Vandag is dit onmoontlik om die menslike beskawing en hoëtegnologie-samelewing sonder elektrisiteit voor te stel. Een van die belangrikste toestelle wat die werking van elektriese toestelle verseker, is die enjin. Hierdie masjien het die wydste verspreiding gevind: van industrie (waaiers, brekers, kompressors) tot huishoudelike gebruik (wasmasjiene, bore, ens.). Maar wat is die beginsel van werking van 'n elektriese motor?
Bestemming
Die beginsel van werking van die elektriese motor en sy hoofdoelwitte is om die meganiese energie wat nodig is vir die uitvoering van tegnologiese prosesse na die werkende liggame oor te dra. Die enjin genereer dit self as gevolg van die elektrisiteit wat vanaf die netwerk verbruik word. In wese gesproke is die beginsel van werking van 'n elektriese motor om elektriese energie in meganiese energie om te skakel. Die hoeveelheid meganiese energie wat daardeur in een tydeenheid opgewek word, word krag genoem.
Uitsigteenjins
Afhangende van die eienskappe van die toevoernetwerk, kan twee hooftipes motors onderskei word: op gelykstroom en op wisselstroom. Die mees algemene GS-masjiene is motors met serie-, onafhanklike en gemengde opwekking. Voorbeelde van WS-motors is sinchrone en asinchrone masjiene. Ten spyte van die oënskynlike diversiteit, is die toestel en beginsel van werking van 'n elektriese motor vir enige doel gebaseer op die interaksie van 'n geleier met stroom en 'n magnetiese veld, of 'n permanente magneet (ferromagnetiese voorwerp) met 'n magneetveld.
Huidige lus - 'n prototipe van die enjin
Die hoofpunt in so 'n saak soos die werkingsbeginsel van 'n elektriese motor kan die voorkoms van wringkrag genoem word. Hierdie verskynsel kan oorweeg word deur die voorbeeld van 'n raam met 'n stroom te gebruik, wat uit twee geleiers en 'n magneet bestaan. Stroom word aan die geleiers verskaf deur kontakringe, wat op die as van die roterende raam vasgemaak is. In ooreenstemming met die bekende linkerhandreël, sal kragte op die raamwerk inwerk, wat 'n wringkrag om die as sal skep. Dit sal antikloksgewys roteer onder die werking van hierdie totale krag. Dit is bekend dat hierdie rotasiemoment direk eweredig is aan die magnetiese induksie (B), stroomsterkte (I), raamarea (S) en afhang van die hoek tussen die veldlyne en die as van laasgenoemde. Onder die aksie van 'n oomblik wat in sy rigting verander, sal die raam egter ossilleer. Wat kan gedoen word om 'n permanente te skepaanwysings? Daar is twee opsies hier:
- verander die rigting van die elektriese stroom in die raam en die posisie van die geleiers relatief tot die pole van die magneet;
- verander die rigting van die veld self, terwyl die raam in dieselfde rigting draai.
Die eerste opsie word vir GS-motors gebruik. En die tweede is die beginsel van die AC-motor.
Verandering van die rigting van die stroom relatief tot die magneet
Om die bewegingsrigting van gelaaide deeltjies in die geleier van die raam met stroom te verander, benodig jy 'n toestel wat hierdie rigting sal stel, afhangende van die ligging van die geleiers. Hierdie ontwerp word geïmplementeer deur die gebruik van skuifkontakte, wat dien om stroom aan die lus te verskaf. Wanneer een ring twee vervang, wanneer die raam 'n halwe draai draai, word die rigting van die stroom omgekeer, en die wringkrag behou dit. Dit is belangrik om daarop te let dat een ring saamgestel is uit twee helftes, wat van mekaar geïsoleer is.
DC-masjienontwerp
Die voorbeeld hierbo is die werkbeginsel van 'n GS-motor. Die regte masjien het natuurlik 'n meer komplekse ontwerp, waar dosyne rame gebruik word om die ankerwikkeling te vorm. Die geleiers van hierdie wikkeling word in spesiale groewe in 'n silindriese ferromagnetiese kern geplaas. Die punte van die windings is aan geïsoleerde ringe verbind wat 'n versamelaar vorm. Die wikkeling, kommutator en kern is 'n anker wat in laers op die liggaam van die motor self draai. Die magnetiese opwekkingsveld word geskep deur die pole van permanente magnete, wat in die behuising geleë is. Die wikkeling is aan die hoofstroom gekoppel, en dit kan óf onafhanklik van die ankerkring óf in serie aangeskakel word. In die eerste geval sal die elektriese motor onafhanklike opwekking hê, in die tweede - opeenvolgend. Daar is ook 'n gemengde opwekkingsontwerp wanneer twee tipes wikkelverbindings gelyktydig gebruik word.
Sinchroniese masjien
Die beginsel van werking van 'n sinchrone motor is om 'n roterende magnetiese veld te skep. Dan moet jy in hierdie veld die geleiers plaas wat vaartbelyn is met 'n konstante stroom in die rigting. Die beginsel van werking van 'n sinchrone motor, wat baie wydverspreid in die industrie geword het, is gebaseer op die bogenoemde voorbeeld met 'n lus met stroom. Die roterende veld wat deur die magneet geskep word, word gevorm met behulp van 'n stelsel van windings wat aan die hoofstroom gekoppel is. Drie-fase windings word gewoonlik gebruik, maar die werkingsbeginsel van 'n enkelfase AC-motor sal nie verskil van 'n drie-fase een nie, behalwe miskien in die aantal fases self, wat nie betekenisvol is wanneer ontwerpkenmerke oorweeg word nie. Die windings word in die statorgleuwe geplaas met 'n mate van verskuiwing rondom die omtrek. Dit word gedoen om 'n roterende magnetiese veld in die gevormde luggaping te skep.
Sinchronism
'n Baie belangrike punt is die sinchrone werking van die elektriese motorbogenoemde konstruksie. Wanneer die magnetiese veld met die stroom in die rotorwikkeling in wisselwerking tree, word die proses van motorrotasie self gevorm, wat sinchronies sal wees met betrekking tot die rotasie van die magnetiese veld wat op die stator gevorm word. Sinchronisme sal gehandhaaf word totdat die maksimum wringkrag bereik word, wat deur weerstand veroorsaak word. As die las toeneem, kan die masjien dalk nie gesinchroniseer word nie.
Induksiemotor
Die beginsel van werking van 'n asinchrone elektriese motor is die teenwoordigheid van 'n roterende magnetiese veld en geslote rame (kontoere) op die rotor - die roterende deel. Die magnetiese veld word op dieselfde manier gevorm as in 'n sinchrone motor - met behulp van windings wat in die groewe van die stator geleë is, wat aan 'n wisselspanningsnetwerk gekoppel is. Die rotorwikkelings bestaan uit 'n dosyn geslote lus-rame en het gewoonlik twee tipes uitvoering: fase en kortsluit. Die beginsel van werking van die AC-motor in beide weergawes is dieselfde, net die ontwerp verander. In die geval van 'n eekhoringhok-rotor (ook bekend as 'n eekhoringhok), word die wikkeling met gesmelte aluminium in die gleuwe gegooi. By die vervaardiging van die fasewikkeling word die punte van elke fase uitgebring deur gebruik te maak van glykontakringe, aangesien dit sal toelaat dat bykomende weerstande in die stroombaan ingesluit word, wat nodig is om die enjinspoed te beheer.
Traksiemasjien
Die werkingsbeginsel van die traksiemotor is soortgelyk aan dié van 'n GS-motor. Vanaf die toevoernetwerk word stroom aan 'n verhoogde transformator gelewer. Verderdriefase-wisselstroom word na spesiale traksiesubstasies oorgedra. Daar is 'n gelykrigter. Dit skakel AC na DC om. Volgens die skema word dit uitgevoer met een van sy polariteite na die kontakdrade, die tweede - direk na die relings. Daar moet onthou word dat baie trekmeganismes werk teen 'n frekwensie wat verskil van die gevestigde industriële (50 Hz). Daarom word 'n frekwensie-omskakelaar vir 'n elektriese motor gebruik, waarvan die werkingsbeginsel is om frekwensies om te skakel en hierdie eienskap te beheer.
By die verhoogde stroomafnemer word spanning voorsien aan die kamers waar die aansitreostate en kontaktors geleë is. Met die hulp van beheerders word die reostate gekoppel aan traksiemotors, wat op die asse van die bogies geleë is. Van hulle af vloei die stroom deur die bande na die relings, en keer dan terug na die traksie substasie, en voltooi sodoende die elektriese stroombaan.
