Działanie silnika elektrycznego
Silnik elektryczny to urządzenie, które przekształca energię elektryczną w energię mechaniczną. Istnieją głównie trzy rodzaje silników elektrycznych.
Silnik prądu stałego (DC).
Silnik indukcyjny.
Silnik synchroniczny.
Wszystkie te silniki działają zgodnie z podobnym zasadniczym mechanizmem. Działanie silnika elektrycznego zależy głównie od oddziaływania pola magnetycznego na prąd.
Teraz omówimy podstawowe zasady działania silników elektrycznych po kolei, aby lepiej zrozumieć temat.
Działanie silnika prądu stałego (DC)
Zasada działania silnika prądu stałego opiera się głównie na regule lewej ręki Flemminga. W prostym silniku prądu stałego, wirnik jest umieszczony między biegunami magnetycznymi. Jeśli cewka wirnika jest zasilana zewnętrznym źródłem prądu stałego, prąd zaczyna płynąć przez przewodniki wirnika. Ponieważ przewodniki niosą prąd w polu magnetycznym, doświadczają siły, która skłania do obrotu wirnika. Załóżmy, że przewodniki wirnika pod biegunami północnymi magnesu polowego przeprowadzają prąd w dół (krzyżyki) i te pod biegunami południowymi przeprowadzają prąd w górę (kropki). Stosując regułę lewej ręki Flemminga, można określić kierunek siły F, doświadczanej przez przewodniki pod biegunami północnymi i siły doświadczanej przez przewodniki pod biegunami południowymi. Okazuje się, że w dowolnej chwili siły doświadczane przez przewodniki są tak skierowane, że skłaniają do obrotu wirnika.
Ponownie, w wyniku tego obrotu, przewodniki pod biegunami północnymi przechodzą pod bieguny południowe, a przewodniki pod biegunami południowymi przechodzą pod bieguny północne. Podczas gdy przewodniki przechodzą z biegunów północnych do południowych i z południowych do północnych, kierunek prądu przez nie jest odwracany za pomocą komutatora.
W wyniku odwrócenia prądu wszystkie przewodniki pod biegunami północnymi przeprowadzają prąd w dół, a wszystkie przewodniki pod biegunami południowymi przeprowadzają prąd w górę, jak pokazano na rysunku. Dlatego każda z tych przewodników pod biegunami północnymi doświadcza siły w tym samym kierunku, a to samo dotyczy przewodników pod biegunami południowymi. To zjawisko pomaga w tworzeniu ciągłego i jednokierunkowego momentu obrotowego.
Działanie silnika indukcyjnego
Działanie silnika elektrycznego w przypadku silnika indukcyjnego różni się nieco od silnika prądu stałego. W jednofazowym silniku indukcyjnym, gdy jednofazowe zasilanie jest podawane do cewki stojana, powstaje pulsujące pole magnetyczne, a w trójfazowym silniku indukcyjnym, gdy trójfazowe zasilanie jest podawane do trójfazowej cewki stojana, powstaje obracające się pole magnetyczne. Wirnik silnika indukcyjnego może być typu zwojowego lub typu klatkowego. Niezależnie od typu wirnika, przewodniki na nim są krótkozamknięte na końcach, tworząc zamkniętą pętlę. W wyniku obracającego się pola magnetycznego, strumień magnetyczny przechodzi przez szczelinę powietrzną między wirnikiem a stojanem, przecina powierzchnię wirnika i przecina przewodniki wirnika.
Stąd, zgodnie z prawem Faradaya indukcji elektromagnetycznej, powstanie prąd wywołany krążący w zamkniętych przewodnikach wirnika. Ilość wywołanego prądu jest proporcjonalna do tempa zmiany wiązania strumienia magnetycznego względem czasu. Znowu, to tempo zmiany wiązania strumienia magnetycznego jest proporcjonalne do prędkości względnego ruchu wirnika względem obracającego się pola magnetycznego. Zgodnie z prawem Lenza, wirnik będzie próbował zmniejszyć każdą przyczynę powstawania prądu w nim. Dlatego wirnik obraca się i próbuje osiągnąć prędkość obracającego się pola magnetycznego, aby zmniejszyć prędkość względną między wirnikiem a obracającym się polem magnetycznym.
Zasada działania trójfazowego silnika indukcyjnego – Video
Działanie silnika synchronicznego
W silniku synchronicznym, gdy zbilansowane trójfazowe zasilanie jest podawane do nieruchomej trójfazowej cewki stojana, powstaje obracające się pole magnetyczne, które obraca się z prędkością synchronicznej. Teraz, jeśli umieszczone zostanie elektromagnes w tym obracającym się polu magnetycznym, jest on magnetycznie zablokowany z obracającym się polem magnetycznym, a ten pierwszy obraca się z obracającym się polem magnetycznym z taką samą prędkością, czyli z prędkością synchronicznej.
Oświadczenie: Szanuj oryginał, dobre artykuły są warte udostępniania, w przypadku naruszenia praw autorskich prosimy o kontakt w celu usunięcia.
