Λειτουργία ηλεκτρικού μοτέρ
Η ηλεκτρομηχανή είναι ένα συστήμα που μετατρέπει την ηλεκτρική ενέργεια σε μηχανική. Υπάρχουν κυρίως τρία είδη ηλεκτρομηχανών.
Ηλεκτρομηχανή DC.
Ηλεκτρομηχανή επαναφοράς.
Ηλεκτρομηχανή συγχρονισμού.
Όλες αυτές οι μηχανές λειτουργούν με περίπου την ίδια αρχή. Η λειτουργία της ηλεκτρομηχανής εξαρτάται κυρίως από την αλληλεπίδραση του μαγνητικού πεδίου με το ρεύμα.
Τώρα θα συζητήσουμε τη βασική λειτουργική αρχή της ηλεκτρομηχανής μία προς μία για καλύτερη κατανόηση του θέματος.
Λειτουργία της Ηλεκτρομηχανής DC
Η λειτουργική αρχή της ηλεκτρομηχανής DC εξαρτάται κυρίως από τον κανόνα της αριστερής χειρός του Fleming. Σε μια βασική ηλεκτρομηχανή DC, ένα αρματούριο τοποθετείται μεταξύ μαγνητικών πόλων. Εάν το πίνακα αρματούριου εφοδιάζεται από εξωτερική ηλεκτρική πηγή DC, το ρεύμα ξεκινά να ρέει μέσα από τους διαγωνιστές του αρματούριου. Καθώς οι διαγωνιστές φέρουν ρεύμα μέσα σε ένα μαγνητικό πεδίο, θα βιώσουν μια δύναμη που τείνει να περιστρέψει το αρματούριο. Αν οι διαγωνιστές αρματουρίου κάτω από τους πόλους N του μαγνήτου πεδίου, φέρουν ρεύμα προς τα κάτω (σταυροί) και εκείνοι κάτω από τους πόλους S φέρουν ρεύμα προς τα πάνω (κουκκίδες). Εφαρμόζοντας τον κανόνα της αριστερής χειρός του Fleming, η κατεύθυνση της δύναμης F που βιώνουν οι διαγωνιστές κάτω από τους πόλους N και η δύναμη που βιώνουν οι διαγωνιστές κάτω από τους πόλους S μπορεί να καθοριστεί. Βρίσκεται ότι σε οποιαδήποτε στιγμή οι δυνάμεις που βιώνουν οι διαγωνιστές είναι τέτοιες ώστε να τείνουν να περιστρέψουν το αρματούριο.
Επίσης, λόγω αυτής της περιστροφής, οι διαγωνιστές κάτω από τους πόλους N έρχονται κάτω από τους πόλους S και οι διαγωνιστές κάτω από τους πόλους S έρχονται κάτω από τους πόλους N. Ενώ οι διαγωνιστές πηγαίνουν από τους πόλους N στους πόλους S και από τους πόλους S στους πόλους N, η κατεύθυνση του ρεύματος μέσα τους αντιστρέφεται μέσω του κομμουτέτερ.
Λόγω αυτής της αντιστροφής του ρεύματος, όλοι οι διαγωνιστές που έρχονται κάτω από τους πόλους N φέρουν ρεύμα προς τα κάτω και όλοι οι διαγωνιστές που έρχονται κάτω από τους πόλους S φέρουν ρεύμα προς τα πάνω, όπως φαίνεται στο σχήμα. Έτσι, κάθε διαγωνιστής που έρχεται κάτω από τους πόλους N βιώνει δύναμη στην ίδια κατεύθυνση και το ίδιο ισχύει για τους διαγωνιστές που έρχονται κάτω από τους πόλους S. Αυτό το φαινόμενο βοηθά στην ανάπτυξη συνεχούς και μονόδικης ροπής.
Λειτουργία της Ηλεκτρομηχανής Επαναφοράς
Η λειτουργία της ηλεκτρομηχανής στην περίπτωση της ηλεκτρομηχανής επαναφοράς είναι λίγο διαφορετική από την ηλεκτρομηχανή DC. Σε μονοφάση ηλεκτρομηχανή επαναφοράς, όταν δίνεται μονοφάση εφοδιασμός στην πίνακα στάτωρα, παράγεται ένα παλμός μαγνητικού πεδίου, ενώ σε τριφάση ηλεκτρομηχανή επαναφοράς, όταν δίνεται τριφάση εφοδιασμός στην τριφάση πίνακα στάτωρα, παράγεται ένα περιστρεφόμενο μαγνητικό πεδίο. Ο στροφέας μιας ηλεκτρομηχανής επαναφοράς είναι είτε τύπου συλλογής είτε τύπου σκίουρος. Ωστόσο, είναι ο τύπος του στροφέα, οι διαγωνιστές σε αυτόν είναι συνδεδεμένοι στο τέλος για να σχηματίσουν κλειστό κύκλο. Λόγω του περιστρεφόμενου μαγνητικού πεδίου, ο ρομπός διασχίζει τον αέριο χάσμα μεταξύ στροφέα και στάτωρα, και έτσι κόβει τους διαγωνιστές του στροφέα.
Συνεπώς, σύμφωνα με τον νόμο της ηλεκτρομαγνητικής επαναφοράς του Faraday, θα υπάρξει ένα επαναφερόμενο ρεύμα που κυκλοφορεί στους κλειστούς διαγωνιστές του στροφέα. Το ποσό του επαναφερόμενου ρεύματος είναι ανάλογο με τον ρυθμό μεταβολής της συνδεδεμένης ρομπός σε σχέση με το χρόνο. Ξανά, αυτός ο ρυθμός μεταβολής της συνδεδεμένης ρομπός είναι ανάλογος με τη σχετική ταχύτητα μεταξύ στροφέα και περιστρεφόμενου μαγνητικού πεδίου. Σύμφωνα με τον νόμο του Lenz, ο στροφέας θα προσπαθήσει να μειώσει κάθε αιτία παραγωγής ρεύματος σε αυτόν. Επομένως, ο στροφέας περιστρέφεται και προσπαθεί να επιτευχθεί η ταχύτητα του περιστρεφόμενου μαγνητικού πεδίου για να μειωθεί η σχετική ταχύτητα μεταξύ στροφέα και περιστρεφόμενου μαγνητικού πεδίου.
Λειτουργική Αρχή της Τριφάσης Ηλεκτρομηχανής Επαναφοράς – Βίντεο
Λειτουργία της Ηλεκτρομηχανής Συγχρονισμού
Στην ηλεκτρομηχανή συγχρονισμού, όταν δίνεται ισορροπημένος τριφάσης εφοδιασμός στην στατική τριφάση πίνακα στάτωρα, παράγεται ένα περιστρεφόμενο μαγνητικό πεδίο που περιστρέφεται με συγχρονισμένη ταχύτητα. Τώρα, αν ένας ηλεκτρομαγνήτης τοποθετηθεί μέσα σε αυτό το περιστρεφόμενο μαγνητικό πεδίο, θα μαγνητικά κλειδώσει με το περιστρεφόμενο μαγνητικό πεδίο και θα περιστρέφεται με το περιστρεφόμενο μαγνητικό πεδίο με την ίδια ταχύτητα, δηλαδή με συγχρονισμένη ταχύτητα.
Δήλωση: Αξιώμα το αρχικό, καλά άρθρα αξίζουν να μοιραστούν, εάν υπάρχει παραβίαση δικαιωμάτων πνευματικής ιδιοκτησίας επικοινωνήστε για διαγραφή.
