیده به عنوان اصل اساسی عملکرد اولین موتورهای الکتریکی مورد استفاده قرار گرفت ، همین اصل امروزه نیز مورد استفاده قرار می گیرد. موتورهای DC کم مصرف از آهن ربا های دائمی برای ایجاد یک میدان مغناطیسی ثابت استفاده می کنند. در موتورهای الکتریکی با قدرت متوسط \u200b\u200bو بالا ، یک میدان مغناطیسی یکنواخت با استفاده از یک سیم پیچ تحریک یا یک سلف ایجاد می شود.

بیایید اصل ایجاد حرکت مکانیکی با استفاده از الکتریسیته را با جزئیات بیشتری در نظر بگیریم. تصویر دینامیکی ساده ترین موتور الکتریکی را نشان می دهد. در یک میدان مغناطیسی یکنواخت ، قاب سیم را به صورت عمودی قرار می دهیم و از آن جریان عبور می دهیم. چه اتفاقی می افتد؟ این قاب برای مدتی می چرخد \u200b\u200bو حرکت می کند تا زمانی که به موقعیت افقی برسد. این موقعیت خنثی نقطه کور است - جایی که تأثیر میدان بر هادی با جریان صفر است. برای ادامه حرکت باید حداقل یک فریم دیگر اضافه شود و جهت جریان در قاب در زمان مناسب تغییر یابد. این روند در فیلم آموزشی در پایین صفحه به وضوح قابل مشاهده است.

اصل عملکرد موتورهای الکتریکی مدرن

یک موتور DC مدرن ، به جای یک فریم ، دارای یک آرماتور با بسیاری از هادی ها است که در شیارها قرار گرفته است ، و به جای یک آهنربا دائمی به شکل نعل اسب ، دارای یک استاتور با سیم پیچ تحریک با دو یا چند قطب است. این شکل نمای مقطعی یک موتور الکتریکی دو قطبی را نشان می دهد. اصل عملکرد آن به شرح زیر است. اگر جریان در حال حرکت "از ما" (مشخص شده با صلیب) از سیم های قسمت بالای آرماتور عبور کند ، و در قسمت پایین - "به سمت ما" (با نقطه مشخص شده است) ، مطابق قانون دست چپ ، هادی های فوقانی از میدان مغناطیسی استاتور به سمت چپ و هادی های پایین رانده می شوند نیمه های لنگر با همان اصل به سمت راست رانده می شوند. از آنجا که سیم مسی در شکافهای آرماتور قرار می گیرد ، پس تمام نیروی ضربه به آن منتقل می شود و چرخش می یابد. بعداً دیده می شود که وقتی هادی با جهت جریان "دور از ما" پایین بیاید و در مقابل قطب جنوبی ایجاد شده توسط استاتور بایستد ، آنگاه به سمت چپ فشرده می شود و ترمز اتفاق می افتد. برای جلوگیری از این اتفاق ، باید به محض عبور از خط خنثی ، جهت جریان سیم را به سمت مخالف تغییر دهید. این کار با استفاده از یک جمع کننده - یک سوئیچ ویژه که سیم پیچ آرماتور را با مدار عمومی موتور الکتریکی تغییر می دهد ، انجام می شود.

بنابراین ، سیم پیچ آرماتور گشتاور را به شافت موتور الکتریکی منتقل می کند ، که به نوبه خود مکانیزم های کار هر وسیله ای را هدایت می کند ، به عنوان مثال ، یک ماشین برای یک شبکه پیوند زنجیری. اگرچه در این حالت از جریان متناوب استفاده می شود ، اما اصل کار اصلی آن با موتور DC یکسان است - این ماده هادی حامل جریان را از میدان مغناطیسی خارج می کند. فقط یک موتور الکتریکی ناهمزمان دارای میدان مغناطیسی چرخشی است ، در حالی که یک موتور الکتریکی DC دارای یک میدان استاتیک است.

در ادامه مبحث یک موتور DC ، لازم به ذکر است که اصل کار یک موتور الکتریکی بر اساس وارون شدن جریان DC در مدار آرماتور است تا ترمز وجود نداشته باشد و چرخش روتور در یک ریتم ثابت حفظ شود. اگر جهت جریان در سیم پیچ استاتور مهیج را تغییر دهید ، مطابق قانون سمت چپ ، جهت چرخش روتور تغییر می کند. اگر موقعیت مخاطبین برس را که از منبع به سیم پیچ آرماتور تغذیه می کنند ، عوض کنیم ، همین اتفاق خواهد افتاد. اما اگر "+" "-" و آنجا و آنجا را تغییر دهید ، جهت چرخش شافت تغییر نمی کند. بنابراین ، در اصل ، می توان از جریان متناوب برای تأمین چنین موتور استفاده کرد ، از آنجا که جریان در سلف و آرماتور به طور همزمان متفاوت خواهد بود. در عمل ، از چنین وسایلی به ندرت استفاده می شود.

در مورد مدار الکتریکی برای روشن کردن موتور ، چندین مورد وجود دارد که در شکل نشان داده شده است. هنگامی که سیم پیچ ها به طور موازی متصل می شوند ، سیم پیچ آرماتور از تعداد زیادی چرخش سیم نازک ساخته می شود. با چنین اتصالی ، جریان سوئیچ شده توسط کلکتور به دلیل مقاومت زیاد بسیار کمتر خواهد شد و صفحات به شدت جرقه نخواهند زد و نمی سوزند. اگر اتصال سیم پیچ سلف و آرماتور را ایجاد کنید ، سیم پیچ سلف از یک سیم با قطر بزرگتر با پیچ های کمتر ساخته می شود ، تمام جریان آرماتور از طریق سیم پیچ استاتور عبور می کند. با چنین دستکاری هایی با تغییر متناسب مقادیر جریان و تعداد چرخش ها ، نیروی مغناطیسی ثابت می ماند و خصوصیات کیفی دستگاه بهتر می شود.

امروزه موتورهای DC در تولید کم استفاده می شوند. یکی از معایب این نوع ماشین های الکتریکی ، سایش سریع مجموعه جمع کننده برس است. مزایای آن ویژگی های شروع خوب ، تنظیم آسان فرکانس و جهت چرخش ، سادگی دستگاه و کنترل است.

موتور الکتریکی وسیله ای است که انرژی الکتریکی را به انرژی مکانیکی تبدیل می کند. موتورهای الکتریکی تقریباً در همه زمینه های زندگی روزمره به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرند. قبل از در نظر گرفتن انواع موتورهای الکتریکی ، باید به طور خلاصه در مورد اصل کار آنها صحبت کنید. همه اقدامات طبق قانون آمپر صورت می گیرد ، زمانی که یک میدان مغناطیسی در اطراف سیم که جریان الکتریسیته جریان دارد ، تشکیل شود. با چرخش این سیم در داخل آهن ربا ، هر طرف متناوباً به سمت قطب ها جذب می شود. بنابراین ، چرخش حلقه سیم رخ خواهد داد. موتورهای الکتریکی بسته به جریان اعمال شده ، که می تواند متناوب یا مستقیم باشد ، بین خود تقسیم می شوند.

موتورهای AC

از ویژگی های جریان متناوب تغییر جهت آن در چند ثانیه به تعداد معینی است. به طور معمول 50 هرتز جریان متناوب استفاده می شود.

هنگام اتصال ، جریان ابتدا در یک جهت شروع به جریان می کند و سپس ، جهت آن کاملاً تغییر می کند. بنابراین ، دو طرف حلقه ، با دریافت یک فشار ، به طور متناوب به قطب های مختلف جذب می شوند. یعنی در حقیقت جذابیت و دافعه منظم آنها رخ می دهد. بنابراین ، هنگام تغییر جهت ، حلقه سیم دور محور خود می چرخد. با کمک این حرکات دایره ای ، انرژی از الکتریکی به مکانیکی تبدیل می شود.

موتورهای AC در طرح ها و مدل های متنوعی موجود هستند. این اجازه می دهد تا آنها نه تنها در صنعت ، بلکه در زندگی روزمره نیز به طور گسترده مورد استفاده قرار گیرند.

موتورهای DC

اولین موتورهای اختراع شده دستگاه های جریان مستقیم بودند. در حال حاضر جریان متناوب هنوز ناشناخته بود. برخلاف جریان متناوب ، حرکت جریان مستقیم همیشه در یک جهت انجام می شود. چرخش روتور پس از چرخش 90 درجه متوقف می شود. جهت میدان مغناطیسی با جهت جریان الکتریکی همزمان است.

بنابراین ، یک حلقه فلزی متصل به منبع تغذیه DC دو قطعه شده و کلید حلقه ای نامیده می شود. با شروع چرخش ، جریان در امتداد سمت اول سوئیچ و در امتداد سیم ها جریان می یابد. جریان الکتریکی که از حلقه سیم عبور می کند ، یک میدان مغناطیسی در آن ایجاد می کند. با چرخش بیشتر حلقه ، سوئیچ نیز می چرخد. بعد از عبور حلقه از فضای خالی ، به قسمت دیگری از سوئیچ می رود. علاوه بر این ، اثر جریان الکتریکی متناوب رخ می دهد ، به همین دلیل چرخش حلقه ادامه می یابد.

تمام موتورهای DC بهمراه دستگاههای AC در تولید و حمل و نقل مورد استفاده قرار می گیرند.

طبقه بندی موتورهای الکتریکی

موتور الکتریکی یک مبدل ویژه است. این دستگاهی است که در آن انرژی الکتریکی تبدیل و به انرژی مکانیکی تبدیل می شود. اصل عملکرد موتور بر اساس است القای الکترومغناطیسی... همچنین موتورهای الکترواستاتیک نیز وجود دارد. بدون اضافات خاص ، امکان استفاده از موتورها در اصول دیگر تبدیل برق در حرکت وجود دارد. اما تعداد کمی از نحوه کارکرد و کارکرد موتور الکتریکی اطلاع دارند.

نحوه کارکرد دستگاه

یک موتور الکتریکی با جریان متناوب شامل قطعات ثابت و متحرک است. اولین شامل:

• استاتور
• القاگر.

استاتور کاربرد برای ماشین ها را پیدا می کند نوع همزمان و ناهمزمان... از سلف در ماشین های DC استفاده می شود. قسمت متحرک از روتور و آرماتور تشکیل شده است. اولین مورد برای دستگاه های همزمان و ناهمزمان استفاده می شود ، در حالی که آرماتور برای تجهیزات با نرخ ثابت استفاده می شود. عملکرد سلف بر روی موتورهای کم قدرت نهفته است. در اینجا اغلب از آهن رباهای دائمی استفاده می شود.

صحبت در مورد چگونگی چیدمان موتور الکتریکی ، لازم است مشخص شود که یک مدل خاص از کدام کلاس تجهیزات است. در طراحی موتور ناهمزمان ، روتور عبارت است از:

• اتصال کوتاه
• فاز ، یعنی با سیم پیچ.

در صورت نیاز به کاهش جریان شروع و تنظیم سرعت موتور الکتریکی ناهمزمان. معمولاً ما در مورد موتورهای الکتریکی جرثقیل صحبت می کنیم ، که معمولاً در تاسیسات جرثقیل مورد استفاده قرار می گیرند.

جرثقیل انعطاف پذیر است و در ماشین آلات DC استفاده می شود. این می تواند یک ژنراتور یا یک موتور ، و همچنین یک موتور جهانی باشد ، که با همان اصل کار می کند. در ابزارهای برقی کاربرد دارد. در حقیقت ، یک موتور جهانی همان موتور با سرعت ثابت است که در آن تحریک متوالی اتفاق می افتد. تفاوت فقط مربوط می شود محاسبه سیم پیچ ها... در اینجا هیچ واکنشی وجود ندارد. این اتفاق می افتد:

• خازنی
• القائی.

به همین دلیل هر ابزار قدرت ، اگر واحد الکترونیکی از آن برداشته شود ، می تواند با جریان مستقیم نیز کار کند. اما ولتاژ در شبکه کمتر خواهد بود. اصل عملکرد یک موتور الکتریکی مطابق با اجزا تشکیل شده و برای چه اهدافی در نظر گرفته شده است.

عملکرد موتور ناهمزمان سه فاز

هنگام اتصال به شبکه ، یک میدان مغناطیسی چرخشی تشکیل می شود. این در استاتور ذکر شده و از طریق سیم پیچ روتور اتصال کوتاه نفوذ می کند. به سمت استقرا می رود. پس از آن ، مطابق با قانون آمپر ، روتور شروع به چرخش می کند. فرکانس حرکت این عنصر به فرکانس ولتاژ تغذیه و تعداد قطب های مغناطیسی نشان داده شده به صورت جفت بستگی دارد.

تفاوت بین سرعت روتور و میدان مغناطیسی استاتور به صورت لغزش بیان می شود. موتور ناهمزمان نامیده می شود، زیرا فرکانس چرخش میدان مغناطیسی با فرکانس چرخش روتور سازگار است. موتور سنکرون طراحی متفاوتی دارد. روتور با آهنربا دائمی یا آهنربا الکتریکی تکمیل می شود. این شامل عناصری مانند قفس سنجاب برای پرتاب و آهن ربا دائمی است. همچنین ، آهن ربا می تواند نقش خود را بازی کند.

در یک موتور ناهمزمان ، میدان مغناطیسی استاتور همان سرعت روتور را دارد. برای روشن کردن ، از موتورهای الکتریکی ناهمزمان نوع کمکی یا روتور با سیم پیچ قفس سنجابی استفاده می شود. موتورهای ناهمزمان به طور گسترده ای در تمام زمینه های فنی مورد استفاده قرار گرفته است.

این امر خصوصاً در مورد موتورهای سه فاز که با طراحی ساده مشخص می شوند ، صدق می کند. آنها نه تنها مقرون به صرفه هستند ، بلکه قابل اعتماد تر از موارد الکتریکی هستند. تقریباً نیازی به مراقبت ندارند. نام ناهمزمانی که به آنها اختصاص داده شده به دلیل چرخش ناهمزمان روتور در چنین موتوری است. در صورت عدم وجود شبکه سه فاز ، چنین موتوری را می توان به یک شبکه جریان تک فاز متصل کرد.

استاتور یک موتور الکتریکی ناهمزمان شامل یک بسته است. دارای ورق های فولادی برقی لاک خورده با ضخامت 0.5 میلی متر است. آنها شیارهایی دارند که سیم پیچ گذاشته شده است. سه فاز سیم پیچ توسط یک مثلث یا یک ستاره به یکدیگر متصل می شوند که با فضا 120 درجه جبران می شوند.

اگر ما در مورد روتور یک موتور الکتریکی صحبت می کنیم ، که در آن حلقه های لغزش در شیارها وجود دارد ، وضعیت مشابه سیم پیچ استاتور در اینجا ذکر شده است. این امر در صورتی مرتبط است که توسط یک ستاره روشن شود یا انتهای اولیه فازها توسط سه حلقه لغزنده ثابت شده بر روی شافت وصل شوند. هنگامی که موتور در حال کار است ، یک رئوستات می تواند به مراحل سیم پیچ متصل شود تا سرعت را کنترل کند. پس از اجرای موفقیت آمیز ، حلقه های لغزش اتصال کوتاه دارند و بنابراین سیم پیچ روتور همان عملکردهایی را که در مورد محصول اتصال کوتاه وجود دارد ، انجام می دهد.

طبقه بندی مدرن

با توجه به اصل تولید گشتاور ، موتورهای الکتریکی به مغناطیس الکتریکی و پسماند تقسیم می شوند. گروه آخر از این نظر متفاوت است که گشتاور در اینجا به دلیل پسماند در هنگام مغناطیسی بیش از حد روتور ایجاد می شود. چنین موتورهایی کلاسیک محسوب نمی شوند و در صنعت چندان رایج نیستند. گسترده ترین آنها تغییرات مغناطیسی است که با توجه به انرژی مصرف شده به دو گروه بزرگ تقسیم می شوند. اینها موتورهای AC و DC هستند. مدل های همه کاره ای نیز موجود هستند که توانایی تأمین هر دو نوع جریان الکتریکی را دارند.

ویژگی های کلیدی

درست است که این دستگاه ها را غیرفاز الکتریکی بنامیم. این به این دلیل است که در اینجا فازها تغییر می کنند مستقیم در موتور... به همین دلیل ، موتور با یک نوع ثابت و همچنین انواع متناوب جریان ، با همان موفقیت تامین می شود. این گروه با توجه به روش سوئیچینگ فاز و وجود بازخورد تقسیم می شوند. آنها سوپاپ و جمع کننده هستند.

با توجه به نوع تحریک ، موتورهای جمع کننده به مدل های خود برانگیخته ، موتورهایی با تحریک مستقل از آهن ربا و آهن ربا تقسیم می شوند. نوع اول ، به نوبه خود ، به موتورهای دارای سری ، موازی ، تحریک مخلوط طبقه بندی می شود.

محصولات بدون برس یا شیر توسط برق تأمین می شوند. در آنها ، سوئیچینگ فاز از طریق یک واحد الکتریکی خاص به نام اینورتر اتفاق می افتد. هنگامی که سنسور موقعیت روتور به حرکت در می آید یا بدون بازخورد می تواند مجهز به بازخورد باشد. چنین دستگاهی در واقع می تواند به عنوان آنالوگ دستگاه ناهمزمان قرار گیرد.

واحدهای فعلی موج دار

چنین موتوری برقی است و انرژی آن از طریق جریان الکتریکی ضربان دار تأمین می شود. ویژگی های طراحی آن مشابه ویژگی های دستگاه های DC است. تفاوت های سازنده آن با یک موتور با عملکرد ثابت در حضور درج های چند لایه برای اصلاح AC است. در لوکوموتیوهای برقی با تاسیسات ویژه استفاده می شود. یک ویژگی مشخص وجود سیم پیچ جبران کننده و تعداد قابل توجهی از جفت های قطب است.

تغییرات AC

موتور دستگاهی است که با جریان متناوب کار می کند. این سنگدانه ها ناهمزمان و همزمان هستند. تفاوت این است که در ماشین های ناهمزمان نیروی مغناطیسی استاتور با سرعت روتور حرکت می کند. با تجهیزات ناهمزمان ، همیشه بین سرعت چرخش میدان مغناطیسی و روتور تفاوت وجود دارد.

موتور الکتریکی همزمان با جریان متناوب تأمین می شود. روتور در اینجا مطابق با حرکت میدان مغناطیسی ولتاژ تغذیه می چرخد. موتورهای الکتریکی همگام به انواع اصلاح شده با سیم پیچ های میدان ، با آهن ربا های دائمی ، و همچنین انواع تغییرات واکنش پذیر ، پسماند ، مرحله ، واکنش ترکیبی دستگاه ها تقسیم می شوند.

نوع به اصطلاح واکنشی-هیسترزیس نیز متمایز می شود. مدلهایی با واحد پله ای نیز تولید می شوند. در اینجا ، یک موقعیت خاص روتور با انرژی بخشیدن به برخی مناطق پیچ در پیچ ثابت می شود. انتقال به موقعیت دیگر با حذف ولتاژ از بعضی سیم پیچ ها و انتقال آن به مناطق دیگر حاصل می شود. سوپاپ مدل های راکتیو از نوع الکتریکی منبع تغذیه سیم پیچ ها با استفاده از عناصر نیمه هادی... دستگاه ناهمزمان دارای سرعت روتور است که با فرکانس میدان مغناطیسی چرخان متفاوت است. با ولتاژ تغذیه ایجاد می شود. چنین مدل هایی امروزه بسیار گسترده هستند.

تجهیزات منیفولد جهانی

چنین واحدی می تواند با جریان متناوب و مستقیم کار کند. این با سیم پیچ تحریک سریال در درجه قدرت تا 200 وات ساخته می شود. استاتور از فولاد الکتریکی مخصوص ساخته شده است. سیم پیچ تحریک در یک نشانگر ولتاژ ثابت به طور کامل و تا حدی در یک شاخص متغیر انجام می شود. ولتاژ نامی برای جریان متناوب برق 127 و 220 ولت است ، شاخص های مشابه برای پارامتر ثابت 110 و 220 ولت است. آنها در ابزارهای برقی و لوازم خانگی استفاده می شوند.

نحوه کار یک موتور الکتریکی بستگی به این دارد که به نوع خاصی از تجهیزات تعلق داشته باشد. تغییرات جریان متناوب با منبع تغذیه از یک شبکه صنعتی 50 هرتز فرکانس چرخش بیش از 3000 دور در دقیقه را نمی دهد. به همین دلیل است که از یک موتور جمع کننده از نوع الکتریکی برای بدست آوردن فرکانس های قابل توجه استفاده می شود. همچنین اندازه آن سبک تر و کوچکتر از VAR های قدرت مشابه است.

در رابطه با آنها ، مکانیزم های انتقال ویژه ای استفاده می شوند که پارامترهای حرکتی مکانیسم را به پارامترهای قابل قبول تبدیل می کنند. هنگام استفاده از مبدل فرکانس و در حضور یک شبکه با فرکانس بالا ، موتورهای AC سبک تر و کوچکتر از محصولات جمع کننده هستند.

منبع مدل های ناهمزمان با شاخص های متغیر بسیار بیشتر از نمونه های جمع کننده است. با توجه به شرایط یاتاقان ها و ویژگی های عایق سیم پیچ تعیین می شود.

یک موتور سنکرون ، که دارای یک سنسور موقعیت روتور و یک اینورتر است ، همتای الکترونیکی یک موتور DC براش محسوب می شود. در حقیقت ، این یک موتور جمع کننده است که سیم پیچی های استاتوری به صورت سری به هم متصل شده است. آنها به صورت ایده آل برای استفاده با منبع تغذیه خانگی بهینه شده اند. چنین مدلی ، صرف نظر از قطب ولتاژ ، می تواند در یک جهت چرخانده شود ، زیرا اتصال سری سیم پیچ ها و روتور تغییر قطب از میدان های مغناطیسی را تضمین می کند. بر این اساس ، نتیجه در یک جهت باقی می ماند.

استاتور مواد نرم مغناطیسی برای عملکرد AC قابل استفاده است. این درصورتی امکان پذیر است که مقاومت معکوس مغناطش آن ناچیز باشد. برای کاهش تلفات جریان گردابی ، استاتور از صفحات عایق ساخته شده است. به نظر می رسد نوع متن است. ویژگی آن این است که جریان مصرف شده به دلیل مقاومت القایی سیم پیچ ها محدود است. بر این اساس ، گشتاور موتور حداکثر تخمین زده می شود و از 3 تا 5 متغیر است. برای تقریبی مشخصات مکانیکی موتورهای عمومی ، از سیم پیچ مقطعی استفاده می شود. آنها نتیجه گیری جداگانه دارند.

قابل ذکر است که برخی از انواع باکتریها از موتور الکتریکی متشکل از چندین مولکول پروتئین برای حرکت استفاده می کنند. این ماده قادر است انرژی جریان الکتریکی را به شکل حرکت پروتون ها در چرخش تاژک تبدیل کند.

مدل همزمان حرکت رفت و برگشتی به گونه ای کار می کند که قسمت متحرک دستگاه به آهن ربا دائمی مجهز باشد. آنها به پرده ثابت می شوند. با استفاده از عناصر ثابت ، آهن ربا دائمی تحت تأثیر یک میدان مغناطیسی قرار گرفته و میله را به صورت متقابل حرکت می دهد.

موتورهای الکتریکی برای تبدیل انرژی الکتریکی به انرژی مکانیکی طراحی شده اند. اولین نمونه های اولیه آنها در قرن نوزدهم ساخته شد و امروزه این وسایل حداکثر در زندگی بشر مدرن ادغام شده اند. نمونه هایی از کاربرد آنها را می توان در هر زمینه زندگی یافت: از حمل و نقل عمومی گرفته تا آسیاب قهوه خانگی.

موتور برقی: نمای مقطعی

اصل تبدیل انرژی

اصل کار یک موتور الکتریکی از هر نوع استفاده از القای الکترومغناطیسی است که پس از اتصال به شبکه در داخل دستگاه ایجاد می شود. برای درک چگونگی ایجاد این القای و حرکت عناصر موتور ، باید به دوره فیزیک مدرسه رفت و توضیح رفتار هادی ها در یک میدان الکترومغناطیسی را توضیح داد.

بنابراین ، اگر هادی را به شکل سیم پیچ ، که در امتداد آن بارهای الکتریکی حرکت می کنند ، در یک میدان مغناطیسی غوطه ور کنیم ، چرخش آن در اطراف محور خود شروع می شود. این امر به این دلیل است که بارها تحت تأثیر یک نیروی مکانیکی قرار دارند که موقعیت آنها را در صفحه عمود بر خطوط میدان مغناطیسی تغییر می دهد. می توان گفت که همین نیرو بر کل رسانا عمل می کند.

نمودار زیر یک حلقه رسانای انرژی پذیر و دو قطب مغناطیسی را نشان می دهد که به آن یک حرکت چرخشی دارند.

این قاعده فعل و انفعال میدان مغناطیسی و مدار هدایت جریان با ایجاد یک نیروی الکتروموتور است که اساس کار موتورهای الکتریکی از هر نوع است. برای ایجاد شرایط مشابه ، طراحی دستگاه شامل موارد زیر است:

• روتور (سیم پیچ) قسمت متحرک دستگاه است که روی هسته و یاطاقان چرخشی ثابت شده است. نقش یک مدار چرخشی رسانا را بازی می کند.
• استاتور یک عنصر ثابت است که یک میدان مغناطیسی ایجاد می کند که بر روی بارهای الکتریکی روتور عمل می کند.
• مسکن استاتور. مجهز به صندلی های یاتاقان های روتور. روتور در داخل استاتور قرار دارد.

برای نشان دادن طراحی یک موتور الکتریکی ، می توانید یک نمودار شماتیک بر اساس تصویر قبلی ایجاد کنید:

پس از روشن شدن این دستگاه در شبکه ، جریانی از سیم پیچ های روتور شروع به جریان می کند ، که تحت تأثیر میدان مغناطیسی ناشی از استاتور ، چرخش روتور را ایجاد می کند و به شافت چرخان منتقل می شود. سرعت چرخش ، قدرت و سایر شاخص های عملکرد به طراحی موتور خاص و پارامترهای شبکه برق بستگی دارد.

طبقه بندی موتورهای الکتریکی

کلیه موتورهای الکتریکی اساساً براساس نوع جریان عبوری در آنها طبقه بندی می شوند. به نوبه خود ، هر یک از این گروه ها نیز بسته به ویژگی های تکنولوژیکی به چند نوع تقسیم می شوند.
موتورهای DC

در موتورهای DC کم توان ، میدان مغناطیسی توسط آهنربا دائمی نصب شده در بدنه دستگاه ایجاد می شود و سیم پیچ آرماتور به شافت چرخان ثابت می شود. نمودار شماتیک DPT به شرح زیر است:

سیم پیچ واقع شده روی هسته از مواد فرومغناطیسی ساخته شده است و از دو قسمت متصل به یکدیگر تشکیل شده است. در انتهای آنها ، آنها به صفحات جمع کننده متصل می شوند ، که براش های گرافیت فشار داده می شوند. یکی از آنها با پتانسیل مثبت از منبع جریان مستقیم تأمین می شود و دیگری منفی است.

پس از انرژی دادن به موتور ، موارد زیر اتفاق می افتد:

1. جریان از برس پایین "به علاوه" به صفحه جمع کننده ، به سکوی تماسی که از آن متصل است ، عرضه می شود.
2. عبور جریان از سیم پیچ به صفحه جمع کننده (نشان داده شده با فلش قرمز متلاشی شده) متصل به برس "منفی" فوقانی ، یک میدان الکترومغناطیسی ایجاد می کند.
3. طبق قانون گیمبال ، میدان مغناطیسی قطب جنوب در قسمت راست بالای لنگر ، و قطب مغناطیسی شمال در قسمت پایین سمت چپ ظاهر می شود.
4. میدان های مغناطیسی با همان پتانسیل از یکدیگر دفع می شوند و روتور را در حرکات چرخشی تنظیم می کنند ، که در نمودار با یک پیکان قرمز نشان داده شده است.
5. ترتیب صفحات جمع کننده منجر به تغییر جهت جریان جریان از طریق سیم پیچ در هنگام چرخش اینرسی می شود و چرخه کار دوباره تکرار می شود.

ساده ترین موتور الکتریکی

با سادگی آشکار طراحی ، یک اشکال قابل توجه در موتورهای این چنینی ، بازده پایین آنها به دلیل اتلاف انرژی زیاد است. امروزه PMT ها با آهن ربا دائمی در وسایل خانگی ساده و اسباب بازی های کودکان استفاده می شوند.

طراحی موتورهای DC با قدرت زیاد که برای اهداف صنعتی استفاده می شود شامل استفاده از آهن ربا های دائمی نیست (فضای زیادی را اشغال می کنند). این ماشین ها از ساختار زیر استفاده می کنند:

• سیم پیچ شامل تعداد بیشتری بخش است که یک میله فلزی است.
• هر سیم پیچ به طور جداگانه به قطب مثبت و منفی متصل می شود.
• تعداد پدهای تماسی دستگاه جمع کننده با تعداد سیم پیچ ها مطابقت دارد.

بنابراین ، با اتصال روان هر سیم پیچ به برس و منبع تغذیه ، از کاهش تلفات برق اطمینان حاصل می شود. تصویر زیر طراحی آرماتور چنین موتوری را نشان می دهد:

طراحی موتورهای الکتریکی DC باعث می شود که جهت چرخش روتور به راحتی معکوس شود و قطبیت منبع تغذیه معکوس شود.

ویژگی های عملکردی موتورهای الکتریکی با وجود برخی "ترفندها" تعیین می شود ، که شامل تغییر براش های جمع کننده و چندین طرح اتصال است.

تغییر مجموعه برس جمع کننده نسبت به چرخش شافت پس از روشن شدن موتور و تغییر بار عرضه شده اتفاق می افتد. این "پاسخ آرماتور" را جبران می کند - تاثیری که با ترمزگیری شافت ، کارایی دستگاه را کاهش می دهد.

برای اتصال DPT سه راه وجود دارد:

1. مدار تحریک موازی اتصال موازی سیم پیچ مستقل را که معمولاً توسط رئوست کنترل می شود ، فراهم می کند. این اطمینان از حداکثر ثبات سرعت چرخش و تنظیم صاف آن می دهد. به همین دلیل است که موتورهای تحریک موازی به طور گسترده ای در تجهیزات بالابری ، وسایل نقلیه الکتریکی و ابزارآلات مورد استفاده قرار می گیرند.
2. مدار تحریک پی در پی همچنین استفاده از یک سیم پیچ اضافی را فراهم می کند ، اما این مدار بصورت سری با اصلی متصل است. در صورت لزوم ، این امر باعث می شود تا گشتاور موتور ، به عنوان مثال ، در شروع قطار به شدت افزایش یابد.
3. طرح ترکیبی از هر دو روش اتصال که در بالا توضیح داده شد استفاده می کند.

موتور الکتریکی دو قطبی

موتورهای AC

تفاوت اصلی بین این موتورها و مدلهای قبلی که توضیح داده شد ، جریان عبوری از سیم پیچهای آنهاست. طبق قانون سینوسی توصیف می کند و دائماً جهت خود را تغییر می دهد. بر این اساس ، این موتورها توسط ژنراتورهایی با علامت متناوب تغذیه می شوند.

یکی از اصلی ترین تفاوت های طراحی دستگاه استاتور است که یک مدار مغناطیسی با اسلات های مخصوص برای محل چرخش های سیم پیچ است.

موتورهای AC با توجه به اصل کار به همزمان و ناهمزمان طبقه بندی می شوند. به طور خلاصه ، این بدان معناست که در اولی سرعت روتور با سرعت چرخش میدان مغناطیسی در استاتور منطبق است و در حالت دوم اینگونه نیست.

موتورهای همزمان

عملکرد موتورهای همزمان AC نیز بر اساس اصل برهم کنش زمینه هایی است که در داخل دستگاه بوجود می آیند ، با این حال ، در طراحی آنها ، آهن رباهای دائمی روی روتور ثابت می شوند و سیم پیچ در امتداد استاتور انجام می شود. اصل عملکرد آنها با نمودار زیر نشان داده شده است:

هادی های سیم پیچ که جریان از طریق آن جریان دارد ، در شکل به عنوان یک قاب نشان داده شده است. روتور به صورت زیر می چرخد:

1. در یک زمان مشخص ، روتور با آهنربای دائمی متصل به آن در چرخش آزاد است.
2. در لحظه عبور نیمه موج مثبت از آن ، یک میدان مغناطیسی با قطب های کاملاً مخالف Sst و Nst روی سیم پیچ تشکیل می شود. در سمت چپ نمودار بالا نشان داده شده است.
3. قطب هایی به همین نام آهنربای دائمی و میدان مغناطیسی استاتور یکدیگر را دفع می کنند و موتور را به موقعیت نشان داده شده در سمت راست نمودار می رسانند.

در شرایط واقعی ، از یک سیم پیچ سیم پیچ برای ایجاد چرخش ثابت موتور ثابت استفاده نمی شود ، بلکه چندین مورد استفاده می شود. آنها به طور متناوب یک جریان را از خود عبور می دهند ، در نتیجه یک میدان مغناطیسی چرخان ایجاد می کنند.

موتورهای ناهمزمان

و در یک موتور AC ناهمزمان ، یک میدان مغناطیسی دوار توسط سه سیم پیچ استاتور (برای شبکه 380 ولت) ایجاد می شود. آنها از طریق جعبه ترمینال به منبع تغذیه متصل می شوند و توسط یک فن نصب شده در موتور خنک می شوند.

روتور که از چندین میله فلزی بسته شده جمع شده است ، به سختی به شافت متصل شده و یک کل را با آن تشکیل می دهد. به دلیل اتصال میله ها بین خودشان است که به این نوع روتور قفس سنجابی گفته می شود. به دلیل عدم وجود برس رسانا در این طراحی ، نگهداری موتور بسیار ساده شده ، عمر مفید و قابلیت اطمینان افزایش می یابد. علت اصلی خرابی این نوع موتورها ، سایش یاتاقان های شافت است.

اصل عملکرد یک موتور القایی بر اساس قانون القای الکترومغناطیسی است - اگر فرکانس چرخش میدان الکترومغناطیسی سیم پیچ های استاتور از فرکانس چرخش روتور بیشتر شود ، یک نیروی الکتریکی در آن ایجاد می شود. این مهم است ، زیرا EMF در همان فرکانس اتفاق نمی افتد و بر این اساس ، چرخش رخ نمی دهد. در حقیقت ، بار شافت و کشش اصطکاکی بلبرینگ ها همیشه سرعت روتور را کاهش می دهد و شرایط کار کافی را ایجاد می کند.

عیب اصلی این نوع موتورها عدم امکان دستیابی به یک سرعت شافت ثابت است. نکته این است که عملکرد دستگاه بسته به عوامل مختلف تغییر می کند. به عنوان مثال ، بدون بار بر روی شافت ، اره مدور با حداکثر سرعت می چرخد. وقتی تخته را به سمت تیغ اره رساندیم و شروع به برش آن کردیم ، سرعت تیغه به طور محسوسی کاهش می یابد. بر این اساس ، سرعت چرخش روتور نسبت به میدان الکترومغناطیسی نیز کاهش می یابد ، که منجر به القای EMF حتی بیشتر می شود. این میزان مصرف جریان را افزایش می دهد و قدرت عملکرد موتور را به حداکثر می رساند.

نحوه کار موتور الکتریکی

مهم است که یک موتور با قدرت مناسب انتخاب کنید - خیلی کم به دلیل بیش از حداکثر EMF محاسبه شده به روتور قفس سنجاب آسیب می رساند ، و بیش از حد بالا منجر به هزینه های انرژی نامعقول می شود.

موتورهای AC ناهمزمان برای کار در یک شبکه الکتریکی سه فاز طراحی شده اند ، اما همچنین می توانند به یک شبکه تک فاز متصل شوند. به عنوان مثال ، آنها در ماشین های لباسشویی و کارگاه های خانگی استفاده می شوند. قدرت یک موتور تک فاز حدود 30٪ کمتر از یک موتور سه فاز است - از 5 تا 10 کیلووات.

موتورهای ناهمزمان AC به دلیل سادگی و قابلیت اطمینان بیشتر نه تنها در تجهیزات تولید ، بلکه در لوازم خانگی نیز معمول هستند.

موتور قلم موی جهانی

بسیاری از وسایل برقی خانگی نیاز به دور موتور و گشتاور بالا در جریان کم استارت و کنترل صاف دارند. تمام این الزامات توسط موتورهای جمع کننده ، که جهانی نامیده می شوند ، برآورده می شوند. از نظر طراحی بسیار شبیه موتورهای DC با تحریک سری هستند.

تفاوت اصلی با DCT سیستم مغناطیسی است که با چندین ورق فولاد الکتریکی عایق بندی شده به قطب های دیگر ، دو بخش سیم پیچ متصل شده است. این طراحی باعث کاهش حرارت عناصر توسط جریان فوکو و برگشت مغناطیسی می شود.

هماهنگ سازی زیاد میدان های مغناطیسی در موتورهای جمع کننده جهانی سرعت چرخش بالا را حتی تحت بارهای سنگین شافت حفظ می کند. بنابراین ، آنها در تجهیزات کم سرعت و لوازم خانگی کم مصرف مورد استفاده قرار می گیرند. در صورت اتصال به مدار ترانسفورماتور قابل تنظیم ، امکان تنظیم هموار سرعت وجود دارد.

مهمترین عیب این موتورهای الکتریکی عمر پایین آنها در اثر پاک شدن سریع برسهای گرافیت است.