Klasyfikacja silnika

W zależności od celu, oczekiwanych trybów pracy i warunków, rodzaju zasilania itp. Wszystkie silniki elektryczne można sklasyfikować według kilku parametrów: na podstawie zasady uzyskiwania momentu roboczego, według metody działania, charakteru prądu zasilającego, metody kontroli fazy, przez rodzaj wzbudzenia itp. Rozważmy bardziej szczegółowo klasyfikację silników elektrycznych.

Występowanie momentu obrotowego

Moment obrotowy w silnikach elektrycznych można uzyskać na dwa sposoby: na zasadzie histerezy magnetycznej lub czysto magnetoelektrycznej. Silnik histerezy otrzymuje moment obrotowy przez histerezę podczas odwrócenia magnesowania wirnika magnetycznie stałego, natomiast silnik magnetoelektryczny moment obrotowy jest wynikiem interakcji wyraźnych biegunów magnetycznych wirnika i stojana.

Obecnie silniki magnetoelektryczne słusznie stanowią lwią część całkowitej liczby silników elektrycznych używanych w tak wielu dziedzinach. Są one podzielone ze względu na charakter prądu zasilania na:

• Silniki prądu stałego

• Silniki prądu przemiennego

• silniki uniwersalne.

W przeciwieństwie do silnika magnetoelektrycznego, magnetyzacja wirnika względem jego osi geometrycznych jest dozwolona w silniku histerezy, a ta szczególna cecha nie pozwala na rozszerzenie ogólnych zasad konwersji magnetoelektrycznej na tryb pracy synchronicznej silnika histerezy.

Obejrzyj - Urządzenie i zasada działania najprostszego silnika elektrycznego i Jak zrobić prosty silnik elektryczny w 10 minut

Klasyfikacja silnika

Silniki prądu stałego

W silniku zasilanym prądem stałym sam silnik jest odpowiedzialny za przełączanie faz. Oznacza to, że chociaż prąd elektryczny jest dostarczany do maszyny elektrycznej, to jednak z powodu działania wewnętrznych mechanizmów urządzenia, pole magnetyczne okazuje się być w stanie utrzymać moment obrotowy wirnika (tak jakby prąd przemienny działał w uzwojeniu stojana).

Urządzenie i działanie silnika prądu stałego: 1 - kotwica, 2 - wał, 3 - płyty kolektora, 4 - zespół szczotki, 5 - obwód magnetyczny twornika, 6 - obwód magnetyczny cewki indukcyjnej, 7 - uzwojenia pola, 8 - korpus cewki indukcyjnej, 9 - osłony boczne 10 - wentylator, 11 - stóp, 12 - łożysk.

Silnik prądu stałego składa się z części stałej zwanej cewką indukcyjną i części ruchomej zwanej kotwicą. W zależności od konstrukcji magnesy stałe mogą być umieszczone na cewce indukcyjnej na cewce, co upraszcza konstrukcję, ale nie pozwala na regulację strumienia magnetycznego silnika, co wpływa na jego prędkość.

Według metody tworzenia ruchomego pola magnetycznego silniki prądu stałego dzielą się na:

• zawór (bezszczotkowy)

• kolektor.

Silniki bezszczotkowe mają w swojej konstrukcji falowniki elektroniczne, które dokonują przełączania faz. Silniki kolektorów są tradycyjnie wyposażone jednostki zbierające szczotki, które zostały zaprojektowane tak, aby czysto mechanicznie synchronizować moc uzwojeń silnika z obrotem jego ruchomych części.

Wzbudzenie silników kolektora

Zgodnie z metodą wzbudzenia silniki kolektorów są następujących typów: z niezależnym wzbudzeniem od magnesów trwałych lub elektromagnesów lub z samowzbudzeniem. Silniki wzbudzające z magnesami trwałymi zawierają magnesy na wirniku.Silniki samowzbudne mają specjalne uzwojenie kotwowe na wirniku, które można łączyć równolegle, sekwencyjnie lub mieszać ze specjalnym uzwojeniem wzbudzającym.

Falowanie silnika

Silnik prądu pulsacyjnego jest podobny do silnika prądu stałego. Różnica polega na obecności wyłożonych wkładek na rdzeniu, a także dodatkowych wyłożonych słupów. Ponadto silnik prądu tętnienia ma uzwojenie kompensacyjne. Takie silniki są stosowane w lokomotywach elektrycznych, gdzie zwykle są napędzane rektyfikowany prąd przemienny.

Silnik prądu przemiennego

Silniki prądu przemiennego, jak sama nazwa wskazuje, zasilane są prądem przemiennym. Są synchroniczne i asynchroniczne.

W przypadku synchronicznych silników prądu przemiennego pole magnetyczne stojana porusza się z tą samą prędkością kątową co wirnik, podczas gdy silniki asynchroniczne zawsze mają pewne opóźnienie (charakteryzujące się wartością poślizgu s) - pole magnetyczne stojana w ruchu wydaje się wyprzedzać wirnik, który z kolei zawsze jest stara się go dogonić.

Silniki synchroniczne dużej mocy (o mocy setek kilowatów) mają uzwojenie pola na wirniku. Wirniki słabszych silników synchronicznych są wyposażone w magnesy trwałe, które tworzą bieguny. Silniki histerezy są również w zasadzie synchroniczne.

Silniki krokowe - Jest to specjalna kategoria silników synchronicznych z bardzo precyzyjną kontrolą prędkości obrotowej, aż do dyskretnego liczenia kroków.

Synchroniczne silniki strumieniowe Valve są zasilane przez falownik.Zobacz ten temat:Nowoczesne synchroniczne silniki odrzutowe

Asynchroniczne silniki prądu przemiennego wyróżniają się tym, że ich kątowa prędkość obrotowa wirnika jest zawsze mniejsza niż kątowa prędkość obrotowa pola magnetycznego stojana. Silniki indukcyjne są jednofazowy (z uzwojeniem rozruchowym), dwufazowy (dotyczy to również silnika kondensatora), trójfazowy i wielofazowy.

Trójfazowy silnik indukcyjny klatkowy

Asynchroniczny silnik elektryczny składa się zarówno z części nieruchomej (stojana), jak i części ruchomej (wirnika), które są utrzymywane przez łożyska 1 i 11 zamontowane w bocznych pokrywach 3 i 9. Wirnik składa się z wału 2, na którym zamocowany jest obwód magnetyczny 5 z uzwojeniem. Stojan silnika składa się z obudowy 7, do której przymocowany jest obwód magnetyczny 6. W rowkach obwodu magnetycznego 8 umieszczone jest uzwojenie trójfazowe. Pokrywa 4 skrzynki zaciskowej i osłona 12 wirnika są również przymocowane do obudowy.

Wirnik fazowy ma uzwojenie trójfazowe, wykonane według rodzaju uzwojenia stojana. Niektóre końce cewek są połączone z punktem zerowym („gwiazdą”), a inne z pierścieniami ślizgowymi. Szczotki nakłada się na pierścienie, zapewniając ślizgowy kontakt z uzwojeniem wirnika. Dzięki tej konstrukcji możliwe jest podłączenie reostatu rozruchowego lub regulacyjnego do uzwojenia wirnika, co umożliwia zmianę rezystancji elektrycznej w obwodzie wirnika.

Zobacz także - Różnice między silnikami indukcyjnymi i silnikami prądu stałego, Różnice między silnikami klatkowymi a silnikami indukcyjnymi z fazą fazową

Silnik asynchroniczny z przetwornicą częstotliwości do płynnego sterowania prędkością obrotową wału w wyniku zmian częstotliwości i napięcia zasilania:

Uniwersalne silniki szczotkowe

Uniwersalny silnik kolektora może działać co najmniej z prądu stałego, a nawet z prądu przemiennego (50 Hz). Ma szeregowe wzbudzenie, jest używany w domowych urządzeniach elektrycznychgdzie wymagana jest prędkość obrotowa wyższa niż maksymalna dla konwencjonalnych silników prądu przemiennego 3000 obr / min. Z reguły moc takich silników nie przekracza 200 watów. Spełnia się kontrola tyrystora uniwersalna prędkość obrotowa silnika.

Ulepszoną wersją silnika uniwersalnego jest silnik synchroniczny z czujnikiem położenia wirnika, w którym rolę kolektora pełni falownik elektroniczny.

Inne przydatne artykuły na ten temat:

Rodzaje silników elektrycznych i zasady ich działania

Charakterystyka silników indukcyjnych

Jak określić prędkość obrotową silnika elektrycznego

Jak sprawdzić silnik elektryczny

Jak zdemontować silnik indukcyjny

Rodzaje i układ obrotów prędkości silnika kolektora

Sterowanie silnikiem i serwomechanizmem za pomocą Arduino