Introduktion
Elektriska motorer ansvarar för att konvertera elektrisk energi till mekanisk energi. Det är en viktig enhet inom den elektroniska och mekaniska industrin eftersom den spelar en viktig roll för att konstruera många elektroniska apparater, verktyg och maskiner. Den här artikeln kommer att vara en nybörjarguide till världen av elmotorer eftersom den kommer att undersöka de olika typerna av elmotorer, applikationer och mycket mer.
Vad är elmotorer?
Elektriska motorer är enheter som omvandlar elektrisk energi till mekanisk energi, vanligtvis med hjälp av den elektromagnetiska principen. De flesta elektriska motorer arbetar genom interaktionen mellan motorns magnetfält och elektriska strömmar lindas runt en tråd för att generera kraft i form av vridmoment som levereras på motoraxeln.
Elektriska motorer kan drivas av likströmförsörjning (DC) som likriktare eller batterier eller av växlande strömförsörjning (AC) som elektriska generatorer, kraftnät eller inverterare. Elektriska motorer kan klassificeras baserat på deras strömförsörjningstyp, konstruktion, tillämpning och typ av rörelseutgång.
De viktigaste komponenterna i elmotorer
Elmotorn har olika delar, men de viktigaste komponenterna är:
- Elektriska motorlager: Rotorn snurrar på sin axel tack vare stöd från lager från motorhuset. Rotorn snurrar på sin axel tack vare stöd från lager från motorhuset.
- Elektrisk motorrotor: Rotorn är en komponent i motorn som rör sig och genererar mekanisk energi. Det har i princip ledare som bär ström, och statormagnetfältet tillämpar en kraft för att rotera axeln.
Men andra rotorer har permanenta magneter, och statorn har ledarna. Permanenta magneter ger hög effektivitet över ett större effektområde och arbetshastighet.
Luftgapet mellan rotorn och statorn gör att den kan snurra. Gapens andedräkt har en viktig effekt på motorns elektriska egenskaper. Det görs vanligtvis att vara så litet som möjligt, som ett stort gap kan resultera i svag prestanda. Elektriska motorer fungerar med en låg effektfaktor främst på grund av deras design.
- Elektrisk motorstator:Statorn omsluter rotorn och innehåller fältmagneterna. Dessa magneter kan vara antingen elektromagneter, som består av sårtrådar på en järnferromagnetisk kärna eller permanentmagneter. De genererar ett magnetfält som reser genom rotorlindningen och utövar kraft på den. Statorns järnkärna består av flera tunna metallark med isolering, kallad lamineringar. Lamineringar minskar energiförlusten, vilket inträffar om en solid kärna används.
- Elektrisk motorarmatur: Armaturen är gjord av sårtråd på en ferromagnetisk kärna. När en elektrisk ström flyter genom en tråd skapar den ett magnetfält som utövar en Lorentz -kraft på tråden, vilket får rotorn att rotera och leverera mekanisk utgång. Trådspolar är lindade runt en laminerad järnkärna för att skapa magnetiska poler när de levereras med ström.
- Elmotorkommutator: En kommutator är en roterande switch som regelbundet vänder strömflödet i rotorlindningen när axeln snurrar, vilket levererar växelström eller likström till rotorn. Den består av en cylinder gjord av flera metallkontaktsektioner på ankaret. Elektriska kontakter kända som borstar används för att överföra elektrisk ström till rotorn. Dessa borstar är gjorda av ett mjukt ledarmaterial, såsom kol, som pressas på kommutatorn. När rotorn snurrar skapar borstarna glidkontakter med varje på varandra följande avsnitt av kommutatorn och levererar ström till rotorn. Dessutom är rotortrådlindningarna anslutna till kommutatorsektionerna.
Typer av elmotorer
Det finns flera typer av elektriska motorer, och de skiljer sig alla efter hur ledarna och fältet är ordnade och även genom kontrollen som kan utövas över mekaniska utgångar, vridmoment, hastighet och position. Några av de viktigaste typerna av elmotorer diskuteras nedan.
- Likströmsmotorer
En likströmsmotor är alla roterande maskiner som omvandlar elektrisk energi från likström (DC) till mekanisk energi. DC -motorer användes vanligtvis eftersom de kan drivas av likström belysningssystem.DC Motorhastighet kan styras över ett brett intervall av antingen en variabel spänningsförsörjning eller förändra strömstyrkan i dess fältlindning.
Små DC -motorer används i apparater som verktyg och leksaker, medan stora används för framdrivning av hissar och lyftanordningar, elfordon och enheter för rullande fabriker för stål.
- AC Motors
En växelströmsmotor är en elmotor som arbetar med växlande ström. Den har en yttre stator med spolar som skapar ett magnetfält. En inre rotor är fäst vid axeln för att skapa ett andra snurrande magnetfält.
Det finns två primära typer av AC -motorer: synkrona och induktionsmotorer. Induktionen eller asynkronmotorn förlitar sig enbart på en liten skillnad i hastigheten mellan hastigheten på rotoraxeln och statorn som snurrar magnetfältet som kallas slip, vilket resulterar i rotorström i AC -lindningen av rotorn.
- 12v motorer
En 12V DC -motor är överkomlig och liten men tillräckligt kraftfull för att användas i många applikationer. 12V DC -motorer är vanligtvis borstlösa och kan fungera utan att använda borstar för att flytta den elektriska strömmen. En unik egenskap hos en 12V DC -motor är dess driftspänning.
- Stegmotorer
En stegmotor, även kallad en stegmotor, är en elektromekanisk anordning som omvandlar elektriska pulser till exakta mekaniska rörelser. En borstlös DC -motor delar upp en fullständig revolution i flera motsvarande steg. Det kännetecknas av att konvertera en serie ingångspulser kvadratvågor till exakt definierade steg i axelens rotationsläge.
En stegmotor består av tandade elektromagneter som omger en central rotor, som är ett växelformat järnstycke. En mikrokontroller eller en extern drivarkrets driver elektromagneterna.
- Industridor
Industriella elektriska motorer omvandlar elektrisk energi till mekanisk kraft och producerar roterande eller linjär kraft. Även om DC -strömmar driver vissa industriella motorer, drivs de ofta genom att växla strömförsörjning (AC) som elnät eller generatorer.
Komponenterna i en industriell motor inkluderar rotor, stator, spole, luftgap och kommutator. Andra typer av motorer du behöver veta är enfasmotorer, servomotorer, 3-fasmotorer, 2 hk elektriska motorer, 1 hk elektriska motorer och borstlösa motorer.
Applikationer av elmotorer
Elektriska motorer används huvudsakligen i olika applikationer som fläktar och maskinverktyg, pumpar, växelströmmar, elverktyg, flyttare, kompressorer, turbiner, rullande fabriker, fartyg och pappersbruk.
Elmotorn är viktig i olika applikationer som högspänning AC -uppvärmning, kylning och ventileringsutrustning, motorfordon och hushållsapparater.
Standardiserade motorer ger lämplig mekanisk energi för industriellt bruk. Ansökningar inkluderar maskinverktyg, elverktyg, industriella fläktar, blåsare och pumpar, hushållsapparater, fordon och skivdrivrutiner.
Små motorer används ofta i elektriska klockor, medan regenerativ bromsning ofta används i dragmotorer. Elektriska motorer används för regenerativ bromsning i dragmotorer i omvänd riktning som generatorer som återvinner kraft som annars kan gå förlorade på grund av friktion och värme.