У вас есть конкретный запрос, и вы хотели бы получить от нас консультацию? Отправьте нам сообщение со своими вопросами.
Как привести и поддерживать движение объектов без использования мышечной силы? В то время как в паровой машине механическая энергия генерируется с помощью горячего водяного пара, а точнее — давления пара, электродвигатель использует в качестве источника электрическую энергию. Поэтому его также называют электромеханическим преобразователем.
Противоположностью электродвигателя является генератор, имеющий аналогичную конструкцию. Он преобразует механическую энергию движения в электрическую мощность. Физической основой для обоих устройств является электромагнитная индукция. В генераторе индуцируется ток и возникает электрическая мощность, когда проводник находится в движущемся магнитном поле. В электродвигателе, напротив, проводник с током индуцирует магнитные поля. Взаимные силы притяжения и отталкивания этих полей являются основой для создания движения.
В принципе, внутреннее устройство электродвигателя состоит из статора и ротора. Название «статор» происходит от латинского глагола «stare» = «стоять». Это неподвижный узел электродвигателя. Он прочно соединен с корпусом, который также является неподвижным. В отличие от этого, ротор установлен на вале двигателя и является подвижным (поворотным).
В трехфазном двигателе статор содержит так называемый пакет пластин, обмотанный медными проводами. Эта обмотка выполняет функцию катушки и , при прохождении через неё тока, создаёт вращающееся магнитное поле. Под действием этого магнитного поля, создаваемого статором, в роторе индуцируется ток, который, в свою очередь, создает электромагнитное поле вокруг ротора. Это приводит к тому, что ротор вместе с валом двигателя вращается и следует за вращающимся полем статора.
Задача электродвигателя заключается в том, чтобы за счет возникающего вращательного движения приводить в действие редуктор (преобразователь вращающего момента и частоты вращения) или, в качестве сетевого двигателя, непосредственно приводить в действие рабочее оборудование.
В основе всех изобретений лежал двигатель постоянного тока. Однако в настоящее время наиболее распространенными электродвигателями в промышленности являются трехфазные двигатели различных монтажных позиций. Общим для всех них является результирующее вращательное движение оси двигателя. Принцип действия трехфазных двигателей основан на электромагнитном принципе работы двигателя постоянного тока.
Как и большинство электродвигателей, двигатель постоянного тока состоит из неподвижной части — статора — и поворотного элемента — ротора. Статор состоит либо из электромагнита, с помощью которого индуцируется магнитное поле, либо из постоянных магнитов, которые постоянно генерируют магнитное поле. Внутри этого статора находится ротор, который также называют якорем и который обмотан катушкой. Если катушку подключить к источнику постоянного тока (батарее, аккумулятору или блоку питания от сети с постоянным напряжением), она создает магнитное поле, и железный сердечник ротора превращается в электромагнит. Ротор установлен на поворотных подшипниках и ориентирован таким образом, что притягивающиеся, то есть противоположные, полюсы магнитного поля находятся друг напротив друга — северный полюс якоря напротив южного полюса статора и наоборот.
Чтобы привести ротор в непрерывное вращение, необходимо периодически менять полярность магнитного поля. Это достигается за счёт изменения направления тока в катушке. Для этого двигатель оснащён так называемым коммутатором. К нему подключены оба контактных вывода, и он выполняет функцию смены полярности. Сменяющие друг друга силы притяжения и отталкивания обеспечивают непрерывное вращение якоря / ротора.
Двигатели постоянного тока в основном используются в системах с небольшой мощностью. К ним относятся небольшие инструменты, подъёмные механизмы, лифты или транспортные устройства.
Вместо постоянного тока трехфазный двигатель потребляет трехфазный переменный ток. В асинхронном двигателе ротор представляет собой так называемый короткозамкнутый ротор. Вращение происходит за счет электромагнитной индукции этого ротора. В статоре для этого размещены обмотки (катушки), смещенные на 120° по каждой фазе трехфазного тока (расположенные в форме треугольника). При подключении к электросети эти катушки создают магнитное поле, которое вращается в такт с фазовым сдвигом по отношению к частоте электросети. Электромагнитный ротор индуцируется этими магнитными полями и вращается. Таким образом, не требуется коммутатор, как в двигателе постоянного тока.
Асинхронные двигатели также называют асинхронными двигателями, поскольку они работают исключительно за счёт электромагнитно индуцированного напряжения. Они работают асинхронно, поскольку окружная скорость электромагнитного ротора никогда не достигает скорости вращения магнитного поля (вращающегося поля). Из-за этого проскальзывания КПД асинхронных трехфазных двигателей ниже, чем у двигателей постоянного тока.
В синхронных двигателях ротор оснащён не обмотками или токопроводящими стержнями, а постоянными магнитами. Таким образом, электромагнитная индукция ротора отпадает, и ротор вращается без проскальзывания синхронно с той же окружной скоростью, что и магнитное поле статора. Таким образом, КПД, удельная мощность и возможные частоты вращения у синхронного двигателя значительно выше, чем у асинхронного двигателя. Однако конструкция синхронных двигателей также значительно сложнее и трудоемчее.
Помимо вращающихся машин, широко используемых в промышленности, также требуются приводы для перемещений по прямым или криволинейным траекториям. Такие профили движения встречаются прежде всего в станках, а также в системах позиционирования и манипулирования.
Вращающиеся электродвигатели, конечно, могут с помощью редуктора преобразовывать своё вращательное движение в прямолинейное, то есть обеспечивать его опосредованно. Однако зачастую они не обладают необходимой динамикой для реализации особо сложных и быстрых «поперечных» перемещений или позиционирования.
Здесь на помощь приходят линейные двигатели, которые непосредственно генерируют поступательное движение (прямые приводы). Принцип действия вращающихся электродвигателей можно вывести из принципа действия вращающихся двигателей. Для этого нужно представить себе «развернутый» вращающийся двигатель: статор, который раньше был круглым, превращается в плоскую рабочую поверхность (дорожку или рельс), по которой происходит перемещение. Магнитное поле формируется вдоль этой траектории. Ротор, который в трехфазном двигателе соответствует ротору и вращается там по кругу, в линейном двигателе представляет собой так называемый кареток или транслятор, который перемещается по пути движения по прямой линии или по кривой под действием продольно перемещающегося магнитного поля статора.
Изобретение электродвигателя нельзя приписать какому-то одному человеку. В его создании нашли отражение исследования целого ряда изобретателей. В XIX веке интерес к электротехнике неуклонно рос, что вдохновляло исследователей по всему миру. Новые изобретения появлялись одно за другим.
Поскольку первые электродвигатели зависели от электропитания от цинковых батарей, им предстоял ещё долгий путь, прежде чем они смогли бы составить серьёзную конкуренцию господствовавшим в то время паровым машинам. Ситуация изменилась с появлением первых генераторов электроэнергии.
Но и здесь существовали ограничения. Вырабатываемый генераторами постоянный ток нельзя было передавать на большие расстояния. Прорыв произошёл только с появлением переменного и трёхфазного тока, которые можно было передавать без значительных потерь даже на большие расстояния, а также с изобретением трехфазного двигателя.
Вот небольшой, далеко не полный обзор исторических данных и фактов:
Все началось с электродвигателей. Электродвигатели по-прежнему остаются одним из наших основных направлений деятельности — в основном в виде мотор-редукторов и в сочетании с частотными преобразователями, подходящими для конкретных задач. Являясь одним из ведущих мировых производителей решений в области приводов и автоматизации, мы предлагаем вам широкий ассортимент асинхронных и синхронных двигателей. Будь то энергосберегающие двигатели, линейные двигатели, электроцилиндры, двигатели в гигиеническом или взрывозащищенном исполнении, приводы низкого напряжения и т. д. — вы обязательно найдете оптимальное для себя решение в области электродвигателей. Широкий ассортимент принадлежностей, таких как тормозы, встроенные датчики и другие опции, дополняет наш ассортимент двигателей.
При активации поиска по почтовому индексу данные передаются Google в США. Для получения дополнительной информации см. нашу политику конфиденциальности.