Jak funguje střídavý motor: jak to funguje a jak to funguje

Elektromotor je speciální měnič. Je to stroj, kde se elektrická energie přeměňuje a přeměňuje na mechanickou energii. Princip činnosti motoru je založen na elektromagnetická indukce. Existují také elektrostatické motory. Je možné bez speciálních doplňků použít motory na jiných principech přeměny elektřiny v pohybu. Málokdo ale ví, jak elektromotor funguje a jak funguje.

Jak zařízení funguje

Střídavý elektromotor obsahuje pevné a pohyblivé části. Mezi první patří:

• stator;
• induktor.

Stator najde uplatnění u strojů synchronního a asynchronního typu. Induktor se používá ve stejnosměrných strojích. Pohyblivá část se skládá z rotoru a kotvy. První se používá pro synchronní a asynchronní zařízení, zatímco kotva se používá pro zařízení s konstantními rychlostmi. Funkce induktoru spočívá na motorech s nízkým výkonem. Často se zde používají permanentní magnety.

Když už mluvíme o tom, jak je elektrický motor uspořádán, je nutné určit, do které třídy zařízení patří konkrétní model. V konstrukci asynchronního motoru je rotor:

• zkratovaný;
• fázi, tedy s vinutím.

Druhý typ se používá, když je požadováno snížení startovacího proudu a upravit rychlost asynchronní elektromotor. Obvykle mluvíme o jeřábových elektromotorech, které se běžně používají v jeřábových instalacích.

Jeřáb je flexibilní a používá se ve stejnosměrných strojích. Může to být generátor nebo motor, stejně jako univerzální motor, pracující na stejném principu. Používá se v elektrickém nářadí. Ve skutečnosti je univerzální motor stejný motor s konstantní rychlostí, ve kterém dochází k sekvenčnímu buzení. Rozdíl se týká pouze výpočty vinutí. Není zde žádná reaktance. Stalo se to:

• kapacitní;
• induktivní.

Proto může každé elektrické nářadí, pokud je z něj odstraněna elektronická jednotka, pracovat také na stejnosměrný proud. Ale zároveň bude napětí v síti menší. Princip činnosti elektromotoru je určen podle toho, z jakých součástí se skládá a pro jaké účely je určen.

Provoz třífázového asynchronního motoru

Při připojení k síti vzniká rotující magnetické pole. Je zaznamenán ve statoru a proniká přes zkratované vinutí rotoru. Přechází na indukci. Poté, v souladu s Ampérovým zákonem, se rotor začne otáčet. Frekvence pohybu tohoto prvku závisí na frekvenci napájecího napětí a počtu magnetických pólů zastoupených ve dvojicích.

Rozdíl mezi otáčkami rotoru a magnetickým polem statoru je vyjádřen jako skluz. Motor nazývané asynchronní, protože frekvence otáčení magnetického pole je v souladu s frekvencí otáčení rotoru. Synchronní motor má rozdíly v konstrukci. Rotor je doplněn permanentním magnetem nebo elektromagnetem. Obsahuje prvky jako klec pro veverky pro odpalování a permanentní magnety. Také jejich roli mohou hrát elektromagnety.

U asynchronního motoru má magnetické pole statoru stejnou rychlost jako rotor. Pro spínání se používají pomocné asynchronní elektromotory nebo rotor s vinutím nakrátko. Asynchronní motory našly široké uplatnění ve všech technických oborech.

To platí zejména ve vztahu k třífázovým motorům, vyznačujícím se jednoduchou konstrukcí. Jsou nejen cenově dostupné, ale také spolehlivější než elektrické. Nevyžadují téměř žádnou péči. Název asynchronní, který jim byl přiřazen, je způsoben asynchronním otáčením rotoru v takovém motoru. Pokud neexistuje třífázová síť, lze takový motor připojit k síti s jednofázovým proudem.

Stator asynchronního elektromotoru obsahuje obal. Má lakované elektroocelové plechy o tloušťce 0,5 mm. Mají drážky, kde je položeno vinutí. Tři fáze vinutí jsou navzájem spojeny trojúhelníkem nebo hvězdou, které jsou v prostoru posunuty o 120 stupňů.

Pokud mluvíme o rotoru elektromotoru, ve kterém jsou v drážkách sběrací kroužky, je zde zaznamenána situace podobná vinutí statoru. To je relevantní, pokud je zapnuto hvězdou nebo jsou počáteční konce fází spojeny třemi sběracími kroužky upevněnými na hřídeli. Když motor běží, lze k fázím vinutí připojit reostat pro řízení rychlosti. Po úspěšném chodu jsou sběrací kroužky zkratovány, a proto vinutí rotoru plní stejné funkce jako u výrobku nakrátko.

Moderní klasifikace

Podle principu vzniku točivého momentu se elektromotory dělí na magnetoelektrické a hysterezní. Poslední skupina se liší tím, že krouticí moment zde vzniká v důsledku hystereze při nadměrné magnetizaci rotoru. Takové motory nejsou považovány za klasické a nejsou v průmyslu tak běžné. Nejrozšířenější jsou magnetoelektrické modifikace, které se dělí do dvou velkých skupin, podle spotřebované energie. Jedná se o střídavé a stejnosměrné motory. K dispozici jsou také všestranné modely, které jsou schopny dodávat oba typy elektrického proudu.

Klíčové vlastnosti

Bylo by správné nazývat tato zařízení elektrická nefázová. Zde se totiž přepínají fáze přímo v motoru. Díky tomu je motor napájen konstantním i střídavým proudem se stejným úspěchem. Tato skupina se dělí podle způsobu přepínání fází a přítomnosti zpětné vazby. Jsou to ventil a kolektor.

S ohledem na typ buzení se kolektorové motory dělí na modely s vlastním buzením, motory s nezávislým buzením z permanentních magnetů a elektromagnety. První typ se zase dělí na sériové, paralelní motory se smíšeným buzením.

Bezkomutátorové nebo ventilové výrobky jsou poháněny elektřinou. V nich dochází k přepínání fází prostřednictvím speciální elektrické jednotky zvané invertor. Tento proces může být vybaven zpětnou vazbou při uvedení snímače polohy rotoru do pohybu nebo bez zpětné vazby. Takové zařízení může být ve skutečnosti umístěno jako analog asynchronního zařízení.

Jednotky zvlnění proudu

Takový motor je elektrický a je poháněn pulzujícím elektrickým proudem. Jeho konstrukční vlastnosti jsou podobné jako u stejnosměrných zařízení. Jeho konstrukční rozdíly oproti motoru s konstantním výkonem jsou v přítomnosti laminovaných vložek pro usměrnění střídavého proudu. Používá se na elektrických lokomotivách se speciálními instalacemi. Charakteristickým znakem je přítomnost kompenzačního vinutí a značný počet pólových párů.

Úpravy AC

Motor je zařízení napájené střídavým proudem. Tyto agregáty jsou asynchronní a synchronní. Rozdíl je v tom, že u indukčních strojů se magnetomotorická síla statoru pohybuje rychlostí otáčení rotoru. U asynchronních zařízení je vždy rozdíl mezi rychlostí otáčení magnetického pole a rotoru.

Synchronní elektromotor je napájen střídavým proudem. Rotor se zde otáčí v souladu s pohybem magnetického pole napájecího napětí. Synchronní elektromotory se dělí na modifikace s budícím vinutím, s permanentními magnety, dále na reaktivní modifikace, hysterezní, krokové, hybridní reaktivní typy zařízení.

Rozlišuje se také tzv. typ reaktivní hystereze. Vyrábějí se i modely s krokovými jednotkami. Zde je určitá poloha rotoru fixována buzením určitých zón vinutí. Přechodu do jiné polohy je dosaženo odstraněním napětí z některých vinutí a jeho přesunem do jiných oblastí. Ventilové reaktivní modely elektrického typu napájení vinutí pomocí polovodičových prvků. Asynchronní zařízení má rychlost rotoru, která se liší od frekvence rotujícího magnetického pole. Vzniká napájecím napětím. Takové modely jsou dnes nejrozšířenější.

Univerzální rozdělovací zařízení

Taková jednotka může pracovat na střídavý a stejnosměrný proud. Vyrábí se se sériovým budicím vinutím o výkonu až 200 wattů. Stator je vyroben ze speciální elektrooceli. Budicí vinutí se provádí na indikátoru konstantního napětí zcela a částečně na indikátoru proměnném. Jmenovité napětí pro střídavý elektrický proud je 127 a 220 V, podobné indikátory pro konstantní parametr jsou 110 a 220 V. Používají se v elektrickém nářadí a domácích spotřebičích.

Jak elektromotor funguje, závisí na tom, zda patří k určitému typu zařízení. Úpravy střídavého proudu s napájením z průmyslové sítě 50 Hz nedávají frekvenci otáčení větší než 3000 ot./min. Proto se pro získání významných frekvencí používá kolektorový motor elektrického typu. Je také lehčí a menší než VAR s podobným výkonem.

Ve vztahu k nim se používají speciální převodové mechanismy, které převádějí kinematické parametry mechanismu na přijatelné. Při použití frekvenčních měničů a v přítomnosti vysokofrekvenční sítě jsou střídavé motory lehčí a menší než kolektorové produkty.

Zdroj asynchronních modelů s proměnnými indikátory je mnohem vyšší než u kolektorových. Je určena stavem ložisek a vlastnostmi izolace vinutí.

Synchronní motor, který má snímač polohy rotoru a měnič, je považován za elektronický protějšek kartáčovaného stejnosměrného motoru. Ve skutečnosti se jedná o kolektorový motor se statorovými vinutími zapojenými do série. Jsou ideálně optimalizovány pro použití s ​​domácím napájecím zdrojem. Takový model lze bez ohledu na polaritu napětí otáčet jedním směrem, protože sériové zapojení vinutí a rotoru zaručuje změnu pólu od magnetických polí. Výsledek tedy zůstává v jednom směru.

Stator z magnetického měkkého materiálu je použitelný pro AC provoz. To je možné, pokud je jeho odpor proti převrácení magnetizace nevýznamný. Pro snížení ztrát vířivými proudy je stator vyroben z izolovaných desek. Ukázalo se, že je vysázeno. Jeho zvláštností je, že spotřebovaný proud je omezen v důsledku indukčního odporu vinutí. Podle toho je točivý moment motoru odhadován jako maximální a pohybuje se od 3 do 5. Pro přiblížení mechanických charakteristik motorů pro všeobecné použití se používají sekční vinutí. Mají samostatné závěry.

Je pozoruhodné, že některé druhy bakterií používají k pohybu elektrický motor vyrobený z několika molekul bílkovin. Je schopen transformovat energii elektrického proudu ve formě pohybu protonů při rotaci bičíku.

Synchronní model vratného pohybu funguje tak, že pohyblivá část zařízení je vybavena permanentními magnety. Jsou upevněny na závěsu. Pomocí stacionárních prvků jsou permanentní magnety pod vlivem magnetického pole a pohybují tyčí vratně.