Электродвигатель является специальной машиной, которая электрическую энергию преобразует в механическую. Учитывая род тока электроустановки, в которой работает электрическая машина, используются основные типы электродвигателей — постоянного и переменного тока.
Электромоторы переменного тока подразделяются на синхронные и асинхронные. Асинхронные, в свою очередь, делятся на общепромышленные, взрывозащищенные и крановые.
Электромашины переменного тока бывают однофазными и трехфазными. На современном этапе довольно широкое применение находят трехфазные синхронные и асинхронные электромоторы.
Сегодня асинхронные электромоторы являются наиболее востребованными электрическими двигателями. Такую широкую популярность асинхронные устройства получили из-за своей простоты конструкции и довольно высокой эксплуатационной надежности. довольно часто применяют в бытовой технике и на промышленных предприятиях.
В тех случаях, когда в приводах не нужны большие пусковые моменты, применяютэлектродвигатель с короткозамкнутым ротором. А когда не требуется плавной регулировки скорости и мощность электродвигателя большая, используется асинхронный электродвигатель с фазным ротором. Электромоторы асинхронные с фазным ротором используются в тех случаях, когда нужно снизить пусковой ток и увеличить пусковой момент.
Асинхронные однофазные агрегаты применяются в сети переменного тока 220 вольт. Такие электромоторы нашли широкое применение в бытовых стиральных машинах, бетономешалках, строительном электроинструменте, кухонных многофункциональных комбайнах, в деревообрабатывающих и сверлильных станках и другом бытовом оборудовании.
Асинхронные электрические двигатели также применяются для приводов различных крановых установок промышленного назначения, всевозможных грузовых лебедок и прочих устройств, которые применяются в производстве. Электромоторы переменного тока имеют огромное значение для многих отраслей промышленности. Асинхронные агрегаты могут быть с преобразовательным устройством в виде коллектора (коллекторные электродвигатели) или не иметь его (бесколлекторные электромоторы).
Коллекторные и бесколлекторные электродвигатели переменного тока применяются в различных промышленных и бытовых электроустройствах (холодильниках, пылесосах, мясорубках, электрическом инструменте, вентиляторах, соковыжималках) и в медицинской технике. Они рассчитаны на работу как от сети постоянного тока, так и от сети переменного тока. Для коллекторных электродвигателей характерен большой пусковой момент и относительно малые размеры.
Бесколлекторные электромоторы имеют малый уровень электромагнитных излучений и низкий уровень шума. Для них характерен высокий ресурс эксплуатации. В большинстве случаев бесколлекторные электродвигатели эксплуатируются в местах со взрывоопасной средой, например в нефтегазовой промышленности.
Довольно широкое распространение среди электромоторов переменного тока получили асинхронные электромоторы с трехфазной симметричной обмоткой на сердечнике статора, которые запитываются от сети переменного тока
Примечательно, что асинхронные электродвигатели, как правило, используются как двигатели, а синхронные электромоторы чаще всего используются как генераторы.
Являются двухобмоточными электрическими машинами, в которых одна из обмоток подсоединена к электрической сети с определенной постоянной частотой вращения, при этом вторая регулярно возбуждается постоянным током с частотой вращения ротора, которая не зависит от нагрузки. Такие машины применяются в качестве электродвигателей в крупных установках, таких как приводы поршневых компрессоров и воздухопроводов и, как правило, используются в качестве генераторов.
Скорость вращения синхронных моторов находится в постоянном соотношении к определенной частоте электрической сети.
Рольганговые электромоторы применяются для приводов, которые эксплуатируются в условиях высоких температур различного металлургического производства. Взрывозащищенные электромоторы предназначены для привода разных механизмов в газовой, химической, нефтеперерабатывающей промышленности, где могут появляться различные взрывоопасные соединения газов и паров с воздухом. Различные крановые электромоторы в основном предназначены для всевозможных крановых механизмов всех типов. Они могут быть применены для привода других механизмов, которые работают в кратковременных режимах эксплуатации.
Общепромышленные электромоторы широко используются в деревообрабатывающей промышленности, станкостроении, всевозможных системах промышленной вентиляции, различных транспортерах, подъемниках, всевозможном насосном оборудовании.
Электродвигатель – это стандартный электрический механизм. Его основной задачей является преобразование электрической энергии в кинетическую, которая дает возможность функционировать разным приборам, в том числе в промышленных масштабах. В этом процессе происходит выделение некого количества тепла. Составляющими частями устройства есть неподвижная часть, или стартер, и подвижная – ротор.Внешний вид электродвигателей
Что собой являет?
Идентично любому подобному механизму электродвигатель осуществляет работу по принципу электромагнитной индукции. Если проще: в стартере укладывают электрическую цепь, по ней проходит, при условии создания напряжения, ток. В этом случае правильней будет его назвать током пробуждения. А «будит» магнитное поле, что в прямом смысле приводит в движение подвижную его часть. А значит, происходят индуктивные процессы с током ротора в магнитном поле стартера. Как результат – превращение электроэнергии в кинетическую вращательную, именно она применяется для привода в движение разнообразных механизмов.
Виды
Имеются такие виды электродвигателей, которые могут применяться в промышленности:
Двигатели переменного тока – бывают асинхронными и синхронными.
Двигатель постоянного тока.
Конструкция двигателя переменного тока
Есть также разделение относительно вида защиты от воздействия внешних факторов:
Защищенные – такие механизмы имеют разнообразные защитные элементы, например, сетки, козырьки. Они способны не пропустить к вращающимся частям электродвигателя посторонние предметы. Но в этом случае вполне вероятно воздействие пыли, влаги, газов.
Закрытые – это герметично закрытие механизмы, такой эффект достигается за счет применения уплотнителей. В них нет отверстий для охлаждения.
Взрывонепроницаемые – у них имеется специальный кожух, он способен поставить препятствие перед внутренним взрывом, не дает распространиться пламени снаружи.
Конструкция двигателя постоянного тока
Применение в промышленности
Электрические двигатели широко используются в промышленности, особенно как электропривод для самых разнообразных машин промназначения. Самый наглядный пример – это строительство. Преимущественно в таких целях применяют механизмы с напряжением 220 и 380 В. Сегодня часто можно встретить использование встроенных двигателей, их монтируют прямо в корпус машины.
Электродвигатели используют как основную составляющую часть электропривода самых разнообразных станков, к примеру, вентиляторы в больших промышленных цехах. Особая потребность в таких механизмах у народного хозяйства. Применяют электродвигатели в сварочных цехах, они помогают осуществить полный цикл всего за один оборот кулачка.
Использование электродвигателей :
- Общепромышленные;
- Взрывозащищенные;
- Крановые;
- Высоковольтные;
- Электродвигатели с постоянным током;
- Электродвигатели с переменным током.
Где и как применяют
Двигатели, работающие от трехфазного тока, имеют техническое направление в использовании. Номинальное напряжение для них.
- 660/380B.
- 380/220B.
- 220/127B.
Двигатели бытового применения имеют однофазное питание, напряжение в 200B. В редких случаях используют двигатель с параметром в 380/220B, работающий от трех фаз.
Электродвигатель в быту техническим языком называют асинхронным короткозамкнутым.
Промышленное применение
Почти в любом секторе промышленности используют электрический двигатель. Чаще всего, те кто решил купить электродвигатель , используют его в качестве электропривода к различным машинам промпроизводства.
В строительстве не обойтись без механизма с напряжением в 220B и 380B. Даже современные бытовые строительные устройства имеют встроенный двигатель.
Как электропривод в станке, а также в качестве вытяжного вентилятора в цехе.
В метро без электродвигателей не обойтись. Каждый пассажир доставляется в желаемое место посредством именно этого устройства.
Обновленные современные модели имеют меньший вес и размер, набирая до десяти тысяч оборотов в минуту за пару секунд. Их мощность выросла до 200 Киловатт.
Крановый электродвигатель является самым востребованным устройством в промышленности.
Горнодобывающая, металлургическая, энергетическая и строительная промышленность используют виды крановых двигателей с односторонним или двухсторонним исполнением.
Применение в быту
Без данных видов электроники уже нет комфорта. Каждый из них работает за счет электричества и электромотора.
Асинхронный электродвигатель для приборов имеют несложную конструкцию, достаточно надежен в процессе эксплуатации. Ручной инструмент, бытовые приборы, центрифуги и лифты – все это работает за счет такого аппарата.
Данный двигатель характеризован ограниченным диапазоном в частоте вращения, а также заниженным коэффициентом по мощности на низких оборотах. В итоге, область применения асинхронного двигателя расширяется с каждым днем.
Использование и эксплуатация для данного двигателя возможно почти во всех климатических зонах.
Какие бывают электрические двигатели и где они применяются?
Электрические двигатели бывают постоянного и переменного тока (рис. 2). Наиболее распространены электрические двигатели переменного тока. Они просты по устройству, неприхотливы в эксплуатации. Основной недостаток - практически не регулируемая частота вращения.
Электрические двигатели переменного тока изготавливают одно- и многофазными. Основные элементы таких двигателей - статор (неподвижная часть) и ротор (вращающаяся часть). Выпускаются электродвигатели с коротко замкнутыми обмотками ротора (типа беличьей клетки) и обмотками, выведенными на коллектор (систему контактных колец) и замыкающимися через регулируемые резисторы. Такие роторы называют фазными, а электродвигатели - электродвигателями с фазным ротором.
Электрические двигатели переменного тока применяют для привода рабочих машин различного назначения (насосы, деревообрабатывающие станки, дробилки и т. д.), не требующих регулирования частоты вращения. Выпускаются на мощности от 0, 2 до 200 и более киловатт.
Электродвигатели постоянного тока состоят из подвижной части (якоря) и неподвижной части (статора). Они выпускаются с параллельным, последовательным и смешанным соединением обмоток якоря и статора. Достоинством двигателей постоянного тока является способность регулировать частоту вращения, но они требуют значительных усилий при эксплуатации.
Универсальные коллекторные двигатели при-
Рис. 2. Электрические двигатели: а - постоянного тока; б - синхронные; в ~ асинхронные с фазным ротором; г - асинхронные трехфазные с коротко замкнутым ротором серии 4А. 1 - вал, 2 ~ шпонка, 3 -подшипник, 4 - статор, 5 - обмотка статора, 6 - ротор (якорь); 7 - вентилятор; 8 - коробка выводов; 9 - лапа, 10 - коллектор; 11 - щетки; l1, l2 - продольное и поперечное расстояния в лапах; l3 - длина выступающего конца вала; l4. - размер выступающей крышки; h - высота оси вращения; d1, d2 - диаметры вала и отверстий в лапах.
меняются в промышленных и бытовых электроустановках (электрифицированный инструмент, вентиляторы, холодильники, соковыжималки, мясорубки, пылесосы и др.). Они рассчитаны для работы как от сети постоянного тока (110 и 220 В), так и от сети переменного тока частотой 50 Гц (127 и 220 В). Эти двигатели имеют большой пусковой момент и сравнительно малые размеры.
По своему устройству универсальные коллекторные двигатели принципиально не отличаются от двухполюсных двигателей постоянного тока с последовательным возбуждением.
В универсальных коллекторных двигателях не только якорь набирается из листовой электротехнической стали, но и неподвижная часть магнитопровода (полюса и ярмо).
Обмотка возбуждения этих двигателей включается с обеих сторон якоря. Такое включение (симметрирование) обмотки позволяет уменьшить радиопомехи, создаваемые двигателем.
Для получения примерно одинаковых частот вращения при номинальной нагрузке как на постоянном, так и на переменном токе обмотку возбуждения выполняют с ответвлениями: при работе двигателя от сети постоянного тока обмотку возбуждения используют полностью, а при работе от сети переменного тока - лишь частично.
Вращающий момент создается за счет взаимодействия тока в обмотке якоря (ротора) с магнитным потоком возбуждения.
Эти двигатели выпускаются на сравнительно небольшие мощности - от 5 до 600 Вт (для электроинструмента - до 800 Вт) и частоты вращения - 2770 - 8000 об/мин. Пусковые токи таких двигателей невелики, поэтому их в сеть включают непосредственно без пусковьк сопротивлений. Универсальные коллекторные двигатели имеют минимум четыре вывода: два для подключения к сети переменного тока и два для подключения к сети постоянного тока. КПД универсального двигателя на переменном токе ниже, чем на постоянном. Это вызвано повышенными магнитными и электрическими потерями. Величина тока, потребляемого универсальным двигателем при работе на переменном токе, больше, чем при работе этого же двигателя на постоянном токе, так как переменный ток помимо активной составляющей имеет еще и реактивную составляющую.
Частоту вращения таких двигателей регулируют, изменяя подводимое от сети напряжение, например, автотрансформатором, а у двигателей небольшой мощности - реостатом.
Однофазный коллекторный двигатель нельзя пускать в ход при малой нагрузке, потому что он может пойти «вразнос».
Отечественная промышленность выпускает универсальные коллекторные двигатели серий УЛ, МУН, УМТ, ДТА-4, УВ, М-1Д, ЭП, УД, Д2-03, ЭПП-1 и др.