Soorten elektromotoren en de principes van hun werk

Stel je voor hoe de moderne wereld eruit zou zien als alle elektrische motoren er plotseling uit zouden verdwijnen. Stel dat we ze zouden vervangen door warmtemotoren. Maar warmtemotoren zijn omvangrijk, stoten stoom en uitlaatgassen uit, terwijl elektrische motoren van vergelijkbaar vermogen compact zijn, perfect passen op machines, elektrische voertuigen en andere apparatuur, terwijl ze milieuvriendelijk, economisch en betrouwbaar zijn. Het is onmogelijk om de moderne wereld voor te stellen zonder elektromotoren, wat het werk van mensen aanzienlijk vergemakkelijkt, kortom, ons leven comfortabeler maakt.

Dankzij elektrische motoren halen we mechanische energie uit elektrische energie. En kenmerken van gewicht en grootte, vermogen en het aantal omwentelingen per minuut zijn van doorslaggevend belang in dit proces, die op hun beurt worden geassocieerd met zowel de ontwerpkenmerken van de motoren als de parameters van de voedingsspanning.

Door het type voedingsspanning zijn elektromotoren: AC of DC. Door de besturingsmethode: stap, lineair, servo (servo). AC-motoren zijn op hun beurt asynchroon en synchroon. Laten we eens kijken naar de soorten elektromotoren, hun kenmerken noteren en de werkingsprincipes van elk van hen bespreken.

DC motoren

Om elektrische aandrijvingen met hoge dynamische eigenschappen te bouwen, worden DC-motoren gebruikt. Ze worden gekenmerkt door een hoge overbelastbaarheid en uniforme rotatie. Het zijn gelijkstroommotoren die vaak worden gebruikt in elektrische voertuigen. Ze zijn uitgerust met veel werktuigmachines, machines, eenheden, inclusief huishoudelijke apparaten.

De werking van de klassieke DC-motor is gebaseerd op de rotatie van het frame met stroom in een extern magnetisch veld: stroom wordt aan het frame geleverd via de borstel-collectorconstructie, en het magnetische magneetveld wordt verkregen uit permanente magneten of uit dezelfde gelijkstroom (magnetisch veld van de spoel met stroom) . Als gevolg hiervan roteert het huidige frame in een magnetisch veld. In plaats van het frame kan een spoel met een stroom op het magnetische circuit - een rotor - werken.

AC motoren

AC-motoren worden veel gebruikt in het dagelijks leven en in de industrie, omdat ze als universeler worden beschouwd in vergelijking met DC-motoren. AC-motoren hebben een eenvoudig ontwerp, zijn betrouwbaarder dan DC-motoren en zijn pretentieloos in gebruik.

De meeste thuisventilatoren en industriële kappen zijn bijvoorbeeld uitgerust met asynchrone AC-motoren. Ze zijn uitgerust met lieren, pompen, gereedschapsmachines. De eenvoud van industriële frequentie-wisselstroommotoren is het ontbreken van een borstelcollector en complexe elektronica.

Stappenmotoren

Stappenmotoren werken door afzonderlijke DC elektrische pulsen om te zetten in mechanische bewegingen (stappen). Kantoorapparatuur, werktuigmachines, robots - waar hoge snelheid en uniformiteit van de beweging van het werkende lichaam vereist zijn, worden vandaag stapsgewijze elektrische motoren gebruikt. Om de rotatiesnelheid van de rotor te regelen, regelt de elektronische eenheid de pulsherhalingssnelheid en hun werkcyclus. Een stappenmotor is een synchrone borstelloze DC-motor.

Servo's (servomotoren)

Servoaandrijving (servoaandrijving) is een hightech DC-motor. In tegenstelling tot een stappenmotor heeft de servomotor ook een rotorpositiesensor in het ontwerp, met behulp waarvan een negatief feedbackmechanisme is geïmplementeerd.

Dit soort motoren zijn in staat hoge omwentelingen en vermogen te ontwikkelen, zoals stappenmotoren, maar de aanpassing van de positie van het werklichaam is nauwkeuriger. Voor CNC-machines is een servoaandrijving precies wat u nodig hebt. Veel moderne industriële machines zijn uitgerust met servoaandrijvingen die zijn geïntegreerd in een uiterst nauwkeurig computerbesturingssysteem.

Lineaire elektromotoren

In plaats van een rotor heeft een lineaire DC-motor een staaf (staaf) met magneten die lineair door de stator wordt verplaatst ten opzichte van de inductor. Dit soort motoren wint aan populariteit als aandrijvingen van mechanismen met heen en weer gaande bewegingen tijdens de werking.

Dit is een betrouwbare en economische oplossing, waardoor geen enkele mechanische overbrenging nodig is. Pulsen met de vereiste polariteit en duur worden naar de spoel gestuurd, waardoor een magnetisch veld van de gewenste configuratie wordt gevormd, dat op zijn beurt op de staaf inwerkt, en de huidige positie van de staaf wordt bewaakt dankzij Hall-sensoren die in de stator zijn ingebouwd.

Synchrone motoren

Met 'synchrone motor' bedoelen ze traditioneel een wisselstroommotor, waarbij de rotatiesnelheid (of hoeksnelheid) van de rotor gelijk is aan de hoeksnelheid van de magnetische flux in de statorholte. Meestal hebben we het over motoren waarvan de rotors permanente magneten dragen of een opwinding opwinden, waardoor een sterk intrinsiek magnetisch veld ontstaat dat uitglijden voorkomt.

Bij synchrone motoren is de rotorsnelheid daarom constant. Krachtige ventilatoren, kranen, pompen, - in veel toepassingen waar een hoog vermogen en een constante snelheid vereist zijn, ongeacht de belasting, worden synchrone motoren gebruikt.

Inductiemotoren

Meestal wordt een asynchrone motor een wisselstroommotor genoemd, waarbij de frequentie (of hoeksnelheid) van de rotatie van de rotor verschilt van de hoeksnelheid van de magnetische flux van de stator. Dat wil zeggen, in zo'n motor zit een "slip". AC-inductiemotoren zijn een eekhoornkooi (type "eekhoornkooi") rotor of roterende rotor.

Krachtiger asynchrone motoren worden gemaakt met een faserotor, de grootte van de magnetische flux op een dergelijke rotor wordt geregeld door een reostaat en de rotatiesnelheid is instelbaar. Minder kritisch (afhankelijk van de rotorsnelheid van de belasting) apparatuur is uitgerust met asynchrone motoren met een eekhoornkooi rotor.

Zie ook op onze website: Soorten elektrische generatoren en de principes van hun werk