Технічний електродвигун: устрій і робота

Технічний електродвигун являє собою електротехнічний пристрій, в якому енергія (електрична) трансформується в енергію механічного характеру. Робота електричних двигунів заснована на принципі електромагнітної індукції. Основними складовими елементами пристрою електричного двигуна є статор і ротор (у двигуна постійного струму він називається якорем). При протіканні електричного струму по котушок в електричній машині з’являються нерухомі і / або обертаються електромагнітні поля, які і відштовхуються один від одного.

Пристрій статора звичайного електродвигуна являє собою нерухому зовнішню частину пристрою. Функціональність статора залежать від конкретного типу електричного двигуна: він може, як генерувати нерухоме електромагнітне поле і мати в собі постійні магніти та / або електромагніти, так і породжувати обертається електромагнітне поле і містити в собі обмотки, по яких тече змінний струм. Ротора являє собою рухливу частину, розташовану всередині статора.

Технічний електродвигун може містити в своєму пристрої:

1) звичайні постійні магніти;
2) мідні обмотки на сталевому сердечнику;
3) обмотку короткозамкнутую.

Унаслідок взаємодії електромагнітних полів статора і ротора в технічному електродвигуні створюється обертовий момент, який рухає ротор електродвигуна. Таким чином, відбувається перетворення електричної енергії, яка подається на мідні обмотки електричної машини, в енергію механічного обертання.

У технічних електродвигунів є одна відмінна риса, а саме властивість оборотності: будь-який електрогенератор може працювати за принципом електродвигуна і навпаки. У будь-якому електромашинному перетворювачі і трансформаторі електричної енергії вектор трансформації енергії легко можна поміняти на протилежне. Але слід пам’ятати, що кожна вращающая електрична машина спочатку розраховується тільки для свого режиму роботи (електрогенератор, електродвигун).

Цим же чином будь-яка з обмоток електричного трансформатора може бути як приймачем електроенергії (що живиться обмотка), так і джерелом електроенергії (вторинна обмотка). В результаті є можливість краще використовувати технічний електродвигун для певних умов роботи, тим самим оптимально застосовувати матеріали, тобто досягти більшої потужності при мінімальній вазі електродвигуна.

Робота електродвигуна, а точніше сам процес трансформації енергії в електричному двигуні тісно пов’язаний з її незворотними втратами, що виникають із-за перемагничивания сердечників (феррімагнітних), протікання струму по провідниках, у яких є свій опір, механічним тертям в підшипниках т.д. Це сприяє втраті потужності, яка споживається технічним електродвигуном. Споживана потужність завжди більше потужності, яка віддається пристроєм.

І навіть, незважаючи на це явище технічні електродвигуни (в своїй роботі) в порівнянні з тепловими двигунами і іншими різновидами машин, вважаються досить хорошими перетворювачами електричної енергії з вельми високим ККД. Для прикладу, в найбільш потужних технічних електродвигунах ККД становить близько 98-99,5%, а в електричних двигунах потужністю 10 Ватт ККД має значення 20-40%.

Слід врахувати, що зі збільшенням навантаження технічного електродвигуна (електричної машини) підвищуються втрати електроенергії, збільшується рівень температурного нагрівання пристрою. Внаслідок цього явища максимальна можлива потужність навантаження електричної машини визначається відповідно до допустимо можливої ​​величиною її нагрівання, а також від самої міцності (механічної) окремих її елементів, умов струмознімання на контактах (ковзають) і т.д.

Посилання на основну публікацію