Принцип работы электродвигателя
Электродвигатель — это устройство, преобразующее электрическую энергию в механическую. Существует три основных типа электродвигателей.
Двигатель постоянного тока.
Индукционный двигатель.
Синхронный двигатель.
Все эти двигатели работают на основе более или менее одинакового принципа. Работа электродвигателя в основном зависит от взаимодействия магнитного поля с током.
Теперь мы рассмотрим основные принципы работы электродвигателя по одному для лучшего понимания темы.
Работа двигателя постоянного тока
Принцип работы двигателя постоянного тока основан на правиле левой руки Флеминга. В простом двигателе постоянного тока ротор помещается между магнитными полюсами. Если обмотка ротора питается от внешнего источника постоянного тока, через проводники ротора начинает течь ток. Поскольку проводники находятся в магнитном поле и несут ток, они испытывают силу, которая стремится вращать ротор. Предположим, что проводники под северными полюсами магнита поля несут ток вниз (перекрестия) и те, что под южными полюсами, несут ток вверх (точки). Применяя правило левой руки Флеминга, можно определить направление силы F, которую испытывают проводники под северными полюсами, и силу, которую испытывают проводники под южными полюсами. Оказывается, что в любой момент времени силы, испытываемые проводниками, направлены таким образом, что они стремятся вращать ротор.
В результате этого вращения проводники, находящиеся под северными полюсами, переходят под южные полюса, а проводники, находящиеся под южными полюсами, переходят под северные полюса. Когда проводники перемещаются от северных полюсов к южным и от южных полюсов к северным, направление тока через них меняется с помощью коллектора.
Благодаря этому изменению направления тока все проводники, находящиеся под северными полюсами, несут ток вниз, а все проводники, находящиеся под южными полюсами, несут ток вверх, как показано на рисунке. Таким образом, каждый проводник, находящийся под северным полюсом, испытывает силу в одном направлении, и то же самое верно для проводников, находящихся под южными полюсами. Этот феномен помогает создавать непрерывный и однонаправленный крутящий момент.
Работа индукционного двигателя
Принцип работы электродвигателя в случае индукционного двигателя немного отличается от двигателя постоянного тока. В однофазном индукционном двигателе, когда однофазное питание подается на обмотку статора, создается пульсирующее магнитное поле, а в трехфазном индукционном двигателе, когда трехфазное питание подается на трехфазную обмотку статора, создается вращающееся магнитное поле. Ротор индукционного двигателя может быть либо с обмоткой, либо типа "сквозная клетка". Независимо от типа ротора, проводники на нем соединены на концах, образуя замкнутый контур. Благодаря вращающемуся магнитному полю поток проходит через воздушный зазор между ротором и статором, омывает поверхность ротора и проникает через проводники ротора.
Согласно закону электромагнитной индукции Фарадея, в замкнутых проводниках ротора возникает индуцированный ток. Количество индуцированного тока пропорционально скорости изменения связности потока с течением времени. Эта скорость изменения связности потока пропорциональна относительной скорости между ротором и вращающимся магнитным полем. Согласно закону Ленца, ротор будет стремиться уменьшить причину, вызывающую ток в нем. Поэтому ротор вращается, пытаясь достичь скорости вращающегося магнитного поля, чтобы уменьшить относительную скорость между ротором и вращающимся магнитным полем.
Принцип работы трехфазного индукционного двигателя – Видео
Работа синхронного двигателя
В синхронном двигателе, когда сбалансированное трехфазное питание подается на неподвижную трехфазную обмотку статора, создается вращающееся магнитное поле, которое вращается со синхронной скоростью. Теперь, если электромагнит поместить внутри этого вращающегося магнитного поля, он будет магнитно заперт с вращающимся магнитным полем, и первый будет вращаться вместе с вращающимся магнитным полем с той же скоростью, то есть со синхронной скоростью.
Заявление: Уважайте оригинал, хорошие статьи стоят того, чтобы ими делиться, если есть нарушение авторских прав, пожалуйста, свяжитесь для удаления.
