Электромашина в работе и на схеме

Электродвигатель.

В воспоминаниях о своём мальчишеском детстве всплывает картина подаренного мне на День моего рождения маленького автомобиля, который мог двигаться от привода, питаемого от квадратной батарейки 3336Л. В последствии он стал соперником, появившемуся трактору, начинённым подобным приводом со светящимся контуром прозрачного двигателя. Какой азарт был!

Как бы сложилась история технического развития человечества и каким бы результатом трудов изобретателей мы пользовались, если бы не указание Николая-1 о выделении 50-тысяч рублей на проведение опытов над своими разработками Борисом Семёновичем Якоби?

Конечно, многие сказали бы, что не Николай 1, так другой. Но все-же. 9 июля 1837 года в Петербурге Якоби демонстрирует модель своего электродвигателя, а 13 сентября 1838 года по Неве проплыло первое судно-бот, приводимое в движение электродвигателем, питаемым от батареи элементов из 320 пластин.

Правда, мощность двигателя составляла не более четверти лошадиной силы и скорость судна была не более 4 вёрст, но результат труда Бориса Семёновича был на лицо.

Как устроен электродвигатель.

Как устроен электродвигательУстройство электродвигателя не является сложным и основой передачи силы от него используется результат кругового вращающегося магнитного поля, образующегося при прохождении электрического тока через обмотки электродвигателя.

При упоминании нам о машинах приводимых в движении электричеством, возникает образ чего-то крутящегося, вращающегося. Хотя, в некоторой степени,  так оно и есть. Всё, что крутиться в двигателе называется ротором(от лат. roto — вращаться). Эта часть является подвижной и на неё можно насадить передаточный механизм для преобразования энергии вращения вала двигателя в другой вид, необходимый нам для конкретного случая.

Ротор электродвигателя сам по себе не может вращаться и находиться в одном положении. Его положение в пространстве должно быть таким, что бы действие электромагнитного поля, образуемого при прохождении электричества, в неподвижной части  конструкции двигателя максимально взаимодействовало с магнитным полем ротора. Часть, которая находится в неподвижном состоянии при работе двигателя, именуется статором (англ. stator, от лат. sto — стою), а которая вращается и взаимодействует с передаточным или исполнительным механизмом, называют ротором(от лат. roto — вращаться).

Как работает электродвигатель.

Как работает электродвигатель

В основу работы любой электрической машины положен принцип той самой электромагнитной индукции, которая возникает в трансформаторах, дросселях, громкоговорителях и везде, где есть электрический проводник с замкнутым контуром и пронизывающим его магнитным потоком. На статоре машины устанавливается питающая обмотка, подключаемая к питающей электросети.

На ротор укладывается рабочая обмотка, которая также может быть подключена к электросети или быть независимой от неё. Вместо одной из обмоток, обмотка статора или ротора, может быть  установлен постоянный магнит, ведь электромагнитная индукция  возникает при пересечении электромагнитных полей обмоток или электромагнитного поля проводника с внешним полем постоянного магнита. Чем сильнее их взаимодействие, тем мощнее окажется электродвигатель, который сможет выполнить бо́льшую работу. Кстати, такой двигатель можно с уверенностью назвать магнитоэлектрическим.

Любая электрическая машина обладает свойством обратимости: любой генератор может уверенно работать в качестве электродвигателя, а любой электродвигатель выполнять роль генератора. Но лучшая эксплуатация электромашины будет в том случае, если она используется по типу своей работы: генератор — генератором, а двигатель — двигателем.

Какие электродвигатели бывают.

Какие электродвигатели бываютКолекторный электродвигательИз наиболее распространённых электродвигателей в настоящее время используются  электромашины, разделённые на две большие группы — питаемые переменным током(переменные) и постоянным током(постоянные). Есть интересные конструкции, которые относятся к универсальным электродвигателям.

В двигателях постоянного тока подвижная часть именуется не ротором, а якорем. Неподвижной частью будет не статор, а индуктор. Если в системе используется постоянный магнит, то он выступает в роли индуктора всегда.

Коллекторные электродвигатели чаще попадают в наш быт и границы использования их от детских игрушек до больших самоходных машин. Это щёточные двигатели, то есть датчиком положения ротора и одновременно переключателем обмоток служит контактно-подвижный узел — щёточно-коллекторный(щётка-контакт на подвижный контакт коллектора). Коллектор(англ. collector) место сбора контактов, соединённых с концами обмоток якоря.

А, вот бесщёточные — они же безколлекторные, используют в себе принцип взаимодействия магнитного, управляемого поля обмотки статора с полем постоянного магнита ротора. Применяются в механизмах точной аппаратуры, видео технике, в высокооборотных микроприводах, авто и мото технике, моторах-генераторах.

Если в двигателях переменного тока вращение ротора синхронизировано  частотой питаемой сети(выше частота — больше оборотов), то это синхронные электродвигатели. Они могут быть и универсальными, то есть работать как от переменного тока, так и от постоянного. Это электродрели, кофемолки, шлифмашинки, электролобзики, пылесосы и др..

Когда частота вращения ротора двигателя не равна частоте вращения магнитного поля, создаваемого током обмотки статора, то речь идёт об асинхронном двигателе. Асинхронный электродвигатель можно назвать индукционным, из-за того, что в обмотке ротора ток индуцируется вращающимся магнитным полем обмотки статора.

Как изображаются электродвигатели на схемах.

Как изображаются электродвигатели на схемеКакие электродвигатели бываютТак как в электродвигателе для передачи силы используется круговое  вращающееся магнитное поле, вращение ротора или якоря, то и графически основным знаком изображения  любого электродвигателя будет окружность, отображающей его вращающеюся часть.

Если необходимо указать тип подключения обмоток электродвигателя, то помимо окружности, изображающей электродвигатель на схеме, указываются все его обмотки и порядок подключения к электросхеме, начало обмоток и дополнительные элементы.

От вида и типа исполнения электромашины её изображение на схеме отличается расположением рядом дополнительных элементов: обмоток,постоянных магнитов,контактных щёток, с указанием внутри круга буквенных обозначений: М-двигатель; G(Г)-генератор. В описании к схеме могут присутствовать значения частоты, напряжения питающей сети.


"Электромашина в работе и на схеме"
"Электромашина в работе и на схеме"
Из наиболее распространённых электродвигателей в настоящее время используются  электромашины, разделённые на две большие группы - питаемые переменным током(переменные) и постоянным током(постоянные). Есть интересные конструкции, которые относятся к универсальным электродвигателям. В двигателях постоянного тока подвижная часть именуется не ротором, а якорем. Неподвижной частью будет не статор, а индуктор. Если в системе используется постоянный магнит, то он выступает в роли индуктора всегда.
"Весёлый Карандашик"

Комментировать

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

*

code

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.