Что такое электромотор: Электромотор | это… Что такое Электромотор? — Интернет-магазин инструмента. — yato-tools.ru. Электротовары и инструмент.

Содержание

Электромотор | это… Что такое Электромотор?

ТолкованиеПеревод

Электромотор

Электродвигатели разной мощности (750 Вт, 25 Вт, к CD-плееру, к игрушке, к дисководу)

Электрический двигатель — это, электрическая машина, в которой электрическая энергия преобразуется в механическую, побочным эффектом является выделение тепла.

Классификация электродвигателей

Двигатель постоянного тока — электрический двигатель, питание которого осуществляется постоянным током;
- Коллекторные двигатели постоянного тока. Разновидности:
  - С возбуждением постоянными магнитами;
  - С параллельным соединением обмоток возбуждения и якоря;
  - С последовательным соединением обмоток возбуждения и якоря;
  - Со смешанным соединением обмоток возбуждения и якоря;
- Бесколлекторные двигатели постоянного тока (вентильные двигатели) с электронным переключателем тока;

Вращающееся магнитное поле

Двигатель переменного тока — электрический двигатель, питание которого осуществляется переменным током, имеет две разновидности:
- Синхронный электродвигатель — электродвигатель переменного тока, ротор которого вращается синхронно с магнитным полем питающего напряжения;
- Асинхронный электродвигатель — электродвигатель переменного тока, в котором частота вращения ротора отличается от частоты вращающего магнитного поля, создаваемого питающим напряжением.

Однофазные — запускаются вручную, или имеют пусковую обмотку, или имеют фазосдвигающую цепь
Двухфазные — в том числе конденсаторные.
Трёхфазные
Многофазные

Шаговые двигатели — Электродвигатели, которые имеют конечное число положений ротора. Заданное положение ротора фиксируется подачей питания на соответствующие обмотки. Переход в другое положение осуществляется путём снятия напряжения питания с одних обмоток и передачи его на другие.

Вентильные двигатели — Электродвигатели, выполненные в виде замкнутой системы с использованием датчика положения ротора (ДПР), системы управления (преобразователя координат) и силового полупроводникового преобразователя (инвертора).

Универсальный коллекторный двигатель (УКД) — коллекторный электродвигатель, который может работать и на постоянном токе и на переменном токе.

Из-за связи с низкой частотой сети (50 Герц) асинхронные и синхронные двигатели имеют больший вес и размеры, чем коллекторный двигатель постоянного тока и универсальный коллекторный двигатель той же мощности. При применении выпрямителя и инвертора с частотой значительно большей 50 Гц вес и размеры асинхронных и синхронных двигателей приближаются к весу и размерам коллекторного двигателя постоянного тока и универсального коллекторного двигателя той же мощности.

Синхронный двигатель с датчиком положения ротора и инвертором является электронным аналогом коллекторного двигателя постоянного тока.

История.

Принцип преобразования электрической энергии в механическую энергию электромагнитным полем был продемонстрирован британским учёным Майклом Фарадеем в 1821 и состоял из свободно висящего провода, окунающегося в пул ртути. Постоянный магнит был установлен в середине пула ртути. Когда через провод пропускался ток, провод вращался вокруг магнита, показывая, что ток вызывал циклическое магнитное поле вокруг провода. Этот двигатель часто демонстрируется в школьных классах физики, вместо токсичной ртути используют рассол. Это — самый простой вид из класса электрических двигателей. Последующим усовершенствованием является Колесо Барлова. Оно было демонстрационным устройством, непригодным в практических применениях из-за ограниченной мощности.

Ссылки

Wikimedia Foundation. 2010.

Игры ⚽ Поможем решить контрольную работу

Синонимы:

двигатель, мотор, электровибродвигатель, электродвигатель, электродвижок, электромикродвигатель

Электромоторчик
Электрон-вольт

Полезное

электродвигател- Все, что вам следует знать об электрических двигателях

Двигатели используются в широком спектре применений, таких как вентиляторы, электроинструменты, бытовая техника, электромобили и гибридные автомобили. Электродвигатель — это устройство, используемое для преобразования электроэнергии в механическую энергию, противоположную электрическому генератору. Существует множество вариантов и опций электродвигателей; например, двигатели постоянного тока – щеточные или бесщеточные, а двигатели переменного тока – асинхронные (или асинхронные) и синхронные. Двигатели могут работать при различных напряжениях в зависимости от области применения и доступных источников питания.

Электродвигатель — это устройство, используемое для преобразования электроэнергии в механическую энергию, противоположную электрическому генератору. Они работают, используя принципы электромагнетизма, который показывает, что сила прилагается, когда в магнитном поле присутствует электрический ток. Эта сила создает крутящий момент на проволочной петле, находящейся в магнитном поле, что заставляет двигатель вращаться и выполнять полезную работу. Двигатели используются в широком спектре применений, таких как вентиляторы, электроинструменты, бытовая техника, электромобили и гибридные автомобили.

Электродвигатель

Существует множество вариантов и опций электродвигателей; например, двигатели постоянного тока – щеточные или бесщеточные, а двигатели переменного тока – асинхронные (или асинхронные) и синхронные. Двигатели могут работать при различных напряжениях в зависимости от области применения и доступных источников питания.

Работа двигателя зависит от двух свойств электрического тока. Первый заключается в том, что электрический ток, протекающий по проводу или катушке, создаст магнитное поле.

Во-вторых, изменение тока в проводнике, например, от источника переменного тока, вызовет напряжение в проводнике (самоиндуктивность) или во вторичном проводнике (взаимная индуктивность). Ток, протекающий в цепи вторичного проводника, также создает магнитное поле, как описано выше.

Для магнита подобные полюса отталкиваются, а непохожие полюса притягиваются. Во всех двигателях конструкция использует это свойство для обеспечения непрерывного вращения ротора.

🔰 Различные части электродвигателя и их функции

Катушка якоря: Она помогает двигателю работать.
Коммутатор: Это вращающийся интерфейс катушки якоря с неподвижной цепью.
Сердечник якоря: Удерживает катушку якоря на месте и обеспечивает механическую поддержку.
Источник питания: Простой двигатель обычно имеет источник питания постоянного тока. Он подает питание на якорь двигателя или катушки возбуждения.
Полевой магнит: Магнитное поле помогает создавать крутящий момент на вращающейся катушке якоря в силу правила левой руки Флеминга.
Щетки: Это устройство, которое проводит ток между неподвижными проводами и движущимися частями, чаще всего вращающимся валом

🔰 Как Работают Электродвигатели

Узнайте, как работает электродвигатель, основные детали, почему и где они используются, а также примеры работы. Это электрический двигатель. Это одно из самых важных устройств, когда-либо изобретенных. Эти двигатели используются повсюду — от перекачки воды, которую мы пьем, до питания лифтов и кранов, даже охлаждения атомных электростанций. Итак, мы собираемся заглянуть внутрь одного из них и подробно узнать, как именно они работают в этой статье.

элементы Электродвигатели

Чтобы лучше понять работу электродвигателя, сначала мы рассмотрим, как работает электродвигатель — в теории, затем мы проверим его на практике.

🔸 Как работает электродвигатель — в теории

Предположим, мы согнем наш провод в квадратную U-образную петлю, так что фактически через магнитное поле проходят два параллельных провода. Один из них отводит от нас электрический ток по проводу, а другой возвращает ток обратно. Поскольку ток в проводах течет в противоположных направлениях, правило левой руки Флеминга говорит нам, что два провода будут двигаться в противоположных направлениях. Другими словами, когда мы включаем электричество, один из проводов будет двигаться вверх, а другой — вниз.

Если бы катушка провода могла продолжать двигаться таким образом, она вращалась бы непрерывно — и мы были бы на пути к созданию электродвигателя.

Но этого не может произойти при нашей нынешней настройке: провода быстро запутаются. И не только это, но если бы катушка могла вращаться достаточно далеко, произошло бы что-то еще. Как только катушка достигнет вертикального положения, она перевернется, так что электрический ток будет проходить через нее в противоположную сторону. Теперь силы с каждой стороны катушки поменялись бы местами. Вместо того, чтобы непрерывно вращаться в одном и том же направлении, он будет двигаться назад в том направлении, в котором только что пришел! Представьте себе электрический поезд с таким двигателем: он будет постоянно двигаться вперед и назад на месте, фактически никуда не двигаясь.

🔸 Как работает электродвигатель — на практике

Есть два способа решить эту проблему. Один из них — использовать электрический ток, который периодически меняет направление, известный как переменный ток (AC). В небольших двигателях с батарейным питанием, которые мы используем дома, лучшим решением является добавление компонента, называемого коммутатором, к концам катушки.

В своей простейшей форме коммутатор представляет собой металлическое кольцо, разделенное на две отдельные половины, и его задача — реверсировать электрический ток в катушке каждый раз, когда катушка вращается на пол-оборота. Один конец катушки прикреплен к каждой половине коммутатора. Электрический ток от аккумулятора подключается к электрическим клеммам двигателя.

Они подают электроэнергию в коммутатор через пару незакрепленных соединителей, называемых щетками, сделанных либо из кусочков графита (мягкий углерод, похожий на «грифель» карандаша), либо из тонких кусков упругого металла, который (как следует из названия) «задевает» коммутатор. Когда коммутатор установлен, при прохождении электричества по цепи катушка будет постоянно вращаться в одном и том же направлении.

как работает электродвигатель

Такой простой экспериментальный мотор, как этот, не способен вырабатывать большую мощность. Мы можем увеличить вращающую силу (или крутящий момент), которую может создать двигатель, тремя способами: либо у нас может быть более мощный постоянный магнит, либо мы можем увеличить электрический ток, текущий через провод, либо мы можем сделать катушку так, чтобы она много «витков» (петель) очень тонкой проволоки вместо одного «витка» толстой проволоки. На практике в двигателе постоянный магнит также имеет изогнутую круглую форму, поэтому он почти касается катушки с проволокой, которая вращается внутри него. Чем ближе друг к другу магнит и катушка, тем большую силу может создать двигатель.

Хотя мы описали несколько различных деталей, вы можете представить себе двигатель как состоящий всего из двух основных компонентов:

По краю корпуса двигателя расположен постоянный магнит (или магниты), который остается неподвижным, поэтому он называется статором двигателя.
Внутри статора находится катушка, установленная на оси, которая вращается с высокой скоростью — и это называется ротором. Ротор также включает в себя коллектор.

🔰 Как выбрать между двигателем переменного тока и двигателем постоянного тока?

Эти два типа двигателей построены по-разному:

Наиболее принципиальным отличием является источник питания: переменный ток (однофазный или трехфазный) и постоянный ток, например, для батарей.

Скорость — еще одно отличие. Скорость двигателя постоянного тока регулируется изменением тока в двигателе, в то время как скорость двигателя переменного тока регулируется изменением частоты, обычно с помощью преобразователя частоты (вы можете читать о двухскоростью двигатели в другой стати) .

Двигатель постоянного и переменного тока

🔸 Двигатели переменного тока

Двигатели переменного тока являются наиболее популярными в отрасли, так как они обладают рядом преимуществ:

Они просты в постройке
Они более экономичны из-за более низкого пускового потребления
Они также более прочные и поэтому, как правило, имеют более длительный срок службы
Они не требуют особого ухода

Из-за того, как они работают, что включает синхронизацию между вращением ротора и частотой тока, скорость двигателей переменного тока остается постоянной. Они особенно подходят для применений, требующих непрерывного движения и небольшого количества переключений передач. Поэтому этот тип двигателя идеально подходит для использования в насосах, конвейерах и вентиляторах.

Их также можно интегрировать в системы, не требующие высокой точности, если они используются с регулируемой скоростью.

С другой стороны, функции управления скоростью делают их более дорогими, чем другие двигатели.

Есть два типа двигателей переменного тока: однофазные и трехфазные.

🔷 Однофазные двигатели характеризуются:

⭕ Эффективность.
⭕ Их можно использовать в бытовой электросети.
⭕ Менее промышленные, поскольку они менее мощные.
⭕ Количество полюсов, которое даст скорость вращения.
⭕ Способ крепления: фланец (B14, B5) или кронштейны (B3).
⭕ Электрическая мощность (в кВт), которая будет определять крутящий момент.

🔷 Трехфазные двигатели характеризуются:

⭕ Их использование в промышленных условиях (около 80 %)
⭕ Их использование для инфраструктуры и оборудования, требующего высокой электрической мощности
⭕ Архитектура, которая позволяет передавать гораздо большую электрическую мощность, чем двигатель с однофазным напряжением

🔸 Двигатели постоянного тока

✔️ Двигатели постоянного тока также очень распространены в промышленных условиях, поскольку они обладают значительными преимуществами в зависимости от формата:

🟢 Они точны и быстры.
🟢 Пусковой момент высок.
🟢 Запуск, остановка, ускорение и разворот выполняются быстро.
🟢 Их скорость можно регулировать, изменяя напряжение питания.
🟢 Они просты в установке, даже в мобильных (работающих на батарейках) системах.

Они очень хорошо подходят для динамических применений, требующих высокой точности, особенно с точки зрения скорости, как в случае лифтов, или с точки зрения положения, как в случае роботов или станков. Они также могут быть полезны для применений, требующих высокой мощности (например, 10 000 кВт).

❌ Однако они имеют определенные недостатки в зависимости от их конструкции по сравнению с двигателями переменного тока:

🔴 Они состоят из множества деталей, которые изнашиваются и требуют дорогостоящей замены.
🔴 Они менее распространены, потому что они менее подходят для применений, требующих высокой мощности.

🔰 Наиболее распространенный тип двигателя

Существует много типов двигателей постоянного тока, но наиболее распространенными являются щеточные или бесщеточные. Существуют также вибрационные двигатели, шаговые двигатели и серводвигатели. мы должни сказат здест что бесщетоный двигатель лучше у аккумуляторного шуруповерта.

Щеточный и бесщеточный двигатель.

🔸 Бесщеточные двигатели постоянного тока

Бесщеточные двигател постоянного тока используют постоянные магниты в своем роторном узле. Они популярны на рынке хобби для применения в самолетах и наземных транспортных средствах. Они более эффективны, требуют меньшего обслуживания, производят меньше шума и имеют более высокую плотность мощности, чем двигатели постоянного тока с щеткой.

Они также могут быть серийного производства и напоминать двигатель переменного тока с постоянной частотой вращения, за исключением питания от постоянного тока. Однако есть несколько недостатков, которые включают в себя то, что ими трудно управлять без специального регулятора, и они требуют низких пусковых нагрузок и специализированных коробок передач в приводных приложениях, что приводит к более высоким капитальным затратам, сложности и экологическим ограничениям.

🔸 Щеточные двигатели постоянного тока

Щеточные двигатели براشпостоянного тока являются одними из самых простых и встречаются во многих бытовых приборах, игрушках и автомобилях.
Они используют контактные щетки, которые соединяются с коммутатором для изменения направления тока.
Они недороги в производстве, просты в управлении и обладают отличным крутящим моментом на низких скоростях (измеряется в оборотах в минуту или оборотах в минуту).
Несколько недостатков заключаются в том, что они требуют постоянного технического обслуживания для замены изношенных щеток, имеют ограниченную скорость из-за нагрева щетки и могут генерировать электромагнитный шум от дугового разряда щетки.

🔰 Каковы стандарты энергоэффективности для электродвигателей?

Производители все чаще задумываются об энергоэффективности. Более зеленая и экологически чистая экономика — одна из целей Конференции Организации Объединенных Наций по изменению климата 2015 года, которую взяли на себя многие государства. Но прежде всего в целях ограничения потребления и экономии в последние годы промышленность приобретает более энергоэффективное оборудование.

Согласно исследованию Европейской комиссии, на двигатели приходится 65% промышленного потребления энергии в Европе. Поэтому принятие мер в отношении двигателей является важным шагом на пути к сокращению выбросов CO2. Комиссия даже прогнозирует, что к 2020 году можно повысить энергоэффективность двигателей европейского производства на 20–30%. В результате будет на 63 миллиона тонн меньше CO2 в атмосфере и на 135 миллиардов киловатт-часов.

Стандартные электродвигатели

Если вы также хотите интегрировать энергоэффективные двигатели и получать экономию, внося свой вклад в развитие планеты, вам сначала нужно будет ознакомиться со стандартами энергоэффективности для двигателей в вашей стране или географическом регионе. Но будьте осторожны, эти стандарты применимы не ко всем двигателям, а только к асинхронным электродвигателям переменного тока.

🔰 Международные стандарты

Международная электротехническая комиссия (МЭК) определила классы энергоэффективности для электродвигателей, представленных на рынке, известные как код IE, которые обобщены в международном стандарте МЭК

МЭК определил четыре уровня энергоэффективности, которые определяют энергетические характеристики двигателя:

IE1 относится к СТАНДАРТНОЙ-эффективности
IE2 относится к ВЫСОКОЙ-эффективности
IE3 означает ПРЕМИУМ-эффективность
IE4, все еще находящийся в стадии изучения, обещает СУПЕР-ПРЕМИАЛЬНУЮ эффективность

МЭК также внедрила стандарт IEC 60034-2-1: 2014 для испытаний электродвигателей. Многие страны используют национальные стандарты испытаний, а также ссылаются на международный стандарт IEC 60034-2-1.

Товары из категорий🛠

✔️ В Европе

ЕС уже принял несколько директив, направленных на снижение энергопотребления двигателей, включая обязательство производителей размещать на рынке энергоэффективные двигатели:

Поэтому с 2011 года класс IE2 является обязательным для всех двигателей.

Класс IE3 является обязательным с января 2015 года для двигателей мощностью от 7,5 до 375 кВт (или IE2, если эти двигатели имеют преобразователь частоты).

Класс IE3 является обязательным с января 2017 года для двигателей мощностью от 0,75 до 375 кВт (или IE2, если эти двигатели имеют преобразователь частоты).

✔️ В Соединенных Штатах

В Соединенных Штатах действуют стандарты, определенные Американской ассоциацией NEMA (Национальная ассоциация производителей электротехники). С 2007 года минимальный требуемый уровень установлен на уровне IE2.

Та же классификация применима к Австралии и Новой Зеландии.

✔️ Азия

В Китае корейские стандарты MEPS (Минимальный стандарт энергоэффективности) применяются к малым и средним трехфазным асинхронным двигателям с 2002 года (GB 18693). В 2012 году стандарты MEPS были согласованы со стандартами IEC, перейдя от IE1 к IE2, а теперь и к IE3.

Япония согласовала свои национальные правила с классами эффективности IEC и включила электродвигатели IE2 и IE3 в свою программу Top Runner в 2014 году. Представленная в 1999 году программа Top Runner заставляет японских производителей постоянно предлагать на рынке новые модели, которые являются более энергоэффективными, чем предыдущие поколения, тем самым стимулируя эмуляцию и инновации в области энергетики.
В Индии с 2009 года действует знак сравнительной эффективности, а с 2012 года — национальный стандарт на уровне IE2.

Каковы критерии выбора электродвигателя?

Электродвигатели позволяют выполнять различные типы движения: быстрое, точное, непрерывное, с переключением передач или без него и т. Д. Для всех этих приложений требуются собственные двигатели.

Применение электродвигателей
Во-первых, вы должны выбрать одну из трех основных групп электродвигателей:
💠 Асинхронный двигатель переменного тока (однофазный или трехфазный)
💠 Синхронный двигатель: двигатель постоянного тока (постоянного тока), бесщеточный и др.
Чтобы выбрать между этими группами, необходимо определить тип требуемого приложения, поскольку это повлияет на ваш выбор:
Если вы хотите, чтобы ваш двигатель работал непрерывно и с небольшим количеством переключений передач, вам следует выбрать асинхронный двигатель. Для динамических приложений очень важно иметь синхронный двигатель.Наконец, если вам требуется точное позиционирование, вам следует выбрать шаговый двигатель.
В зависимости от требуемого движения вам также потребуется определить технические характеристики и размер двигателя:
💠 Для определения технических характеристик потребуется определить мощность, крутящий момент и скорость двигателя.
💠 Чтобы определить размер, вы должны знать, сколько места займет двигатель и как он будет установлен (то есть как он будет закреплен в системе).
При выборе размеров и прочности двигателя вы также должны учитывать производственную среду, в которой двигатель будет работать:
Существует формат, адаптированный для любого типа среды (взрывоопасная, влажная, коррозионная, высокая температура и т. Д.). Для суровых условий окружающей среды существуют двигатели с усиленным, водонепроницаемым, ударопрочным или грязеотталкивающим корпусом.
Наконец, в последние годы энергоэффективность стала важным фактором, который необходимо учитывать при выборе двигателя. Электродвигатель, который потребляет меньше энергии, будет иметь низкое энергетическое воздействие, что снизит его стоимость энергии.
Использование электродвигателя
Электродвигатели используются в самых разных областях применения. Некоторые из них перечислены ниже:
💠 Дрели
💠 Жесткие Диски
💠 Водяные Насосы
💠 Стиральные Машины
💠 Промышленное Оборудование
Вы можете ожидать, что эффективность работающего двигателя составит около 70-85%, так как оставшаяся энергия тратится на производство тепла и издаваемые звуки.
Что следует учитывать при покупке двигателя:
При выборе двигателя необходимо обратить внимание на несколько характеристик, но наиболее важными являются напряжение, ток, крутящий момент и скорость (об / мин).
✔️ Ток
это то, что питает двигатель, и слишком большой ток приведет к его повреждению. Для двигателей постоянного тока важны рабочий ток и ток останова. Рабочий ток — это средняя величина тока, которую двигатель может потреблять при типичном крутящем моменте. Ток останова обеспечивает достаточный крутящий момент для двигателя, чтобы работать со скоростью останова, или 0 об / мин. Это максимальный ток, который двигатель может потреблять, а также максимальная мощность, умноженная на номинальное напряжение. Радиаторы важны, если двигатель постоянно работает или работает с напряжением выше номинального, чтобы катушки не плавились.
✔️ Напряжение
Напряжение используется для поддержания тока сети, протекающего в одном направлении, и для преодоления обратного тока. Чем выше напряжение, тем выше крутящий момент. Номинальное напряжение двигателя постоянного тока указывает наиболее эффективное напряжение во время работы. Обязательно подавайте рекомендуемое напряжение. Если вы подадите слишком мало вольт, двигатель не будет работать, в то время как слишком много вольт может привести к короткому замыканию обмоток, что приведет к потере мощности или полному разрушению.
✔️ Значения работы и остановки/ крутящий момент
Значения работы и остановки также необходимо учитывать с учетом крутящего момента. Рабочий крутящий момент — это величина крутящего момента, на которую был рассчитан двигатель, а крутящий момент остановки — это величина крутящего момента, создаваемого при подаче мощности от скорости остановки. Вы всегда должны обращать внимание на необходимый рабочий крутящий момент, но в некоторых приложениях вам потребуется знать, как далеко вы можете продвинуть двигатель. Например, для колесного робота хороший крутящий момент равен хорошему ускорению, но вы должны убедиться, что крутящий момент остановки достаточно силен, чтобы поднять вес робота. В данном случае крутящий момент важнее скорости.
✔️ Скорость (об/мин)
Скорость (об / мин) может быть сложной для двигателей. Общее правило заключается в том, что двигатели наиболее эффективно работают на самых высоких скоростях, но это не всегда возможно, если требуется передача. Добавление шестерен снизит эффективность двигателя, поэтому примите во внимание снижение скорости и крутящего момента.
Это основные принципы, которые следует учитывать при выборе двигателя. Подумайте о назначении приложения и о том, какой ток он использует, чтобы выбрать подходящий тип двигателя. Технические характеристики приложения, такие как напряжение, ток, крутящий момент и скорость, будут определять, какой двигатель является наиболее подходящим, поэтому обязательно обратите внимание на его требования.
💠 Какие основные качества следует учитывать в двигателе электроинструмента?
Что важно учитывать при работе с двигателями электроинструментов, так это: щетки, крутящий момент, скорость и род тока.
FAQ❓
🔘 Какие основные качества следует учитывать в двигателе электроинструмента?
Что важно учитывать при работе с двигателями электроинструментов, так это: щетки, крутящий момент, скорость и род тока.
🔘 В чем разница между двигателями переменного и постоянного тока?
Двигатель постоянного или постоянного тока работает от батареи или накопленной
энергии, а двигатель переменного тока подключается к электрической сети.
🔘 Какие преимущества предлагают двухскоростные двигатели?
Они практически более эффективны и производительны, более универсальны и многофункциональны.
🔘 Какой момент затяжки?
В основном это означает силу, прилагаемую к затяжке болта или гайки.
Заключение🧾
Здесь изложены основные принципы, которые следует учитывать при выборе двигателя. Подумайте о назначении приложения и о том, какой ток он использует, чтобы выбрать правильный тип двигателя.
Что такое электродвигатели и как они работают?
Электромеханический механизм, преобразующий электрическую энергию в механическую, известен как электродвигатель. Двигатель, другими словами, представляет собой устройство, создающее вращающую силу. Взаимодействие магнитных и электрических полей имеет решающее значение для работы электродвигателя, особенно в беспроводных устройствах, таких как аккумуляторные дрели.
Эволюция электродвигателей
Майкл Фарадей, британский физик, считается одним из самых значительных из многочисленных 19ученые 19-го века, внесшие свой вклад в открытие и разработку электродвигателей. Фарадей добился успешного вращения провода с помощью магнита и магнитного поля, создаваемого электрическим током в 1821 году. В 1831 году он разработал закон магнитной индукции, проложивший путь к значительным достижениям в области электродвигателей и генераторов.
📌 Со временем было разработано множество дополнительных форм электродвигателей, а также архитектур, которые можно назвать классическими двигателями постоянного тока.
После этого практичный электродвигатель был найден, а не изобретен в 1872 году, когда один из генераторов, выставленных на Всемирной выставке в Вене, начал вращаться сам по себе после того, как был непреднамеренно соединен с другим генератором. Это привело к осознанию того, что те же принципы, что и для генераторов, можно применить и к двигателям. Генераторы стали основой многих секторов в двадцатом веке в результате быстрого роста их практического применения.
Схема электродвигателя
Генераторы и двигатели
Генераторы преобразуют механическую энергию обратно в электрическую, тогда как электродвигатели преобразуют электрическую энергию во вращение и различные виды механической энергии.
Несмотря на противоположные задачи, двигатели и генераторы имеют много общего с точки зрения конструкции и функционирования. По правде говоря, все, что требуется, — это простой эксперимент с двумя моделями двигателей, соединенными вместе, чтобы показать, что электрический двигатель может также работать как генератор.
Эти два типа машин традиционно разрабатывались независимо друг от друга из-за различных способов их использования.
Как работают электродвигатели
Электродвигатели генерируют механическую силу вращения в якоре, расположенном на роторе или статоре, вокруг вала, используя электрический ток для создания вращающихся магнитных полей. Чтобы превратить электрическую энергию в интенсивные всплески силы и создать динамические степени скорости или мощности, многочисленные конструкции двигателей используют одну и ту же основную предпосылку.
Компоненты двигателя
Хотя электродвигатели различаются по форме и типу, многие из них состоят из следующих частей и узлов (начиная с центра и идя наружу):
✅ Обмотки
✅ Центральный вал двигателя
✅ Шариковые и роликовые подшипники (для уменьшения трения и износа)
✅ Щетки (в двигателях постоянного тока)
✅ Клеммы (размещаются на роторе, вращающейся части или статоре, неподвижном компоненте) )
✅ Промышленное применение электродвигателей
✅ Рама и торцевые щиты
Электродвигатели широко используются в промышленности. Ниже приведены примеры общего промышленного применения:
✅ Машины для тяжелых условий эксплуатации
✅ Системы ОВКВ
✅ Дробилки
✅ Насосы
✅ Токарные станки
✅ Компрессоры
✅ Вентиляторы и воздуходувки
Секционные электродвигатели
Электродвигатели различных типов
Электродвигатели имеют различные характеристики и безопасность, но они имеют различные рабочие характеристики. можно разделить на два типа: переменный ток (AC) и постоянный ток (DC).
Несмотря на то, что источник питания является наиболее заметным различием между двумя типами двигателей, каждый из них имеет свой собственный набор функций и областей применения. Двигатели переменного тока способны управлять более сложным и хрупким оборудованием, тогда как двигатели постоянного тока обычно используются для питания более крупного оборудования, требующего меньшего обслуживания и контроля. Поскольку двигатели переменного тока могут создавать больший крутящий момент, многие представители отрасли считают их более мощными, чем двигатели постоянного тока.
Двигатель переменного тока
Двигатель переменного тока преобразует переменный ток в механическую энергию. Асинхронные двигатели, синхронные двигатели и линейные двигатели представляют собой три типа двигателей. Двигатели переменного тока чаще всего используются в бизнесе, потому что они предлагают различные преимущества:
Они просты в конструкции
Они более экономичны из-за меньшего пускового расхода
Они также прочнее и, как правило, имеют более длительный срок службы

Требуют минимального обслуживания
Они просты в изготовлении
Однофазные и трехфазные двигатели переменного тока представляют собой два типа двигателей переменного тока:
Однофазные двигатели имеют следующие характеристики:
Крутящий момент определяется электрической мощностью (в кВт ).
Количество полюсов определяет скорость вращения
Способ крепления: фланец (В14, В5) или скобы (В3)
Компетентность
Поскольку они менее прочные, они менее промышленны
Могут быть подключены к бытовой электросети
Трехфазные двигатели имеют следующие характеристики:
Конструкция, способная передавать значительно больше электроэнергии, чем однофазный двигатель
Их применение в промышленных условиях (около 80 процентов)
Их применение в инфраструктуре и оборудовании, требующем много электроэнергии

Двигатель постоянного тока
Двигатель постоянного тока — это механизм, преобразующий электрическую энергию постоянного тока в механическую. Его работа основана на основной идее, что когда проводник с током помещается в магнитное поле, к нему прикладывается сила и создается крутящий момент. Двигатели постоянного тока также широко распространены в промышленных условиях, потому что, в зависимости от формата (см. вопрос о бесщеточных двигателях), они предлагают значительные преимущества:
🔸 Они точные и быстрые
🔸 Их скорость регулируется изменением напряжения питания
🔸 Они просты в установке, даже в мобильных (аккумуляторных) системах
🔸 Большой пусковой момент
🔸 Они быстро запускаются, останавливаются, разгоняются и реверсируют
Преимущества двигателей переменного тока по сравнению с двигателями постоянного тока
Каждый тип двигателя имеет свой собственный набор преимуществ, которые делают его идеальным для различных коммерческих и промышленных приложений. Например, двигатели переменного тока универсальны и просты в использовании. Ниже приведены некоторые из их дополнительных преимуществ:
Низкие начальные требования к мощности, обеспечивающие безопасность приемных конечных компонентов
Управляемые начальные уровни тока и ускорения
Дополнения VFD или VSD, которые могут регулировать скорость и крутящий момент на различных этапах использования
Увеличенная прочность и срок службы
Возможности многофазной настройки
Двигатели постоянного тока имеют ряд преимуществ, в том числе:
• Упрощение установки и обслуживания.
• Высокая начальная мощность и крутящий момент
• Быстрый пуск, остановка и время реакции на ускорение
• Доступны различные стандартные напряжения
Что мощнее, двигатель переменного или постоянного тока?
Двигатели переменного тока обычно считаются более мощными, чем двигатели постоянного тока, поскольку они могут создавать больший крутящий момент при более высоком токе. С другой стороны, двигатели постоянного тока более эффективны и лучше используют входную энергию. Двигатели переменного и постоянного тока доступны в различных размерах и мощностях, чтобы удовлетворить требования к мощности любого бизнеса.
Щёточный двигатель против бесщёточного двигателя
Бесщёточный двигатель против щёточного двигателя постоянного тока:
Коллекторный двигатель и бесщёточный двигатель — это два наиболее распространенных типа двигателей постоянного тока (или двигателей BLDC). Коллекторные двигатели постоянного тока, как следует из их названий, имеют щетки, которые используются для коммутации двигателя и его вращения. Электронное управление заменяет функцию механической коммутации в бесколлекторных двигателях. Коллекторный или бесщеточный двигатель постоянного тока может использоваться во многих приложениях. Они работают по тем же принципам, что и катушки и постоянные магниты с точки зрения притяжения и отталкивания. Оба имеют преимущества и недостатки, которые могут привести к тому, что вы предпочтете один из них другому, в зависимости от потребностей вашего приложения.
Коллекторный электродвигатель
Угольная щетка может быть любой из следующих: Она состоит из одного или нескольких атомов углерода. Включены один или несколько шунтов и клемм.
📌 Кисти изготовлены из пяти различных семейств кистей. Каждый из них адаптирован к конкретным потребностям и имеет свой собственный метод производства.
Любой специалист по управлению движением должен уметь различать коллекторные и бесщеточные двигатели постоянного тока. Раньше щеточные двигатели были довольно распространены. Хотя бесщеточные двигатели постоянного тока полностью заменили их, правильный двигатель постоянного тока любого типа может значительно повысить эффективность проекта.
✅ Ниже перечислены основные компоненты коллекторного двигателя постоянного тока:
Статор — корпус с постоянными магнитами.
Якорь представляет собой ротор с установленным на нем рядом электромагнитов. Внутри статора он вращается свободно.
Коллектор
— металлическое кольцо, прикрепленное к валу якоря, известно как коммутатор.

Щетки — для обеспечения подачи электричества на обмотки якоря угольные пластины остаются в контакте с коллектором.
✅ Преимущества коллекторного двигателя постоянного тока
Общие затраты на строительство низкие.
Восстановление — распространенный способ продлить срок службы изделия.
Простой и недорогой контроллер
Для фиксированной скорости контроллер не требуется.
Идеально подходит для использования в суровых условиях эксплуатации
✅ Недостатки щеточного двигателя постоянного тока
Менее эффективный
Электрические шумы: Переключение коммутаторов вызывает сильный электрический и электромагнитный шум из-за постоянного создания и разрыва индуктивных соединений.
Срок службы: щетки и коллекторы изнашиваются из-за постоянного прямого контакта с валом.
Использование коллекторных двигателей постоянного тока
В бытовых и автомобильных товарах по-прежнему широко используются коллекторные двигатели постоянного тока. Они также имеют большое промышленное значение из-за возможности изменять отношение крутящего момента к скорости, что возможно только с щеточными двигателями.
Бесщеточный электродвигатель
Современные бесщеточные двигатели преодолевают многие недостатки щеточных двигателей за счет сочетания более высокой выходной мощности, меньшего размера и веса, улучшенного рассеивания тепла и эффективности, более широкого диапазона рабочих скоростей и чрезвычайно низкого электрического шума. Бесщеточные двигатели не имеют электрических соединений, которые могут изнашиваться, что обеспечивает большую надежность и более короткие интервалы технического обслуживания в коммерческих и промышленных приложениях.
Аккумуляторная дрель-шуруповерт
Бесщеточные двигатели постоянного тока Преимущества:
По сравнению с щеточными двигателями бесщеточные двигатели имеют ряд преимуществ:

Бесщеточные двигатели постоянного тока обладают хорошими линейными диапазон скоростей;
Отличные характеристики крутящего момента, хорошие характеристики крутящего момента на средних и низких скоростях, большой начальный крутящий момент и низкий пусковой ток; высокая перегрузочная способность
Плавный пуск и остановка, хорошие характеристики торможения; оригинальный механический или электромагнитный тормозной механизм может быть сохранен
Бесщеточные двигатели постоянного тока
не имеют потерь возбуждения по сравнению с двигателями переменного тока, а также потерь на трение щеток и искрообразования по сравнению с щеточными двигателями постоянного тока.
Высокая надежность, стабильность, гибкость и простота обслуживания
Компактные размеры, небольшой вес и высокая производительность
Устойчивость к ударам и вибрации, низкий уровень шума и вибрации, плавная работа, долгий срок службы

Бесколлекторный двигатель Недостатки
Бесколлекторный двигатель имеет много преимуществ, но есть и ряд недостатков:
Стоимость: Бесщеточные двигатели имеют ряд недостатков, все из которых связаны с их повышенной сложностью конструкции. Для правильной последовательности заряда катушек статора BLDC требуется контроллер переключения. Это увеличивает стоимость производства, что отражается на более высокой стартовой стоимости.
Усложнение: Добавление сложности увеличивает риск сбоя. Нам не удалось найти ни одного исследования, в котором бы сравнивалась частота отказов щеточных и бесщеточных электроинструментов, хотя часто предполагается, что более сложное оборудование выходит из строя с большей вероятностью.
Электродвигатель с постоянной скоростью
Существует несколько различных типов двигателей с постоянной скоростью. Выбирая из большого ассортимента продуктов, помните о применении, требуемых функциях, производительности и т. д. Процесс выбора двигателя и редуктора должен начинаться с тщательного изучения технических характеристик двигателя, чтобы убедиться, что выбранный вами двигатель соответствует требованиям применения. Что вам нужно, чтобы начать свой выбор, так это некоторая фактическая и полезная информация о двигателях. Электродвигатель с постоянной скоростью сочетает в себе асинхронный двигатель с включенной муфтой и тормозом. Он идеально подходит для частых операций запуска и остановки. Подходит для ситуаций, когда двигатель работает на синхронной скорости независимо от момента нагрузки, и двигатель часто запускается, останавливается и реверсируется.
Двухскоростные двигатели
Двухскоростные двигатели являются экономичным выбором для приложений, требующих только двух скоростей, а также снижают вероятность отказа. Эти двигатели часто имеют рабочую скорость и более низкую скорость для облегчения запуска. Без преобразователя частоты двухскоростные двигатели могут вращать вентиляторы, насосы, подъемники и другое оборудование с двумя разными скоростями.
В чем разница между инструментами с постоянной и двойной скоростью?
Одним из основных отличий является конструкция редуктора. Инструменты с постоянной скоростью обеспечивают максимальную скорость и мощность, но инструменты с двойной скоростью можно настроить для двух режимов: быстрого и медленного.

Работа с двухскоростным инструментом более эффективна. Наоборот, инструмент с постоянной скоростью обеспечивает большую мощность и очень удобен для проектов, требующих больших усилий.
Инструмент с двумя скоростями можно использовать для различных видов работ, но устройство с постоянной скоростью предназначено для особых целей. Например, двухскоростная дрель используется для сверления, сверления с ударом и накрутки. А вот обычная дрель годится только для сверлильных работ.
Универсальность односкоростных инструментов намного меньше, чем у двухскоростных, даже при одинаковой мощности.
сверлильный патрон
Что такое скорость вращения (об/мин)?
Скорость вращения двигателей (об/мин) , применительно к электродвигателю, представляет собой число оборотов инструмента в единицу времени и измеряется в оборотах в минуту (об/мин). Фактически, об/мин — это единица измерения, используемая для отображения скорости или частоты электроинструмента без нагрузки.
📌 Скорость поворота считается важным фактором в зависимости от вида работ, которые мы собираемся выполнять. Поэтому, когда мы используем электрическую машину для работы на твердых поверхностях, таких как бетон, мы заинтересованы в том, чтобы выбрать большее количество оборотов в минуту.
Эта скорость также напрямую связана с типом инструмента, который мы используем. Например, аккумуляторные дрели обычно обеспечивают максимальную скорость около 2000 об/мин, в то время как большинство сетевых дрелей обычно работают со скоростью 3000 об/мин.
Что такое крутящий момент электроинструмента?
Сила, заставляющая предмет вращаться, измеряется в ньютон-метрах (Нм) и является лучшим показателем того, насколько мощна ваша дрель или ударный инструмент. Чем больше цифра в ньютон-метрах, тем большую силу кручения она даст.
Традиционный метод измерения крутящего момента:
1. Сверление на станке
2. Закрепление патрона на стационарном шпинделе
3. Дрель полностью готова к работе.
4. Крутящий момент сверла измеряется при 0 оборотах в минуту (скорость не измеряется)
Новый метод измерения номинальной мощности:
, Дрель полностью в рабочем состоянии.
4. Крутящие нагрузки становятся все более распространенными.
5. Для расчета скорости сверления и крутящего момента используются несколько точек данных.
Регулировка сверла
Настройки крутящего момента для электроинструмента
При заворачивании шурупов в более прочные материалы вам нужно двигаться медленнее и применять больший крутящий момент. Вы можете регулировать глубину сверления, не причиняя никакого вреда, если вы правильно соблюдаете эти параметры. Чтобы добиться наилучших результатов при сверлении отверстий, чем жестче материал, тем выше скорость.
В чем разница в скорости вращения и крутящем моменте?
Понятие момента затяжки выражает величину вращающего усилия, создаваемого двигателем электроинструмента. Например, сила вращения отвертки используется для затягивания винтов, гаек или чего-либо подобного. Другими словами, крутящий момент, который измеряется в ньютон-метрах (Нм), представляет собой силу, предназначенную для поворота объекта, и является лучшим показателем для определения практической мощности электроинструмента.
💠 Однако скорость вращения, как понятно из названия, показывает скорость вращения электродвигателя. Например, чем выше число оборотов дрели, тем выше скорость сверла.
Важное замечание: Крутящий момент и скорость вращения не только разные вещи, но и имеют совершенно обратную зависимость. Проще говоря, когда электроинструмент предлагает высокий крутящий момент, он будет иметь низкую скорость вращения, и наоборот.
Часто задаваемые вопросы ❓
Каковы преимущества бесщеточных двигателей постоянного тока (BLDC) по сравнению с коллекторными двигателями постоянного тока?
Бесщеточные двигатели постоянного тока (BLDC двигатели), в которых отсутствуют щетки и коммутаторы с механическими контактами, они малошумны, не требуют особого обслуживания и способны работать на высоких скоростях.
Какой материал щеток в двигателе постоянного тока?
Металл, углерод и композиты металл-углерод являются распространенными материалами для щеток. Некоторые металлические щетки используют коллектор для нанесения драгоценных металлов, таких как золото, на контактную поверхность. Материал щетки тщательно выбирается на основе электрического напряжения/тока, а также экономических соображений.
Из каких компонентов состоит базовый двигатель?
Якорь или ротор, коммутатор, щетки, ось, магнит возбуждения и некоторый тип источника питания постоянного тока составляют базовый двигатель.
Каков максимальный срок службы электродвигателя?
При эксплуатации в типичных условиях эксплуатации электродвигатель может прослужить от 15 до 20 лет при испытательных настройках.
Что лучше использовать: электродвигатель постоянного или переменного тока?
Хотя двигатели переменного тока более мощные и требуют меньше обслуживания, двигатели постоянного тока более энергоэффективны. Использование электродвигателя влияет на выбор переменного или постоянного тока.
Заключение 🧾
Для классификации электродвигателей можно использовать такие факторы, как тип источника питания, внутренняя конструкция, область применения и вид выходного сигнала. Помимо переменного и постоянного тока, двигатели могут быть щеточными или бесщеточными, однофазными, двухфазными или трехфазными, а также с воздушным или жидкостным охлаждением.
Пылесосы, посудомоечные машины, компьютерные принтеры, факсимильные аппараты, видеомагнитофоны, станки, печатные станки, автомобили, системы метро, очистные сооружения и водонасосные станции — все это примеры важности электродвигателей в современной жизни. С другой стороны, новый период предвещает большее внимание к деталям в результате развития, закона и необходимости оставаться конкурентоспособными. В результате системы усложняются, а ресурсы увеличиваются в ответ. Создание экспертной системы, несомненно, является инженерной проблемой, и незначительное увеличение процентной эффективности может помочь проложить путь к оптимизированному/зеленому будущему, к которому мы стремимся. Цель состоит в том, чтобы отрегулировать и разработать конструкции двигателей и алгоритмы управления.
Что такое электродвигатель?
27.08.2020
Что такое электродвигатель?
Электродвигатель — это устройство, которое превращает поток электрического тока в механическое вращение шпинделя или ротора. Во многих приложениях вращение превращается в линейное движение.
Что такое электродвигатель?
Электродвигатель представляет собой устройство, которое превращает поток электрического тока в механическое вращение шпинделя или ротора. Во многих приложениях вращение превращается в линейное движение.
Как работает электродвигатель?
Существует множество вариантов и вариантов электродвигателей; например, двигатели постоянного тока – щеточные или бесщеточные и двигатели переменного тока – асинхронные (или асинхронные) и синхронные. Двигатели могут работать при различных напряжениях в зависимости от области применения и доступного источника питания.
Работа двигателя зависит от двух свойств электрического тока. Во-первых, электрический ток, протекающий по проводу или катушке, создает магнитное поле. Во-вторых, изменение тока в проводнике, например, от источника переменного тока, будет индуцировать напряжение в проводнике (самоиндукция) или во вторичном проводнике (взаимная индуктивность). Ток, протекающий в цепи вторичного проводника, также будет создавать магнитное поле, как указано выше.
У магнита одинаковые полюса отталкиваются, а противоположные притягиваются. Во всех двигателях конструкция использует это свойство для обеспечения непрерывного вращения ротора.
На приведенной ниже диаграмме показана кривая трехфазного переменного тока; каждая фаза разделена фазовым углом 120 °, как показано на векторной диаграмме в середине.
При определенном фазовом угле будет результирующее направление поля, которое можно вычислить путем сложения векторов; постоянный магнит(ы) в роторе будет выглядеть так, чтобы выровняться с направлением поля, и по мере того, как форма сигнала переменного тока «прогрессирует» во времени, ротор будет вращаться, как показано на рисунке.
Для 30°:
Для 90°:
Для 180°:
И так далее в течение одного полного цикла (3600), где ротор фактически вернется в исходное положение и повторит процесс снова.
Как выбрать электродвигатель?
Не во всех случаях можно использовать трехфазный синхронный двигатель; хотя размер эффективен для его мощности, приведенный выше двигатель был бы слишком большим, например, для привода DVD-плеера. Кроме того, трехфазное питание не было бы идеальным для бытовых (или большинства коммерческих) ситуаций; Таким образом, применение является важным фактором при определении размера и напряжения питания.
Мощность (через крутящий момент), требуемая от двигателя, является важным фактором; каковы динамические аспекты применения – нагрузка, ускорение/торможение и расстояния, которые необходимо переместить в радиальном или поперечном направлении?
Также важна стабильность скорости вращения; двигатель должен работать с постоянной скоростью, даже при низких оборотах?
Наконец, следует учитывать условия окружающей среды – какова рабочая температура и могут ли возникнуть проблемы с водой или пылью? Будет ли двигатель работать во взрывоопасной среде и будет ли требоваться класс ATEX? Типы электродвигателей
Как указано выше, существует множество вариантов двигателей; с питанием от постоянного или переменного тока и различных напряжений, в зависимости от применения.
Важным фактором при выборе двигателей является разница между серводвигателями и шаговыми двигателями. Серводвигатель имеет механизм обратной связи – сигнал обратной связи сравнивается с заданным значением до тех пор, пока не будет нулевой разницы, когда двигатель достигнет желаемого положения
Шаговый двигатель также предлагает управление, но его можно рассматривать как оцифрованную версию двигателя с особая конструкция. Несколько независимых катушек статора (статор является неподвижной частью двигателя) и специально разработанный ротор позволяют двигателю перемещаться в заданное положение или под углом в соответствии с командой.
Шаговые двигатели идеально подходят для маломощных и недорогих приложений, таких как дисковод компакт-дисков. И наоборот, серводвигатели лучше подходят для приложений с более высокой мощностью, высоким ускорением и высокой точностью. Типичные области применения электродвигателей
Электродвигатели находят широкое применение в быту, например, в стиральных машинах для компакт-дисков, DVD-дисков и т.