Tipos de motores elétricos e os princípios de seu trabalho

Imagine como seria o mundo moderno se todos os motores elétricos de repente desaparecessem dele. Suponha que os substituiríamos por motores térmicos. Mas os motores térmicos são volumosos, emitem vapor e gases de escape, enquanto os motores elétricos de potência comparável são compactos, cabem perfeitamente em máquinas, veículos elétricos e outros equipamentos, além de serem ecologicamente corretos, econômicos e confiáveis. É impossível imaginar o mundo moderno sem motores elétricos, facilitando bastante o trabalho das pessoas, enfim, tornando nossa vida mais confortável.

Graças aos motores elétricos, obtemos energia mecânica a partir da energia elétrica. E características de peso e tamanho, potência e número de rotações por minuto são de importância decisiva nesse processo, que por sua vez está associado às características de projeto dos motores e aos parâmetros de tensão de alimentação.

Pelo tipo de tensão de alimentação, os motores elétricos são: CA ou CC. Pelo método de controle: passo, linear, servo (servo). Os motores CA, por sua vez, são assíncronos e síncronos. Vamos examinar os tipos de motores elétricos, observar suas características e falar sobre os princípios de operação de cada um deles.

Motores DC

Para construir acionamentos elétricos com altas características dinâmicas, são utilizados motores CC. Eles são caracterizados por alta capacidade de sobrecarga e rotação uniforme. São motores de corrente contínua que são frequentemente usados ​​em veículos elétricos. Eles estão equipados com muitas máquinas-ferramentas, máquinas, unidades, incluindo eletrodomésticos.

A operação do motor CC clássico é baseada na rotação do quadro com corrente em um campo magnético externo: a corrente é fornecida ao quadro através do conjunto coletor de escovas e o campo magnético do estator é obtido a partir de ímãs permanentes ou da mesma corrente direta (campo magnético da bobina com corrente) . Como resultado, o quadro atual gira em um campo magnético. Em vez do quadro, uma bobina com uma corrente no circuito magnético - um rotor, pode atuar.

Motores de corrente alternada

Os motores CA são amplamente utilizados na vida cotidiana e na indústria, pois são considerados mais versáteis em comparação com os motores CC. Os motores CA têm um design simples, são mais confiáveis ​​do que os motores CC e são despretensiosos no manuseio.

Por exemplo, a maioria dos ventiladores domésticos e exaustores industriais são equipados com motores CA assíncronos. Eles estão equipados com guinchos, bombas, máquinas-ferramentas. A simplicidade dos motores CA de frequência industrial é a falta de um conjunto coletor de escovas e componentes eletrônicos complexos.

Motores de passo

Os motores de passo operam convertendo pulsos elétricos CC discretos em movimentos mecânicos (etapas). Equipamentos de escritório, máquinas-ferramentas, robôs, sempre que for necessária alta velocidade e uniformidade de movimento do corpo de trabalho, hoje são usados ​​motores passo a passo. Para controlar a velocidade de rotação do rotor, a unidade eletrônica controla a taxa de repetição do pulso e seu ciclo de trabalho. Um motor de passo é um motor CC sem escova síncrono.

Servos (Servomotores)

O servoconversor (servoconversor) é um motor CC de alta tecnologia. Ao contrário de um motor de passo, o servo motor também possui um sensor de posição do rotor no projeto, com a ajuda da qual um mecanismo de feedback negativo é implementado.

Motores desse tipo são capazes de desenvolver altas rotações e potência, como motores de passo DC, mas o ajuste da posição do corpo de trabalho é mais preciso. Para máquinas CNC, um servoconversor é exatamente o que você precisa. Muitas máquinas industriais modernas estão equipadas com servoconversores integrados a um sistema de controle de computador de alta precisão.

Motores elétricos lineares

Em vez de um rotor, um motor DC linear possui uma haste (haste) com ímãs que são movidos linearmente pelo estator em relação ao indutor. Motores desse tipo estão ganhando popularidade como unidades de mecanismos com movimentos alternados durante a operação.

Esta é uma solução confiável e econômica, eliminando a necessidade de usar qualquer tipo de transmissão mecânica. Pulsos da polaridade e duração requeridas são enviados para a bobina, formando um campo magnético da configuração desejada, que por sua vez atua na haste, e a posição atual da haste é monitorada graças aos sensores Hall incorporados no estator.

Motores síncronos

Dizendo "motor síncrono", eles tradicionalmente significam um motor de corrente alternada, no qual a velocidade de rotação (ou velocidade angular) do rotor é igual à velocidade angular do fluxo magnético na cavidade do estator. Na maioria das vezes, estamos falando de motores cujos rotores carregam ímãs permanentes ou um enrolamento de excitação, criando um forte campo magnético intrínseco que impede o escorregamento.

Em motores síncronos, a velocidade do rotor é, portanto, constante. Ventiladores, guindastes, bombas poderosos - em muitas aplicações em que são necessárias alta potência e velocidade constante, independentemente da carga, são utilizados motores síncronos.

Motores de indução

Na maioria das vezes, um motor assíncrono é chamado de motor de corrente alternada, no qual a frequência (ou velocidade angular) da rotação do rotor difere da velocidade angular do fluxo magnético do estator. Ou seja, em tal mecanismo, há um "escorregamento". Os motores CA assíncronos são fornecidos com um rotor de gaiola de esquilo (como "gaiola de esquilo") ou rotor rotativo.

Motores assíncronos mais potentes são fabricados com um rotor de fase, a magnitude do fluxo magnético nesse rotor é regulada por um reostato e a velocidade de rotação é ajustável. O equipamento menos crítico (para a dependência da velocidade do rotor na carga) é equipado com motores assíncronos com um rotor de gaiola de esquilo.

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