Enerģijas pārveidošanas princips elektromotoros

Elektromotora enerģijas pārveidošanas princips attiecas uz tā galveno mehānismu, kas pārvērš elektrisko enerģiju mehāniskajā enerģijā, kas balstās uz elektromagnētiskās indukcijas un elektromagnētiskā spēka likumiem (Ampēra likums).

Konkrēti, motors panāk enerģijas pārveidi, izmantojot elektromagnētisko mijiedarbību starp statoru un rotoru: statora tinums pēc sprieguma ieslēgšanas ģenerē magnētisko lauku, kas mijiedarbojas ar strāvu rotora vadītājā, radot elektromagnētisko spēku (Lorenca spēku), tādējādi veidojot griezes momentu, kas liek rotoru griezties, un galu galā pārvēršot ievadīto elektrisko enerģiju mehāniskā kinētiskā enerģijā.

 

Enerģijas pārveidošanas pamatprincips elektromotoros

Elektromagnētiskā indukcija un elektromagnētiskais spēks: kad strāva iet caur motora vadītāju (piemēram, statora tinumu), ap to tiek ģenerēts magnētiskais lauks; Magnētiskais lauks mijiedarbojas ar strāvu rotorā, un saskaņā ar ampēra spēka likumu vadītājs tiek pakļauts spēkam, kas liek rotoram griezties

Enerģijas pārveidošanas ceļš: pēc tam, kad elektroenerģija tiek ievadīta motorā, tā tiek pārveidota rotora rotācijas kustībā (mehāniskā enerģijā), izmantojot elektromagnētisko indukciju un elektromagnētisko spēku, kas iedarbina ārējo slodzi.

Atslēgas struktūra: Motors galvenokārt sastāv no statora (nekustīga daļa, kas rada magnētisko lauku) un rotora (rotējoša daļa, kas nes strāvu). Dažos motoros ir arī komutators (līdzstrāvas motors) vai frekvences pārveidotājs (maiņstrāvas motors), lai uzturētu vienvirziena griezes momentu.

 

Motoru klasifikācija un darba raksturlielumi

Elektromotorus var iedalīt līdzstrāvas motoros un maiņstrāvas motoros pēc to barošanas avotiem. Tostarp maiņstrāvas motori tiek plašāk izmantoti energosistēmās, tostarp sinhronajos motoros un asinhronajos motoros (asinhronajiem motoriem ir rotora apgriezieni, kas nav sinhronizēti ar statora magnētiskā lauka apgriezieniem).

6. Maiņstrāvas motora rotējošo magnētisko lauku ģenerē trīs-fāzu līdzsvarotas strāvas, kas iet caur statora tinumiem ar telpisko atšķirību 120 grādi,

Tostarp (omega=2 \\ pi f) ir leņķiskā frekvence, (f) ir jaudas frekvence, (p) ir polu logaritms un sinhronais ātrums (n0=60f/p)

7. Asinhronā motora rotora ātrums (n=(1-s) n0) vienmēr atpaliek no sinhronā ātruma, nodrošinot tam dabisku mīkstas palaišanas spēju, pateicoties tā "asinhronajam" raksturlielumam.

 

Vēsturiskais fons un pielietojums

Elektromotoru darbības princips radās no pašreizējā magnētiskā efekta, ko Austers atklāja 1820. gadā, un pēc tam Faradejs 1821. gadā izgudroja pirmo elektromotora ierīci.

6. Mūsdienu motori ir plaši izmantoti rūpniecībā, transportā un sadzīves tehnikā, un to enerģijas pārveidošanas efektivitāte ir atkarīga no veida, konstrukcijas un lietošanas apstākļiem. Piemēram, maiņstrāvas motori parasti ir efektīvāki nekā līdzstrāvas motori

1. Attīstoties materiālu zinātnei un vadības tehnoloģijai, motori attīstās uz lielāku jaudas blīvumu un inteliģenci

Elektromotors izmanto principu, ka spēks iedarbojas uz elektrificētu vadītāju magnētiskajā laukā (kas atšķiras no elektriskās strāvas magnētiskā efekta, un pašreizējā Tautas izglītības preses devītās klases fizika skaidri nodala abus). Šo principu atklāja dāņu fiziķis Osters, kurš dzimis 1777. gada 14. augustā farmaceitu ģimenē Rudjobinā, Langlongas salā. 1794. gadā viņš tika uzņemts Kopenhāgenas Universitātē un 1799. gadā ieguva doktora grādu. No 1801. līdz 1803. gadam viņš apmeklēja tādas valstis kā Vācija un Francija un tikās ar daudziem fiziķiem un ķīmiķiem. No 1806. gada viņš strādāja par fizikas profesoru Kopenhāgenas Universitātē, bet no 1815. gada kļuva par Dānijas Karaliskās biedrības izpildsekretāru. 1820. gadā viņam tika piešķirta Anglijas Karaliskās biedrības Koplija medaļa par izcilu elektriskās strāvas magnētiskā efekta atklājumu.

Kopš 1829. gada viņš ir Kopenhāgenas Tehnoloģiju institūta dekāns. Viņš aizgāja mūžībā 1851. gada 9. martā Kopenhāgenā. Viņš ir veicis plašus pētījumus fizikā, ķīmijā un filozofijā. Pateicoties Kanta filozofijas un Šellinga dabas filozofijas ietekmei, es esmu stingri pārliecināts, ka dabas spēkus var pārveidot viens otrā, un jau sen esmu pētījis saikni starp elektrību un magnētismu. 1820. gada aprīlī beidzot tika atklāta elektriskās strāvas ietekme uz magnētiskajām adatām, proti, elektriskās strāvas magnētiskais efekts. Tā paša gada 21. jūlijā viņš publicēja savus atklājumus ar nosaukumu "Eksperiments par elektrisko konfliktu ietekmi uz magnētiskajām adatām". Šis īsais raksts izraisīja lielu satricinājumu Eiropas fizikas kopienā, kā rezultātā tika iegūti daudzi eksperimentālie rezultāti un tādējādi tika atvērta jauna fizikas - elektromagnētisma joma.

Strukturālā klasifikācija

1. Trīsfāzu asinhronā motora struktūra sastāv no statora, rotora un citiem piederumiem.

(1) Stators (stacionāra daļa)

1. Statora dzelzs kodols

Funkcija: kā motora magnētiskās ķēdes daļa un uz kuras ir novietots statora tinums.

Konstrukcija: statora serdi parasti izgatavo, caurumojot un laminējot silīcija tērauda loksnes ar izolācijas slāņiem, kuru virsmas biezums ir 0,35–0,5 milimetri. Serdeņa iekšējā aplī ir vienmērīgi sadalītas spraugas statora tinuma iegulšanai.

Ir vairāki statora serdes slotu veidi:

Pusaizvērta slota: motora efektivitāte un jaudas koeficients ir augsts, bet tinumu iegulšana un izolācija ir sarežģīta. Parasti izmanto mazos zemsprieguma{1}}motoros.

Pusatvērts slots: var iegult formētus tinumus, ko parasti izmanto lieliem un vidējiem{0}}zema sprieguma{1}}motoriem. Tā sauktais -veidotais tinums attiecas uz tinumu, ko var izolēt pirms ievietošanas slotā.

Atvērts slots: izmanto formētu tinumu iegulšanai, ar ērtu izolācijas metodi, galvenokārt izmanto augstsprieguma{0}}motoros.

 

2. Statora tinums

Funkcija: tā ir elektromotora ķēdes daļa, kas tiek piegādāta ar trīs-fāzu maiņstrāvu, lai radītu rotējošu magnētisko lauku.

Konstrukcija: sastāv no trim identiskiem tinumiem, kas simetriski izvietoti 120 grādu elektriskajā leņķī telpā, katra šo tinumu spole ir iestrādāta noteiktā veidā katrā statora spraugā.

Statora tinumiem ir trīs galvenie izolācijas elementi: (nodrošinot drošu izolāciju starp tinuma vadošajām daļām un dzelzs serdi, kā arī drošu izolāciju starp pašiem tinumiem).

⑴ Zemes izolācija: izolācija starp visu statora tinumu un statora serdi.

⑵ Starpfāzu izolācija: izolācija starp katras fāzes statora tinumiem.

⑶ Starpposma izolācija: Izolācija starp katras fāzes statora tinuma apgriezieniem.

Elektroinstalācija motora sadales kārbas iekšpusē:

Motora sadales kārbas iekšpusē ir spaiļu bloks, un trīs -fāzu tinumu seši vadu gali ir izvietoti divās rindās, un augšējā rinda ar trim spaiļu stabiem, kas sakārtoti no kreisās uz labo pusi, ir numurēti ar 1 (U1), 2 (V1) un 3 (W1), un apakšējā rinda ar trim spaiļu stabiem ir sakārtoti no kreisās uz labo pusi (2) un 4 (2) (2) un 4. Pievienojiet trīs{14}}fāzu tinumu zvaigznītes vai trīsstūra savienojumam. Visa ražošana un apkope jāveic saskaņā ar šo sērijas numuru.

 

3.Mašīnas pamatne

Funkcija: piestipriniet statora serdi un priekšējos un aizmugurējos gala vāciņus, lai atbalstītu rotoru un nodrošinātu aizsardzību, siltuma izkliedi un citas funkcijas.

Konstrukcija: Pamatne parasti ir izgatavota no čuguna. Lielo asinhrono motoru pamatne parasti ir metināta ar tērauda plāksnēm, bet mikromotoru pamatne ir izgatavota no lieta alumīnija. Slēgtā motora pamatnes ārpusē ir siltuma izkliedes ribas, lai palielinātu siltuma izkliedes laukumu, savukārt aizsargmotoram ir ventilācijas atveres abos pamatnes vāka galos, lai nodrošinātu tiešu gaisa konvekciju motora iekšpusē un ārpusē, veicinot siltuma izkliedi.