Принципът на работа на електрически двигатели

Принципът на работа на електрически двигатели. Основни понятия.

Най-характерната магнитно явление - привличане на магнита парчета желязо - е познат още от древността. Друга много важна особеност е наличието на магнитите имат полюси: на север (отрицателно) и на юг (положителен). Противоположните полюси се привличат, и една и съща - да отблъсне един от друг.

Магнитното поле може да бъде произволно изобразяват линии на магнитната индукция, движейки се от северния полюс на юг. В някои случаи се определи къде е север и Южния полюс, което е доста трудно.

Около проводник чрез преминаване на електрически ток през него, той създава магнитно поле. Това явление се нарича електромагнетизма. Физическите закони са еднакви за магнетизма и електромагнетизма.

Магнитното поле около проводниците могат да бъдат подобрени, когато макарата на сърцевината на бобината желязо. Когато проводник се навива на макара, всички линии на магнитния поток, генерирани от всяка намотка, се сливат и създават постоянно магнитно поле около намотката.

Колкото повече обрати на намотка, толкова по-силно магнитно поле. Това поле има същите характеристики като естествения магнитното поле, и затова той също има Северния и Южния полюс.

Въртенето на вала на двигателя, причинени от магнитното поле. Основните части на двигателя: статора и ротора.

Подвижната част на двигателя, който се върти с вала на двигателя, се движат заедно с магнитното поле на статора.

Фиксираният елемент на двигателя. Тя включва множество намотки, полярността на което се променя при преминаване през тях на променлив ток (АС). По този начин, комбиниран магнитно поле, създадено от статора.

Ротация под действието на магнитното поле

Предимството на магнитни полета, които се генерират от тоководещи бобини, е способността да се разменят местата на полюсите на магнита чрез промяна на посоката на тока. Именно тази способност на промяната на полюсите и се използва за преобразуване на електрическата енергия в механична енергия.

като полюси на магнитите се отблъскват, противоположните полюси - привлечени. Можем да кажем, че този имот се използва за създаване на непрекъснато движение на ротора с помощта на постоянна промяна на полярността на статора. Ротор тук е магнит, който може да се върти.

Редуването на полюсите с КС

Редуването на полюсите с КС

промени полярност постоянно с АС (AC). На следващо място, ще видим как ротора се заменя с магнит, който се върти под въздействието на индукция. Тук важна роля играе с променлив ток, така че ще бъде полезно да се даде тук кратка информация за него:

Под променлив ток се разбира електрически ток периодично променя посоката си във веригата, така че средния ток през периода е нула. Въртящото се магнитно поле може да бъде създаден с помощта на трифазен мощност. Това означава, че статорът е свързан към захранване AC с три фази. Пълен цикъл се определя като цикъл от 360 градуса. Това означава, че всяка фаза разположена спрямо друга под ъгъл от 120 градуса. Фазите са представени като синусоидални криви, както е показано на фигурата.

Трифазен променлив ток

Трифазен захранване - е непрекъсната поредица от припокриващи променливо напрежение (AC).

Следните страници обясняват как да взаимодействат с ротора и статора, което води до мотора да се върти.

За яснота, ние заменя роторната въртящ магнит и статора - бобини. От дясната страна на страницата показва образа на двуполюсен трифазен мотор с. Фазите са свързани по двойки: 1-ва фаза бобини съответстват на А1 и А2, втори фаза - В1 и В2. и трети съответстват на С1 и С2. При прилагане на ток към статорните намотки, един от тях се превръща в северния полюс, а другият - на юг. По този начин, ако A1 - Северния полюс, А2 - Юг.

Мощност в AC

Фаза намотки А, В и С са разположени един спрямо друг под ъгъл от 120 градуса.

Броят на полюси на двигателя се определя от броя на кръстовища на полето намотка на полето на ротора. В този случай, всяка намотка се пресича два пъти, което означава, че това е двуполюсен статор. По този начин, ако всеки намотка се появява четири пъти, че ще бъде четири полюсен статора и т.н.

Когато фаза намотка на електрическия ток се подава, вала на двигателя започва да се върти със скорост, произтичаща от редица поле (по-малката стълба, толкова по-ниска ставка)

Следното описва физическата Принципът на работа на двигателя (като роторът се върти в статора). За по-голяма яснота, ние замени магнит на ротора. Всички промени в магнитното поле е много бързо, така че ние трябва да се прекъсне процеса на етапи. С течение на трифазен променлив ток от статорните намотки него магнитно поле, като по този начин причинява механичните напрежения, които причиняват ротора да се върти в посоката на въртене на магнитното поле.

Като се започне въртене, магнитът ще последва промяна на магнитното поле на статора. Област на статора се променя така, че да се поддържа въртене в една посока.

По-рано, ние сме създали като обикновен магнит се върти в статора. В AC мотори AC инсталиран ротори, вместо магнити. Нашият модел е много подобен на ротора, с изключение на това, че действието на магнитното поле на ротора е поляризирана. Това се дължи на магнитната индукция, при което проводниците в ротора индуциран ток.

По принцип, на ротора работи точно като магнит. Когато двигателят е включен, протича ток през намотката на статора и създава електромагнитно поле, което се върти в посока, перпендикулярна на намотките на ротора. Така, в намотките на ротора индуцира ток, който след това създава електромагнитно поле около ротора и ротор поляризация.

В предишния раздел, за да направи по-лесно да се обясни принципа на действие на ротора, заменяйки я с магнит за по-голяма яснота. Сега на мястото на магнита на статора. Индукция - явление, което се случва, когато се движат проводник в магнитно поле. Относителното движение на проводника в магнитно поле води до така наречената диригент на индуцирана електрически ток. Това индуциран ток произвежда магнитно поле около всяка намотка на проводник на ротора. Тъй като AC мощност трифазен причинява магнитното поле на статора да се върти индуцираното магнитно поле на ротора ще последва това въртене. По този начин, вала на двигателя, ще се завърти. AC асинхронни двигатели често се наричат ​​AC или IE (асинхронен двигател).

Принципът на работа на електрически двигатели

Асинхронни двигатели се състои от ротор и статор.

Течения в намотките на статора създава фазово напрежение, който задвижва асинхронен двигател. Тези токове произвеждат въртящо се магнитно поле, което се нарича поле на статора. Въртящото се магнитно поле на статора се определя от течения в намотките и броя на фазовите намотки.

Въртящото се магнитно поле създава магнитен поток. Въртящото се магнитно поле е пропорционална на електрически напрежение и магнитен поток, пропорционален на електрическия ток.

Въртящото се магнитно поле на статора се движи по-бързо от ротора, което допринася за индуциране на ток през намотките на проводниците на ротора, при което магнитното поле на ротора. Магнитното поле на статора и ротора форма потоци им, тези потоци ще бъдат привлечени един към друг и да се създаде въртящ момент, който причинява ротора да се върти. Принципите на работа на асинхронен двигател, са показани в дясно.

По този начин, ротора и статора са най-важните компоненти на AC асинхронен двигател. Те са проектирани с помощта на CAD (Computer Aided Design). След това, ние ще говорим повече за дизайна на ротора и статора.

статор eletrodvigatelya

Статора - е фиксиран компонент на електромотора. Тя включва няколко намотки, полярността на което се променя през цялото време, тъй като минава през тях с променлив ток (AC). По този начин, комбиниран магнитно поле, създадено от статора.

Всички статори, монтирани в рамка или жилища. Корпуса на статора на Grundfos мотори за двигатели до 22 кВт най-често изработени от алуминий, както и за двигатели с по-голяма мощност - от чугун. Сам статор монтирани в корпуса на статора. Той се състои от тънка пластина от електротехническа стомана, изолиран проводник обвивка. Сърцевината се състои от стотици такива плочи. Когато доставка променлив ток преминава през намотките, създаване на електромагнитно поле, перпендикулярна на проводниците на ротора. Променлив ток (AC) магнитно поле предизвиква въртенето на.

Изолиране статор трябва да отговарят IEC 62114, което показва различните класове защита (при температурни нива) и промяна на температурата (АТ). Grundfos мотори имат клас на защита F, докато повишаване на температурата - произвежда клас Б. Grundfos 2-полюсен електрически мощност до 11 кВт 4-полюсни двигатели до 5,5 кВт. По-мощни двигатели Grundfos купува от други компании, качествени продукти, което отговаря на приетите стандарти в Grundfos. За помпи, използвани главно статори с два, четири и шест полюса, като скоростта на двигателя вал определя поток налягане и помпа. Възможно е да произвеждаме статор за използване с различни напрежения, изходните честоти и възможности, както и променлив брой на полюсите.

ротор eletrodvigatelya

Двигателите са използвани така наречените "накъсо" (накъсо), чиято структура наподобява барабани протеин.

При завъртане на статора магнитно поле, се движат перпендикулярно на намотките на ротора проводници; има ток. Този ток циркулира през проводници и намотки създава магнитно поле около всеки проводник на ротора. Тъй като магнитното поле в статора се променя непрекъснато, както и поле в ротора. Това взаимодействие и предизвиква движение на ротора. Както статора, ротор, изработен от магнитни стоманени плочи. Но, за разлика от статор с намотки от медна тел, намотки на ротора са изработени от алуминий или отливка Силумин, които служат като проводници.

асинхронни двигатели

В предишните части обсъждахме защо АС двигатели също се наричат ​​асинхронен двигател или двигатели на "накъсо". На следващо място, да обясни защо те се наричат ​​също и асинхронни двигатели. В този случай, взети под внимание съотношението между броя на полюсите и броя на оборотите, направени от ротора на двигателя.

Честотата на магнитното поле се счита за синхронна скорост на въртене (НС). Синхронното скоростта може да бъде изчислена както следва: честотата на електрическата мрежа (F), умножено по 120 и се разделя на броя на полюсите (Р).

Ако, например, мрежа честота от 50 Hz, за синхронна скорост за 2 полюсен двигател е 3000 мин-1.

Синхронно скоростта се намалява, когато броя на полюсите. Таблицата по-долу показва синхронна скорост за различен брой полюси.

Синхронно скорост за различен брой полюси