У вас есть конкретный запрос и нужна помощь? Просто отправьте нам сообщение со своими вопросами.
Как заставить предметы двигаться и поддерживать их движение, не шевеля ни одним мускулом? В то время как паровые двигатели вырабатывают механическую энергию с помощью горячего пара или, точнее, давления пара, электродвигатели используют в качестве источника энергии электричество. По этой причине электродвигатели также называют электромеханическими преобразователями.
Противоположностью электродвигателя является генератор, имеющий аналогичную конструкцию. Генераторы преобразуют механическое движение в электрическую энергию. Физической основой обоих процессов является электромагнитная индукция. В генераторе индуцируется ток и вырабатывается электрическая энергия, когда проводник находится в движущемся магнитном поле. В то же время в электродвигателе проводник с током индуцирует магнитные поля. Их чередующиеся силы притяжения и отталкивания создают основу для генерации движения.
В целом, сердце электрического двигателя состоит из статора и ротора. Наименование «статор» происходит от латинского глагола «stare» = «стоять на месте». Статор — это неподвижная часть электродвигателя. Он прочно закреплён на столь же неподвижном корпусе. Ротор, напротив, установлен на вале двигателя и может перемещаться (вращаться).
В случае двигателей переменного тока статор включает в себя так называемый пакет пластин,обмотанный медными проводами. Эта обмотка действует как катушка и генерирует вращающееся магнитное поле, когда по проводам протекает ток. Это магнитное поле, создаваемое статором, индуцирует ток в роторе. Затем этот ток генерирует электромагнитное поле вокруг ротора. В результате ротор (и присоединенный к нему вал двигателя) вращаются, следуя за вращающимся магнитным полем статора.
Электродвигатель служит для передачи создаваемого вращательного движения с целью привода редуктора (в качестве преобразователя вращающего момента и регулятора скорости) или для прямого привода рабочего механизма в качестве линейного двигателя.
Все изобретения начались с двигателя постоянного тока. Однако в настоящее время двигатели переменного тока различных конструкций являются наиболее широко используемыми электродвигателями в промышленности. Все они приводят к одному и тому же результату: вращательному движению оси двигателя. Принцип действия двигателей переменного тока основан на электромагнитном принципе действия двигателя постоянного тока.
Как и большинство электродвигателей, двигатели постоянного тока состоят из неподвижной части — статора — и подвижной части — ротора. Статор состоит либо из электромагнита, используемого для индуцирования магнитного поля, либо из постоянных магнитов, которые непрерывно генерируют магнитное поле. Внутри статора расположен ротор, также называемый якорем, который обмотан катушкой. Если катушка подключена к источнику постоянного тока (батарее, аккумулятору или блоку питания с подключением постоянного напряжения), она генерирует магнитное поле, и магнитопровод ротора превращается в электромагнит. Ротор подвижно закреплён на подшипниках и может вращаться таким образом, чтобы выравниваться по отношению к притягивающим, т. е. противоположным полюсам магнитного поля — причём северный полюс якоря находится напротив южного полюса статора, и наоборот.
Чтобы привести ротор в непрерывное вращательное движение, направление магнитного поля необходимо постоянно менять. Это достигается за счёт изменения направления тока в катушке. Для этой цели двигатель оснащён так называемым коммутатором. Два контакта питания подключены к коммутатору, который и выполняет задачу изменения полярности. Меняющиеся 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, подъемные устройства, лифты или транспортные устройства.
Вместо постоянного тока асинхронный двигатель требует трехфазного переменного тока. В асинхронных двигателях ротор представляет собой так называемый короткозамкнутый ротор. Вращение происходит за счёт электромагнитной индукции в этом роторе. Статор содержит обмотки (катушки), смещенные на 120° (треугольная схема) для каждой фазы трехфазного тока. При подключении к трехфазному току каждая из этих катушек создает магнитное поле, которое вращается в ритме временного сдвига частоты электросети. Ротор, вращение которого вызвано электромагнитной индукцией, увлекается этими магнитными полями и вращается. Коммутатор, как в двигателе постоянного тока, в данном случае не требуется.
Асинхронные двигатели также известны как асинхронные двигатели с индукцией, поскольку они работают исключительно за счёт электромагнитно-индуцированного напряжения. Они работают асинхронно, поскольку окружная скорость электромагнитно-индуцированного ротора никогда не достигает скорости вращения магнитного поля (вращающегося поля). Из-за этого проскальзывания КПД асинхронных двигателей переменного тока ниже, чем у двигателей постоянного тока.
В синхронных двигателях ротор оснащён постоянными магнитами вместо обмоток или проводниковых стержней. Таким образом, можно обойтись без электромагнитной индукции ротора, и ротор вращается синхронно без скольжения с той же окружной скоростью, что и магнитное поле статора. Таким образом, КПД, удельная мощность и возможные скорости у синхронных двигателей значительно выше, чем у асинхронных двигателей. Однако конструкция синхронных двигателей также гораздо сложнее и требует больше времени на разработку.
Помимо вращающихся машин, которые в основном используются в промышленности, также требуются приводы для перемещений по прямым или криволинейным путям. Такие профили движения встречаются прежде всего в станках, а также в системах позиционирования и манипулирования.
Вращающиеся электродвигатели также могут преобразовывать своё вращательное движение в линейное с помощью редуктора, то есть вызывать его опосредованно. Однако зачастую они не обладают необходимой динамикой для реализации особо сложных и быстрых «поперечных» перемещений или позиционирования.
Именно здесь на сцену выходят линейные двигатели, которые генерируют поступательное движение напрямую(прямые приводы). Их принцип действия можно вывести из принципа работы вращающихся электродвигателей. Для этого представьте себе «разрезанный» вращающийся двигатель: ранее круглый статор превращается в плоскую путь движения (дорожку или рельс), по которому происходит перемещение. Затем вдоль этого пути формируется магнитное поле. В линейном двигателе ротор, который соответствует ротору в трехфазном двигателе и вращается там по кругу, перемещается по пути движения по прямой или по кривой под действием продольно перемещающегося магнитного поля статора в виде так называемой каретки или транслятора.
Изобретение электродвигателя нельзя приписать какому-то одному человеку. Его создание стало результатом исследований нескольких изобретателей. В XIX веке интерес к электротехнике неуклонно рос и вдохновлял исследователей по всему миру. Одно за другим появлялись новые изобретения.
Поскольку первые электродвигатели зависели от электропитания от цинковых батарей, предстоял ещё долгий путь, прежде чем они смогли бы составить серьёзную конкуренцию доминировавшим на тот момент паровым двигателям. Ситуация изменилась с появлением первых генераторов электроэнергии.
Но и здесь существовали ограничения. Постоянный ток, генерируемый генераторами, не мог передаваться на большие расстояния. Прорыв произошёл только с появлением переменного и трёхфазного тока, которые можно было передавать на большие расстояния без значительных потерь, а также с изобретением двигателя переменного тока.
Вот небольшой, далеко не полный обзор исторических данных и фактов:
Все началось с электродвигателей. Электродвигатели по-прежнему остаются частью нашего основного бизнеса — преимущественно 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 сверхнизкого напряжения и т. д. — мы гарантируем, что вы найдете оптимальное решение в области электродвигателей. Наш ассортимент двигателей дополняет обширный набор принадлежностей, таких как тормозы, встроенные датчики и другие опции.
При активации поиска по почтовому индексу данные передаются Google в США. Для получения дополнительной информации см. нашу политику конфиденциальности.