» » » » » » Motoare electrice

Motoare electrice

postat în: Electromagnetism | 0

Un motor electric este o mașină electrică având funcția de a converti energia electrică în energie mecanică. Un generator electric funcționează în sens invers, transformând energia mecanică în energie electrică.

Majoritatea motoarelor electrice funcționează prin interacțiunea dintre câmpul magnetic al motorului și curenții de înfășurare pentru a genera forță. În anumite aplicații, cum ar fi la frânarea regenerativă cu motoare de tracțiune, motoarele electrice pot fi utilizate în sens invers, ca generatoare, pentru a recupera energia care altfel ar putea fi pierdută prin căldură și frecare.

Motoarele electrice pot fi alimentate de surse de curent continuu (CC), cum ar fi bateriile, autovehiculele sau redresoarele sau sursele de curent alternativ (CA), cum ar fi o rețea electrică, invertoare sau generatoare.

Motoarele cu scop general cu dimensiuni și caracteristici standard asigură o putere mecanică convenabilă pentru uz industrial. Cele mai mari motoare electrice sunt utilizate pentru propulsia navelor, pentru compresia în conducte și pentru aplicațiile de pompare-stocare cu rating care atinge 100 megawați. Motoarele electrice pot fi clasificate după considerente precum tipul sursei de alimentare, construcția internă, aplicația și tipul mișcării la ieșire.

Motoarele electrice produc forță liniară sau rotativă (cuplu), și pot fi distinse de dispozitive precum solenoizii magnetici și difuzoarele care transformă energia electrică în mișcare, dar nu generează forță mecanică utilizabilă, care sunt denumite, respectiv, actuatoare și traductoare.

Motoarele electrice se găsesc în ventilatoare industriale, suflante și pompe, mașini-unelte, aparate de uz casnic, scule electrice și unități de disc. Motoare mici pot fi găsite în ceasuri electrice.

Componente

Rotor (stânga) și stator (dreapta) de motor electric
Sursa https://en.wikipedia.org/wiki/File:Stator_and_rotor_by_Zureks.JPG 

(Rotor (stânga) și stator (dreapta) de motor electric. )

Rotor

Într-un motor electric, partea mobilă este rotorul, care transformă arborele pentru a furniza puterea mecanică. Rotorul are în mod obișnuit conductoare în el care transportă curenți care interacționează cu câmpul magnetic al statorului pentru a genera forțele care rotesc arborele. Alternativ, unele rotoare au magneți permanenți iar statorul are conductorii.

Rotorul este susținut de lagăre, care permit rotorului să se rotească pe axa sa. Rulmenții sunt, la rândul lor, susținuți de carcasa motorului. Arborele motorului se extinde prin lagăre în exteriorul motorului, unde se aplică sarcina.

Stator

Statorul este partea staționară a circuitului electromagnetic al motorului și, de obicei, constă fie din înfășurări, fie din magneți permanenți. Miezul statoric este alcătuit din multe foi metalice subțiri, numite laminate. Laminatele sunt utilizate pentru a reduce pierderile de energie care ar rezulta dacă ar fi folosit un nucleu solid.

Gol de aer

Distanța dintre rotor și stator se numește gol de aer. Golul de aer are efecte importante și, în general, este cât mai mic posibil, deoarece un gol mare are un puternic efect negativ asupra performanței. Este sursa principală a factorului de putere redusă la care funcționează motoarele. Curentul de magnetizare crește cu golul de aer. Din acest motiv, golul de aer ar trebui să fie minim. Golurile foarte mici pot prezenta probleme mecanice în plus față de zgomot și pierderi.

Rotor cu pol proeminent
Sursa https://en.wikipedia.org/wiki/File:Salient-pole_rotor.png 

(Rotor cu pol proeminent. )

Înfăşurări

Înfășurările sunt sârme care sunt așezate în bobine, de obicei înfășurate în jurul unui miez magnetic ușor de fier laminat, astfel încât să formeze poli magneți atunci când este alimentat cu curent.

Mașinile electrice se găsesc în două configurații de câmp magnetic de bază: configurații de poli de tip proeminent și ne-proeminent. În mașina cu pol proeminent, câmpul magnetic al polului este produs de o spiră înfășurată în jurul polului sub fața polului. În polul ne-proeminent, sau în câmp distribuit, sau cu rotorul rotunjit, înfășurarea este distribuită în sloturile din față ale polului. Un motor cu pol umbrit are o înfășurare în jurul unei părți a polului care întârzie faza câmpului magnetic pentru acel pol.

Unele motoare au conductori care constau dintr-un metal mai gros, cum ar fi bare sau foi metalice, de obicei cupru, sau alternativ aluminiu. Acestea au de obicei ca sursă inducția electromagnetică.

Comutator
Un motor CC mic pentru jucării
Sursa https://en.wikipedia.org/wiki/File:Tiny_motor_windings_-_commutator_-_brushes_in_Zip_Zaps_toy_R-C_car.jpg 

(Un motor CC mic pentru jucării, cu comutator. )

Un comutator este un mecanism utilizat pentru a comuta intrarea majorității mașinilor de curent continuu și a anumitor mașini de curent alternativ. Este alcătuit din segmente de inele colectoare izolate între ele și de arbore. Curentul de de rotire al motorului este furnizat prin perii staționare în contact cu comutatorul rotativ, ceea ce provoacă inversarea curentului necesar și aplică energia la mașină într-o manieră optimă pe măsură ce rotorul se rotește de la pol la pol. În absența unei astfel de inversări de curent, motorul s-ar opri.

Alimentarea și controlul motoarelor

Alimentarea motoarelor

Un motor de curent continuu este alimentat de obicei prin intermediul unui comutator cu inel colector. Motoarele de curent alternativ pot fi fie cu comutatoare cu inele colectoare, fie cu comutatoare externe, pot fi cu vitreză fixă sau variabilă, și pot fi de tip sincron sau asincron. Motoarele universale pot funcționa pe CA sau CC.

Controlul motoarelor

Motoarele CA controlate cu turație fixă ​​sunt prevăzute cu demaroare de pornire directă în linie sau cu pornire ușoară.

Motoarele CA controlate cu turație variabilă sunt echipate cu o gamă de tehnologii diferite de convertizor de tensiune, frecvență variabilă sau comutatoare electronice.

Termenul de comutator electronic este, de obicei, asociat cu motoare de curent continuu fără perii cu comutator autopropulsat și cu motoare cu reluctanță comutată.

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate cu *