Электродвигатель: Что это такое?

Что такое электродвигатель?

Электродвигатель (или электрический двигатель) — это электрическая машина, преобразующая электрическую энергию в механическую. Большинство электродвигателей работают за счет взаимодействия магнитного поля двигателя и электрического тока в обмотке провода. Это взаимодействие создает силу (согласно закону Фарадея) в виде крутящего момента, который прикладывается к валу двигателя.

Электродвигатели могут питаться от источников постоянного тока (DC), таких как батареи или выпрямители. Или от источников переменного тока (AC), таких как инверторы, генераторы или электросеть.

Двигатели являются причиной многих технологий, которыми мы пользуемся в 21-м веке.

Без двигателя мы все еще жили бы в эпоху Томаса Эдисона, где единственным назначением электричества было освещение лампочек.

Электродвигатели можно найти в автомобилях, поездах, электроинструментах, вентиляторах, системах кондиционирования, бытовых приборах, дисковых приводах и многом другом. Некоторые электронные часы даже используют маленькие двигатели.

Существуют различные типы двигателей, разработанные для различных целей.

Основной принцип работы электродвигателя — это закон Фарадея индукции.

То есть, сила создается, когда переменный ток взаимодействует с изменяющимся магнитным полем.

С момента изобретения двигателей в этой области инженерии произошло множество усовершенствований, и она стала предметом крайней важности для современных инженеров.

Ниже мы обсудим все основные электродвигатели, используемые в настоящее время.

Типы электродвигателей

Различные типы двигателей включают:

• Двигатели постоянного тока (DC)

• Синхронные двигатели

• Трехфазные асинхронные двигатели (тип асинхронного двигателя)

• Однофазные асинхронные двигатели (тип асинхронного двигателя)

• Другие специальные, гиперспецифические двигатели

Двигатели классифицированы на следующем диаграмме:

Из четырех основных классификаций двигателей, указанных выше, двигатель постоянного тока (DC), как следует из названия, является единственным, который приводится в действие постоянным током.

Это наиболее примитивная версия электродвигателя, где вращающий момент создается за счет потока тока через проводник внутри магнитного поля.

Остальные — это все электродвигатели переменного тока, которые приводятся в действие переменным током, например, синхронный двигатель, который всегда работает на синхронной скорости.

Здесь ротор представляет собой электромагнит, который магнитно связан с вращающимся магнитным полем статора и вращается вместе с ним. Скорость этих машин изменяется путем изменения частоты (f) и числа полюсов (P), так как Ns = 120 f/P.

В другом типе электродвигателя вращающееся магнитное поле пересекает роторные проводники, вызывая циркулирующий ток в этих замкнутых роторных проводниках.

За счет взаимодействия магнитного поля и этих циркулирующих токов ротор начинает вращаться и продолжает свое вращение.

Это асинхронный двигатель, также известный как индукционный двигатель, который работает на скорости, меньшей его синхронной скорости, и вращающий момент и скорость регулируются путем изменения скольжения, которое дает разницу между синхронной скоростью Ns и скоростью ротора Nr,

Он работает, руководствуясь принципом индукции ЭДС вследствие изменения плотности потока. Поэтому он и называется индукционной машиной.

Однофазные асинхронные двигатели, как и трехфазные, работают по принципу индукции ЭДС вследствие потока.

Однако, в отличие от трехфазных двигателей, однофазные двигатели работают на однофазном питании.

Методы пуска однофазных двигателей регулируются двумя хорошо установленными теориями, а именно теорией двойного вращающегося поля и теорией перекрестного поля.

Помимо четырех основных типов двигателей, упомянутых выше, существует несколько видов специальных электродвигателей.

К ним относятся линейные индукционные двигатели (LIM), гистерезисные двигатели, шаговые двигатели и сервоприводы.

Каждый из этих двигателей имеет специфические особенности, разработанные в соответствии с потребностями промышленности или для использования в определенном устройстве.

Например, гистерезисный двигатель используется