Электродвигатели

Нравится
Нравится

Электродвигатель – специализированное устройство, которое преобразует электрическую энергию в механическую, обеспечивая при этом перемещение или вращение основных подвижных элементов электромашин, гарантирующих им надлежащее функционирование. Сегодня ассортимент электрических двигателей как никогда широк и разнообразен. Они могут классифицироваться по возможности изменять направление, роду питающего тока, по мощности и многим другим признакам.

Электродвигатели

Основные классификации электродвигателей

В зависимости от конфигурации и типа конструкции электродвигатели подразделяют на три основных вида:

  • Асинхронные
  • Коллекторные
  • Синхронные

Различают типы электродвигателей по роду тока, от которого они способны питаться и вырабатывать механическую энергию:

  • Переменного тока
  • Постоянного тока
  • Универсальные модели (способны работать от переменного и постоянного тока)

В зависимости от того, может ли электродвигатель изменять направление вращения во время работы, их подразделяют на два типа:

  1. Реверсивные
  2. Нерегулируемые

Нерегулируемые модели не способны менять направления вращения, что делает их мало универсальными устройствами на сегодняшний день. Реверсивные модели способны изменять свое вращение с помочью специальной аппаратуры, благодаря чему сегодня широко применяются в технических конструкциях.

В зависимости от вольтажа подразделяют:

По мощности можно разделить электродвигатели на следующие категории:

  • До 0,5 кВт – микроэлектродвигатели весьма малой мощности
  • От 0,5 до 20 кВт – устройства малой мощности
  • От 20 до 250 кВт – устройства средней мощности
  • Свыше 250 кВт – устройства большой мощности

Наибольшее распространение получили электродвигатели первых двух категорий до 20 кВт. Приведенные границы являются условными и могут отличаться в различных источниках.

Также современные электродвигатели подразделяются по степени защиты людей от касания к токоведущим элементам и по степени защиты от влажных сред на семь и девять групп соответственно. Как правило, отношение к той или иной группе указывается с помощью маркировки, таблица соответствий прилагается в техническом паспорте к устройству.

Принцип работы электродвигателя

Независимо от классификации, устройство электродвигателя схоже у всех моделей. В основе работы лежит принцип, известный всем из школьного курса физики – электромагнитная индукция. Основными элементами любой модели являются ротор (подвижная часть, в машинах постоянного тока его роль исполняет якорь) и статор (неподвижная часть). При помощи постоянных магнитов либо тока из электрической сети возникают вращающиеся или неподвижные поля внутри данной системы.

Статор, как правило, внешний элемент электродвигателя, функции которого зависят от типа и назначения устройства:

  1. Статор, состоящий из обмоток, может генерировать подвижные магнитные поля (питается переменным током)
  2. Статор, состоящий из электрических или постоянных магнитов, может генерировать неподвижные поля

Взаимодействуя между собой, магнитные поля статора и ротора порождают в электродвигателе крутящий момент, приводящий в движение ротор. Таким образом электрическая энергия, подаваемая на обмотки, превращается в механическую и приводит различного рода вращающиеся механизмы в движение.

Универсальные электродвигатели

Универсальные электродвигатели получили широкое распространение за счет того, что способны работать как от постоянного, так и от переменного тока. Они устанавливаются в крупной бытовой технике, которая может питаться от электрической сети (переменный ток) или от выпрямителей и батарей (постоянный ток).

Электродвигатели постоянного тока

Как упоминалось ранее, в электродвигателях постоянного тока роль статора играют постоянные или электрические магниты. С помощью их сегодня в движение приводятся большинство моделей электроинструмента и бытовой техники. Для устройств, которые требуют большой рабочей мощности, один электродвигатель размещается в аккумуляторе, а последние, в свою очередь, составляются в единую рабочую систему.

Как правило, электродвигатели постоянного тока относятся к реверсивным моделям. Для смены направления движения ходовой части в них достаточно сменить полярность на питающих элементах.

Недостатком электродвигателя постоянного тока можно назвать его высокую стоимость и длительную продолжительность ремонта. В большинстве случаев его замена обходится на порядок дешевле.

Электродвигатель в применении

Электродвигатели переменного тока

Электродвигатели переменного тока можно разделить на асинхронные и синхронные.

Синхронные электродвигатели получили широкое распространение в крупногабаритных установках, таких как воздуховоды, поршневые компрессорные станции, гидравлические насосы и им подобные.

Асинхронные электродвигатели могут быть оснащены дополнительным преобразовательным устройством, которое напоминает по своей сути коллектор. Они также широко применяются в различных крупных промышленных механизмах.

Синхронные модели, как правило, используются в качестве генератора, в то время как асинхронные модели используются как двигатель. Наиболее широкое распространение получили асинхронные трехфазные модели.

Асинхронные трехфазные электродвигатели

У асинхронных трехфазных моделей можно выделить ряд преимуществ, среди которых низкая стоимость, универсальность, высокая степень надежности во время работы, простота конструкции. Их легко подключать по любой схеме (треугольник, звезда). Чтобы изменить направления вращения, достаточно поменять местами любые две фазы, не зависимо от схемы подключения к сети.

У асинхронных трехфазных электрических двигателей имеется один существенный недостаток: во время запуска сила тока в 4-7 раз может превышать номинальное значение. Так как большинство сетей не рассчитаны на столь высокое значение тока, могут возникать перепады напряжения во всей сети, что может отрицательно повлиять на соседние электрические приемники, нарушив их режим работы.

Советы по выбору электродвигателя

Выбирая электродвигатель, необходимо принять во внимание все его вышеизложенные характеристики, но основными критериями должны стать его мощность, которой должно быть достаточно, чтобы привести в движение необходимое оборудование и обеспечить ему надежную бесперебойную работу, и тип.

Выбирая подобное устройство, нужно также учесть рабочие условия, особенности окружающей среды, специфику механизма, который будет приводиться в движение, желаемую и необходимую надежность всей системы, длительность беспрерывной работы.

Как и любой другой механизм, защита электродвигателя должна соблюдаться согласно правилам и рекомендациям.

Эксплуатироваться электродвигатель должен только в тех условиях, которые описаны в техническом паспорте. Любые отклонения от нормы (температурный режим, уровень влажности) могут привезти к его быстрому выходу из строя. В этом случае необходимо поменять схему обмотки, снизить мощность нагрузки, изменить время работы и фазное напряжение.

Если в ходе его эксплуатации возникают какие-либо, вопросы, рекомендуется обратиться за помощью к профессиональному мастеру.