Электродвигатель - если простыми словами, это устройство, которое преобразует электрическую энергию в механическую. На сегодняшний день существует 3 типа:
- Двигатель постоянного тока;
- Индукционный двигатель;
- Синхронный двигатель;
Все эти двигатели работают по более или менее одинаковому принципу. Функционирование рассматриваемого оборудования в основном зависит от взаимодействия магнитного поля с током. Для лучшего понимания темы, предлагаю обсудить основной принцип работы электродвигателя более конкретно, поскольку, как известно, именно в деталях кроется дьявол.
Работа двигателя постоянного тока
Принцип работы двигателя постоянного тока в основном зависит от правила Флеминга левой руки. В базовом двигателе постоянного тока якорь расположен между магнитными полюсами. Если обмотка якоря питается от внешнего источника постоянного тока, ток начинает течь через провода якоря. Поскольку проводники проводят ток внутри магнитного поля, они будут испытывать силу, которая стремится вращать якорь. Предположим, что проводники якоря под N полюсами полевого магнита несут ток вниз (крестики), а проводники под S полюсами - ток вверх (точки). Применяя правило левой руки Флеминга, можно определить направление силы F, испытываемой проводником под N-полюсами, и силу, испытываемую проводниками под S-полюсами. Обнаружено, что в любой момент силы, испытываемые проводниками, находятся в таком направлении, что они имеют тенденцию вращать якорь.
Опять же, благодаря этому вращению проводники под N-полюсами попадают под S-полюс, а проводники под S-полюсами попадают под N-полюс. В то время как проводники идут от N-полюсов к S-полюсу и S-полюсов к N-полюсу, направление тока через них изменяется с помощью коммутатора.
Из-за этого изменения тока все проводники проходят под N-полюсами, переносят ток в направлении вниз, а все проводники проходят под S-полюсами, переносят ток в направлении вверх. Следовательно, каждый проводник находится под воздействием силы N-полюса в одном и том же направлении, и то же самое верно для проводников, попадающих под S-полюса. Это явление помогает развивать постоянный и однонаправленный крутящий момент.
Работа асинхронного двигателя
Работа электродвигателя в случае асинхронного двигателя немного отличается от электродвигателя постоянного тока. В однофазном асинхронном двигателе, когда на обмотку статора подается однофазное питание, создается пульсирующее магнитное поле, а в трехфазном асинхронном двигателе, когда на трехфазную обмотку статора подается трехфазное питание, создается вращающееся магнитное поле. Ротор асинхронного двигателя может быть с намоткой или с короткозамкнутым ротором. Каким бы ни был тип ротора, проводники на нем замыкаются на конце, образуя замкнутый контур. Из-за вращающегося магнитного поля поток проходит через воздушный зазор между ротором и статором, проникает через поверхность ротора и таким образом обрезает проводник ротора.
Следовательно, согласно закону электромагнитной индукции Фарадея, в проводниках с закрытым ротором циркулирует индуцированный ток. Величина индуцированного тока пропорциональна скорости изменения магнитного потока во времени. Опять же, эта скорость изменения магнитного потока пропорциональна относительной скорости между ротором и вращающимся магнитным полем. Согласно закону Ленца, ротор будет пытаться уменьшить все причины возникновения тока в нем. Следовательно, ротор вращается и пытается достичь скорости вращающегося магнитного поля, чтобы уменьшить относительную скорость между ротором и вращающимся магнитным полем.
Работа синхронного двигателя
В синхронном двигателе, когда на стационарную трехфазную обмотку статора подается сбалансированное трехфазное питание, создается вращающееся магнитное поле, которое вращается с синхронной скоростью. Теперь, если электромагнит находится внутри этого вращающегося магнитного поля, он магнитно блокируется вращающимся магнитным полем, а первый вращается вместе с вращающимся магнитным полем с той же скоростью, что и синхронная скорость.
Источник: 20kv.ru
