Електродвигуни постійного та змінного струму

Електродвигун постійного струму

Електричні двигуни постійного струму, як і електричні машини, є оборотними, тобто вони без будь-яких конструктивних змін можуть працювати як генератори і двигуни.

Електричний двигун

Електрична машина (рис.1) складається з двох основних частин: нерухомої – статора і рухомої – якоря.

Статор – це станина (6), на внутрішній поверхні якої закріплені сердечники головних полюсів (4) з полюсами котушки (5) і додаткові полюси. До боків станини болтами прикріплені підшипникові щити (7, 11), в яких вставлені підшипники вала якоря.

Якір складається з вала (10), сердечника (3), обмотки (9) і колектора (1). Сердечник якоря набирають з окремих листів електротехнічної сталі, ізольованих один від одного для зменшення втрат від вихрових струмів. Обмотку якоря, виготовлену з ізольованого мідного дроту, утворюють секції, які з'єднують між собою послідовно, причому кожну секцію двома кінцями припаюють до пластин колектора.

Колектор служить для перетворення змінного струму в постійний і для електричного з'єднання обертаючої обмотки якоря із зовнішньою мережею за допомогою нерухомих щіток (2). Колектор виготовляють із мідних пластин, які ізолюють одна від одної і від втулки маканітовою ізоляцією. Вал якоря виготовляють із високосортної сталі. На ньому закріплюють сердечник якоря з обмоткою, колектор, опорні підшипники, вентилятор, шків або з'єднувальну муфту. Рисунок 1 - Електродвигун постійного струму: 1 - колектор; 2 - щітки; 3 - сердечник якоря; 4 - сердечник головного полюса; 5 - полюсна котушка; 6 - станина; 7, 11 - підшипникові щити; 8 - вентилятор; 9 - обмотка якоря; 10 - вал якоря.

Робота електричних двигунів постійного струму основана на принципі взаємодії струмів, протікаючи по провідниках якоря, з нерухомим магнітним потоком, створеним обмоткою збудження полюсів. За допомогою шківа або муфти електродвигун постійного струму з'єднують з робочою машиною.

Електродвигун змінного струму

Електродвигун змінного струму (двигуни і генератори) – прийнято поділяти на дві великі групи – машини синхронні і асинхронні. До групи асинхронних відносять машини змінного струму, в яких частота обертання рухомої частини (ротора) завжди різна і не може бути однаковою за характером основних фізичних процесів, що проходять у машині.

Група синхронних машин об'єднує машини змінного струму, частота обертання ротора яких завжди рівна синхронній частоті обертання магнітного поля. За числом фаз розрізняють трифазні і однофазні машини змінного струму.

Із всіх електричних машин найбільшого поширення і в промисловості, і в сільському господарстві одержав асинхронний двигун трифазного струму з короткозамкненим ротором. Основними частинами асинхронного електродвигуна є нерухомий статор і рухомий ротор. Будову такого двигуна зображено на рис. 2. Рисунок 2 - Асинхронний трифазовий електродвигун з короткозамкненим ротором: а) - загальний вигляд: 1 - вал; 2 - шариковий підшипник; 3 - підшипниковий щит; 4 - ротор; 5 - обмотка статора; 6 - сердечник статора; 7 - станина (корпус); 8 - вантажний гвинт (рим-болт); 9 - лопаті вентилятора ротора; 10 - клемна коробка; 11 - лапа з отворами для кріплення болтами; б) - принципова електрична схема підключення електродвигуна до електромережі: А, В, С - фази; 1К₁, 1К₂ - кнопкова станція управління; М - електродвигун.

Обмотки статора мають три початки і три кінці, які виведені в клемну коробку і з'єднуються "зірочкою" або "трикутником", що відповідає напрузі 380 або 220 В. Під час проходження струму через обмотки статора в ньому виникає обертове магнітне поле, в результаті чого обертається ротор електродвигуна з частотою на 3...5% менше частоти обертання магнітного поля (звідси назва двигуна "асинхронний", тобто неодночастотний).

На валу двигуна створюється момент, який використовують для обертання робочої машини. Основними параметрами електродвигуна є номінальні (паспортні): потужність, напруга, сила струму, частота обертання ротора, ККД, коефіцієнт міцності (cos φ), габарити і маса двигуна.

Головні з цих параметрів вказують на паспортній табличці, закріпленій на корпусі двигуна. За ступенем захисту обмоток електрообладнання від навколишнього середовища електродвигуни бувають: відкриті, захищені, водо-, бризко-, крапельно-, порохозахищені і герметичні (закриті). За способом монтажу двигуни, які використовують у м'ясній і молочній промисловості, ділять на наступні форми (типи) виконання:

• горизонтальні зі станиною на лапах внизу (привід аміачних компресорів, транспортерів);
• горизонтальні із станиною без лап і з фланцем на підшипниковому щиті (сепаратори);
• горизонтальні зі станиною на лапах і фланцем на щитку (ротаційні насоси).

Спосіб кріплення двигуна залежить від типу передачі: клинопасове, ланцюгове, муфтове з'єднання тощо. Створити блог для новачків