Сегодня трудно представить нашу жизнь без применения электродвигателей. Нехитрое, но крайне полезное устройство применяется буквально во всех сферах жизнедеятельности человека. Электродвигатели - крупнейшие потребители энергии во всем мире, которые приводят в движение насосы, вентиляторы, лифты, конвейеры, холодильники, пылесосы и даже ноутбуки.
Электродвигатель это почти то же самое, что и обычный двигатель, но только преобразующий электрическую энергию в механическую. Данное устройство является главной частью электропривода.
Основные детали электродвигателя
Общая конструкция каждого электродвигателя состоит из следующих деталей:
- Неподвижный корпус, куда устанавливается статор, ротор и другие не менее важные элементы.
- Статор - обязательная статичная часть двигателя. Конструктивно статор состоит из станины и сердечника вытянутой формы, зафиксированного винтами внутри. Станина представляет собой литой или сварной корпус из чугуна или алюминия.
- Ротор. Другое название ротора-якорь. Деталь располагается внутри статора с небольшим зазором. Во время вращения именно ротор передает механическую энергию на выходной вал.
- Коллектор – система медных пластин, входящая в контакт со щетками. С помощью них и коллектора электрический ток распределяется по катушкам обмотки ротора.
- Щетки - скользящие контакты. Соединяют с зажимами машины и внешней цепью.
Также в состав двигателя входят еще с десяток мелких деталей: подшипники, вентилятор,пусковые конденсаторы и т. д.
Принцип работы
Английский физик и химик Майкл Фарадей еще в 19-ом веке открыл электромагнитную индукцию, которая находится в основе современного промышленного производства электричества и применяется в других отраслевых областях. Он же и создал первый пробный прототип электродвигателя в 1821 году. На протяжении следующих лет ученый исследует принципы взаимодействия магнитного явления и электричества. В 1831 году Фарадей выводит основные законы явления и устанавливает правила зависимости индукционного тока от магнитных особенностей среды.
Таким образом, в основу работы каждого устройства положен принцип электромагнитной индукции. Это можно объяснить на простом примере. Представьте два статичных магнита, которые создают однородное магнитное поле. Расположим вертикально между ними металлическую рамку и пустим ток. Возникшее электромагнитное поле начнет контактировать с полюсами магнитов, и рамка перевернется в горизонтальное положение. Теперь заставим ее вращаться, закрепив ее на подобной рамке под прямым углом. Вращение буде продолжаться за счет регулярной смены полярности. Так, например, работают детские игрушки на батарейках.
В современном электромагнитном двигателе магниты заменяют катушки индуктивности. Они выглядят как намотанные витки проволоки.
Так же если у вас есть пальчиковая батарейка типа AA, магнитик и кусок проволоки, то вы можете собрать самый простейший электро двигатель, приклеив магнитик к "минусовой" стороне батарейки и согнув проволоку так что бы она касалось "плюса" сверху и магнита снизу, то данная проволока будет вращаться, более наглядно можно удивить на gif-анимации снизу.
Виды электродвигателей
Тип питания и конструктивные особенности определяют основные области применения электродвигателя. По типу питания устройства можно разделить на две категории:
1.Переменного тока, которые работают от электросети.
2. Постоянного тока, получающие питание от батареек.
По принципу работы механизмы делятся на синхронные и асинхронные. В синхронном двигателе присутствует щеточный механизм и обмотки на роторе. В асинхронном эти детали отсутствуют. Бывают однофазные, двухфазные, трехфазные, многофазные. Большинство электромоторов, применяющихся в промышленности -асинхронные с короткозамкнутыми роторами. Применяются в трехфазных и однофазных сетях переменного тока.
Послесловие
Надеямся что мы смогли максимально просто и наглядно объяснить как же работает электро двигатель и какие они бывают, но стоит отметить что это малая часть от данной темы, так как видов электро двигателей довольно много.
Ну а так же что данный электромагнитный механизм окружает нас по всюду, куда бы мы не обратили свой взгляд.
Если вам понравилась статья то поставьте палец вверх, и подписывайтесь на канал, это очень помогает делать для вас новые материалы. А так же пишите комментарии по данной теме или что бы вам хотелось узнать.
Автор: Диана
Редактор: Зиновьев С.А.
Теги: #Технологии #физика #двигатель #электродвигатель #будущее #это нас окружает #наука #электромагнетизм
