Что такое якорь электродвигателя: Что такое якорь в электродвигателе

Содержание

Якорь — электродвигатель — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Якорь — электродвигатель

Cтраница 1

Якорь электродвигателя состоит из вала, на который напрессовывается сердечник, набранный из лакированной электротехнической стали толщиной 0 5 мм, с пазами для обмотки, и коллектор. Обмотка якоря двухслойная с диаметральным шагом из провода марки ПЭЛШКО. Коллектор набирается из пластин красной меди, изолированных друг от друга миканитовыми прокладками. Армирование коллектора выполняется на пластмассе и осуществляется при помощи стальных колец, укладываемых перед опрессовкой коллектора в выточки, имеющие форму ласточкиного хвоста. Для предотвращения замыкания коллекторных пластин кольца перед укладкой изолируются лентой из стекловолокна. В результате армирования прочность коллектора увеличивается. Присоединение обмотки к коллектору производится так же, как и в двигателях постоянного тока.  [1]

Якорь электродвигателя разбирают в такой последовательности: отвертывают конусный ролик 4 ( см. рис. 82) с вала якоря; при помощи съемника спрессовывают подшипник 5 и вентилятор 8; снимают маслоотбойные кольца 2; заменяют негодные подшипники, снимают обмотку, наматывают новую, собирают якорь и электродвигатель. Центровку якоря по горизонтали производят крышкой ( заглушкой) 19 подшипника.  [2]

Якорь электродвигателя состоит из пакета пластин трансформаторной стали, якорной обмотки, вентилятора ( крыльчатки) и коллектора. Коллектор якоря имеет медные пластины ( ламели), между которыми положены прокладки из миканита.  [3]

Якорь электродвигателя состоит из пакета пластин трансфор-матерной стали, якорной обмотки, вентилятора ( крыльчатки) и коллектора.  [5]

Якорь электродвигателя вращается на двух подшипниках, расположенных в подшипниковых щитах. На валу якоря для охлаждения электродвигателя имеется центробежный вентилятор. Воздух засасывается через жалюзи крышек подшипникового щита со стороны коллектора, проходит через машину и выбрасывается вентилятором через решетки верхнего подшипникового щита.  [6]

Якорь электродвигателя вращается в двух самоустанавливающихся бронзографитовых втулках, пропитанных турбинным маслом.  [7]

Якорь электродвигателя собран из листов 7 такой же формы, как и якорь двигателя ДП-4. Катушки 6 обмотки якоря намотаны на зубцы сердечника и изолированы от них полосками электрокартона. Три выводных конца катушек якоря соединены между собой, а три другие припаяны к трем коллекторным пластинам, запрессованным в пластмассу.  [9]

Якорь электродвигателя и сердечник трансформатора по условиям своей работы находятся в переменном магнитном поле, поэтому в них должны циркулировать вихревые токи. Поскольку их изготовляют из ферромагнетиков, то, кроме потерь энергии на нагревание вихревыми токами, в них возникают еще и потери, обусловленные гистерезисом.  [11]

Якорь электродвигателя состоит из штампованных листов электротехнической стали, запрессованных на валу в виде пакета.  [12]

Якорь электродвигателя, спрессованный пластмассой в литьевой форме.  [14]

Страницы:      1    2    3    4    5

Проверка якоря тестером – рекомендации специалистов

Даже при бережном отношении и правильной эксплуатации техника может выходить из строя под влиянием различных факторов. Среди поломок узлов и деталей электрической системы болгарки чаще всего встречаются неисправности якоря коллекторного электродвигателя. Он может выходить из строя вследствие износа, перегрева или неустойчивого напряжения в сети. Если во время эксплуатации угловая шлифмашина внезапно перестала работать, включать ее и пытаться отремонтировать самостоятельно не стоит, а вот диагностировать причину вполне под силу даже мастеру-самоучке. Проверка якоря болгарки тестером может выполняться в домашних условиях. Для этого, кроме основного инструмента, потребуются специальные приспособления. Вы можете проконсультироваться со специалистами интернет-магазина «ToolParts», чтобы узнать, как прозвонить якорь мультиметром. Необходимая информация предоставляется бесплатно.

Проверка якоря болгарки тестером – возможные результаты диагностики

Среди наиболее распространенных причин выхода оборудования из строя чаще всего встречается межвитковое замыкание якоря болгарки. Его можно обнаружить – прозвонить – с помощью тестера. Мультиметр представляет собой электроизмерительный прибор, который включает функции амперметра, вольтметра и омметра. Им можно не только проверить наличие межвиткового замыкания в обмотке болгарки, но и измерить сопротивление между ламелями. Более простым прибором является тестер. Проверяя с его помощью якорь углошлифовальной машины, можно обнаружить неисправности, вызванные вследствие короткого замыкания.

Как прозвонить якорь мультиметром?

Для выполнения этой процедуры вам понадобится сам измерительный электроприбор и инструменты, чтобы произвести разборку устройства. Как прозвонить якорь мультиметром – инструкция:

  1. Подготовьте рабочую поверхность. Места должно быть достаточно, чтобы расположить необходимые инструменты и изъятые из прибора детали.
  2. Выполните разборку болгарки и достаньте якорь.
  3. Очистите деталь от грязи и пыли.
  4. Пользуясь рекомендациями в представленном видео, вы сможете самостоятельно прозвонить якорь мультиметром.

На начальном этапе диагностики значение измерительного прибора выставляется на отметке 200 кОм. Если в вашем мультиметре нет такой шкалы, то можно ограничиться и 20 кОм. Для прозвона якоря один щуп измерительного прибора прикладывается на массу, а вторым касаются к каждой из пластин. Если на шкале аналогового мультиметра или экране цифрового не появляются никакие показатели, скорее всего в обмотке якоря есть межвитковое замыкание. Точно диагностировать проблему можно с помощью специального прибора, который имеется у профессиональных слесарей.

Особенности выполнения проверки якоря болгарки тестером

Диагностическая процедура поможет точно определить неисправность детали электродвигателя. Выполнить проверку якоря болгарки тестером позволит прибор, который имеется в арсенале инструментов многих электриков-любителей. С помощью тестера можно проверять не только якоря болгарок, но и статорные обмотки других электромоторов. В представленном ниже видео можно увидеть один из таких самодельных измерительных приборов в действии.

При включении тестера в сеть загорается индикатор. Красный свет без прикладывания технического приспособления к якорю означает готовность устройства к выполнению проверки. Рабочая активная поверхность измерительного прибора имеет две точки соприкосновения с исследуемой. Одна из них – это катушка генератора, вторая – катушка завитков связи. Во время проверки якоря болгарки тестером подставлять эту поверхность необходимо к исследуемому пазу. Проследите, чтобы датчики не выходили за пластины якоря одновременно с обеих сторон.

Если электродеталь исправна или перемотана, то во время ее проверки тестером напротив каждого из пазов индикатор будет гореть зеленым светом. При наличии неисправности в якоре угловой шлифовальной машины, в частности, межвиткового замыкания, в месте его локализации на индикаторе прибора будет отмечаться красный свет. Будьте внимательны при выполнении диагностической процедуры, чтобы добиться правильного соприкосновения поверхностей при проверке якоря болгарки тестером. Не следует исключать из причин выхода угловой шлифовальной машины из строя механические повреждения, которые можно заметить визуально без прозвона мультиметром. Они могут быть как значительными, так и мелкими. Вы можете заметить поломку при осмотре, разобрав болгарку. Диагностировать такие неисправности необходимо до проверки якоря на межвитковое замыкание.

Если вы не имеете опыта разборки электроинструмента или подготовки к работе с измерительными приборами для прозвона якоря мультиметром и не уверены в собственных силах, не стоит вмешиваться в конструкцию болгарки. Не экспериментируйте, чтобы не повредить угловую шлифовальную машину. В таком случае для обнаружения причины поломки электроинструмента и выполнения проверки якоря болгарки тестером лучше обратиться в сервисный центр или к квалифицированным слесарям, которые специализируются на ремонте оборудования.

Какие проблемы в работе прибора можно обнаружить при проверке якоря болгарки тестером

Если вы обладаете достаточными знаниями для выполнения правильной разборки электроинструмента, то в ряде случаев сможете собственноручно диагностировать причину поломки устройства. Проверка якоря болгарки тестером на межвитковое замыкание позволит определить дальнейшие действия относительно обнаружения неисправностей или ремонта техники. Если деталь не повреждена, но инструмент по-прежнему не работает, обращайтесь за помощью к квалифицированным специалистам. Проверка якоря болгарки тестером позволила точно обнаружить причину выхода оборудования из строя? Ремонт техники при наличии необходимого инструмента можно выполнить самостоятельно в таких случаях:

  • поврежденную в верхних видимых слоях обмотку можно попытаться запаять. Такой якорь прослужит еще некоторое время. После запайки его необходимо проверить или прозвонить мультиметром;
  • при межвитковом замыкании требуется перемотка обмотки или же замена якоря.

Диагностика поломки и ремонт угловой шлифовальной машины может выполняться под напряжением. Эту работу, ради собственной безопасности, перепоручите профессионалам.

Рекомендации по поводу того, как прозвонить якорь мультиметром, вы можете получить у менеджеров интернет-магазина «ToolParts». На сайте надежного поставщика представлены якоря, стартера, конденсаторы, подшипники, диски и прочие детали для различных инструментов. Доступные цены на нашу продукцию позволят вам недорого отремонтировать дрель, перфоратор, бензопилу, мотокосу и другое, необходимое в хозяйстве оборудование. Также покупайте в магазине «ToolParts» запчасти для ремонта бытовой техники, в частности, пылесоса. Вы можете сделать заказ на сайте в любой удобный момент или оформить покупку в телефонном режиме в рабочее время. Доставка товаров совершается во все населенные пункты Украины.

Происхождение терминов «якорь» и «ротор»

01.04.2015

Во времена развития мореплавания и географических открытий ощущалась острая необходимость в магнитных компасах, основным элементом которых являлась магнитная стрелка. Стрелки делали из металла и намагничивали при помощи природных магнитов, иного способа не было. Для качественного намагничивания требовались мощные магниты, которые усиливали армированием из железа и прикрепляли к камням оправами из меди, серебра или золота. Все это стилизовалось орнаментами, надписями и различными фигурками.

Стоили магниты в то время довольно дорого. В комплект с магнитом входил съемный железный брусок, который крепился к полюсам. С одной стороны брусочек имел кольцо, или крючок для подвешивания гиревой чашки. Силу с которой магнит держит брусочек всегда можно было измерить весом гирьки, которая укладывалась в чашку. Так сам брусок с крючком и был именован «якорь магнита».

С изобретением электромагнитов в 1825 году, способ измерения их силы не изменился. Так, в 1838 году российский академик Б.С. Якоби в своем труде «О притяжении магнитов» пишет о том, что сила притяжения магнитов определялась весом гирь, которые накладывались до тех пор, пока якорь не отрывался.

Позже, когда открылось, что электромагниты могут создавать сильные магнитные поля, американский ученый Дж. Генри разработал электромагнит, якорь которого мог удерживать тяжесть весом в одну тонну. Но главной его заслугой стало то, что он сумел поставить якорь электромагнита на шарнир и заставил его при притяжении ударять по специальному колокольчику. Именно так появился первый электромагнитный звонок. Позже, приспособив к подвижному якорю контакты, ученый смог получить ранее неизвестное приспособление — реле для автоматического преобразования электрических цепей по сигналу извне, что позволило передавать телеграфные сообщения на любые расстояния.

От простых изобретений к электродвигателю

После ряда своих открытий Дж. Генри сделал магнитопровод с катушкой, который устанавливался горизонтально, как коромысло лабораторных весов. Когда якорь качался, контакты, прикрепленные на концах коромысла, касались выводов двух гальванических элементов, которые питали катушку токами различного направления. Качаясь, коромысло притягивалось к двум постоянным магнитам, которые входили в систему.

Установка могла работать непрерывно, сообщая якорю в минуту 75 качаний. Именно так возникла одна из первых конструкций электродвигателя возвратно-поступательного движения. А превратить его в двигатель вращательного движения в то время труда не составляло. Стоит отметить, что машины с возвратно-поступательным движением в то время не поимели популярности, так как технологически более удобными были признаны электродвигатели с вращающимся якорем.

Позже пришла эра трехфазного переменного тока. Крутящиеся узлы двигателя переменного тока перестали называть якорем. Вращающееся магнитное поле стали именовать вихрем, а вращающуюся чать — ротором. Однако, в машинах постоянного тока терминология сохранилась. Якорь вращался, а полюсной наконечник получил название башмак.

Сегодня распространение получают многофазные линейные электродвигатели для поездов монорельсового типа. В качестве ротора применяется прикрепленный намертво монорельс, а статором служат обмотки, которые устанавливаются на магнитопроводе быстро мчащихся электропоездов.

Предприятие ЗАО «ПромЭлектроРемонт» имеет все необходимые сертификаты на оказание таких работ как:

Другие события

Перемотка и ремонт якоря электродвигателя в Москве и Санкт-Петербурге, цены: перемотать якорь электродвигателя недорого

Якорь – составная часть электрического двигателя, включающая в себя обмотку и контактные пластины, расположенные на барабане. Так как именно на этот узел при работе мотора приходится основная нагрузка, его неисправности – наиболее частая причина сбоев в работе всей электромашины. Из-за постоянного движения якорь изнашивается быстрее других частей, поэтому требует регулярного обслуживания и своевременного ремонта или перемотки. Игнорирование проблем приведет к необходимости замены двигателя, что является куда более дорогостоящей и хлопотной процедурой.

Частые неполадки якоря двигателя

В целом наиболее часто из строя выходят следующие детали:

  • контактные пластины. Со временем они могут истереться или поцарапаться, нарушится геометрия их поверхности. Изолятор, залитый между ними, может начать выступать наружу и задевать другие составные части двигателя при движении, что приводит уже к их износу и разрушению. Также пластина может просто вылететь при нарушении условий использования или сильной изношенности;
  • обмотка. Провода перегорают при большинстве серьезных поломок двигателя, также они могут износиться, перетереться, что станет причиной пробоя, или обуглиться. В случае неисправности проводов проводится перемотка якоря электродвигателя, при которой они заменяются на аналогичные по свойствам, сечению и составу.

Проблемы с якорем можно отследить по характерным симптомам: искрение, отказы, падение производительности или нагрев корпуса. При наличии биений есть смысл проверить узел на наличие люфтов и проблем с фиксацией.

Каким образом происходит ремонт

Перед ремонтными работами проводится тщательная диагностика, позволяющая определить какая деталь вышла из строя. Если речь о плановом ремонте, в первую очередь осматриваются и при необходимости заменяются наиболее подверженные износу узлы. Если же работы экстренные или ситуационные, предварительно происходят прозвон и измерение сопротивления с целью понять, где именно возникла неполадка. После чего двигатель разбирается, поврежденная деталь ремонтируется либо заменяется на аналогичную. Мастера также проводят чистку якоря от возможного нагара или пыли, возникшей из-за истирания деталей. Это позволяет повысить безопасность оборудования и восстановить его КПД.

Наше предложение

Если Вам интересен ремонт якоря электродвигателя, замена обмотки в Москве, Санкт-Петербурге и других городах, свяжитесь с представителями ООО ПО «Электромашина». Мы работаем на собственных мощностях, делаем упор на качество и профессионализм, ремонтируем и восстанавливаем разные типы электрических машин.

Этапы работ

Ремонт электрических машин в ООО ПО «Электромашина» предусматривает:

  • Приемку оборудования и его доставку в ремонтный цех.
  • Присвоение каждому заказу порядкового номера.
  • Диагностику состояния полученного электродвигателя или генератора.
  • Окончательный расчет стоимости ремонта, определяемый по результатам диагностирования.
  • Если требуется – согласование рассчитанной суммы с заказчиком до выставления счета.
  • Если клиент согласен с ценой – выставление счета.
  • Проведение полного объема ремонтных работ.
  • Оплату заказчиком стоимости услуги.
  • Возможность для клиента уточнять степень готовности оборудования и иметь представление о том, на каком этапе находится ремонт.
  • Самовывоз отремонтированного электродвигателя либо генератора или заказ доставки отремонтированной техники по указанному адресу в любой регион России. Чтобы забрать заказ, нужно предъявить акт приема оборудования в ремонт, доверенность и реквизиты предприятия-заказчика.

Наши преимущества

Снижение затрат за счет сокращения времени простоя оборудования Опыт работы со сложными, специализированными и крупногабаритными электродвигателями Ответственный подход к диагностике и ремонту в реальные сроки и за разумную стоимость Разработка и расчет Проектирование ключевых узлов электродвигателя

Электродвигатель якорь крюк Тип коллектора ДЛЯ АВТОМОБИЛЯ ДВИГАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО И ПОСТОЯННОГО ТОКА

Мы делаем различные виды commutators как на чертеже заказчика и образцы.
Наш коллектор имеет широкое применение различных industrials.  

  1. В commutators для электроинструмента: электро двигателей, шлифовальные машины, буровых машин, молотки, ремонт Портальные фрезерно ect.
  2. Для Commutators бытовая техника: Система кондиционирования воздуха или других бытовая техника.
  3. Commutators для автомобильной промышленности: очистители ветрового стекла, электровентилятор системы охлаждения двигателя стеклоподъемники, ЭБУ АБС для выпекания систем и т.д.  
 
Технические параметры
  1. Купол в свободной форме более чем на 1 мм и трещин на поверхности полимера литьем под давлением
  2. Проверка напряжения:  1)комнатной температуры: между отверстие вала и сегмент коллектора  >150 МΩ
2) Система отопления: 140 °C в течение 1 ч, между отверстие вала и сегмент коллектора  >100 МΩ
3.  Внутренний диаметр точность: коллектора с Бушем: H7/ Без Буша: H8
4. Проверка вращения: 180±2°C,3000об/мин., 3 мин., макс. Изменения в наружный диаметр — 0,01 мм и mas отклонение между бар бар — 0,003.
5. Сопротивление изоляции: Сопротивление изоляции более 50МΩ под 500v.  
 
Технические характеристики:  
Материалы 0,03% или 0,08% разорванные медных или индивидуальные
Размер Специализированные
Тип крышки коллектора Крюк тип/Прелюдия типа
Приложение Применяется в автомобильной промышленности, электроинструмент, бытовая техника, и других моторов
Пакет Подходит для наземного и морского транспорта
производственная мощность  1000000ПК/месяц
 
Необходимые сведения по расследованию коллектора:
Он будет лучше, если клиент может отправить нам подробный чертеж в том числе ниже информацию.
1. Размер коллектора: OD, ID, общая высота, и медь высота, бар.  
2. Тип коллектора: крючок типа, прелюдия типа или Capacity Planner
3. Материал:/ Agcu меди Cu
4. Коммутатор приложений
5. Необходимое количество
6. медных Буш или не
7. Другие технические требования.  

Nide производит более 1200 различных типов  коллектора двигателя, в том числе тип крюка, переходная плата типа, тип оболочки, планар типа, начиная с наружным диаметром 4 мм на наружный диаметр 150 мм и профессионально в обрабатывающей промышленности в течение многих лет коллектора. В commutators широко применяется в автомобильной промышленности, электроинструмент, бытовая техника, и других моторов.Если наши существующие модели не подходят для вас, мы могли бы также разработать новые инструменты в соответствии с вашими чертеж и образцы.

NIDE также могут предоставлять полный спектр  электродвигателя  такие компоненты как коллектора и шариковый подшипник, тепловой рампы, угольных щеток, короткого замыкания бумаги, вал, магнит, электровентилятора системы охлаждения двигателя, крышка двигателя,и т.д.



С хорошим обслуживанием, уникальной философии, профессиональные группы и качеству, нам завоевать доверие клиентов во всем мире постепенно. Мы непосредственно и косвенно питания нашу продукцию в более чем 50 странах .

Customerized службы 1. Специальные разработки и производства продукции
2. Специальные tranning
3.Технические предложения
Послепродажное обслуживание 1. гарантийный срок: 12 месяца обычно
2. центр обслуживания за рубежом

3. инженеры могут получить сервис заморских



Создан в 2007, NIDE является компанией в области производства электродвигателей, обеспечивая остановить службу для своих клиентов.

NIDE имеет три основных бизнес-подразделений.
Первый отдел будет предоставлять различные виды производства двигателя машины, это наш основной бизнес, в том числе вдоль стойки машины, полностью автоматическая полная линейка на якорь и статор производства, и мотор в сборе.
Второй отдел является предоставление полного спектра компонентов двигателя, такие как коллектора и шариковый подшипник, угольных щеток, короткого замыкания бумаги, вал, магнит, электровентилятора системы охлаждения двигателя, крышка двигателя и т.д.
Третий отдел будет предоставлять консультации и техническая поддержка, поддержка проектов и поверните ключ для обслуживания двигателя.

 

О происхождении терминов «якорь» и «ротор». Как проверить якорь электродвигателя в домашних условиях

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

Типичные неисправности

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

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

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

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

Как проводится диагностика неисправности?

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

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

Неисправность на работающем электродвигателе проявляется типичными состояниями:

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

Что делать при появлении перечисленных отклонений в работе?

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

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

Диагностика внутренних частей

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

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

Работа омметром

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

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

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

Если нет омметра?

При отсутствии мультиметра потребуется источник питания 12 Вольт и лампочка на соответствующее напряжение. У любого автолюбителя с таким набором не возникнет проблем. На вилку электроприбора подключают плюсовую и минусовую клеммы. В разрыв ставится лампа накаливания. Результат наблюдают визуально.

Вал якоря вращают рукой, лампа горит без скачков яркости. Если наблюдается затухание судят о неисправном двигателе. Скорее всего, произошло межвитковое замыкание. Полное пропадание свечения свидетельствует об обрыве в цепи. Причинами могут быть неконтакт щеток, обрыв в обмотке или отсутствие сопротивления в одной из ламелей.

Как «оживить» неисправный прибор?

Ремонт якоря электродвигателя начинают только после полной уверенности в неисправности узла. Царапины и сколы на ламелях убирают круговой проточкой поверхности. Нагар и копоть можно снять чистящими средствами для контактных электрических соединений. Разбитые подшипники перепрессовывают и меняют на новые. Важно соблюсти балансировку вала при сборке.

Вращение должно быть лёгким и без шума. Поврежденную изоляцию восстанавливают, можно использовать обычную изоленту. Соединения, вызывающие подозрения, лучше пропаять заново. При проблемах с катушками якоря рекомендуется прибегнуть к перемотке, которую можно выполнить самостоятельно.

Восстановление катушек

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

: Напишите пожалуйста понятно о устройстве электродвигателей постоянного тока. Можно на примере одного из типов. Ведь с одной стороны принцип работы очень простой, а с другой, если разобрать один из электродвигателей, то там много деталей, назначение которых не очевидно. А на сайтах в начале поисковой выдачи есть только название этих деталей, в лучшем случае. Планирую с детьми собрать простой электродвигатель, чтобы это помогло им в понимании техники и они не боялись ее осваивать.

Первый этап развития электродвигателя (1821-1832) тесно связан с созданием физических приборов для демонстрации непрерывного преобразования электрической энергии в механическую.

В 1821 году М. Фарадей, исследуя взаимодействие проводников с током и магнитом, показал, что электрический ток вызывает вращение проводника вокруг магнита или вращение магнита вокруг проводника. Опыт Фарадея подтвердил принципиальную возможность построения электрического двигателя.

Для второго этапа развития электродвигателей (1833-1860) характерны конструкции с вращательным движением якоря.

Томас Дэвенпорт — американский кузнец, изобретатель, в 1833 году сконструировал первый роторный электродвигатель постоянного тока, создал приводимую им в движение модель поезда. В 1837 году он получил патент на электромагнитную машину.

В 1834 году Б. С. Якоби создал первый в мире электрический двигатель постоянного тока, в котором реализовал принцип непосредственного вращения подвижной части двигателя. 13 сентября 1838 г. лодка с 12 пассажирами поплыла по Неве против течения со скоростью около 3 км/ч. Лодка была снабжена колесами с лопастями. Колеса приводились во вращение электрическим двигателем, который получал ток от батареи из 320 гальванических элементов. Так впервые электрический двигатель появился на судне.

Испытания различных конструкций электродвигателей привели Б. С. Якоби и других исследователей к следующим выводам:

  • расширение применения электродвигателей находится в прямой зависимости от удешевления электрической энергии, т. е. от создания генератора, более экономичного, чем гальванические элементы;
  • электродвигатели должны иметь по возможности малые габариты, большую мощность ибольший коэффициент полезного действия;
  • этап в развитии электродвигателей связан с разработкой конструкций с кольцевым неявнополюсным якорем и практически постоянным вращающим моментом.

Третий этап развития электродвигателей характеризуется открытием и промышленным использованием принципа самовозбуждения, в связи с чем был окончательно осознан и сформулирован принцип обратимости электрической машины. Питание электродвигателей стало производиться от более дешёвого источника электрической энергии — электромагнитного генератора постоянного тока.

В 1886 году электродвигатель постоянного тока приобрёл основные черты современной конструкции. В дальнейшем он всё более и более совершенствовался.

В настоящее время трудно представить себе жизнь человечества без электродвигателя. Он используется в поездах, троллейбусах, трамваях. На заводах и фабриках стоят мощные электрические станки. Электромясорубки, кухонные комбайны, кофемолки, пылесосы — всё это используется в быту и оснащено электродвигателями.

Подавляющее большинство электрических машин работает по принципу магнитного отталкивания и притяжения. Если между северным и южным полюсами магнита поместить проволоку и пропустить по ней ток, то её вытолкнет наружу. Как это возможно? Дело в том, что проходя по проводнику, ток формирует вокруг себя круговое магнитное поле по всей длине провода. Направление этого поля определяют по правилу буравчика (винта).

При взаимодействии кругового поля проводника и однородного поля магнита, между полюсами магнитное поле с одной стороны ослабевает, а с другой усиливается. То есть среда становится упругой и результирующая сила выталкивает провод из поля магнита под углом 90 градусов в направлении, определяемом по правилу левой руки (правило правой руки используется для генераторов, а правило левой руки подходит только для двигателей). Эта сила называется «амперовой» и её величина определяется по закону Ампера F=BхIхL, где В – значение магнитной индукции поля; I – ток, циркулирующий в проводнике; L – длина провода.

Это явление использовали как основной принцип работы первых электродвигателей, этот же принцип используют и поныне. В двигателях постоянного тока малой мощности для создания постоянного магнитного поля применяются постоянные магниты. В электромоторах средней и большой мощности однородное магнитное поле создают с помощью обмотки возбуждения или индуктора.

Рассмотрим принцип создания механического движения с помощью электричества более подробно. На динамической иллюстрации показан простейший электромотор. В однородном магнитном поле вертикально располагаем проволочную рамку и пропускаем по ней ток. Что происходит? Рамка проворачивается и по инерции двигается какое-то время до достижения горизонтального положения. Это нейтральное положение – мёртвая точка — место, где воздействие поля на проводник с током равно нулю. Чтобы движение продолжилось, нужно добавить ещё хотя бы одну рамку и обеспечить переключение направление тока в рамке в нужный момент. На обучающем видео внизу страницы хорошо виден этот процесс.

Современный двигатель постоянного тока вместо одной рамки имеет якорь с множеством проводников, уложенных в пазы, а вместо постоянного подковообразного магнита имеет статор с обмоткой возбуждения с двумя и более полясами. На рисунке показан двухполюсный электромотор в разрезе. Принцип его работы следующий. Если по проводам верхней части якоря пропустить ток движущийся «от нас» (отмечено крестиком), а в нижней части — «на нас» (отмечено точкой), то согласно правилу левой руки верхние проводники будут выталкиваться из магнитного поля статора влево, а проводники нижней половины якоря по тому же принципу будут выталкиваться вправо. Поскольку медный провод уложен в пазах якоря, то, вся сила воздействия будет передаваться и на него, и он будет проворачиваться. Дальше видно, что когда проводник с направлением тока «от нас» провернётся вниз и станет против южного полюса создаваемого статором, то он будет выдавливаться в левую сторону, и произойдёт торможение. Чтобы этого не случилось нужно поменять направление тока в проводе на противоположное, как только будет пересечена нейтральная линия. Это делается с помощью коллектора – специального переключателя, коммутирующего обмотку якоря с общей схемой электродвигателя.

Таким образом, обмотка якоря передаёт вращающий момент на вал электромотора, а тот в свою очередь приводит в движение рабочие механизмы любого оборудования, такого как, например, станок для сетки рабицы. Хотя в этом случае используется асинхронный двигатель переменного тока, основной принцип его работы идентичен принципу действия двигателя постоянного тока – это выталкивание проводника с током из магнитного поля. Только у асинхронного электромотора вращающееся магнитное поле, а у электродвигателя постоянного тока – поле статичное.

Конструктивно все электрические двигатели постоянного тока состоят из индуктора и якоря, разделенных воздушным зазором.

Индуктор (статор) электродвигателя постоянного тока служит для создания неподвижного магнитного поля машины и состоит из станины, главных и добавочных полюсов. Станина служит для крепления основных и добавочных полюсов и является элементом магнитной цепи машины. На главных полюсах расположены обмотки возбуждения, предназначенные для создания магнитного поля машины, на добавочных полюсах — специальная обмотка, служащая для улучшения условий коммутации.


Якорь электродвигателя постоянного тока состоит из магнитной системы, собранной из отдельных листов, рабочей обмотки, уложенной в пазы, и коллектора служащего для подвода к рабочей обмотке постоянноготока.

Коллектор представляет собой цилиндр, насаженный на вал двигателя и избранный из изолированных друг от друга медных пластин. На коллекторе имеются выступы-петушки, к которым припаяны концы секций обмотки якоря. Съем тока с коллектора осуществляется с помощью щеток, обеспечивающих скользящий контакт с коллектором. Щетки закреплены в щеткодержателях, которые удерживают их в определенном положении и обеспечивают необходимое нажатие щетки на поверхность коллектора. Щетки и щеткодержатели закреплены на траверсе, связанной с корпусомэлектродвигателя.

Коллекторный движок он очень хорош. Он чертовски легко и гибко регулируется. Можно повышать обороты, понижать, механическая характеристика жесткая, момент он держит на ура. Зависимость прямая. Ну сказка, а не мотор. Если бы не одна ложка дегтя во всей этой вкусняшке — коллектор.

Это сложный, дорогой и очень ненадежный узел. Он искрит, создает помехи, забивается проводящей пылью от щеток. А при большой нагрузке может полыхнуть, образовав круговой огонь и тогда все, капец движку. Закоротит все дугой наглухо.

Но что такое коллектор вообще? Нафига он нужен? Выше я говорил, что коллектор это механический инвертор. Его задача переключать напряжение якоря туда сюда, подставляя обмотку под поток.

Коллектор в электрических машинах выполняет роль выпрямителя переменного тока в постоянный (в генераторах) и роль автоматического переключателя направления тока во вращающихся проводниках якоря (в двигателях).

Когда магнитное поле пересекается только двумя проводниками, образующими рамку, коллектор будет представлять собой одно кольцо, разрезанное на две части, изолированные одна от другой. В общем случае каждое полукольцо носит название коллекторной пластины.

Начало и конец рамки присоединяются каждый к своей коллекторной пластине. Щетки располагаются таким образом, чтобы одна из них была всегда соединена с проводником, который будет двигаться у северного полюса, а другая — с проводником, который будет двигаться у южного полюса.

Рис. 2. Упрощенное изображения коллектора

Рис. 3. Выпрямление переменного тока с помощью коллектора

Сообщим рамке вращательное движение в направлении по часовой стрелке. В момент, когда вращающаяся рамка займет положение, изображенное на рис. 3, А, в ее проводниках будет индуктироваться наибольший по величине ток, так как проводники пересекают магнитные силовые линии, двигаясь перпендикулярно к ним.

Индуктированный ток из проводника В, соединенного с коллекторной пластиной 2, поступит на щетку 4 и, пройдя внешнюю цепь, через щетку 3 возвратится в проводник А. При этом правая щетка будет положительной, а левая отрицательной.

Дальнейший поворот рамки (положение В) приведет снова к индуктированию тока в обоих проводниках; однако направление тока в проводниках будет противоположно тому, которое они имели в положении А. Так как вместе с проводниками повернутся и коллекторные пластины, то щетка 4 снова будет отдавать электрический ток во внешнюю цепь, а по щетке 3 ток будет возвращаться в рамку.

Отсюда следует, что, несмотря на изменение направления тока в самих вращающихся проводниках, благодаря переключению, произведенному коллектором, направление тока во внешней цепи не изменилось.

В следующий момент (положение Г), когда рамка вторично займет положение на нейтральной линии, в проводниках и, следовательно, во внешней цепи тока опять не будет.

В последующие моменты времени рассмотренный цикл движений будет повторяться в том же порядке. Таким образом, направление индуктированного направление тока во внешней цепи благодаря коллектору все время будет оставаться одним и тем же, а вместе с этим сохранится и полярность щеток.

Щёточный узел необходим для подвода электроэнергии к катушкам на вращающемся роторе и переключения тока в обмотках ротора. Щётка — неподвижный контакт (обычно графитовый или медно-графитовый). Щётки с большой частотой размыкают и замыкают пластины-контакты коллектора ротора. Как следствие, при работе ДПТ происходят переходные процессы, в обмотках ротора. Эти процессы приводят к искрению на коллекторе, что значительно снижает надёжность ДПТ. Для уменьшения искрения применяются различные способы, основным из которых является установка добавочных полюсов. При больших токах, в роторе ДПТ возникают мощные переходные процессы, в результате чего, искрение может постоянно охватывать все пластины коллектора, независимо от положения щёток. Данное явление называется кольцевым искрением коллектора или «круговой огонь». Кольцевое искрение опасно тем, что одновременно выгорают все пластины коллектора и срок его службы значительно сокращается. Визуально кольцевое искрение проявляется в виде светящегося кольца около коллектора. Эффект кольцевого искрения коллектора не допустим. При проектировании приводов устанавливаются соответствующие ограничения на максимальные моменты (а следовательно и токи в роторе), развиваемые двигателем.Конструкция двигателя может иметь один или несколько щеточно-коллекторных узлов.

А на дворе то уже 21 век и дешевые и мощные полупроводники сейчас на каждом шагу. Так зачем нам нужен механический инвертор если мы можем сделать его электронным? Правильно, незачем! Так что берем и заменяем коллектор силовыми ключами, а еще добавляем датчики положения ротора, чтобы знать в какой момент переключать обмотки.

А для пущего удобства выворачиваем двигатель наизнанку — гораздо проще вращать магнит или простенькую обмотку возбуждения, чем якорь со всей этой тряхомудией на борту. В качестве ротора тут выступает либо мощный постоянный магнит, либо обмотка питаемая с контактных колец. Что хоть и смахивает на коллектор, но не в пример надежней его.

И получаем что? Правильно! Бесщеточный двигатель постоянного тока aka BLDC. Все те же няшные и удобные характеристики ДПТ, но без этого мерзкого коллектора. И не надо путать BLDC с синхронными двигателями. Это совсем разные машины и разным принципом действия и управления, хотя конструктивно они ОЧЕНЬ схожи и тот же синхронник вполне может работать как BLDC, добавить ему только датчиков да систему управления. Но это уже совсем другая история. про него подробнее.

Продолжая тему двигателя постоянного тока нужно отметить, что принцип действия электродвигателя основывается на инвертировании постоянного тока в якорной цепи, чтобы не было торможения, и вращение ротора поддерживалось в постоянном ритме. Если изменить направление тока в возбуждающей обмотке статора, то, согласно правилу левой руки, изменится направление вращения ротора. То же самое произойдёт, если мы поменяем местами щёточные контакты, подводящие питание от источника к якорной обмотке. А вот если поменять «+» «-» и там и там, то направление вращения вала не изменится. Поэтому, в принципе, для питания такого мотора можно использовать и переменный ток, т.к. ток в индукторе и якоре будет меняться одновременно. На практике такие устройства используются редко.

Думаю многие из вас кто баловался с движками могли заметить, что у них есть ярко выраженный пусковой ток, когда мотор на старте может рвануть стрелку амперметра, например, до ампера, а после разгона ток падает до каких-нибудь 200мА.

Почему это происходит? Это работает противоэдс. Когда двигатель стоит, то ток который через него может пройти зависит только лишь от двух параметров — напряжения питания и сопротивления якорной обмотки. Так что предельный ток который может развить движок и на который следует рассчитывать схему узнать несложно. Достаточно замерить сопротивление обмотки двигателя и поделить на это значение напряжение питания. Просто по закону Ома. Это и будет максимальный ток, пусковой.

Но по мере разгона начинается забавная вещь, обмотка якоря движется поперек магнитного поля статора и в ней наводится ЭДС, как в генераторе, но направлена она встречно той, что вращает двигатель. И в результате, ток через якорь резко снижается, тем больше, чем выше скорость.

А если движок дополнительно еще подкручивать по ходу, то противоэдс будет выше питания и движок начнет вкачивать энергию в систему, став генератором.


Что касается электрической схемы включения двигателя, то их несколько и они показаны на рисунке. При параллельном соединении обмоток, обмотка якоря делается из большого количества витков тонкой проволоки. При таком подключении коммутируемый коллектором ток будет значительно меньше из-за большого сопротивления и пластины не будут сильно искрить и выгорать. Если делать последовательное соединение обмоток индуктора и якоря, то обмотка индуктора делается из провода большего диаметра с меньшим количеством витков, т.к. весь якорный ток устремляется через статорную обмотку. При таких манипуляциях с пропорциональным изменением значений тока и количества витков, намагничивающая сила остаётся постоянной, а качественные характеристики устройства становятся лучше.

На сегодняшний день двигатели постоянного тока мало используются на производстве. Из недостатков этого типа электрических машин можно отметить быстрый износ щёточно-коллекторного узла. Преимущества – хорошие характеристики запуска, лёгкая регулировка частоты и направления вращения, простота устройства и управления.

В настоящее время двигатели постоянного тока независимого возбуждения, управляемые тиристорными преобразователями, используются в промышленных электроприводах.’Эти при­воды обеспечивают регулирование скорости в широком диапазо­не. Регулирование скорости вниз от номинальной осуществляется изменением напряжения на якоре, а вверх — ослаблением потока возбуждения. Ограничения, по мощности и скорости обусловлены свойствами используемых двигателей, а не полупроводниковых приборов. Тиристоры могут соединяться последовательно или па­раллельно, если они имеют недостаточно высокий. класс по напря­жению или току. Ток якоря и момент ограничены перегрузочной способностью двигателя по нагреву.

Принцип работы:

Сборка двигателя постоянного тока ПО ДЕТАЛЯМ :

Для любопытных могу еще подробно рассказать про или например что такое . Ну и совсем для жаждущих — подробно про . Оригинал статьи находится на сайте ИнфоГлаз.рф Ссылка на статью, с которой сделана эта копия —

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

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

Ремонт якоря электродвигателя включает следующие операции:

  • перемотку якоря электродвигателя;
  • балансировку.

Балансировка якоря электродвигателя

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

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

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

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

ТПК Электромашина | Якоря электродвигателя постоянного тока

Якорьэлектродвигателя состоит из вала на котором установлен коллектор, пакет электротехнического железа, катушки якоря. Катушки уложены в пазы пакета железа , свободные не изолированные концы катушек приварены к пластинам коллектора, на лобную часть катушек и на ту часть с которой приварены катушки наложена бандажная лента.

Тип электродвигателя Мощность кВт Якорь электродвигателя руб / шт
Д-808Б 90 +
ДЭ (В)-812 100 , 120 +
ДЭ (В)-814 155 +
ДЭ (В)-816 190 , 225 +
ДЭ (В)-816 200 , 220 +
ДЭ (В)-816 150 +
ДЭ (В)-818 270 +
ДПЭ (В)-82 175 +
ДПЭ (В)-82А 190 +
ДПЭ-52 54 +
ДПВ-52 50 , 60 +
GGFB 75/550 75 +
4П 225S   +
4П 225М   +
4П 250S   +
4П 250М   +
4П 280S   +
4П 280М   +
4П 280L   +
ДРТ-13М 14,6 +
ДРК-27 27/19,6 +
ДТН-33, ДРТ-33 33 +
ДТН-46   +
ДТН-45 45 +
ДТ-51 36 +
ДТ-53 50 +
ЭТ-31 31 +
ЭТ-46 45 +

Узел токосъема

Узел токосъема на электродвигателе предназначен для осуществления скользящего контакта между электрощетками и поверхностью коллектора или токосъемных колец.

Узлы токосъема комплектуются:
— щеткодержателями серии ДРПр1, ДП, ДРПк1, ДПГ, ДРПра, ДГ, ДГМ, ДРПр2, ДТрПс2, ДТнПк, ДПс1, РТП, ДРПс, ДРПч, ДППр2, ДРПк2
— щетками (материал изготовленияЭГ, МГ, БДХ, МГС, МГО, МГ, EG ( производитель: Morgan Carbon) — траверсами или бракетами их изготавливают из металла или карболита.

Для осуществления заказа на узлы токосъема необходимо предоставить информацию:
1.Тип электродвигателя
2. Параметры электродвигателя
3. Количество и марку щеткодержателей
4. По возможности фото или чертежи
5. Точное количество

Компоненты, работа и их применение

Первый якорь использовался хранителями магнитов в 19 веке. Связанные части оборудования выражаются как электрические, так и механические. Хотя эти два набора терминов определенно разделены, они обычно используются одинаково, включая один электрический термин, а также один механический термин. Это может быть причиной путаницы при работе со сложными машинами, такими как бесщеточные генераторы .В большинстве генераторов частью ротора является полевой магнит, который будет активен, что означает вращение, тогда как часть статора — это якорь, который будет неактивен. Как генераторы, так и двигатели могут быть спроектированы с неактивным якорем и активным (вращающимся) полем, в противном случае активный якорь является неактивным полем. Вал стабильного магнита, иначе говоря, электромагнита, а также подвижный металлический элемент соленоида, особенно если последний выполняет функции переключателя или реле, могут называться якорями.В этой статье обсуждается обзор арматуры и ее работа с приложениями.


Что такое арматура?

Якорь можно определить как элемент, генерирующий энергию в электрической машине, где якорь может быть вращающейся частью, в противном случае — неподвижной частью машины. Взаимодействие якоря с магнитным потоком может осуществляться в воздушном зазоре, полевой элемент может включать в себя любые стабильные магниты, в противном случае электромагниты, которые имеют форму проводящей катушки, как другой якорь, который известен как электрическая машина с двойным питанием.Якорь всегда работает как проводник, наклоняясь перпендикулярно как полю, так и направлению движения, в противном случае — к силе. Схема якоря приведена ниже.

Арматура

Основная роль арматуры универсальна. Основная роль заключается в передаче тока через поле, таким образом создавая крутящий момент на валу в активной машине, в противном случае — в линейной машине. Вторая роль якоря — производить ЭДС (электродвижущая сила) .При этом ЭДС может возникать как при относительном движении якоря, так и в поле. Поскольку машина используется в качестве двигателя, то ЭДС будет противодействовать току якоря и преобразует электрическую энергию в механическую, которая имеет форму крутящего момента, и, наконец, передает ее через вал.

Всякий раз, когда машина используется как генератор, электродвижущая сила якоря управляет током якоря, а также движение вала изменяется на электрическую энергию.В генераторе вырабатываемая мощность будет поступать от статора. Гроулер в основном используется для обеспечения арматуры, предназначенной для открытий, площадок, а также шорт.

Компоненты якоря

Якорь может иметь ряд компонентов, а именно сердечник, обмотку, коммутатор и вал.

Детали арматуры
Сердечник

Сердечник якоря может быть сконструирован из множества тонких металлических пластин, которые называются пластинами.Толщина пластин составляет примерно 0,5 мм и зависит от частоты, с которой будет работать якорь. Металлические пластины штампуются при нажатии.

Они имеют круглую форму с отверстием, выбитым в сердечнике, когда вал запрессован, а также с пазами, которые выбиты в области кромки, где катушки будут окончательно сидеть. Металлические пластины соединяются вместе, образуя сердечник. Сердечник может быть построен из уложенных друг на друга металлических пластин вместо использования стальной детали для получения суммы потерянной энергии при нагревании сердечника.

Потеря энергии известна как потери в железе из-за вихревых токов. Эти мельчайшие вращающиеся магнитные поля образуются в металле из-за вращающихся магнитных полей, которые могут быть обнаружены всякий раз, когда устройство работает. Если в металлических пластинах используются вихревые токи, они могут формироваться в одной плоскости, что значительно снижает потери.

Обмотка

Перед тем, как начнется процесс намотки, прорези сердечника будут защищены от медной проволоки в прорезях, контактирующих с ламинированным сердечником.Катушки размещаются в пазах якоря, а также прикрепляются к коммутатору поочередно. Это можно сделать разными способами в зависимости от конструкции арматуры.

Якоря

подразделяются на два типа, а именно: якорь с внахлесткой и волновой якорь . При намотке внахлест последний конец одной катушки присоединяется к сегменту коммутатора, а также к первичному концу соседней катушки. В волновой намотке два конца катушки будут связаны с сегментами коммутатора, которые разделены на некоторое расстояние между полюсами.

Это позволяет последовательно складывать напряжения в обмотках между щетками. для такой намотки требуется всего одна пара щеток. В первой арматуре количество дорожек равно количеству полюсов и щеток. В некоторых конструкциях якоря они будут иметь две или более разных катушек в одном слоте, прикрепленных к соседним сегментам коммутатора. Это можно сделать, если требуемое напряжение на катушке будет считаться высоким.

Распределение напряжения по трем отдельным сегментам, так как катушки будут находиться в одном слоте, напряженность поля в слоте будет высокой, однако это уменьшит искрение на коммутаторе, а также сделает устройство более компетентным. .В некоторых арматурах щели также перекручены, это достигается за счет того, что каждая пластина несколько не совпадает. Это может быть сделано для уменьшения зубчатого зацепления, а также для обеспечения перехода уровня от одного полюса к другому.

Коммутатор

Коммутатор надвигается на вал и удерживается крупной накаткой, похожей на сердечник. Конструкция коммутатора может быть выполнена с использованием медных шин, а изоляционный материал будет разделять шины.Обычно этот материал представляет собой термореактивный пластик, однако в старых арматурах использовалась листовая слюда.

Коммутатор должен быть точно связан с пазами сердечника всякий раз, когда его нажимают на верхнюю часть вала, потому что провода от каждой катушки будут выходить из пазов, а также присоединяться к стержням переключателя. Для эффективной работы магнитной цепи важно, чтобы катушка якоря имела точное угловое смещение от стержня коллектора, к которому она прикреплена.

Вал

Вал якоря — это один из видов жестких стержней, установленных между двумя подшипниками, которые описывают оси компонентов, размещенных на нем. Он должен быть достаточно широким, чтобы передавать крутящий момент, необходимым для двигателя, и жестким, чтобы контролировать некоторые силы, которые не сбалансированы. Для гармонических искажений выбираются длина, скорость и точки опоры. Якорь может быть спроектирован с рядом основных компонентов , а именно сердечником, обмоткой, валом и коммутатором.

Функция якоря или работа якоря

Вращение якоря может быть вызвано взаимодействием двух магнитных полей . Одно магнитное поле может быть создано обмоткой возбуждения, а второе может быть создано с помощью якоря, в то время как напряжение прикладывается к щеткам, чтобы войти в контакт с коммутатором. Когда ток проходит через обмотку якоря, он создает магнитное поле. Это не соответствует полю, создаваемому катушкой возбуждения.

Это вызовет силу притяжения к одному полюсу, а также отвращение к другому. Когда коммутатор подключен к валу, он также будет перемещаться с такой же степенью, как и полюс. Якорь будет продолжать преследовать полюс, чтобы вращаться.

Если напряжение не подается на щетки, то поле будет возбуждено, а якорь будет приводиться в движение механически. Подаваемое напряжение переменного тока, поскольку оно приближается и течет от полюса.Однако коммутатор связан с валом и часто активирует полярность, потому что он вращается, подобно тому, как реальный выходной сигнал может наблюдаться через щетки в постоянном токе.

Обмотка якоря и реакция якоря

Обмотка якоря — это обмотка, на которую может наводиться напряжение. Точно так же обмотка возбуждения — это обмотка, в которой основной поток поля может генерироваться всякий раз, когда через обмотку протекает ток. Обмотка якоря имеет некоторые из основных терминов, а именно виток, катушку и обмотку.

Реакция якоря является результатом потока якоря поверх потока основного поля. Обычно двигатель постоянного тока имеет две обмотки, такие как обмотка якоря и обмотка возбуждения. Всякий раз, когда мы стимулируем обмотку возбуждения, она генерирует поток, который соединяется через якорь, и это вызывает ЭДС и, следовательно, поток тока в якоре.

Применение арматуры

Область применения арматуры:

  • Якорь используется в электрической машине для выработки энергии.
  • Якорь можно использовать как ротор, иначе статор.
  • Используется для контроля тока в двигателях постоянного тока.

Таким образом, это все около обзора арматуры , которая включает в себя арматуру, компоненты, работу и приложения. Наконец, исходя из приведенной выше информации, мы можем сделать вывод, что якорь является важным компонентом, используемым в электрической машине для выработки энергии. Он может быть как на вращающейся части, так и на неподвижной части машины.Вот вам вопрос, как работает арматура ?

Электродвигатель

— Энциклопедия Нового Света

Вращающееся магнитное поле как сумма магнитных векторов от трех фазных катушек

Электродвигатель преобразует электрическую энергию в кинетическую. Обратная задача — преобразование кинетической энергии в электрическую — выполняется генератором или динамо-машиной. Во многих случаях два устройства различаются только своим применением и незначительными деталями конструкции, а в некоторых приложениях используется одно устройство для выполнения обеих ролей.Например, тяговые двигатели, используемые на локомотивах, часто выполняют обе задачи, если локомотив оборудован динамическими тормозами.

Большинство электродвигателей работают за счет электромагнетизма, но также существуют двигатели, основанные на других электромеханических явлениях, таких как электростатические силы и пьезоэлектрический эффект. Фундаментальный принцип, на котором основаны электромагнитные двигатели, заключается в том, что на любой токоведущий провод, находящийся внутри магнитного поля, действует механическая сила. Сила описывается законом силы Лоренца и перпендикулярна как проводу, так и магнитному полю.

Большинство магнитных двигателей являются вращающимися, но существуют и линейные двигатели. В роторном двигателе вращающаяся часть (обычно внутри) называется ротором, а неподвижная часть — статором. Ротор вращается, потому что провода и магнитное поле расположены так, что вокруг оси ротора создается крутящий момент. Двигатель содержит электромагниты, намотанные на раму. Хотя эту раму часто называют арматурой, этот термин часто используют ошибочно. Правильно, якорь — это та часть двигателя, на которую подается входное напряжение.В зависимости от конструкции машины якорь может служить как ротор, так и статор.

Двигатели постоянного тока

Электродвигатели различных типоразмеров. Ротор от маленького мотора постоянного тока 3В. У этого мотора 3 катушки, а на ближнем конце виден коммутатор.

Один из первых электромагнитных роторных двигателей был изобретен Майклом Фарадеем в 1821 году и состоял из свободно висящего провода, погруженного в бассейн с ртутью. Постоянный магнит был помещен в середину ртутной ванны.Когда через провод пропускался ток, он вращался вокруг магнита, показывая, что ток порождал круговое магнитное поле вокруг провода. Этот мотор часто демонстрируется на школьных уроках физики, но иногда вместо токсичной ртути используется рассол (соленая вода). Это простейшая форма класса электродвигателей, называемых униполярными двигателями. Более поздняя доработка — Колесо Барлоу.

В другой ранней конструкции электродвигателя использовался поршень возвратно-поступательного действия внутри переключаемого соленоида; концептуально его можно рассматривать как электромагнитную версию двухтактного двигателя внутреннего сгорания.Томас Давенпорт построил небольшой электродвигатель постоянного тока в 1834 году, используя его для управления игрушечным поездом по круговой дороге. Он получил на него патент в 1837 году.

Современный двигатель постоянного тока был изобретен случайно в 1873 году, когда Зеноб Грамм соединил вращающуюся динамо-машину со вторым аналогичным устройством, приведя его в действие как двигатель. Машина Грамма была первым промышленно полезным электродвигателем; более ранние изобретения использовались в качестве игрушек или лабораторных диковинок.

Классический двигатель постоянного тока имеет вращающийся якорь в виде электромагнита.Поворотный переключатель, называемый коммутатором, меняет направление электрического тока дважды за цикл, чтобы он протекал через якорь, так что полюса электромагнита толкаются и притягиваются к постоянным магнитам на внешней стороне двигателя. Когда полюса электромагнита якоря проходят через полюса постоянных магнитов, коммутатор меняет полярность электромагнита якоря. В этот момент переключения полярности импульс поддерживает классический двигатель в нужном направлении.(См. Диаграммы ниже.)

  • Вращение двигателя постоянного тока
  • Простой электродвигатель постоянного тока. Когда катушка запитана, вокруг якоря создается магнитное поле. Левая сторона якоря отодвигается от левого магнита и тянется вправо, вызывая вращение.

  • Якорь продолжает вращаться.

  • Когда якорь выравнивается по горизонтали, коммутатор меняет направление тока через катушку на противоположное, меняя местами магнитное поле.Затем процесс повторяется.

Электродвигатель постоянного тока с возбуждением от возбуждения

Постоянные магниты на внешней стороне (статоре) двигателя постоянного тока могут быть заменены электромагнитами. Изменяя ток возбуждения, можно изменять соотношение скорость / крутящий момент двигателя. Обычно обмотка возбуждения размещается последовательно (последовательная обмотка), с обмоткой якоря для получения низкоскоростного двигателя с высоким крутящим моментом, параллельно (параллельная обмотка) с якорем, чтобы получить высокоскоростной двигатель с низким крутящим моментом, или имеют обмотку частично параллельно, а частично последовательно (составная обмотка) для баланса, обеспечивающего стабильную скорость в диапазоне нагрузок. Раздельное возбуждение также является обычным, с фиксированным напряжением поля, скорость регулируется изменением напряжения якоря. Дальнейшее уменьшение тока возбуждения возможно для получения еще более высокой скорости, но, соответственно, более низкого крутящего момента, что называется режимом «слабого поля».

Теория

Если вал двигателя постоянного тока вращается под действием внешней силы, двигатель будет действовать как генератор и создавать электродвижущую силу (ЭДС). Это напряжение также генерируется при нормальной работе двигателя.Вращение двигателя создает напряжение, известное как противо-ЭДС (CEMF) или противо-ЭДС, поскольку оно противодействует приложенному напряжению на двигателе. Следовательно, падение напряжения на двигателе состоит из падения напряжения из-за этой CEMF и паразитного падения напряжения, возникающего из-за внутреннего сопротивления обмоток якоря.

Поскольку CEMF пропорциональна скорости двигателя, при первом запуске или полном останове электродвигателя CEMF отсутствует. Следовательно, ток через якорь намного выше.Этот высокий ток создаст сильное магнитное поле, которое запустит двигатель. По мере вращения двигателя CEMF увеличивается до тех пор, пока не станет равным приложенному напряжению, за вычетом паразитного падения напряжения. В этот момент через двигатель будет протекать меньший ток.

Регулятор скорости

Обычно скорость вращения двигателя постоянного тока пропорциональна приложенному к нему напряжению, а крутящий момент пропорционален току. Регулировка скорости может быть достигнута с помощью регулируемых выводов аккумуляторной батареи, переменного напряжения питания, резисторов или электронного управления.Направление двигателя постоянного тока с обмоткой возбуждения можно изменить, поменяв местами подключения возбуждения или якоря, но не то и другое вместе. Обычно это делается с помощью специального набора контакторов (контакторов направления).

Эффективное напряжение можно изменять, вставляя последовательный резистор или переключающее устройство с электронным управлением, состоящее из тиристоров, транзисторов или, ранее, ртутных дуговых выпрямителей. В цепи, известной как прерыватель, среднее напряжение, приложенное к двигателю, изменяется путем очень быстрого переключения напряжения питания.Поскольку отношение «включено» к «выключено» изменяется для изменения среднего приложенного напряжения, скорость двигателя изменяется. Процент времени включения, умноженный на напряжение питания, дает среднее напряжение, приложенное к двигателю.

Поскольку двигатель постоянного тока с последовательным возбуждением развивает максимальный крутящий момент на низкой скорости, он часто используется в тяговых устройствах, таких как электровозы и трамваи. Другое применение — стартеры для бензиновых и небольших дизельных двигателей. Серийные двигатели никогда не должны использоваться в приложениях, где привод может выйти из строя (например, ременные передачи).По мере ускорения двигателя ток якоря (и, следовательно, возбуждения) уменьшается. Уменьшение поля заставляет двигатель ускоряться (см. «Слабое поле» в последнем разделе), пока он не разрушит себя. Это также может быть проблемой для железнодорожных двигателей в случае потери сцепления, поскольку, если быстро не взять под контроль двигатели, они могут развивать скорость намного выше, чем при нормальных обстоятельствах. Это может вызвать проблемы не только для самих двигателей и шестерен, но и из-за разницы в скорости между рельсами и колесами, это также может вызвать серьезные повреждения рельсов и ступеней колес, поскольку они быстро нагреваются и охлаждаются.Ослабление поля используется в некоторых электронных элементах управления для увеличения максимальной скорости электромобиля. В простейшей форме используется контактор и резистор ослабления поля, электронное управление контролирует ток двигателя и подключает резистор ослабления поля в цепь, когда ток двигателя уменьшается ниже заданного значения (это будет, когда двигатель работает на полной расчетной скорости). Как только резистор включен в цепь, двигатель увеличит скорость выше своей нормальной скорости при номинальном напряжении. Когда ток двигателя увеличивается, система управления отключает резистор и становится доступным крутящий момент на низкой скорости.

Одним из интересных методов управления скоростью двигателя постоянного тока является управление Уорда-Леонарда. Это метод управления двигателем постоянного тока (обычно с шунтирующей или составной обмоткой) и был разработан как метод обеспечения двигателя с регулируемой скоростью от источника переменного тока (переменного тока), хотя он не лишен своих преимуществ в схемах постоянного тока. Источник переменного тока используется для привода двигателя переменного тока, обычно асинхронного двигателя, который приводит в действие генератор постоянного тока или динамо-машину. Выход постоянного тока из якоря напрямую подключен к якорю двигателя постоянного тока (обычно идентичной конструкции).Шунтирующие обмотки возбуждения обеих машин постоянного тока возбуждаются через переменный резистор от якоря генератора. Этот переменный резистор обеспечивает исключительно хорошее управление скоростью от состояния покоя до полной скорости и постоянный крутящий момент. Этим методом управления был метод de facto от его разработки до тех пор, пока он не был заменен твердотельными тиристорными системами. Она нашла применение практически в любой среде, где требовалось хорошее управление скоростью, от пассажирских лифтов до обмотки головок больших шахтных карьеров и даже промышленного технологического оборудования и электрических кранов.Его основным недостатком было то, что для реализации схемы требовалось три машины (пять в очень больших установках, поскольку машины постоянного тока часто дублировались и управлялись тандемным переменным резистором). Во многих случаях установка мотор-генератор часто оставалась постоянно работающей, чтобы избежать задержек, которые в противном случае были бы вызваны ее запуском по мере необходимости. Есть множество устаревших установок Ward-Leonard, которые все еще используются.

Универсальные двигатели

Вариантом электродвигателя постоянного тока с обмоткой является универсальный электродвигатель . Название происходит от того факта, что он может использовать переменный ток или постоянный ток, хотя на практике они почти всегда используются с переменным током. Принцип заключается в том, что в двигателе постоянного тока с обмоткой поля ток как в поле, так и в якоре (и, следовательно, результирующие магнитные поля) будут чередоваться (обратная полярность) в одно и то же время, и, следовательно, генерируемая механическая сила всегда в одном и том же направлении. . На практике двигатель должен быть специально разработан для работы с переменным током (необходимо учитывать импеданс, а также пульсирующую силу), и получаемый в результате двигатель обычно менее эффективен, чем эквивалентный чистый двигатель DC .При работе на нормальных частотах линии электропередачи максимальная мощность универсальных двигателей ограничена, а двигатели мощностью более одного киловатта встречаются редко. Но универсальные двигатели также составляют основу традиционного железнодорожного тягового двигателя. В этом приложении для поддержания высокого электрического КПД они работали от очень низкочастотных источников переменного тока с частотой 25 Гц и 16 2 / 3 Гц. Поскольку это универсальные двигатели, локомотивы, использующие эту конструкцию, также обычно могли работать от третьего рельса с питанием от постоянного тока.

Преимущество универсального двигателя заключается в том, что источники питания переменного тока могут использоваться на двигателях, которые имеют типичные характеристики двигателей постоянного тока, в частности, высокий пусковой момент и очень компактную конструкцию, если используются высокие скорости вращения. Отрицательный аспект — проблемы с обслуживанием и коротким сроком службы, вызванные коммутатором. В результате такие двигатели обычно используются в устройствах переменного тока, таких как миксеры для пищевых продуктов и электроинструменты, которые используются только с перерывами. Непрерывное управление скоростью универсального двигателя, работающего на переменном токе, очень легко достигается с помощью тиристорной схемы, в то время как ступенчатое регулирование скорости может быть выполнено с использованием нескольких отводов на катушке возбуждения.Бытовые блендеры, рекламирующие много скоростей, часто сочетают в себе катушку возбуждения с несколькими ответвлениями и диод, который можно вставить последовательно с двигателем (в результате чего двигатель работает на полуволновом постоянном токе с 0,707 среднеквадратичного напряжения линии питания переменного тока).

В отличие от двигателей переменного тока, универсальные двигатели могут легко превысить один оборот за цикл сетевого тока. Это делает их полезными для таких приборов, как блендеры, пылесосы и фены, где требуется высокая скорость работы. Моторы многих пылесосов и триммеров для сорняков превышают 10 000 об / мин, Dremel и другие подобные миниатюрные шлифовальные машины часто превышают 30 000 об / мин.Теоретический универсальный двигатель, которому разрешено работать без механической нагрузки, будет превышать скорость, что может привести к его повреждению. В реальной жизни, однако, различное трение подшипников, «парусность» якоря и нагрузка любого встроенного охлаждающего вентилятора — все это предотвращает превышение скорости.

Из-за очень низкой стоимости полупроводниковых выпрямителей в некоторых приложениях, в которых раньше использовался универсальный двигатель, теперь используется чистый двигатель постоянного тока, обычно с полем постоянного магнита. Это особенно верно, если полупроводниковая схема также используется для регулирования скорости.

Преимущества универсального двигателя и распределения переменного тока сделали установку низкочастотной системы распределения тягового тока экономичной для некоторых железнодорожных сооружений. На достаточно низких частотах характеристики двигателя примерно такие же, как если бы двигатель работал от постоянного тока.

Двигатели переменного тока (переменного тока)

В 1882 году Никола Тесла определил принцип вращающегося магнитного поля и впервые применил вращающееся силовое поле для работы машин.Он использовал этот принцип для разработки уникального двухфазного асинхронного двигателя в 1883 году. В 1885 году Галилео Феррарис независимо исследовал эту концепцию. В 1888 году Феррарис опубликовал свое исследование в докладе Королевской академии наук в Турине.

Появление двигателя Теслы с 1888 года и далее положило начало так называемой Второй промышленной революции, сделав возможным эффективное производство и распределение электроэнергии на большие расстояния с использованием системы передачи переменного тока, также изобретенной Тесла (1888 г.).До изобретения вращающегося магнитного поля двигатели работали, непрерывно пропуская проводник через постоянное магнитное поле (как в униполярных двигателях).

Тесла предположил, что коммутаторы из машины могут быть удалены, и устройство может работать во вращающемся силовом поле. Его учитель профессор Пошель заявил, что это было бы похоже на создание вечного двигателя. [1] Tesla позже получит патент США 0416194 (PDF), Electric Motor (декабрь 1889 г.), который напоминает двигатель, изображенный на многих фотографиях Теслы.Этим классическим электромагнитным двигателем переменного тока был асинхронный двигатель .

Энергия статора Энергия ротора Всего поставлено энергии Мощность развита
10 90 100 900
50 50 100 2500

В асинхронном двигателе , поле и якорь в идеале имели равные напряженности поля, а сердечники поля и якоря были одинакового размера.Полная энергия, потребляемая для работы устройства, равнялась сумме энергии, затраченной на якорь и катушку возбуждения. [2] Мощность, развиваемая при работе устройства, равна произведению энергии, затраченной в катушках якоря и возбуждения. [3]

Михаил Осипович Доливо-Добровольский позже изобрел трехфазный «клеть-ротор» в 1890 году. Успешная коммерческая многофазная система генерации и передачи на большие расстояния была спроектирована Алмерианом Декером в Mill Creek No.1 [4] в Редлендс, Калифорния. [5]

Детали и типы

Типичный двигатель переменного тока состоит из двух частей:

  1. Внешний неподвижный статор с катушками, на которые подается переменный ток для создания вращающегося магнитного поля, и;
  2. Внутренний ротор, прикрепленный к выходному валу, которому крутящий момент создается вращающимся полем.

В зависимости от типа используемого ротора существует два основных типа двигателей переменного тока:

  • Синхронный двигатель, который вращается точно с частотой питающей сети или долей частоты питающей сети, и;
  • Асинхронный двигатель, который вращается немного медленнее и обычно (хотя и не всегда) имеет форму двигателя с короткозамкнутым ротором.

Трехфазные асинхронные двигатели переменного тока

Трехфазные асинхронные двигатели переменного тока мощностью 1 л.с. (746 Вт) и 25 Вт с небольшими двигателями от проигрывателя компакт-дисков, игрушек и привода считывателя компакт-дисков и DVD-дисков.

Там, где имеется многофазный источник питания, обычно используется трехфазный (или многофазный) асинхронный двигатель переменного тока, особенно для двигателей большей мощности. Разность фаз между тремя фазами многофазного источника питания создает вращающееся электромагнитное поле в двигателе.

Благодаря электромагнитной индукции вращающееся магнитное поле индуцирует ток в проводниках в роторе, который, в свою очередь, создает уравновешивающее магнитное поле, которое заставляет ротор вращаться в направлении вращения поля.Ротор всегда должен вращаться медленнее, чем вращающееся магнитное поле, создаваемое многофазным источником питания; в противном случае в роторе не будет создаваться уравновешивающее поле.

Асинхронные двигатели являются рабочими лошадками промышленности, и двигатели мощностью до 500 кВт (670 лошадиных сил) производятся в строго стандартизированных размерах корпуса, что делает их почти полностью взаимозаменяемыми между производителями (хотя стандартные размеры в Европе и Северной Америке различаются). Очень большие синхронные двигатели могут иметь выходную мощность в десятки тысяч кВт для трубопроводных компрессоров, приводов в аэродинамической трубе и наземных преобразовательных систем.

В асинхронных двигателях используются два типа роторов.

Роторы с короткозамкнутым ротором: В большинстве двигателей переменного тока используется ротор с короткозамкнутым ротором, который можно найти практически во всех бытовых и легких промышленных двигателях переменного тока. Беличья клетка получила свое название от своей формы — кольца на обоих концах ротора, с перемычками, соединяющими кольца по длине ротора. Обычно это литой алюминий или медь, залитые между железными пластинами ротора, и обычно видны только концевые кольца.Подавляющее большинство токов ротора будет проходить через стержни, а не через ламинаты с более высоким сопротивлением и обычно покрытые лаком. Очень низкие напряжения при очень высоких токах типичны для шин и концевых колец; В высокоэффективных двигателях часто используется литая медь, чтобы уменьшить сопротивление ротора.

В работе двигатель с короткозамкнутым ротором можно рассматривать как трансформатор с вращающейся вторичной обмоткой — когда ротор не вращается синхронно с магнитным полем, индуцируются большие токи ротора; большие токи ротора намагничивают ротор и взаимодействуют с магнитными полями статора, чтобы синхронизировать ротор с полем статора.Двигатель с короткозамкнутым ротором без нагрузки при синхронной скорости будет потреблять электроэнергию только для поддержания скорости ротора с учетом потерь на трение и сопротивление; по мере увеличения механической нагрузки будет увеличиваться и электрическая нагрузка — электрическая нагрузка по своей природе связана с механической нагрузкой. Это похоже на трансформатор, где электрическая нагрузка первичной обмотки связана с электрической нагрузкой вторичной обмотки.

Вот почему, например, двигатель вентилятора с короткозамкнутым ротором может приглушать свет в доме при запуске, но не приглушает свет, когда его вентиляторный ремень (и, следовательно, механическая нагрузка) снимается.Кроме того, остановившийся двигатель с короткозамкнутым ротором (перегруженный или с заклинившим валом) будет потреблять ток, ограниченный только сопротивлением цепи, при попытке запуска. Если что-то еще не ограничивает ток (или не отключает его полностью), вероятным результатом является перегрев и разрушение изоляции обмотки.

Практически каждая стиральная машина, посудомоечная машина, отдельный вентилятор, проигрыватель и т. Д. Использует какой-либо вариант двигателя с короткозамкнутым ротором.

Ротор с обмоткой: Альтернативная конструкция, называемая ротором с обмоткой, используется, когда требуется регулировка скорости.В этом случае ротор имеет такое же количество полюсов, что и статор, а обмотки выполнены из проволоки, соединенной с контактными кольцами на валу. Угольные щетки подключают контактные кольца к внешнему контроллеру, например, к переменному резистору, который позволяет изменять скорость скольжения двигателя. В некоторых мощных приводах с регулируемой скоростью вращения ротора энергия частоты скольжения улавливается, выпрямляется и возвращается в источник питания через инвертор.

По сравнению с роторами с короткозамкнутым ротором, двигатели с фазным ротором дороги и требуют обслуживания контактных колец и щеток, но они были стандартной формой для регулирования скорости до появления компактных силовых электронных устройств.Транзисторные инверторы с частотно-регулируемым приводом теперь можно использовать для управления скоростью, а двигатели с фазным ротором становятся все реже. (Транзисторные инверторные приводы также позволяют использовать более эффективные трехфазные двигатели, когда доступен только однофазный сетевой ток, но это никогда не используется в бытовых приборах, потому что это может вызвать электрические помехи и из-за высоких требований к мощности.)

Используются несколько способов запуска многофазного двигателя. Там, где допустимы большой пусковой ток и высокий пусковой момент, двигатель можно запустить через линию, подав полное линейное напряжение на клеммы (Direct-on-line, DOL).Если необходимо ограничить пусковой пусковой ток (если мощность двигателя больше, чем у источника питания при коротком замыкании), используется пуск с пониженным напряжением с использованием последовательных катушек индуктивности, автотрансформатора, тиристоров или других устройств. Иногда используется метод пуска со звезды на треугольник, когда катушки двигателя сначала соединяются звездой для ускорения нагрузки, а затем переключаются на треугольник, когда нагрузка достигает скорости. Этот метод более распространен в Европе, чем в Северной Америке.Транзисторные приводы могут напрямую изменять приложенное напряжение в зависимости от пусковых характеристик двигателя и нагрузки.

Этот тип двигателя становится все более распространенным в тяговых приложениях, таких как локомотивы, где он известен как асинхронный тяговый двигатель.

Скорость в этом типе двигателя традиционно изменялась за счет наличия дополнительных наборов катушек или полюсов в двигателе, которые можно включать и выключать для изменения скорости вращения магнитного поля. Однако развитие силовой электроники означает, что частота источника питания теперь также может быть изменена, чтобы обеспечить более плавное управление скоростью двигателя.

Трехфазные синхронные двигатели переменного тока

Если соединения с обмотками ротора трехфазного двигателя сняты на контактных кольцах и пропустить отдельный ток возбуждения для создания непрерывного магнитного поля (или если ротор состоит из постоянного магнита), результат называется синхронным. двигатель, потому что ротор будет вращаться синхронно с вращающимся магнитным полем, создаваемым многофазным источником питания.

Синхронный двигатель также может использоваться как генератор переменного тока.

В настоящее время синхронные двигатели часто приводятся в действие транзисторными частотно-регулируемыми приводами. Это значительно облегчает запуск массивного ротора большого синхронного двигателя. Они также могут запускаться как асинхронные двигатели с использованием обмотки с короткозамкнутым ротором, которая имеет общий ротор: как только двигатель достигает синхронной скорости, в обмотке с короткозамкнутым ротором не индуцируется ток, поэтому он мало влияет на синхронную работу двигателя. , помимо стабилизации скорости двигателя при изменении нагрузки.

Синхронные двигатели иногда используются в качестве тяговых двигателей.

Двухфазные серводвигатели переменного тока

Типичный двухфазный серводвигатель переменного тока имеет короткозамкнутый ротор и поле, состоящее из двух обмоток: 1) главной обмотки постоянного напряжения (AC) и 2) обмотки управляющего напряжения (AC) в квадратуре с основная обмотка так, чтобы создавать вращающееся магнитное поле. Электрическое сопротивление ротора намеренно повышено, чтобы кривая скорость-крутящий момент была достаточно линейной.Двухфазные серводвигатели по своей сути являются высокоскоростными устройствами с низким крутящим моментом, которые в значительной степени приспособлены для управления нагрузкой.

Однофазные асинхронные двигатели переменного тока

Трехфазные двигатели по своей природе создают вращающееся магнитное поле. Однако, когда доступна только однофазная мощность, вращающееся магнитное поле должно создаваться другими способами. Обычно используются несколько методов.

Обычным однофазным двигателем является двигатель с экранированными полюсами, который используется в устройствах, требующих низкого крутящего момента, таких как электрические вентиляторы или другие небольшие бытовые приборы.В этом двигателе небольшие одновитковые медные «затеняющие катушки» создают движущееся магнитное поле. Часть каждого полюса окружена медной катушкой или лентой; индуцированный ток в перемычке противодействует изменению потока через катушку (закон Ленца), так что максимальная напряженность поля перемещается через поверхность полюса в каждом цикле, создавая необходимое вращающееся магнитное поле.

Другой распространенный однофазный двигатель переменного тока — это асинхронный двигатель с расщепленной фазой , обычно используемый в основных бытовых приборах, таких как стиральные машины и сушилки для одежды.По сравнению с двигателями с экранированными полюсами эти двигатели обычно могут обеспечивать гораздо больший пусковой крутящий момент за счет использования специальной пусковой обмотки в сочетании с центробежным переключателем.

В электродвигателях с расщепленной фазой пусковая обмотка спроектирована с более высоким сопротивлением, чем рабочая обмотка. Это создает цепь LR, которая немного сдвигает фазу тока в пусковой обмотке. Когда двигатель запускается, пусковая обмотка подключается к источнику питания через набор подпружиненных контактов, на которые нажимает еще не вращающийся центробежный переключатель.

Фаза магнитного поля в этой пусковой обмотке сдвинута по сравнению с фазой сетевого питания, что позволяет создать движущееся магнитное поле, которое запускает двигатель. Когда двигатель достигает скорости, близкой к расчетной, срабатывает центробежный выключатель, размыкая контакты и отсоединяя пусковую обмотку от источника питания. Тогда двигатель работает только на ходовой обмотке. Пусковую обмотку необходимо отключить, так как это приведет к увеличению потерь в двигателе.

В конденсаторном пусковом двигателе , пусковой конденсатор вставлен последовательно с пусковой обмоткой, создавая LC-цепь, которая способна к гораздо большему фазовому сдвигу (и, следовательно, гораздо большему пусковому крутящему моменту). Конденсатор, естественно, увеличивает стоимость таких двигателей.

Другой вариант — двигатель с постоянным разделенным конденсатором (PSC) (также известный как конденсаторный двигатель запуска и работы). Этот двигатель работает аналогично двигателю с конденсаторным пуском, описанному выше, но здесь нет переключателя центробежного пуска, а вторая обмотка постоянно подключена к источнику питания.Двигатели PSC часто используются в кондиционерах, вентиляторах и воздуходувках, а также в других случаях, когда требуется регулируемая скорость.

Отталкивающие двигатели — однофазные двигатели переменного тока с фазным ротором, аналогичные универсальным двигателям. В отталкивающем двигателе щетки якоря закорочены вместе, а не соединены последовательно с полем. Было изготовлено несколько типов отталкивающих двигателей, но наиболее часто использовался асинхронный двигатель с отталкивающим пуском и индукционным приводом (RS-IR).Двигатель RS-IR оснащен центробежным переключателем, который замыкает все сегменты коммутатора, так что двигатель работает как асинхронный после разгона до полной скорости. Двигатели RS-IR используются для обеспечения высокого пускового момента на ампер в условиях низких рабочих температур и плохого регулирования напряжения источника. По состоянию на 2006 год продано немного отталкивающих двигателей любого типа.

Однофазные синхронные двигатели переменного тока

Небольшие однофазные двигатели переменного тока также могут быть сконструированы с намагниченными роторами (или несколькими вариантами этой идеи).Роторы в этих двигателях не требуют индуцированного тока, поэтому они не скользят назад против частоты сети. Вместо этого они вращаются синхронно с частотой сети. Из-за высокой точности скорости такие двигатели обычно используются для питания механических часов, проигрывателей виниловых дисков и ленточных накопителей; раньше они также широко использовались в приборах точного времени, таких как ленточные самописцы или механизмы привода телескопов. Синхронный двигатель с расщепленными полюсами — это одна из версий.

Моментные двигатели

Моментный двигатель — это особый вид асинхронного двигателя, который может работать неограниченное время при остановке (с заблокированным от вращения ротором) без повреждений.В этом режиме двигатель будет прикладывать постоянный крутящий момент к нагрузке (отсюда и название). Обычное применение моментного двигателя — это двигатели подающей и приемной катушек в ленточном накопителе. В этом приложении, приводимые в действие низким напряжением, характеристики этих двигателей позволяют приложить к ленте относительно постоянное легкое натяжение независимо от того, протягивает ли ведущую ленту мимо головок ленты. Управляемые более высоким напряжением (и, следовательно, обеспечивающие более высокий крутящий момент), моментные двигатели также могут работать в режиме быстрой перемотки вперед и назад, не требуя каких-либо дополнительных механизмов, таких как шестерни или муфты.В компьютерном мире моментные двигатели используются с рулевыми колесами с обратной связью по усилию.

Шаговые двигатели

По конструкции тесно связаны с трехфазными синхронными двигателями переменного тока шаговые двигатели, в которых внутренний ротор, содержащий постоянные магниты или большой железный сердечник с выступающими полюсами, управляется набором внешних магнитов, которые переключаются электронно. Шаговый двигатель также можно рассматривать как нечто среднее между электродвигателем постоянного тока и соленоидом. Поскольку каждая катушка поочередно получает питание, ротор выравнивается с магнитным полем, создаваемым обмоткой возбуждения под напряжением.В отличие от синхронного двигателя, в его применении двигатель не может вращаться непрерывно; вместо этого он «шагает» от одного положения к другому, когда обмотки возбуждения последовательно включаются и отключаются. В зависимости от последовательности ротор может вращаться вперед или назад.

Двигатель с постоянными магнитами

Двигатель с постоянными магнитами аналогичен обычному двигателю постоянного тока, за исключением того факта, что обмотка возбуждения заменена постоянными магнитами. Таким образом, двигатель будет действовать как двигатель постоянного тока с постоянным возбуждением (двигатель постоянного тока с независимым возбуждением).

Эти двигатели обычно имеют небольшую мощность, до нескольких лошадиных сил. Они используются в небольших приборах, транспортных средствах с батарейным питанием, в медицинских целях, в другом медицинском оборудовании, таком как рентгеновские аппараты. Эти двигатели также используются в игрушках и в автомобилях в качестве вспомогательных двигателей для регулировки сиденья, электрических стеклоподъемников, люка в крыше, регулировки зеркал, электродвигателей нагнетателя, вентиляторов охлаждения двигателя и т.п.

Последняя разработка — двигатели ПСМ для электромобилей.- Высокая эффективность — Минимальный запирающий момент и крутящий момент неровности поверхности — Небольшая занимаемая площадь, компактные размеры — Низкий вес источник [3]

Бесщеточные двигатели постоянного тока

Многие ограничения классического коллекторного двигателя постоянного тока связаны с необходимостью прижимания щеток к коммутатору. Это создает трение. На более высоких скоростях щеткам становится все труднее поддерживать контакт. Щетки могут отскакивать от неровностей поверхности коллектора, создавая искры.Это ограничивает максимальную скорость машины. Плотность тока на единицу площади щеток ограничивает мощность двигателя. Неидеальный электрический контакт также вызывает электрические помехи. Щетки со временем изнашиваются и требуют замены, а сам коллектор подлежит износу и техническому обслуживанию. Сборка коммутатора на большой машине — дорогостоящий элемент, требующий точной сборки многих деталей.

Эти проблемы устранены в бесщеточном двигателе. В этом двигателе механический «вращающийся переключатель» или узел коммутатора / щеточного устройства заменен внешним электронным переключателем, синхронизированным с положением ротора.Бесщеточные двигатели обычно имеют КПД 85-90 процентов, тогда как двигатели постоянного тока с щеткой обычно имеют КПД 75-80 процентов.

На полпути между обычными двигателями постоянного тока и шаговыми двигателями находится область бесщеточных двигателей постоянного тока. Построенные аналогично шаговым двигателям, они часто используют внешний ротор с постоянным магнитом , три фазы управляющих катушек, одно или несколько устройств на эффекте Холла для определения положения ротора и соответствующую приводную электронику. В специализированном классе контроллеров бесщеточных двигателей постоянного тока для определения положения и скорости используется обратная связь по ЭДС через основные фазовые соединения вместо датчиков Холла.Эти двигатели широко используются в электрических радиоуправляемых транспортных средствах и упоминаются моделистами как двигатели outrunner (поскольку магниты находятся снаружи).

Бесщеточные двигатели постоянного тока обычно используются там, где требуется точное управление скоростью, в дисководах компьютеров или в видеомагнитофонах, шпинделях в приводах компакт-дисков, компакт-дисков (и т. Д.), А также в механизмах в офисных изделиях, таких как вентиляторы, лазерные принтеры и копировальные аппараты. . У них есть несколько преимуществ перед обычными моторами:

  • По сравнению с вентиляторами переменного тока, использующими электродвигатели с экранированными полюсами, они очень эффективны и работают намного холоднее, чем эквивалентные электродвигатели переменного тока.Такой холодный режим работы приводит к значительному увеличению срока службы подшипников вентилятора.
  • Без изнашиваемого коммутатора срок службы бесщеточного двигателя постоянного тока может быть значительно больше по сравнению с двигателем постоянного тока, использующим щетки и коммутатор. Коммутация также имеет тенденцию вызывать большое количество электрических и радиочастотных помех; без переключателя или щеток бесщеточный двигатель может использоваться в электрически чувствительных устройствах, таких как звуковое оборудование или компьютеры.
  • Те же устройства на эффекте Холла, которые обеспечивают коммутацию, могут также обеспечивать удобный сигнал тахометра для приложений с замкнутым контуром (сервоуправлением).В вентиляторах сигнал тахометра может использоваться для получения сигнала «вентилятор исправен».
  • Двигатель можно легко синхронизировать с внутренними или внешними часами, что позволяет точно регулировать скорость.
  • Бесщеточные двигатели не имеют шансов на искрение, в отличие от щеточных двигателей, что делает их более подходящими для сред с летучими химическими веществами и топливом.

Современные бесщеточные двигатели постоянного тока имеют мощность от долей ватта до многих киловатт. В электромобилях используются более мощные бесщеточные двигатели мощностью до 100 кВт.Они также находят значительное применение в высокопроизводительных электрических моделях самолетов.

Двигатели постоянного тока без сердечника

Ничто в конструкции любого из описанных выше двигателей не требует, чтобы железные (стальные) части ротора действительно вращались; крутящий момент действует только на обмотки электромагнитов. Этим фактом пользуется бесщеточный электродвигатель постоянного тока , специализированная форма щеточного электродвигателя постоянного тока. Эти двигатели, оптимизированные для быстрого разгона, имеют ротор без железного сердечника.Ротор может иметь форму заполненного обмоткой цилиндра внутри магнитов статора, корзины, окружающей магниты статора, или плоского блинчика (возможно, сформированного на печатной монтажной плате), проходящего между верхним и нижним магнитами статора. Обмотки обычно стабилизируются путем пропитки эпоксидной смолой.

Поскольку ротор намного легче по весу (массе), чем обычный ротор, сформированный из медных обмоток на стальных пластинах, ротор может ускоряться намного быстрее, часто достигая механической постоянной времени менее 1 мс.Это особенно верно, если в обмотках используется алюминий, а не более тяжелая медь. Но поскольку в роторе нет металлической массы, которая могла бы служить радиатором, даже небольшие двигатели без сердечника часто должны охлаждаться принудительным воздухом.

Эти двигатели обычно использовались для привода приводов магнитных лентопротяжных устройств и до сих пор широко используются в высокопроизводительных системах с сервоуправлением.

Двигатели линейные

Линейный двигатель — это, по сути, электродвигатель, который был «раскручен» так, что вместо создания крутящего момента (вращения) он создает линейную силу по всей своей длине, создавая бегущее электромагнитное поле.

Линейные двигатели чаще всего представляют собой асинхронные двигатели или шаговые двигатели. Вы можете найти линейный двигатель в поезде на магнитной подвеске (Transrapid), где поезд «летит» над землей.

Электродвигатель с двойным питанием

Электродвигатели с двойным питанием или Электродвигатели с двойным питанием включают в себя две группы многофазных обмоток с независимым питанием, которые активно участвуют в процессе преобразования энергии (т. Е. С двойным питанием), причем по крайней мере одна из групп обмоток управляется электроникой для синхронной работы от источника питания. скорость от субсинхронной до сверхсинхронной.В результате электродвигатели с двойной подачей питания представляют собой синхронные машины с эффективным диапазоном скоростей с постоянным крутящим моментом, который в два раза превышает синхронную скорость для данной частоты возбуждения. Это вдвое больше диапазона скоростей с постоянным крутящим моментом, чем у электрических машин с одиночным питанием, в которых используется одна активная обмотка. Теоретически этот атрибут имеет привлекательные последствия по стоимости, размеру и эффективности по сравнению с электрическими машинами с однополярным питанием, но двигатели с двойным питанием трудно реализовать на практике.

Электромашины с двойным питанием и бесщеточным ротором с двойным питанием, бесщеточные электрические машины с двойным питанием и так называемые бесщеточные электрические машины с двойным питанием — единственные примеры синхронных электрических машин с двойным питанием.

Электродвигатель с однополярным питанием

Электродвигатели с однополярным питанием или электрические машины с однополярным питанием включают в себя набор с одной многофазной обмоткой, которые активно участвуют в процессе преобразования энергии (т. Е. С однополярным питанием). Электромашины с однополярным питанием работают либо по индукционным (т.е. асинхронным), либо по синхронным принципам. Комплект активной обмотки может иметь электронное управление для оптимальной производительности. Индукционные машины демонстрируют пусковой момент и могут работать как автономные машины, но синхронные машины должны иметь вспомогательные средства для запуска и практической работы, такие как электронный контроллер.

Асинхронные двигатели (т. Е. С короткозамкнутым ротором или с фазным ротором), синхронные двигатели (т. Е. С возбуждением от поля, двигатели с постоянными магнитами или бесщеточные двигатели постоянного тока, реактивные двигатели и т. Д.), Которые обсуждаются на этой странице, являются примеры двигателей с однополярным питанием. Безусловно, двигатели с однополярным питанием — это преимущественно устанавливаемые двигатели.

Двигатель с двумя механическими портами

Электродвигатели с двумя механическими портами (или электродвигатели DMP) считаются новой концепцией электродвигателей.Точнее, электродвигатели DMP — это на самом деле два электродвигателя (или генератора), занимающие один и тот же корпус. Каждый двигатель работает по традиционным принципам электродвигателя. Электрические порты, которые могут включать в себя электронную опору электродвигателей, связаны с одним электрическим портом, в то время как два механических порта (вала) доступны снаружи. Теоретически ожидается, что физическая интеграция двух двигателей в один увеличит удельную мощность за счет эффективного использования в противном случае ненужной площади магнитного сердечника.Механика интеграции, например, для двух механических валов, может быть довольно экзотической.

Наномотор с нанотрубками

Исследователи из Калифорнийского университета в Беркли разработали подшипники вращения на основе многослойных углеродных нанотрубок. Прикрепив золотую пластину (размером порядка 100 нм) к внешней оболочке подвешенной многослойной углеродной нанотрубки (например, вложенных углеродных цилиндров), они могут электростатически вращать внешнюю оболочку относительно внутреннего ядра.Эти подшипники очень прочные; Устройства колебались тысячи раз без признаков износа. Работа была сделана на месте в SEM. Эти наноэлектромеханические системы (НЭМС) являются следующим шагом в миниатюризации, которая в будущем может найти свое применение в коммерческих целях.

На этом рендере можно увидеть процесс и технологию.

Пускатели электродвигатели

Противо-ЭДС помогает сопротивлению якоря ограничивать ток через якорь. При первом подаче питания на двигатель якорь не вращается.В этот момент противоэдс равна нулю, и единственным фактором, ограничивающим ток якоря, является сопротивление якоря. Обычно сопротивление якоря двигателя меньше одного Ом; поэтому ток через якорь при подаче питания будет очень большим. Этот ток может вызвать чрезмерное падение напряжения, что повлияет на другое оборудование в цепи. Или просто отключите устройства защиты от перегрузки.

  • Следовательно, возникает необходимость в дополнительном сопротивлении, включенном последовательно с якорем, чтобы ограничить ток до тех пор, пока вращение двигателя не создаст противоэдс.По мере увеличения скорости вращения двигателя сопротивление постепенно снижается.

Пускатель трехточечный

Входящая мощность обозначается как L1 и L2. Компоненты, обозначенные пунктирными линиями, образуют трехточечный стартер. Как следует из названия, есть только три соединения с пускателем. Подключения к якорю обозначены как A1 и A2. Концы катушки возбуждения (возбуждения) обозначены как F1. и F2. Для управления скоростью полевой реостат соединен последовательно с шунтирующим полем.Одна сторона линии соединена с рычагом стартера (на схеме обозначена стрелкой). Рычаг подпружинен, поэтому он вернется в положение «Выкл.», Которое не удерживается ни в каком другом положении.

  • На первом этапе плеча полное линейное напряжение прикладывается к полю шунта. Поскольку полевой реостат обычно устанавливается на минимальное сопротивление, скорость двигателя не будет чрезмерной; кроме того, двигатель будет развивать большой пусковой крутящий момент.
  • Стартер также соединяет электромагнит последовательно с шунтирующим полем.Он будет удерживать рычаг в положении, когда рычаг соприкасается с магнитом.
  • Между тем это напряжение подается на шунтирующее поле, а пусковое сопротивление ограничивает прохождение тока к якорю.
  • По мере того, как двигатель набирает скорость, нарастает противо-ЭДС, рычаг медленно перемещается в положение короткого замыкания.

Стартер четырехточечный

Четырехточечный стартер устраняет недостаток трехточечного стартера. В дополнение к тем же трем точкам, которые использовались с трехточечным стартером, другая сторона линии, L1, является четвертой точкой, подведенной к стартеру.Когда рычаг перемещается из положения «Выкл.», Катушка удерживающего магнита подключается к линии. Удерживающий магнит и пусковые резисторы работают так же, как и в трехпозиционном пускателе.

  • Возможность случайного размыкания цепи возбуждения весьма мала. Четырехточечный пускатель обеспечивает защиту двигателя от обесточивания. В случае сбоя питания двигатель отключается от сети.

См. Также

Компоненты:

  • Центробежный переключатель
  • Коммутатор (электрический)
  • Контактное кольцо

Ученые и инженеры:

Приложения:

  • Настольная пила
  • Электромобиль
  • Коррекция коэффициента мощности

Другое:

  • Электротехника
  • Электрический элемент
  • Электрогенератор
  • Список тем по электронике
  • Список технологий
  • Теорема о максимальной мощности
  • Мотор-генератор
  • Контроллер мотора
  • Способ движения
  • Электроэнергия однофазная
  • Хронология развития двигателей и двигателей

Примечания

  1. ↑ Первые годы Теслы PBS.org .
  2. ↑ Патент США 0416194, «Электродвигатель», декабрь 1889 г.
  3. ↑ Патент США 0416194, «Электродвигатель», декабрь 1889 г.
  4. ↑ [1] electrichistory.com .
  5. ↑ [2] redlandsweb.com .

Список литературы

  • Бедфорд, Б. Д., Р. Г. Хофт и др. 1964. Принципы инверторных цепей. Нью-Йорк: John Wiley & Sons, Inc. ISBN 0471061344. (Для управления скоростью двигателя с регулируемой частотой используются схемы инвертора)
  • Чиассон, Джон Н.2005. Моделирование и высокопроизводительное управление электрическими машинами , Нью-Йорк, Нью-Йорк: Wiley-IEEE Press. ISBN 047168449X.
  • Fink, Donald G .; Бити, Х. Уэйн (1978). Стандартное руководство для инженеров-электриков, одиннадцатое издание. Нью-Йорк, Нью-Йорк: Макгроу-Хилл. ISBN 007020974X.
  • Фицджеральд, А. Э., Чарльз Кингсли младший, Стивен Д. Уманс. 2002. Электрические машины. Колумбус, Огайо: McGraw-Hill Science / Engineering / Math. ISBN 0073660094.
  • Хьюстон, Эдвин Дж.; Артур Кеннелли, (1902) Последние типы динамо-электрических машин. , авторское право — American Technical Book Company 1897, Нью-Йорк, Нью-Йорк: P.F. Кольер и сыновья. ASIN: B000874XH6
  • Купхальдт, Тони Р. Уроки электрических цепей — Том II. 2000-2006. Глава 13 ДВИГАТЕЛИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА. дата обращения 11 апреля 2006 г.
  • Пелли, Б. Р. (1971). Тиристорные преобразователи с фазовым управлением и циклоконвертеры. Хобокен, Нью-Джерси: John Wiley & Sons. ISBN 0471677906
  • Шейнфилд Д.Дж. (2001). Промышленная электроника для инженеров, химиков и техников. Норвич, Нью-Йорк: Издательство Уильяма Эндрю. ISBN 0815514670.
  • Смит, А.О. Электродвигатели переменного и постоянного тока. [4]. accessdate 11 апреля 2006 г.

Внешние ссылки

Все ссылки получены 18 сентября 2017 г.

Кредиты

Энциклопедия Нового Света Писатели и редакторы переписали и завершили статью Википедия в соответствии со стандартами New World Encyclopedia .Эта статья соответствует условиям лицензии Creative Commons CC-by-sa 3.0 (CC-by-sa), которая может использоваться и распространяться с указанием авторства. Кредит предоставляется в соответствии с условиями этой лицензии, которая может ссылаться как на участников Энциклопедии Нового Света, участников, так и на самоотверженных добровольцев Фонда Викимедиа. Чтобы процитировать эту статью, щелкните здесь, чтобы просмотреть список допустимых форматов цитирования. История более ранних публикаций википедистов доступна исследователям здесь:

История этой статьи с момента ее импорта в New World Encyclopedia :

Примечание. Некоторые ограничения могут применяться к использованию отдельных изображений, на которые распространяется отдельная лицензия.

Катушка якоря

— обзор

2.2.3 Двигатели

Двигатель постоянного тока имеет катушки с проводом, установленные в пазах на цилиндре из ферромагнитного материала, который называется якорем . Якорь установлен на подшипниках и может свободно вращаться. Он установлен в магнитном поле, создаваемом постоянными магнитами или током, проходящим через катушки с проволокой, которые называются полевыми катушками . Когда через катушку якоря проходит ток, на катушку действуют силы, приводящие к вращению.Щетки и коммутатор используются для реверсирования тока через катушку каждые пол-оборота и, таким образом, для поддержания вращения катушки. Скорость вращения можно изменить, изменив величину тока, подаваемого на катушку якоря. Однако, поскольку источники постоянного напряжения обычно используются в качестве входа для катушек, требуемый переменный ток часто обеспечивается электронной схемой. Это может контролировать среднее значение напряжения и, следовательно, тока, изменяя время, в течение которого включается постоянное напряжение постоянного тока (Рисунок 2.32). Термин широтно-импульсная модуляция (ШИМ) используется потому, что ширина импульсов напряжения используется для управления средним постоянным напряжением, подаваемым на якорь. Таким образом, ПЛК может управлять скоростью вращения двигателя, управляя электронной схемой, используемой для управления шириной импульсов напряжения.

Рисунок 2.32. Широтно-импульсная модуляция.

Для многих промышленных процессов требуется только ПЛК для включения или выключения двигателя постоянного тока. Это можно сделать с помощью реле. Фигура 2.33а показывает основной принцип. Диод включен для рассеивания наведенного тока, возникающего из-за обратной ЭДС.

Рисунок 2.33. Двигатель постоянного тока: (а) управление включением / выключением и (б) управление направлением.

Иногда требуется ПЛК для изменения направления вращения двигателя. Это можно сделать с помощью реле для изменения направления тока, подаваемого на катушку якоря. На рисунке 2.33b показан основной принцип. Для вращения в одном направлении переключатель 1 замкнут, а переключатель 2 разомкнут.Для вращения в другом направлении переключатель 1 разомкнут, а переключатель 2 замкнут.

Другой формой двигателя постоянного тока является бесщеточный двигатель постоянного тока . В этом случае для создания магнитного поля используется постоянный магнит, но вместо того, чтобы катушка якоря вращалась под действием магнитного поля магнита, постоянный магнит вращается внутри неподвижной катушки. В обычном двигателе постоянного тока необходимо использовать коммутатор для реверсирования тока через катушку каждые пол-оборота, чтобы катушка вращалась в одном и том же направлении.В бесщеточном двигателе с постоянными магнитами электронная схема используется для реверсирования тока. Двигатель можно запускать и останавливать, контролируя ток, подаваемый на неподвижную катушку. Реверсировать двигатель труднее, так как реверсирование тока не так просто из-за электронной схемы, используемой для функции коммутатора. Один из используемых методов — это установка датчиков на двигатель для определения положения северного и южного полюсов. Эти датчики могут затем вызвать переключение тока на катушки в нужный момент, чтобы изменить силы, приложенные к магниту.Скорость вращения можно регулировать с помощью широтно-импульсной модуляции, то есть контролируя среднее значение импульсов постоянного напряжения постоянного тока.

Хотя двигатели переменного тока дешевле, прочнее и надежнее, чем двигатели постоянного тока, поддержание постоянной скорости и управление этой скоростью обычно сложнее, чем с двигателями постоянного тока. Как следствие, двигатели постоянного тока, особенно бесщеточные двигатели с постоянными магнитами, как правило, более широко используются для целей управления.

Что такое коммутатор? — Советы по управлению движением

Принцип действия двигателя постоянного тока основан на взаимодействии между магнитным полем вращающегося якоря и магнитным полем неподвижного статора.Когда северный полюс якоря притягивается к южному полюсу статора (и наоборот), на якорь создается сила, заставляющая его вращаться. Коммутация — это процесс переключения поля в обмотках якоря для создания постоянного крутящего момента в одном направлении, а коммутатор — это устройство, подключенное к якорю, которое обеспечивает такое переключение тока.

Плечо рычага для крутящего момента, создаваемого на якоре, изменяется в зависимости от угла катушки (cos α). Следовательно, когда катушка перпендикулярна (вертикальна) магнитному полю статора, крутящий момент не создается.Вот почему двигатели постоянного тока имеют несколько катушек; таким образом, механизм якоря будет продолжать испытывать силу, даже когда одна катушка перпендикулярна магнитному полю.
Изображение предоставлено: Университет штата Джорджия

Основная цель коммутации — гарантировать, что крутящий момент, действующий на якорь, всегда будет в одном и том же направлении. Напряжение, генерируемое в якоре, имеет переменный характер, и коммутатор преобразует его в постоянный ток. Проще говоря, коммутатор включает и выключает катушки, чтобы контролировать направление электромагнитных полей.С одной стороны катушки электричество всегда должно течь «прочь», а с другой стороны, электричество всегда должно течь «навстречу». Это гарантирует, что крутящий момент всегда создается в одном и том же направлении. В противном случае катушка повернулась бы на 180 градусов в одну сторону, а затем изменила бы направление.


Чтобы наглядно показать, как ток переключается в зависимости от положения катушек и щеток, см. Эту статью из Университета Юты.


Сам коммутатор представляет собой разрезное кольцо, обычно сделанное из меди, причем каждый сегмент кольца прикреплен к каждому концу катушки якоря.Если якорь имеет несколько катушек, коммутатор также будет иметь несколько сегментов — по одному на каждый конец каждой катушки. Подпружиненные щетки располагаются с каждой стороны коммутатора и контактируют с коммутатором при его вращении, подавая напряжение на сегменты коммутатора и соответствующие катушки якоря.

Изображение предоставлено: electric4u.com

Когда щетки проходят через зазоры в коммутаторе, поставляемый электрический заряд переключает сегменты коммутатора, который переключает электрическую полярность катушек якоря.Такое переключение полярности в катушках поддерживает вращение якоря в одном направлении. Напряжение между щетками колеблется по амплитуде от нуля до максимального значения, но всегда сохраняет одинаковую полярность.

Как упоминалось ранее, коммутатор состоит из сегментов, изолированных друг от друга. Когда щетки переходят от одного сегмента к другому, наступает момент, когда щетки контактируют с обоими сегментами одновременно. Это называется нейтральной плоскостью, и в этой точке индуцированное напряжение равно нулю.В противном случае щетки закоротят концы катушки вместе и вызовут искрение из-за высокого напряжения.

Термин «щетки» был придуман на заре двигателей постоянного тока, когда они были сделаны из жилы медной проволоки. Эти устройства требовали частой замены и повредили кольца коммутатора. В современных двигателях постоянного тока обычно используются «щетки» из угля, которые изнашиваются медленнее и меньше повреждают коммутатор.

Важно отметить, что вышеприведенное обсуждение относится к традиционным щеточным электродвигателям постоянного тока, которые переключаются с помощью механических средств.Бесщеточные двигатели постоянного тока также требуют коммутации, но в бесщеточных конструкциях коммутация осуществляется электронно, через энкодер или датчики на эффекте Холла, которые контролируют положение ротора, чтобы определить, когда и как подавать питание на катушки.

Изображение предоставлено: Groschopp, Inc.

Все о параллельных двигателях постоянного тока

Электродвигатели принесли нам почти все современные удобства, позволив нам преобразовывать электрическую энергию в физическое движение. Эти машины помогли нам создать такие чудеса, как автомобили, компьютеры, кондиционеры, и все это благодаря разнообразию электродвигателей, доступных в промышленности.Электродвигатель постоянного тока — электродвигатель, который использует источник постоянного тока, такой как аккумулятор, — является одной из наших старейших, но наиболее широко используемых конструкций, и в этой статье мы рассмотрим один конкретный двигатель постоянного тока, шунтирующий двигатель постоянного тока. На первый взгляд может быть трудно увидеть уникальные свойства этого двигателя, но эта статья призвана помочь выделить эти различия и показать, почему инженеры могут предпочесть эту конструкцию другим моделям. Мы надеемся, что эта статья, изучающая настройку, работу и технические характеристики шунтирующих двигателей постоянного тока, поможет разработчикам сделать более осознанный выбор при реализации правильной машины для своего приложения.

Что такое щеточный двигатель постоянного тока и как они работают?

Шунтирующий двигатель постоянного тока — это просто особый тип щеточного двигателя постоянного тока, поэтому сначала будет полезно объяснить основные принципы, общие для всех этих конструкций (аналогичное объяснение можно найти в нашей статье, посвященной двигателям постоянного тока с последовательной обмоткой). Рисунок 1 дает упрощенное представление о том, как работают двигатели постоянного тока, и показан ниже:

Рисунок 1: Упрощенная принципиальная схема для двигателей постоянного тока. Обратите внимание, что поле статора исключено из схемы, так как его размещение зависит от того, как работает двигатель постоянного тока.

Все двигатели постоянного тока состоят из двух основных частей: статора — внешнего корпуса, содержащего поле статора — и ротора — вращающегося компонента, подключенного к источнику постоянного тока. Поле статора может состоять либо из реальных постоянных магнитов, либо из обмотки провода (или «обмотки возбуждения», показанной на рисунке 1), которые создают постоянное магнитное поле через роторный узел. Ротор состоит из якоря, обмоток якоря, выходного вала, коммутаторов и щеток. Обмотка якоря представляет собой катушку с проволокой, которая проходит через якорь или сквозь пластинки металла, которые направляют обмотки якоря вокруг выходного вала.Эти обмотки якоря оканчиваются кольцами коммутатора, которые механически отделены от источника постоянного тока (другими словами, они «парят» над выходным валом, ожидая, когда их толкнут щетки). Когда оператор запускает двигатель, щетки цепляются за кольца коммутатора и замыкают цепь, показанную на Рисунке 1, заставляя ток течь через щетки, кольца коммутатора и обмотки якоря. Когда это происходит, в якоре создается электромагнитное поле, которое противодействует постоянному полю статора.Поскольку ротор может свободно вращаться, взаимодействие между этими двумя полями вызывает вращение выходного вала и, в конечном итоге, полезную скорость / крутящий момент.

Что такое параллельные двигатели постоянного тока и как они работают?

Теперь, когда мы продемонстрировали общие принципы для всех двигателей постоянного тока, давайте взглянем на конкретную конструкцию шунтирующего двигателя постоянного тока, показанную ниже на рис. 2:

Рисунок 2: Принципиальная схема параллельных двигателей постоянного тока. Обратите внимание, как обмотка возбуждения подключена параллельно роторному узлу — это определяющая особенность шунтирующих двигателей постоянного тока.

Обмотка возбуждения, которая создает постоянное магнитное поле в статоре, подключается параллельно или шунтируется с обмотками якоря в шунтирующих двигателях постоянного тока. Таким образом, для питания якоря и обмоток возбуждения используется один и тот же источник питания, а общий ток разделяется на два «параллельных» пути.

Обмотка возбуждения в шунтирующих двигателях постоянного тока состоит из множества обмоток из тонкой проволоки для увеличения напряженности магнитного поля и ограничения тока через катушку. Таким образом, ток через катушку возбуждения уменьшается и, таким образом, увеличивается в якоре (помните, что при параллельном подключении ток распределяется).Больший ток в якоре вызывает явление, известное как обратная ЭДС — электродвижущая сила, создаваемая магнитным полем якоря, вращающимся через поле статора, — а обратная ЭДС служит для уменьшения тока через обмотку якоря.

По мере увеличения скорости двигателя эта обратная ЭДС увеличивается (так как она пропорциональна скорости) и аналогичным образом уменьшается, если вращение якоря замедляется из-за увеличения нагрузки на вал. Это дает шунтирующим двигателям постоянного тока уникальную способность саморегулировать свою скорость, особенно когда на вал передается большая нагрузка, и именно поэтому они в просторечии известны как двигатели с постоянной скоростью.Таким образом, параллельные двигатели имеют низкий пусковой момент, но постоянную скорость; это противоположно последовательным двигателям постоянного тока, у которых их пусковой момент высок, но практически отсутствует регулирование скорости (для получения дополнительной информации ознакомьтесь с нашей статьей, посвященной двигателям постоянного тока с последовательной обмоткой). Они также обратимы, просто изменяя полярность катушки якоря или катушки возбуждения.

Характеристики параллельного двигателя постоянного тока

Полезно знать, на какие значения следует обращать внимание при выборе шунтирующего двигателя постоянного тока.В этой статье будут кратко рассмотрены некоторые общие спецификации, на которые следует обратить внимание, но знайте, что в большинстве спецификаций содержится гораздо больше информации, чем здесь.

Напряжение якоря / возбуждения

Из-за того, что якорь и обмотки возбуждения соединены параллельно, на каждый компонент подается два отдельных напряжения (но не на всю схему; помните, что они используют один и тот же источник питания). В результате в большинстве спецификаций указано два номинальных напряжения для шунтирующего двигателя постоянного тока, по одному для каждой катушки, часто с диапазонами.Например, шунтирующий двигатель может иметь напряжение возбуждения 220 В при максимальном напряжении до 500 В и напряжение якоря 440 В при максимальном напряжении до 600 В. Обратите внимание, что эти значения зависят от типоразмера и конструкции двигателя. Также обратите внимание, что двигатель постоянного тока никогда не должен использоваться с источником питания, напряжение которого меньше его номинального, так как это снижает производительность и может перегреться.

Мощность и базовая скорость

Поскольку эти двигатели считаются с постоянной скоростью, в спецификации обычно указывается базовая скорость, а также соответствующая мощность (в л.с. или кВт).Эти значения показывают, что двигатель может двигаться и с какой скоростью он может его перемещать, хотя параллельные двигатели постоянного тока могут регулировать свою скорость даже при изменяющейся нагрузке (в пределах безопасных допусков).

Размер рамы / размеры

NEMA устанавливает стандартные размеры рамы, чтобы покупатель мог легко заменять моторы между продавцами, но обычно размеры мотора всегда указываются, если он не стандартизован. Размер рамы даст разработчику представление о том, как двигатель впишется в любое конкретное приложение, и даст приблизительное представление о том, насколько мощным будет двигатель (хотя размер может вводить в заблуждение для электродвигателей, поэтому будьте осторожны).

Срок службы кисти

Поскольку в параллельном двигателе постоянного тока для подключения источника питания к вращающемуся якорю используются щетки, они, естественно, со временем ухудшатся. Большинство двигателей постоянного тока имеют срок службы щеток (в часах), поэтому операторы могут записывать, как долго щетки использовались и когда их заменять. Очень важно поддерживать эти двигатели, заменяя при необходимости щетки, иначе они могут выйти из строя или выйти из строя.

Заявки и критерии выбора

В отличие от серийных двигателей постоянного тока, параллельные двигатели постоянного тока превосходны в приложениях с постоянной скоростью благодаря конструкции с обратной связью.Они могут поддерживать точные обороты и крутящий момент даже при различных условиях нагрузки, что делает их полезными для деревообрабатывающего оборудования, шлифовальных машин или любого другого вращающегося электроинструмента, где пользователь будет противодействовать вращению. Обратите внимание, что эти двигатели имеют низкий пусковой крутящий момент, поэтому эти двигатели не могут быть подключены к большой нагрузке при запуске и должны подождать до использования на номинальной скорости. Они также немного падают в скорости при большой нагрузке, поскольку ни один электродвигатель не работает в идеальных условиях, и все они испытывают потери.

Эти двигатели очень просты в установке, с возможностью работы с регуляторами скорости.Чаще всего они используются в вышеупомянутых электроинструментах, а также в дворниках, автомобильных окнах, компьютерных вентиляторах и т. Д. Хотя изначально шунтирующие двигатели постоянного тока не такие мощные, как их собратья с последовательной обмоткой, они не дают сбоев при выдаче механической выходной мощности, обеспечивая пользователям постоянство исходной выходной мощности.

Сводка

В этой статье представлено понимание того, что такое шунтирующие двигатели постоянного тока и как они работают. Для получения дополнительной информации о сопутствующих продуктах обратитесь к другим нашим руководствам или посетите платформу Thomas Supplier Discovery Platform, чтобы найти потенциальные источники поставок или просмотреть подробную информацию о конкретных продуктах.

Источники:
  1. https://itp.nyu.edu/physcomp/lessons/dc-motors/dc-motors-the-basics/
  2. http://www.ece.uah.edu/courses/material/EE410-Wms2/Electric%20motors.pdf
  3. http://www2.mae.ufl.edu/designlab/Class%20Projects/Background%20Information/Electric%20DC%20motors.htm

Прочие изделия о двигателях

Другие товары из категории Машины, инструменты и расходные материалы

Детали электродвигателя East Peoria IL

Получите энергию от новых деталей электродвигателя

Электродвигатели — большая часть вашей повседневной жизни, но вы можете даже не осознавать этого.Электродвигатели — от потолочного вентилятора до жесткого диска — являются неотъемлемой частью вашего дома. Таким образом, важно знать правильное место для поиска запасных частей электродвигателя. Жители Восточной Пеории, штат Иллинойс, скажут вам, что единственное место, где они доверяют новые детали для электродвигателей, — это компания Armature Motor & Pump Co.

.

Являясь уникальной механической мастерской, специализирующейся на двигателях (и насосах), компания Armature Motor & Pump Co. может предоставить вам необходимые детали для любого электродвигателя. Кроме того, наши технические специалисты разбираются в работе большинства электродвигателей и могут определить, какие компоненты вам понадобятся, чтобы привести их в рабочее состояние.

Как устроен электродвигатель?

Внутренние механизмы электродвигателя могут сбить с толку человека, не знакомого с их конструкцией. Электродвигатели, состоящие из одной части электричества и магнетизма, используют множество деталей, которые поддерживают максимальную мощность.

  • Статор
    • Статор представляет собой серию небольших катушек, расположенных по кругу. При зарядке электрический ток проходит через катушки и намагничивает их, толкая ротор.
  • Ротор
    • Физическая энергия, производимая электродвигателем, создается ротором. Когда ротор начинает вращаться, он генерирует мощность на валу.
  • Вал
    • Когда вал вращается вместе с ротором, он помогает перемещать шестерни и ремни, прикрепленные к различным частям двигателя.
  • Шестерни и ремни
    • Шестерни и ремни — это то, что создает реальную функцию двигателя.Какое бы действие ни выполнял электрический двигатель, все это приводится в движение шестеренками и ремнями.
  • Подшипники
    • Чтобы все детали работали без сбоев, в конструкцию электродвигателя включены подшипники, чтобы уменьшить трение деталей, трущихся друг о друга.
Больше, чем детали электродвигателя

Помимо запасных частей для электродвигателей, жители Восточной Пеории полагаются на компанию Armature Motor & Pump Co. в предоставлении дополнительных услуг механического цеха.Мы специализируемся на:

  • Ремонт насоса
  • Замена насоса
  • Ремонт двигателя
  • Замена двигателя
  • Ремонт воздушного компрессора
  • Замена воздушного компрессора
  • Лазерная центровка двигателей
  • Динамическая балансировка насосов
  • и более
Подробнее

Ни один другой механический цех в Центральном Иллинойсе не выполняет качественную работу, которую может выполнить компания Armature Motor & Pump Co. Чтобы запросить наши услуги, позвоните нам сегодня по телефону
309-699-4267.Кроме того, вы можете найти нас по адресу 3011 N. Main Street, East Peoria, IL 61611.

Как работает двигатель постоянного тока?

Теоретически одна и та же машина постоянного тока может использоваться в качестве двигателя или генератора. Следовательно, конструкция двигателя постоянного тока такая же, как и у генератора постоянного тока.

Принцип работы двигателя постоянного тока

Электродвигатель — это электрическая машина, преобразующая электрическую энергию в механическую. Основной принцип работы двигателя постоянного тока : « всякий раз, когда проводник с током помещается в магнитное поле, он испытывает механическую силу». Направление этой силы задается правилом левой руки Флеминга, а ее величина определяется как F = BIL. Где B = плотность магнитного потока, I = ток и L = длина проводника в магнитном поле.

Правило левой руки Флеминга : Если мы вытянем первый, второй и большой пальцы левой руки перпендикулярно друг другу, а направление магнитного поля будет представлено первым пальцем, направление тока будет представлено как второй палец, затем большой палец представляет направление силы, действующей на проводник с током.

Анимация: Работа двигателя постоянного тока
(кредит: Lookang)

Анимация, приведенная выше, помогает понять принцип работы двигателя постоянного тока . Когда обмотки якоря подключены к источнику постоянного тока, в обмотке возникает электрический ток. Магнитное поле может создаваться обмоткой возбуждения (электромагнетизм) или постоянными магнитами. В этом случае на проводники якоря с током действует сила магнитного поля в соответствии с изложенным выше принципом.

Коммутатор

выполнен сегментированным для достижения однонаправленного крутящего момента. В противном случае направление силы менялось бы каждый раз, когда направление движения проводника менялось на противоположное в магнитном поле. Так работает двигатель постоянного тока !

Задний ЭДС

Согласно фундаментальным законам природы, преобразование энергии невозможно, пока есть что-то, что препятствует преобразованию. В случае генераторов это противодействие обеспечивается магнитным сопротивлением, а в случае двигателей постоянного тока — противоэдс .

Когда якорь двигателя вращается, проводники также разрезают линии магнитного потока и, следовательно, согласно закону электромагнитной индукции Фарадея, в проводниках якоря индуцируется ЭДС. Направление этой наведенной ЭДС таково, что она противодействует току якоря (I a ). На схеме ниже показано направление обратной ЭДС и тока якоря . Величина обратной ЭДС может быть задана уравнением ЭДС генератора постоянного тока.

Значение обратной ЭДС:

Величина обратной ЭДС прямо пропорциональна скорости двигателя. Представьте, что нагрузка на двигатель постоянного тока внезапно уменьшилась. В этом случае требуемый крутящий момент будет мал по сравнению с текущим крутящим моментом. Скорость двигателя начнет увеличиваться из-за превышения крутящего момента. Следовательно, величина обратной ЭДС пропорциональна скорости. С увеличением обратной ЭДС ток якоря начнет уменьшаться. Поскольку крутящий момент пропорционален току якоря, он также будет уменьшаться, пока не станет достаточным для нагрузки.Таким образом, скорость мотора будет регулироваться.

С другой стороны, если двигатель постоянного тока внезапно нагружается, эта нагрузка вызовет снижение скорости. Из-за уменьшения скорости обратная ЭДС также уменьшится, что приведет к увеличению тока якоря. Повышенный ток якоря увеличит крутящий момент, чтобы удовлетворить требованиям нагрузки. Следовательно, наличие обратной ЭДС делает двигатель постоянного тока «саморегулирующимся» .

Типы двигателей постоянного тока

Двигатели постоянного тока обычно классифицируются в зависимости от конфигурации возбуждения:
  • С отдельным возбуждением (обмотка возбуждения питается от внешнего источника)
  • Самовозбуждение —
    • Последовательная обмотка (обмотка возбуждения включена последовательно с якорем)
    • Шунтирующая обмотка (обмотка возбуждения включена параллельно якорю)
    • Сложная рана —

См.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *