Позвоните нам

8 800 302-30-37

+7 (499) 340-62-62

Шоссе Энтузиастов
ул. Электродная 4Б

info@minifermer.ru

Часы работы

10:00 - 19:00

Пн-Пт [на карте]

Двигатели. типы двигателей

Практически любая наша деятельность — это движение.  Что-то крутится, вертится, поднимается, опускается, едет, летит, косит, сеет, режет, пилит, измельчает, уплотняет, качает и так далее и тому подобное.

Современный человек в своей ежедневной деятельности постоянно использует различные двигатели. Не рассматривая сейчас экзотических передвижений, таких как реактивный полет ракеты и атомный ход подводной лодки (хотя этот ход больше похож на паровой двигатель) попробуем классифицировать самые простые и распространенные двигатели.

  1. Поршневые двигатели внутреннего сгорания. Они преобразуют энергию накопленную в жидком (иногда в газообразном) топливе в механическую энергию. Чаще всего во вращение вала. Чаще всего эти двигатели поршневые. А топливом для них может быть бензин (для карбюраторных и инжекторных моторов с системой зажигания) или дизельное топливо для дизельных двигателей (с топливным насосом высокого давления ТНВД). Не останавливаясь сейчас на тонкостях работы этих двигателей, можно сказать, что общее для них это автономность. Пока в баке, или в канистре есть топливо — двигатель работает и делает то, что Вам нужно. В дополнение можно добавить, что двигатель внутреннего сгорания в качестве топлива может потреблять не только продукты переработки нефти, но и топливо растительного происхождения. Например спирт и растительное масло. А при определенных доработках он, может работать и «на дровах». Для этого строится специальный газогенератор, в котором из древесины производится газ, который в свою очередь приводит в движения поршни двигателя. Хотя это уже экзотика. Впрочем, в годы Великой Отечественной войны много грузовиков были переделаны для езды «на чурках».
  2. Электродвигатели. Электродвигатели не менее распространены в нашем хозяйстве, чем поршневые электродвигатели внутреннего сгорания. Их действие основывается на взаимодействии магнитных полей. Известно, что магниты могут притягиваться друг к другу или отталкиваться. Это зависит от того, разными или одноименными полюсами мы их сближаем. Так же известно, что катушка изолированного провода намотанная на металлический сердечник делает этот сердечник магнитным (электромагнитом) при прохождении через нее электрического тока. Причем, полюса этого электромагнита изменяются в зависимости от направления тока в обмотке. Именно на этом взаимодействии и построены электродвигатели.  Электродвигатель — это очень удобно. Нажал кнопку, и он начал работать. Но за это удобство надо платить тем, что рядом должна быть электрическая розетка или был бы заряжен  аккумулятор. К сожалению, удельная емкость  аккумулятора значительно ниже, чем удельная емкость  жидкого топлива (бензина или солярки), весящего столько, сколько и аккумулятор. Поэтому аккумуляторный инструмент годится в основном для небольших, оперативных работ.

 

  •  
 
   

  • Самый простой электродвигатель — вибрационный. Он редко попадает в классификацию моторов, хотя выполняет все необходимые функции. Он преобразует импульсы электроэнергии в возвратно-поступательные движения. Тысячи погружных насосов в наших дачных прудах и колодцах работают именно по этому принципу. Переменный ток из розетки 50 раз в секунду перемагничивает электромагнит (1, 2). А он в свою очередь, посредством якоря (4) заставляет двигаться (вибрировать возвратно-поступательным движением) поршень (4), упругий резиновый элемент , качающий воду. И эти капельки, выталкиваемые с частотой 50 капелек в секунду, складываются в приличный ручеёк, дающий нам комфорт и чистоту.
  •  
 
   

  • Второй вид электродвигателя — коллекторный. Этот двигатель бывает двух типов — с обмоткой возбуждения и с постоянными магнитами. Коллекторный двигатель применяется в множестве ручных дрелей, рубанков, лобзиков, пил. В электроинструментах как правило применяется электродвигатель с обмоткой возбуждения. В этих двигателях нет постоянных магнитов. На обмотку возбуждения постоянно подается напряжение, определяющего направление вращения, а на обмотках якоря синхронно с вращением меняется направление тока относительно обмотки возбуждения. За это отвечает коллекторно-щеточный (коллектор) узел электродвигателя. Этот узел является автоматическим коммутатором для коллекторного электродвигателя. Простым изменением напряжения, подаваемого на электродвигатель, можно регулировать скорость и направление вращения. При небольших габаритах двигатель позволяет реализовать серьезный вращающий момент. Элемент ненадежности, который создает износ щеток со временем, компенсируется простейшей операцией по их замене. Равноправная разновидность коллекторного электродвигателя — коллекторный двигатель с постоянными магнитами.  Современные редкоземельные магниты имеют весьма высокие магнитные свойства и при взаимодействии с магнитными полями ротора могут создавать серьезный крутящий момент. Опять же, в малых габаритах электродвигателя.
  •  
 
   

  • Нельзя не упомянуть о современной разновидности электродвигателей с постоянными магнитами. Это моментные электродвигатели. Конструктивно они весьма просты и понятны. Ротор представляет собой цилиндр, по периметру которого закреплены мощные постоянные магниты. На статоре установлены катушки электромагнитов. Каждому постоянному магниту соответствует электромагнит. Подавая на катушки электромагнитов определенную многофазную последовательность импульсов можно добиться непрерывного вращения ротора. Каждый постоянный магнит в любой момент времени будет притягиваться к очередному по кругу электромагниту. Такая очевидная схема требует четкого определения текущего угла положения ротора. В настоящее время силовые электронные схемы управления, переключающие катушки электромагнитов, могут достаточно просто решить эту задачу. А текущее положение ротора может быть с высокой точностью определено с угловым датчиком-энкодером или датчиком на эффекте Холла.  Очень интересно с практической точки зрения и то, что ротор со статором можно поменять местами (катушки на внутреннем кольце, а магниты на внешнем). А в результате получается мотор-колесо с дыркой вместо оси.
  •  
 
   

  • Но наиболее доступным продолжает оставаться асинхронный двигатель переменного тока. В нем все совсем просто (но надо отдать должное огромной сложности физических процессов взаимодействия магнитных полей). Статор с фазными обмотками, ротор с короткозамкнутой (иногда цельно литой) обмоткой и пары подшипников. Асинхронные электродвигатели выпускаются с разными характеристиками. Они бывают одно -, двух — и трехфазными. Но у этих двигателей есть общий недостаток — огромный пусковой ток. Для компенсации этого эффекта в практике широко используют разные пусковые устройства, ограничивающие силу тока в момент пуска двигателя. Например контакторы, переключающие схему подключения обмоток электродвигателя со схемы «звезда» на схему «треугольник». Построение этой схемы требует определенной квалификации электрика, специализирующегося на приводных системах. Поэтому,  рекомендуем Вам воспользоваться услугами местного специалиста-электрика, четко поставив ему задачу, или обратиться к нам, в ООО «Минифермер»
  1. Вопрос о редукторах. Нужны ли эти ревущие звери. Не всегда для механических перемещений требуются высокие обороты электродвигателя. Для изменения соотношения число оборотов/крутящий момент применяются различные редукторы. Иногда эти редукторы входят в состав электродвигателя. Видимо, это одно из оптимальных решений. Этот очевидный пункт может быть и не нужно было выносить отдельно, но современные двигатели с постоянными магнитами могут обеспечивать максимальный момент на минимальных, даже нулевых оборотах. И для принятия решения по схеме реализации привода это необходимо учитывать. Вполне возможно, что небольшие расходы на схему управления сегодня, будут в разы ниже, чем расходы на построение редуктора.

motor_3_0

Комментарии:

Напишите ваш вопрос или комментарий