Kuidas vahelduvvoolu mootor töötab: kuidas see töötab ja kuidas see töötab

Elektrimootor on spetsiaalne muundur. See on masin, kus elektrienergia muundatakse ja muundatakse mehaaniliseks energiaks. Mootori tööpõhimõte põhineb elektromagnetiline induktsioon. Olemas on ka elektrostaatilised mootorid. Mootoreid on võimalik ilma spetsiaalsete lisadeta kasutada ka muudel põhimõtetel liikuva elektrienergia muundamiseks. Kuid vähesed teavad, kuidas elektrimootor töötab ja kuidas see töötab.

Kuidas seade töötab

Vahelduvvoolu elektrimootor sisaldab fikseeritud ja liikuvaid osi. Esimesed hõlmavad järgmist:

• staator;
• induktiivpool.

Staator leiab rakendust masinatele sünkroonne ja asünkroonne tüüp. Induktiivpooli kasutatakse alalisvoolu masinates. Liikuv osa koosneb rootorist ja ankrust. Esimest kasutatakse sünkroonsete ja asünkroonsete seadmete jaoks, samas kui armatuuri kasutatakse konstantse kiirusega seadmete jaoks. Induktiivpooli funktsioon seisneb väikese võimsusega mootorites. Siin kasutatakse sageli püsimagneteid.

Rääkides sellest, kuidas elektrimootor on paigutatud, on vaja kindlaks teha, millisesse seadmeklassi konkreetne mudel kuulub. Asünkroonmootori konstruktsioonis on rootor:

• lühises;
• faasis, see tähendab mähisega.

Viimast tüüpi kasutatakse siis, kui on vaja vähendada käivitusvoolu ja kiirust reguleerida asünkroonne elektrimootor. Tavaliselt räägime kraana elektrimootoritest, mida tavaliselt kasutatakse kraanapaigaldistes.

Kraana on paindlik ja seda kasutatakse alalisvoolu masinates. See võib olla nii generaator või mootor kui ka universaalmootor, mis töötab samal põhimõttel. Seda kasutatakse elektrilistes tööriistades. Tegelikult on universaalne mootor sama konstantse kiirusega mootor, milles toimub järjestikune ergutus. Erinevus puudutab ainult mähiste arvutused. Siin pole reaktsioonivõimet. Tuleb ette:

• mahtuvuslik;
• induktiivne.

Seetõttu võib iga elektritööriist, kui elektrooniline seade sellest eemaldada, töötada ka alalisvoolul. Kuid samal ajal on võrgu pinge väiksem. Elektrimootori tööpõhimõte määratakse kindlaks vastavalt sellele, millistest komponentidest see koosneb ja mis eesmärgil see on ette nähtud.

Kolmefaasiline asünkroonmootori töö

Võrku ühendamisel tekib pöörlev magnetväli. See märgitakse staatorisse ja tungib läbi lühises oleva rootori mähise. See läheb üle induktsiooniks. Pärast seda, vastavalt Ampere'i seadusele, hakkab rootor pöörlema. Selle elemendi liikumissagedus sõltub toitepinge sagedusest ja paarikaupa esitatud magnetpooluste arvust.

Rootori kiiruse ja staatori magnetvälja erinevust väljendatakse libisemisena. Mootor nimetatakse asünkroonseks, kuna magnetvälja pöörlemissagedus on kooskõlas rootori pöörlemissagedusega. Sünkroonmootoril on konstruktsiooni erinevused. Rootorit täiendatakse püsimagneti või elektromagnetiga. See sisaldab selliseid elemente nagu oravapuur vettelaskmiseks ja püsimagnetid. Samuti võivad nende rolli mängida elektromagnetid.

Asünkroonmootoris on staatori magnetväljal sama kiirus kui rootoril. Sisselülitamiseks kasutatakse abitüüpi asünkroonseid elektrimootoreid või lühismähisega rootorit. Asünkroonmootoreid on laialdaselt kasutatud kõigis tehnikavaldkondades.

See kehtib eriti kolmefaasiliste mootorite puhul, mida iseloomustab lihtne disain. Need pole mitte ainult taskukohased, vaid ka töökindlamad kui elektrilised. Nad ei vaja peaaegu mingit hoolt. Neile omistatud nimetus asünkroonne on tingitud rootori asünkroonsest pöörlemisest sellises mootoris. Kui kolmefaasilist võrku pole, saab sellise mootori ühendada ühefaasilise vooluvõrguga.

Asünkroonse elektrimootori staator sisaldab paketti. Sellel on lakitud elektriterasest lehed paksusega 0,5 mm. Neil on sooned, kuhu mähis asetatakse. Mähise kolm faasi on omavahel ühendatud kolmnurga või tähega, mis on ruumis 120 kraadi võrra nihkes.

Kui me räägime elektrimootori rootorist, mille soontes on libisemisrõngad, märgitakse siin staatori mähisega sarnast olukorda. See on asjakohane, kui see on sisse lülitatud tähega või faaside esialgsed otsad on ühendatud kolme võllile kinnitatud libisemisrõngaga. Kui mootor töötab, saab kiiruse reguleerimiseks ühendada mähisefaasidega reostaadi. Pärast edukat töötamist on libisemisrõngad lühises ja seetõttu täidab rootori mähis samu funktsioone, mis lühisega toote puhul.

Kaasaegne klassifikatsioon

Pöördemomendi moodustamise põhimõtte kohaselt jagatakse elektrimootorid magnetoelektrilisteks ja hüstereesiks. Viimane rühm erineb selle poolest, et siin tekib pöördemoment hüstereesi tõttu, kui rootor on liigselt magnetiseeritud. Selliseid mootoreid ei peeta klassikaks ja need pole tööstuses nii levinud. Kõige levinumad on magnetoelektrilised modifikatsioonid, mis jagunevad tarbitava energia järgi kahte suurde rühma. Need on vahelduv- ja alalisvoolumootorid. Saadaval on ka mitmekülgsed mudelid, mis on võimelised varustama mõlemat tüüpi elektrivoolu.

Põhijooned

Õige oleks nimetada neid seadmeid elektrilisteks mittefaasilisteks. Seda seetõttu, et siin on faasid ümber lülitatud otse mootorisse. Tänu sellele töötab mootor sama edukalt nii konstantse kui ka vahelduva vooluga. See rühm jaguneb vastavalt faasilülitusmeetodile ja tagasiside olemasolule. Need on klapp ja kollektor.

Ergutuse tüübi järgi jagunevad kollektormootorid iseergastavateks mudeliteks, püsimagnetitest sõltumatu ergastusega mootoriteks ja elektromagnetiteks. Esimest tüüpi liigitatakse omakorda jada-, paralleel-, segaergutusmootoriteks.

Harjadeta või klapiga tooted töötavad elektrienergiaga. Nendes toimub faasivahetus spetsiaalse elektriseadme kaudu, mida nimetatakse inverteriks. Seda protsessi saab varustada tagasisidega, kui rootori asendiandur on liikuma pandud või ilma tagasisideta. Sellist seadet saab tegelikult positsioneerida asünkroonse seadme analoogina.

Pulsatsioonivoolu ühikud

Selline mootor on elektriline ja seda toidab pulseeriv elektrivool. Selle disainifunktsioonid on sarnased alalisvooluseadmete omadega. Selle konstruktiivsed erinevused püsiva jõudlusega mootorist seisnevad vahelduvvoolu alaldamiseks mõeldud lamineeritud sisestuste olemasolus. Seda kasutatakse eripaigaldistega elektriveduritel. Iseloomulikuks tunnuseks on kompensatsioonimähise olemasolu ja märkimisväärne arv poolustepaare.

AC modifikatsioonid

Mootor on vahelduvvoolu toiteseade. Need agregaadid on asünkroonsed ja sünkroonsed. Erinevus seisneb selles, et induktsioonmasinates liigub staatori magnetomotoorjõud rootori pöörlemiskiirusel. Asünkroonsetes seadmetes on alati erinevus magnetvälja ja rootori pöörlemiskiiruse vahel.

Sünkroonse elektrimootori toiteallikaks on vahelduvvool. Siin pöörleb rootor vastavalt toitepinge magnetvälja liikumisele. Sünkroonsed elektrimootorid jagunevad väljamähistega modifikatsioonideks, püsimagnetitega, samuti reaktiivseteks modifikatsioonideks, hüstereesiks, astmelisteks, hübriidreaktiivseteks seadmeteks.

Samuti eristatakse nn reaktiiv-hüstereesi tüüpi. Toodetakse ka samm-seadmetega mudeleid. Siin fikseeritakse teatud rootori asend teatud mähiste tsoonide pingestamise teel. Üleminek teisele asendile saavutatakse pinge eemaldamisega mõnest mähist ja teisaldamisest teistesse piirkondadesse. Elektrilise tüüpi ventiili reaktiivmudelid pooljuhtelementide abil mähiste toide. Asünkroonsel seadmel on rootori kiirus, mis erineb pöörleva magnetvälja sagedusest. See tekib toitepinge abil. Sellised mudelid on tänapäeval kõige levinumad.

Universaalne kollektori varustus

Selline seade võib töötada vahelduv- ja alalisvoolul. See on valmistatud jadaergutusmähisega, mille nimivõimsus on kuni 200 vatti. Staator on valmistatud spetsiaalsest elektriterasest. Ergastusmähis viiakse läbi konstantse pinge indikaatoril täielikult ja osaliselt muutuval indikaatoril. Vahelduvvoolu elektrivoolu nimipinge on 127 ja 220 V, konstantse parameetri sarnased näitajad on 110 ja 220 V. Neid kasutatakse elektrilistes tööriistades ja kodumasinates.

Elektrimootori tööpõhimõte sõltub sellest, kas see kuulub teatud tüüpi seadmetesse. Vahelduvvoolu modifikatsioonid tööstusvõrgust 50 Hz toiteallikaga ei anna pöörlemissagedust üle 3000 p / min. Seetõttu kasutatakse oluliste sageduste saamiseks elektrilist tüüpi kollektormootorit. Samuti on see kergem ja väiksema suurusega kui sarnase võimsusega VAR-id.

Nendega seoses kasutatakse spetsiaalseid ülekandemehhanisme, mis muudavad mehhanismi kinemaatilised parameetrid vastuvõetavateks. Sagedusmuundurite kasutamisel ja kõrgsagedusvõrgu olemasolul on vahelduvvoolumootorid kergemad ja väiksemad kui kollektortooted.

Muutuvate näitajatega asünkroonsete mudelite ressurss on palju suurem kui kollektorite oma. Selle määrab laagrite seisukord ja mähise isolatsiooni omadused.

Sünkroonmootorit, millel on rootori asendiandur ja inverter, peetakse harjatud alalisvoolumootori elektrooniliseks vasteks. Tegelikult on see kollektormootor, mille staatori mähised on ühendatud järjestikku. Need on ideaalselt optimeeritud kasutamiseks koos majapidamises kasutatava toiteallikaga. Sellist mudelit saab olenemata pinge polaarsusest pöörata ühes suunas, kuna mähiste ja rootori jadaühendus tagab pooluse vahetuse magnetväljadest. Sellest lähtuvalt jääb tulemus ühes suunas.

Magnetilise pehme materjali staator on kasutatav vahelduvvoolu tööks. See on võimalik, kui selle magnetiseerimise ümberpööramistakistus on ebaoluline. Pöörisvoolukadude vähendamiseks on staator valmistatud isoleeritud plaatidest. Selgub, et see on trükitud. Selle eripära on see, et mähiste induktiivse takistuse tõttu on tarbitav vool piiratud. Sellest lähtuvalt on mootori pöördemoment hinnanguliselt maksimaalne ja varieerub vahemikus 3 kuni 5. Üldotstarbeliste mootorite mehaaniliste omaduste lähendamiseks kasutatakse sektsioonmähiseid. Neil on eraldi järeldused.

Tähelepanuväärne on, et teatud tüüpi bakterid kasutavad liikumiseks mitmest valgumolekulist koosnevat elektrimootorit. See on võimeline muutma elektrivoolu energiat prootonite liikumise kujul lipu pöörlemisel.

Edasi-tagasi liikumise sünkroonmudel töötab nii, et seadme liikuv osa on varustatud püsimagnetitega. Need on kinnitatud kardina külge. Statsionaarsete elementide abil on püsimagnetid magnetvälja mõju all ja liigutavad varda edasi-tagasi.