Электрический двигатель и принцип его функционирования

Электрический двигатель и принцип его функционирования

Представить себе современное человеческое общество и цивилизацию без электрических приборов и электричества невозможно. Одним из немногих устройств, благодаря которым функционируют электрические аппараты, является двигатель. При этом применяется он во множестве областей, начиная от производства и промышленности (дробилки, вентиляторы) и заканчивая бытовой сферой (дрели, стиральные машинки и т.д.).

В чем же заключается принцип работы электродвигателя? Предназначается он для передачи механической энергии, необходимой для осуществления технологических задач, рабочим механизмам. Энергия в самом двигателе появляется из электросети. То есть, другими словами, основная его цель – переработка энергии электрической в механическую, при этом ее количество, которое вырабатывается за одну единицу времени, является мощностью.

Исходя из характеристик, которыми обладает питающая сеть, различают два вида электродвигателей, а именно:

• Работающие на переменном токе;

• Работающие на постоянном токе.

В качестве примеров первого типа могут выступать асинхронные и синхронные двигатели. Подробнее про асинхронные двигатели читайте здесь. Самыми популярными агрегатами, которые работают на постоянном токе, можно считать моторы с возбуждением: независимым, последовательным и смешанным. Невзирая на большое разнообразие, принцип работы и внутреннее устройство электродвигателей любого предназначения основывается на взаимодействии ферромагнитного объекта (постоянного магнита) или магнитного поля и проводника.

Решающим аспектом в принципе работы мотора является крутящий момент. Достаточно наглядно принцип его действия прослеживается на рамке, состоящей из магнита, а также двух проводников. К ним ток подведен посредством контактных колец, закрепленных на оси рамки, которая вращается. Как гласит известное правило левой руки, на раму начнут действовать силы, которые будут создавать относительно оси крутящий момент. Соответственно, под воздействием данной силы, она начнет вращение по направлению против часовой стрелки.

Данный момент вращения относится к магнитной индукции прямо пропорционально, он зависит от угла между осью и линиями поля. Наша рама будет колебаться из-за момента, который постоянно меняет свое направление.

Чтобы ответить на вопрос от чего зависит срок службы электродвигателя, следует подробно рассмотреть его устройство. Преобразование энергии из механического вида в электрический, или наоборот неизбежно приводит к возникновению тепла. При этом часть этого тепла попадает в окружающую среду и рассеивается в ней, а остальная часть вызывает повышение температуры самого механизма.

Материалы, которые применяют для их производства (различные изоляционные материалы, медь, сталь, алюминий), могут обладать самыми разными свойствами, изменяющимися в зависимости от температуры. В сравнении с остальными материалами, изоляционные наименее стойки к нагреву. Именно поэтому от обмоток, которые используют для изоляции, зависит номинальная мощность и технико-экономические свойства всей конструкции.

 Итак, длительность службы электродвигателя напрямую зависит от температуры, при которой он работает, а также качества изоляционной обмотки. Как показывает практика, волокнистая хлопчатобумажная изоляция, которую погрузили в минеральное масло с температурой 90°С, будет работать надежно на протяжении около 20-ти лет. За эти годы материал постепенно износится, соответственно уменьшится его эластичность, механическая прочность, а также все остальные характеристики, которые обеспечивают полноценную работу.

Выбирая мотор, необходимо очень ответственно относиться к тому, чтобы он в полной мере соответствовал механическим требованиям, запрашиваемой мощности и режиму работы рабочей машины. К тому же, следует учитывать степень его нагревания. Правильно определенная мощность говорит о том, что температура нагрева приближается к предельно допустимой. Если же она будет определена завышено, то следствием будет недостаточное использование дорогих материалов, возрастание капитальных затрат, а также снижение энергетических показателей.

0
430
RSS
Нет комментариев. Ваш будет первым!
Загрузка...