Одним из основных потребителей электроэнергии в производстве являются электродвигатели. Электрический ток, подаваемый на такую машину, заставляет ее работать. Это явление преобразования электроэнергии во вращающиеся валы двигателя сделало производственный процесс в сотни раз более эффективным. Как устроены электродвигатели, станет ясно после изучения их конструкции.
Устройство и принцип действия электродвигателя постоянного тока
Машины, работающие за счет применения тока, не меняющего своей полярности, называются машинами постоянного тока. Они преобразуют электрическую энергию в механическую.
Принцип работы электродвигателя любой конструкции основан на законе электромагнитной индукции и явлении самоиндукции.
Принцип работы промышленного электродвигателя заключается в создании крутящего момента при подаче напряжения на обмотки якоря. Его также называют синхронным двигателем постоянного тока (DCM). Конструкция простейшей машины состоит из:
-
Статора с расположенными на нем постоянными магнитами;
-
Двухполюсного якоря с одной обмоткой;
-
Коллектора;
-
Щеточного узла, состоящего из двух щеток и двух пластин.
Статор, также известный как индуктор, имеет две пары главных полюсов. При необходимости на статоре устанавливаются дополнительные полюса. Это улучшает коммутационное действие на коллектор якоря.
Ротор или якорь должен иметь не менее трех зубцов, чтобы взрывозащищенные электродвигатели можно было запустить из любой точки. Это обеспечивает стабильное расположение одного из зубцов в зоне соединения.
Щеточно-коллекторный узел содержит все имеющиеся катушки якоря. Коллектор представляет собой кольцо изолированных ребер (пластин), расположенных вдоль оси ротора. Щетки скользят по ним и подают или принимают напряжение.
Все моторные приводы являются саморегулирующимися, поддерживая крутящий момент равным моменту сопротивления на валу. Это происходит автоматически, и скорость остается постоянной.
Синхронный принцип работы электродвигателя
Синхронные рабочие характеристики двигателей зависят от конкретного двигателя. Они бывают в виде:
-
с катушками возбуждения;
-
постоянные магнитами (ПМ);
-
реактивные;
-
гистерезисные;
-
шаговые.
Существуют гибридные модели: реактивная с ПМ и реактивно-гистерезисная.
Какие бы двигатели не рассматривались, условие одновременности основано на взаимодействии полюсов индуктора (статора) и МП якоря. Для информации. Если изменить конструкцию (поменять местами якорь и индуктор), то синхронный двигатель превращается в генератор.
Двигатель в промышленных насосах работает следующим образом: постоянный ток подается на обмотку возбуждения (от внешнего источника питания), а переменный ток подается на трехфазную обмотку якоря. Обмотка якоря создает вращающееся МП, которое взаимодействует с МП обмотки возбуждения. В результате возникает электромагнитный момент, который вращает ротор.