Типы электродвигателей

Каков принцип работы двигателя? Двигатель — это устройство, преобразующее электрическую энергию в механическую. Он использует возбужденную катушку, то есть обмотку статора, для создания вращающегося магнитного поля и воздействия на ротор для формирования вращательного момента магнитно-электродвижущей силы. Двигатель — это вращающаяся машина, преобразующая электрическую энергию в механическую энергию. Он в основном включает в себя обмотку электромагнита или распределенную обмотку статора для создания магнитного поля и вращающийся якорь или ротор. Ток проходит по проводу и вращается магнитным полем. Некоторые типы этих машин могут использоваться в качестве двигателей или генераторов.

Двигатель — это устройство, преобразующее электрическую энергию в механическую. Он создан с использованием явления, при котором возбужденная катушка вращается под действием силы в магнитном поле. Он распределяется между различными пользователями. Двигатель делится на двигатели постоянного тока и двигатели переменного тока в зависимости от используемого источника питания. Большинство двигателей в энергосистеме — это двигатели переменного тока, которые могут быть синхронными двигателями или асинхронными двигателями (скорость магнитного поля статора двигателя не сохраняет ту же скорость, что и скорость вращения ротора). Двигатель в основном состоит из статора и ротора. Направление силового движения возбужденного провода в магнитном поле связано с направлением тока и направлением линий магнитного потока (направление магнитного поля). Принцип работы двигателя заключается в том, что магнитное поле действует на силу тока, заставляя двигатель вращаться.

Типы двигателей

1. Классификация по рабочему питанию: В зависимости от различных рабочих источников питания двигатели можно разделить на двигатели постоянного тока и двигатели переменного тока. Среди них двигатели переменного тока также делятся на однофазные двигатели и трехфазные двигатели.

2. Классификация по конструкции и принципу работы: Двигатели можно разделить на двигатели постоянного тока, асинхронные двигатели и синхронные двигатели в зависимости от конструкции и принципа работы.

Синхронные двигатели также можно разделить на синхронные двигатели с постоянными магнитами, реактивные синхронные двигатели и гистерезисные синхронные двигатели.

Асинхронные двигатели можно разделить на индукционные двигатели и двигатели переменного тока с коллектором. Индукционные двигатели далее делятся на трехфазные асинхронные двигатели, однофазные асинхронные двигатели и асинхронные двигатели с экранированными полюсами. Коллекторные двигатели переменного тока далее делятся на однофазные последовательные двигатели, двигатели переменного/постоянного тока двойного назначения и двигатели отталкивания.

Двигатели постоянного тока можно разделить на бесщеточные двигатели постоянного тока и щеточные двигатели постоянного тока в зависимости от их конструкции и принципа работы. Щеточные двигатели постоянного тока можно разделить на двигатели постоянного тока с постоянными магнитами и электромагнитные двигатели постоянного тока. Электромагнитные двигатели постоянного тока далее делятся на двигатели постоянного тока с последовательным возбуждением, двигатели постоянного тока с параллельным возбуждением, двигатели постоянного тока с раздельным возбуждением и двигатели постоянного тока со смешанным возбуждением. Двигатели постоянного тока с постоянными магнитами далее делятся на двигатели постоянного тока с редкоземельными постоянными магнитами, двигатели постоянного тока с ферритовыми постоянными магнитами и двигатели постоянного тока с алюминиево-никелево-кобальтовыми постоянными магнитами.

3. Классификация по режиму пуска и работы: В зависимости от режима пуска и работы двигатели можно разделить на однофазные асинхронные двигатели с конденсаторным пуском, однофазные асинхронные двигатели с конденсаторным приводом, однофазные асинхронные двигатели с конденсаторным пуском и работой и однофазные асинхронные двигатели с расщепленной фазой.

4. Классификация по назначению: Двигатели можно разделить на приводные и управляющие в зависимости от их назначения.

Приводные двигатели далее делятся на двигатели для электроинструментов (включая сверлильные, полировальные, шлифовальные, долбёжные, режущие, зенковочные и другие инструменты), двигатели для бытовой техники (включая стиральные машины, электровентиляторы, холодильники, кондиционеры, магнитофоны, видеомагнитофоны, ДВД-плееры, пылесосы, фотоаппараты, фены, электробритвы и т. д.) и двигатели для другого общего мелкого механического оборудования (включая различные мелкие станки, малые машины, медицинское оборудование, электронные приборы и т. д.). Управляющие двигатели далее делятся на шаговые двигатели и серводвигатели и т. д.

5. Классификация по конструкции ротора: Двигатели можно разделить на асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором (в старом стандарте называемые асинхронными двигателями с короткозамкнутым ротором) и асинхронные двигатели с фазным ротором (в старом стандарте называемые асинхронными двигателями с фазным ротором) в зависимости от конструкции ротора.

6. Классификация по рабочей скорости: Электродвигатели можно разделить на высокоскоростные двигатели, тихоходные двигатели, двигатели постоянной скорости и двигатели с регулируемой скоростью в зависимости от их рабочей скорости.

а) Низкоскоростные двигатели можно разделить на редукторные двигатели, электромагнитные редукторные двигатели, моментные двигатели и синхронные двигатели с зубчатыми полюсами.

б. Помимо деления на шаговые двигатели с постоянной скоростью, бесступенчатые двигатели с постоянной скоростью, шаговые двигатели с переменной скоростью и бесступенчатые двигатели с переменной скоростью, двигатели с регулируемой скоростью также можно разделить на электромагнитные двигатели с регулируемой скоростью, двигатели постоянного тока с регулируемой скоростью, двигатели с ШИМ-регулятором переменной скорости и вентильные реактивные двигатели с регулируемой скоростью.

Серводвигатели

Микродвигатель, используемый в качестве привода в автоматическом устройстве управления. Также известен как исполнительный двигатель. Его функция заключается в преобразовании электрических сигналов в угловое смещение или угловую скорость вращающегося вала.

Серводвигатели делятся на две категории: переменного и постоянного тока. Принцип работы серводвигателя переменного тока такой же, как и у асинхронного двигателя переменного тока. На статоре расположены две обмотки возбуждения Вф и обмотки управления WcoWf со смещением фазового пространства на электрический угол 90°, подключенные к постоянному напряжению переменного тока. Цель управления работой двигателя достигается с помощью переменного напряжения или изменения фазы, приложенного к Туалет. Серводвигатели переменного тока обладают характеристиками стабильной работы, хорошей управляемостью, быстрым откликом, высокой чувствительностью и строгими показателями нелинейности механических характеристик и регулировочных характеристик (требуется, чтобы они были менее 10% - 15% и менее 15% - 25% соответственно). Принцип работы серводвигателей постоянного тока такой же, как и у обычных двигателей постоянного тока.

Скорость двигателя n равна n = E / K1j = (Уа-ИаРа) / K1j, где E - противоэлектродвижущая сила якоря; K - константа; j - поток на полюс; Уа, Я - напряжение и ток якоря; Ра - сопротивление якоря. Изменение Уа или изменение φ может управлять скоростью серводвигателя постоянного тока, но обычно используется метод управления напряжением якоря. В серводвигателях постоянного тока с постоянными магнитами обмотка возбуждения заменена постоянными магнитами, а поток φ постоянен.

Серводвигатели постоянного тока имеют хорошие характеристики линейной регулировки и быстрое время отклика.

Серводвигатели обычно делятся на серводвигатели постоянного тока и серводвигатели переменного тока. Преимущества серводвигателей постоянного тока:

Преимущества: точный контроль скорости, очень жесткие характеристики крутящего момента и скорости, простой принцип действия, простота использования, ценовое преимущество;

Недостатки: щеточная коммутация, ограничение скорости, дополнительное сопротивление, частицы износа (для чистых помещений).

Для серводвигателей переменного тока

Преимущества: хорошие характеристики регулирования скорости, плавное регулирование достигается во всем диапазоне скоростей, практически отсутствуют колебания; высокий КПД, более 90%, отсутствие нагрева; высокоскоростное регулирование; высокоточное регулирование положения (в зависимости от типа энкодера); постоянный крутящий момент в номинальной рабочей области; низкий уровень шума; отсутствие износа щеток, не требует технического обслуживания; отсутствие частиц износа, отсутствие искр, подходит для чистых помещений, низкая инерция во взрывоопасных средах;

Недостатки: более сложное управление, параметры привода необходимо настраивать на месте, настройка параметров ПИД-регулятора, требуется больше проводов

Применение серводвигателей постоянного тока

Характеристики серводвигателей постоянного тока жестче, чем у серводвигателей переменного тока. Обычно используются в системах с немного большей мощностью, например, для управления положением в системах слежения.

Применение серводвигателей переменного тока

Выходная мощность серводвигателей переменного тока обычно составляет 0,1–100 Вт, а частота питания делится на 50 Гц, 400 Гц и т. д. Они широко используются, например, в различных системах автоматического управления, автоматической регистрации и других системах.