Elektrinių variklių tipai ir jų darbo principai

Įsivaizduokite, koks būtų šiuolaikinis pasaulis, jei staiga iš jo dingtų visi elektros varikliai. Tarkime, pakeisime juos šiluminiais varikliais. Tačiau šilumos varikliai yra nepatogūs, išskiria garus ir išmetamąsias dujas, o palyginamos galios elektros varikliai yra kompaktiški, puikiai tinka mašinoms, elektrinėms transporto priemonėms ir kitai įrangai, yra ekologiški, ekonomiški ir patikimi. Neįmanoma įsivaizduoti šiuolaikinio pasaulio be elektrinių variklių, žymiai palengvinančių žmonių darbą, trumpai tariant, palengvinančių mūsų gyvenimą.

Elektrinių variklių dėka mes gauname mechaninę energiją iš elektros energijos. Šiame procese lemiamą reikšmę turi svorio ir dydžio charakteristikos, galia ir apsisukimų skaičius per minutę, o tai savo ruožtu yra susiję tiek su variklių konstrukcinėmis savybėmis, tiek su maitinimo įtampos parametrais.

Pagal maitinimo įtampos tipą elektros varikliai yra: kintamos ar nuolatinės srovės. Valdymo metodu: žingsnis, linijinis, servo (servo). Kintamosios srovės varikliai, savo ruožtu, yra asinchroniniai ir sinchroniniai. Pažvelkime į elektrinių variklių tipus, atkreipkime dėmesį į jų savybes ir pakalbėkime apie kiekvieno iš jų veikimo principus.

Nuolatinės srovės varikliai

Elektrinėms pavaroms su didelėmis dinaminėmis charakteristikomis statyti naudojami nuolatinės srovės varikliai. Jie pasižymi dideliu perkrovos pajėgumu ir tolygiu sukimu. Elektros transporto priemonėse dažnai naudojami nuolatinės srovės varikliai. Jie aprūpinti daugybe staklių, mašinų, agregatų, įskaitant buitinius prietaisus.

Klasikinio nuolatinės srovės variklio veikimas grindžiamas rėmo sukimu su srove išoriniame magnetiniame lauke: srovė į rėmą tiekiama per šepetėlių rinktuvo agregatą, o statoriaus magnetinis laukas gaunamas arba iš nuolatinių magnetų, arba iš tos pačios nuolatinės srovės (ritės magnetinis laukas su srove). . Dėl to dabartinis rėmas sukasi magnetiniame lauke. Vietoj rėmo gali veikti ritė su srove, esančia ant magnetinės grandinės - rotoriaus.

Kintamosios srovės varikliai

Kintamosios srovės varikliai yra labai plačiai naudojami kasdieniame gyvenime ir pramonėje, nes laikomi universalesniais, palyginti su nuolatinės srovės varikliais. Kintamosios srovės varikliai yra paprastos konstrukcijos, patikimesni nei nuolatinės srovės varikliai ir yra nepretenzingi tvarkant.

Pavyzdžiui, dauguma namų ventiliatorių ir pramoninių gartraukių yra aprūpinti asinchroniniais kintamosios srovės varikliais. Jie aprūpinti gervėmis, siurbliais, staklėmis. Pramoninio dažnio kintamosios srovės variklių paprastumas yra tas, kad trūksta šepetėlių rinktuvo ir sudėtingos elektronikos.

Variklius varikliams

Žingsniniai varikliai veikia diskrečius nuolatinės srovės elektros impulsus paverčiant mechaniniais poslinkiais (pakopomis). Biuro įranga, staklės, robotai, kur reikalingas didelis greitis ir tolygus darbinio kūno judėjimas, šiandien naudojami laipsniški varikliai. Rotoriaus greičiui valdyti elektroninis blokas kontroliuoja impulsų pasikartojimo greitį ir jų darbo ciklą. Žingsnis variklis yra sinchroninis nuolatinės srovės variklis be šepetėlių.

„Servos“ („Servomotors“)

Servo pavara (servo drive) yra aukštųjų technologijų nuolatinės srovės variklis. Skirtingai nuo laiptelių variklio, servovariklis taip pat turi rotoriaus padėties jutiklį, kurio pagalba įgyvendinamas neigiamo grįžtamojo ryšio mechanizmas.

Tokio tipo varikliai gali sukurti didelę apsisukimų skaičių ir galią, kaip ir nuolatinės srovės nuolatinės srovės varikliai, tačiau tiksliau reguliuoti darbinio kūno padėtį. CNC mašinoms servo pavara yra tik tai, ko jums reikia. Daugelyje šiuolaikinių pramoninių mašinų yra įrengti servo pavaros, integruotos į didelio tikslumo kompiuterio valdymo sistemą.

Linijiniai elektros varikliai

Vietoj rotoriaus, tiesiniame nuolatinės srovės variklyje yra strypas (lazdele) su magnetais, kurie linijiškai juda per statorių induktoriaus atžvilgiu. Šio tipo varikliai populiarėja kaip mechanizmai, kurių veikimo metu slenkama.

Tai patikimas ir ekonomiškas sprendimas, panaikinantis poreikį naudoti bet kokią mechaninę transmisiją. Į ritę siunčiami reikiamo poliškumo ir trukmės impulsai, suformuojant norimos konfigūracijos magnetinį lauką, kuris savo ruožtu veikia strypą, o dabartinė strypo padėtis stebima dėka Hall stacionarių jutiklių, įmontuotų statoriuje.

Sinchroniniai varikliai

Sakydami „sinchroninį variklį“, jie paprastai reiškia kintamos srovės variklį, kuriame rotoriaus sukimosi greitis (arba kampinis greitis) yra lygus statoriaus ertmės magnetinio srauto kampiniam greičiui. Dažniausiai mes kalbame apie variklius, kurių rotoriuose yra nuolatiniai magnetai arba sužadinimo apvija, sukuriantys stiprų vidinį magnetinį lauką, neleidžiantį slysti.

Todėl sinchroniniuose varikliuose rotoriaus greitis yra pastovus. Galingi ventiliatoriai, kranai, siurbliai - daugelyje programų, kur reikalinga didelė galia ir pastovus greitis, nepaisant apkrovos, naudojami sinchroniniai varikliai.

Indukciniai varikliai

Dažniausiai asinchroniniu varikliu vadinamas kintamos srovės variklis, kuriame rotoriaus sukimosi dažnis (arba kampinis greitis) skiriasi nuo statoriaus magnetinio srauto kampinio greičio. T. y., Tokiame variklyje yra „slydimas“. Kintamosios srovės indukciniai varikliai yra voverės (tipo "voverės narvas") rotorius arba sukamasis rotorius.

Galingesni asinchroniniai varikliai yra gaminami su faziniu rotoriu, magnetinio srauto dydį esant tokiam rotoriui reguliuoja reostatas, o sukimosi greitis yra reguliuojamas. Mažiau kritinėje (atsižvelgiant į rotoriaus greičio priklausomybę nuo apkrovos) įrangoje yra asinchroniniai varikliai su voverės narve.

Taip pat žiūrėkite mūsų svetainėje: Elektros generatorių tipai ir jų darbo principai