• Articles
• admin

cunoașterea diferitelor tipuri de motoare electrice nu este niciodată lipsită de un beneficiu datorită utilizării pe scară largă a motoarelor de la aplicații casnice la Industriale. Dacă dețineți un sistem de aer condiționat acasă sau utilizați un compresor de aer la o instalație industrială, Utilizați motoare electrice. Prin urmare, dacă știți despre diferitele tipuri de motoare electrice, puteți înțelege mai bine sistemul pe care îl dețineți și aveți un control mai bun asupra funcționării acestuia.

aici, la Linquip, am oferit o platformă convenabilă pentru a găsi tipul de motoare electrice de care aveți nevoie pentru aplicația dvs. În plus, în acest post încercăm să demistificăm diferite tipuri de motoare electrice pentru referință. Deci, stay tuned!

Ce Sunt Motoarele Electrice?

înainte de a ști despre diferite tipuri de motoare electrice, este mai bine să începeți cu întrebarea „Ce este un motor electric”? Ei bine, cel mai scurt răspuns este că motorul electric sau doar motorul este un dispozitiv electro-mecanic care primește energie electrică și o transformă în mișcare sau energie mecanică.

că mișcarea este în mare parte de o formă de rotație. Fluxul de curent electric induce un câmp magnetic, iar ceea ce se întâmplă într-un motor electric este de a produce o mișcare de rotație perpendiculară pe direcția curentului și a câmpului magnetic.

aplicații ale motoarelor electrice

motoarele electrice pot fi utilizate pentru aplicații casnice, de exemplu, în aparate electrice precum aparate de aer condiționat, aspiratoare, ventilatoare, procesoare alimentare etc. care toți folosesc forța de rotație a motoarelor electrice în propriile moduri sau chiar în jucării, cum ar fi mașinile de jucărie controlate de la distanță sau de aplicații sau avioanele model.

vorbind de vehicule electrice, versiunile mai mari și mai complexe ale motoarelor electrice pot fi găsite în mașinile și avioanele electrice de dimensiuni reale (Ei bine, aceste avioane sunt încă studiate pentru a deveni disponibile comercial).

nu în ultimul rând, unele tipuri de motoare electrice sunt utilizate pe scară largă pentru aplicații industriale, cum ar fi compresoare Industriale de gaz, pompe, vehicule de ridicare, mixere etc.

modalități de clasificare a motoarelor electrice

diferite tipuri de motoare electrice pot fi clasificate într-o varietate de moduri. O modalitate de clasificare s-ar baza pe incintele lor. Avem motoare Open Drip Proof (ODP) potrivite pentru aplicații curate, uscate, interioare, a căror versiune îmbunătățită sunt motoarele protejate împotriva intemperiilor cu configurație de carcasă WP1 sau WP2. De asemenea, avem Ventilatoare complet închise răcite (TEFC), aer complet închis peste (TEAO), ventilate forțate complet închise (TEFV) și configurații de incintă complet închise ne-ventilate (TENV) pentru diferite tipuri de motoare electrice. Există, de asemenea, motoare rezistente la explozie (Ex) utilizate în zone periculoase cu șanse de explozie datorită prezenței unor fluide explozive, praf etc. în zonă.

cu toate acestea, motoarele electrice sunt de obicei clasificate în funcție de sursa lor de energie. Există motoare de curent alternativ sau curent alternativ în care curentul schimbă direcția la o anumită frecvență. Există, de asemenea, motoare de curent continuu sau DC, care sunt utilizate pe scară largă în aplicații la scară mică datorită controlului ușor al vitezei.

motoarele de curent alternativ sunt clasificate în continuare în monofazate și trifazate. Motorul monofazat poate atinge o putere de aproximativ 3 KW furnizată de la o sursă de alimentare monofazată, ceea ce este cazul aplicațiilor casnice și comerciale. Motorul trifazat, pe de altă parte, poate produce o putere de până la aproximativ 300 KW. Aceste motoare sunt alegerea perfectă pentru aplicații industriale.

motoare de curent alternativ

după cum sa menționat mai devreme, motorul de curent alternativ este unul dintre tipurile de motoare electrice care utilizează curent cu o direcție alternativă. Aceste motoare nu sunt la fel de ușor controlate de viteză ca cele DC; cu toate acestea, cu un pic de penalizare a puterii, se pot utiliza motoare de curent alternativ cu unități de frecvență variabilă pentru a avea un control mai bun al vitezei.

există două tipuri de motoare de curent alternativ utilizate pe scară largă și un alt tip mai puțin comun:

• motoare de inducție (asincrone)

motorul de inducție sau asincron este un mecanism care nu funcționează niciodată la viteză sincronă. Acest motor convertește energia electrică în energie mecanică prin utilizarea fenomenelor de inducție electromagnetică. În aceste tipuri de motoare electrice, câmpul magnetic se rotește în statori care induc un curent în rotor rezultând rotația motorului. Deoarece rotația rotorului este indusă de un câmp magnetic în afara acestuia, aceste motoare sunt excitate extern. Există două tipuri de motoare cu inducție bazate pe structura rotorului: motoare cu inducție cu cușcă veveriță și motoare cu inducție cu rană de fază.

• Motoare sincrone

ceea ce se întâmplă în tipurile sincrone de motoare electrice este o aplicare directă a câmpului magnetic la înfășurările rotorului, care are propriile dezavantaje și beneficii. Astfel de motoare excitate intern necesită cerințe diferite de protecție și control decât motoarele asincrone.

• Motoare liniare

există, de asemenea, tipuri liniare de motoare electrice în care statorul și rotorul nu sunt laminate și, prin urmare, produc o forță liniară în loc de un cuplu. Acest tip de motor se găsește în mod obișnuit în ușile glisante și actuatoarele.

motor de inducție

motorul de inducție este unul dintre tipurile de motoare elector care este probabil cel mai utilizat pentru aplicații industriale. Statorul este magnetizat datorită conexiunii sale la rețeaua electrică, apoi câmpul magnetic induce o tensiune și, prin urmare, un curent în înfășurările rotorului, apoi curentul indus în rotor produce un alt câmp magnetic, iar apoi interacțiunea dintre aceste două câmpuri magnetice produce forța de rotație sau cuplul care acționează arborele motorului.

aceste motoare au un design foarte simplu și o construcție robustă, cu preț scăzut și întreținere ușoară. Ei vin, de asemenea, într-o gamă largă de rating de putere sunt după cum sa spus deja cele mai utilizate tipuri de motoare electrice. Cu toate acestea, controlul vitezei nu este ușor fără o unitate de frecvență variabilă, ceea ce face ca motorul să funcționeze a cu un factor de putere întârziat.

motorul de inducție vine în două tipuri diferite de motor de inducție rotor veveriță cușcă și cu motor de inducție rotor rana, așa cum am menționat mai devreme. Fiecare dintre aceste motoare poate fi, de asemenea, monofazat sau trifazat. Motoarele cu inducție monofazate sunt tipul de motoare cu inducție mai puțin frecvent utilizate în industrie. Este raportat că motorul cu inducție trifazat este unul dintre tipurile de motoare electrice care și-au însușit aproximativ 70% din cota de piață pentru motoarele cu inducție industriale.

motorul rotorului înfășurat sau motorul inelului de alunecare are mai multe viraje de înfășurare, ceea ce înseamnă că are o tensiune indusă mai mare și scade curentul decât motorul de inducție cu cușcă de veveriță. De asemenea, ar putea produce mai mult cuplu de pornire. Pe de altă parte, acestea sunt mai complicate de fabricat datorită numărului adăugat de componente în comparație cu motoarele cu inducție cu cușcă de veveriță, ceea ce face ca costul lor unitar, precum și costurile de întreținere să fie considerabil mai mari.

• motorul de inducție al rotorului coliviei veveriței este realizat din bare conductoare dispuse în paralel, care sunt scurtcircuitate la ambele capete prin inele de scurtcircuitare.
  • motoarele cu inducție monofazate cu cușcă de veveriță au o înfășurare a statorului și există întotdeauna un alt dispozitiv care să pornească motorul. Ele sunt perfecte pentru aplicații care necesită doar câteva cai putere, cum ar fi pentru electrocasnice. Până în prezent, acestea au fost de fapt cele mai utilizate pe scară largă pentru electrocasnice.
  • motoarele cu inducție trifazate cu veveriță pot face față cerințelor mari de putere; puterea lor de putere ar putea merge de la foarte puțin la sute de cai putere. Ele sunt, de asemenea, auto-pornire. Aproape 90% din motoarele cu inducție trifazate utilizate în industrie, cum ar fi pompele, compresoarele și ventilatoarele, sunt de tipul cuștii veveriței.

• motorul de inducție a rotorului înfășurat are o înfășurare distribuită care este dublu stratificată. Motivul numelui este că rotorul acestor tipuri de motoare electrice este înfășurat pentru cât mai mulți poli ca statorul. Datorită costurilor lor mai mari, motoarele rotorului înfășurat sunt luate în considerare pentru situațiile în care este necesar un cuplu de pornire ridicat.
  • motoarele rotorului cu o singură fază sunt potrivite pentru o putere mai mare decât omologii lor din cușca veveriței. Ele pot începe destul de confortabil și pot accelera foarte bine. Unele mașini mai mari decât aparatele de uz casnic ar putea folosi aceste tipuri de motoare electrice, cum ar fi în agricultură, compresoare de aer mici, minerit etc.
  • motoarele cu rotor trifazat ocupă doar 10% din tipurile trifazate de motoare cu inducție văzute în industrie, dar au caracteristicile bune ale fraților lor cu cușcă de veveriță.

vedeți aici un videoclip despre cum funcționează motorul de inducție.

Motoare sincrone

spre deosebire de motoarele cu inducție, motoarele sincrone nu se auto-pornesc, în ciuda unor configurații auto-interesante care pot fi găsite pentru unele aplicații de dimensiuni mici. Producția câmpului magnetic al rotorului pentru aceste tipuri de motoare electrice nu depinde de curent, iar rata de rotație a unui motor sincron este legată de frecvența liniei. Cu alte cuvinte, rotația arborelui pentru tipurile sincrone de motoare electrice este la o viteză sincronizată cu frecvența curentului de alimentare.

ceea ce le face interesante pentru dimensiunile industriale cu cerințe de putere mai mari este eficiența lor ridicată de a transforma puterea de curent alternativ în lucru și capacitatea lor de corecție a factorului de putere. Înseamnă că pot funcționa la un factor de putere de unitate care sugerează o putere reală egală a sarcinii cu puterea aparentă a circuitului.

Motoare sincrone AC vin în două tipuri: non-excitat și DC-excitat. Tipurile sincrone non-excitate de motoare electrice sunt clasificate în continuare în trei categorii de tipuri de magnet permanent, reticență și Histerezis.

Motoare sincrone neexcitate

tipuri sincrone neexcitate de motoare electrice sunt proiectate într-un mod de a avea rotorul lor să urmeze câmpul Rotativ sincronizat în pași diferiți, ceea ce ar produce un câmp constant. Când rotorul motoarelor sincrone neexcitate se rotește, acesta interacționează cu statorul. Interacțiunea dintre polii câmpului statoric și rotor are ca rezultat faptul că rotorul devine electromagnetic cu polii nord și Sud. Rotorul acestor tipuri de motoare electrice are o retentivitate ridicată, ceea ce înseamnă că are o capacitate puternică de a reține sau de a rezista magnetizării.

după cum sa menționat deja, există trei tipuri de motoare sincrone neexcitate, și anume motoare sincrone cu magnet permanent, reticență și Histerezis. Să le discutăm în continuare în cele ce urmează.

magnet Permanent

în tipurile sincrone de motoare electrice cu magnet permanent, rotorul de oțel este atașat la un magnet permanent, cum ar fi un magnet de neodim care asigură câmpul magnetic continuu neîntrerupt. Acest lucru se realizează prin interacțiunea rotorului cu câmpul Rotativ produs de stator care are alimentarea cu curent alternativ conectată la acesta. Permanentul rotorului este blocat la câmpul rotativ al statorului, ceea ce induce o viteză sincronă de rotație pentru rotor. Acest design este similar cu motoarele de curent continuu fără perii, care vor fi discutate mai târziu.

pentru pornirea acestor tipuri de motoare electrice, trebuie să aveți o sursă de frecvență variabilă, deoarece rotorul pentru acest design este un magnet permanent care produce un câmp magnetic constant. Controlul vitezei se face folosind controlul cuplului direct și controlul orientat pe câmp.

reticență

rotorul pentru reticență tipuri sincrone de motoare electrice, care nu au înfășurări, este realizat din material feromagnetic pe care sunt induși poli magnetici nepermanenți. Motivul numelui este că generează cuplu folosind reticența magnetică, adică care este o măsură pentru rezistența sau opoziția materialului la fluxul magnetic.

numărul de poli rotori ai motoarelor sincrone cu reticență este egal cu numărul de poli statorici. Numărul de poli este întotdeauna egal și de obicei egal cu patru sau șase. Cu toate acestea, numărul de poli ai rotorului este mai mic decât numărul de poli ai statorului pentru a preveni ondularea cuplului. Unda cuplului este o creștere și scădere periodică a cuplului produs de arborele motorului, ceea ce nu este un lucru favorabil.

pe măsură ce un rotor stator este alimentat, se exercită un cuplu asupra rotorului în direcția reducerii reticenței magnetice. Acest cuplu va trage cea mai apropiată tragere a rotorului, astfel încât să fie aliniată cu câmpul statorului într-o poziție de reticență mai mică. Prin urmare, pentru a menține rotația, Polul statorului trebuie să continue să scape de Polul rotorului prin rotirea în avans a polilor rotorului.

Histerezis

pentru motoarele sincrone Histerezis, pe măsură ce câmpul magnetic al statorului se rotește, rotorul experimentează un câmp magnetic invers. Motivul acestui fenomen este că rotorul cilindric al acestor tipuri de motoare electrice este fabricat din material de înaltă coercibilitate. Aceasta înseamnă că, odată ce rotorul este magnetizat într-o anumită direcție, nu puteți inversa cu ușurință direcția acestuia fără a aplica un câmp magnetic invers mare.

câmpul magnetic de inversare experimentat de fiecare volum mic al rotorului datorită rotației câmpului magnetic al statorului va continua până la atingerea vitezei sincrone. Acest lucru ne aduce în avantajul motoarelor sincrone Histerezis care pot produce un cuplu consistent până la atingerea vitezei sincrone fără valuri de cuplu. Un alt punct despre aceste tipuri de motoare este că, în ciuda faptului că există în mod normal o înfășurare cu cușcă de veveriță pentru a ajuta la pornirea motorului, dar motorul se poate auto-porni datorită faptului că mișcarea rotorului depinde doar de decalajul de fază dintre câmpurile magnetice ale statorului și rotorului.

motoare sincrone excitate DC

rotorul acestor tipuri de motoare electrice este excitat cu ajutorul unei surse externe de curent continuu care produce fluxul magnetic necesar pentru a pune rotorul în mișcare. Acest lucru se poate face fie printr-o sursă de curent continuu separată, fie una care este conectată direct la arborele motorului.

puteți viziona videoclipul aici pentru a vedea cum funcționează motoarele sincrone.

Linear

motoarele liniare sunt unul dintre tipurile de motoare electrice care produc forță liniară în loc de cuplu. Ele sunt similare cu cele deja discutate mai devreme, cu excepția faptului că rotoarele și statoarele lor sunt derulate. Sunt utilizate pe scară largă în aplicații precum trenuri electrice, actuatoare precum cele utilizate în uși glisante etc.

acest videoclip vă va arăta cum funcționează astfel de motoare.

motoare de curent continuu

în tipurile de motoare electrice de curent continuu, energia electrică de curent continuu este transformată în energie mecanică. Motoarele de curent continuu pot fi auto-excitate sau excitate separat. Cu toate acestea, motoarele de curent continuu auto-excitate sunt probabil mai interesante dacă le puteți utiliza pentru aplicația dvs.

motoarele DC pot fi, de asemenea, clasificate în funcție de faptul dacă sunt periate DC (BDC) sau DC fără perii (BLDC). Motoarele DC periate sunt ieftine și simple de proiectat și fabricat; cu toate acestea, motoarele BLDC sunt complexe și costisitoare. În general, aplicațiile mici și insensibile, cum ar fi aparatele și geamurile electrice și scaunele auto, ar putea utiliza motoare BDC, în timp ce aplicații precum HVAC și refrigerare, motoare electrice pentru mașini și alte sisteme industriale similare ar funcționa cu BLDC.

periat DC

periat DC tipuri de motoare electrice sunt comutate intern, ceea ce înseamnă că cuplul este produs direct din puterea DC furnizată cu ajutorul magneților permanenți staționari sau electromagneți și electromagneți rotativi.

sunt destul de ieftine și extrem de fiabile. Puteți controla cu ușurință vitezele lor folosind un sistem simplu cu două fire, deși există unele modele cu viteză fixă pentru care nu există control al vitezei.

puteți găsi, de asemenea, unele dezavantaje în motoarele de curent continuu periat, cum ar fi necesitatea întreținerii periodice impuse în mod specific de perii și durata de viață redusă pentru lucrări exigente ridicate pentru care cuplul sau viteza sunt mari. O altă problemă importantă este viteza lor limitată datorită periilor și interferenței electromagnetice de generare (EMI) prin arcuirea periei.

rana de șunt

bobinele de câmp sau înfășurările motoarelor de curent continuu periate cu șunt sunt conectate în paralel cu armătura; de aici și numele acestor tipuri de motoare electrice. În această configurație a înfășurărilor, curentul furnizat va fi distribuit între armătura șuntului și înfășurările de câmp. Reglarea vitezei este foarte ușoară cu motoarele BDC înfășurate cu șunt.

când sarcina este aplicată motoarelor de curent continuu periate, viteza tinde să scadă, dar tensiunea netă ar crește în această situație. Când tensiunea netă crește, curentul armăturii crește, ceea ce înseamnă că va exista un cuplu suplimentar generat, care compensează scăderea vitezei datorată aplicării sarcinii, făcând aceste tipuri de motoare electrice dispozitive cu viteză constantă.

toate acestea înseamnă că probabil ați dori să luați în considerare un astfel de motor dacă ați avea o cerință de cuplu de pornire scăzută, precum și o reglare bună a vitezei.

rana de serie

dacă în loc să conectați înfășurările armăturii și înfășurările de câmp în serie în loc de paralel, atunci obțineți un motor DC periat în serie. Este clar că curentul atât în câmp, cât și în înfășurările armăturii ar fi egal pentru acest design. Ar avea nevoie de o cantitate semnificativă de curent, dar cuplul pe care îl produc este foarte mare, mai ales la pornire.

acest design, cu toate acestea, nu este atât de bun cu reglarea vitezei. Motivul este că, în ciuda tensiunii crescute datorate încărcării, motorul va crește curentul pentru a crește, dar câmpul magnetic va fi în cele din urmă saturat, ceea ce înseamnă că fluxul dintre armătură și stator nu va crește suficient de repede, ceea ce înseamnă că nu va fi generat suficient cuplu pentru a readuce viteza la ea condiții anterioare.

puteți spune că puteți lua în considerare tipurile de motoare electrice atunci când aveți nevoie de un cuplu de pornire ridicat, dar nu vă pasă atât de mult de reglarea vitezei.

rană compusă

ce se întâmplă dacă ai nevoie de un BDC care are atât cuplu de pornire ridicat, cât și un control bun al vitezei? Ei bine, există o soluție și pentru asta: motoare de curent continuu periate cu rană compusă. Motoarele cu plăgi compuse sunt o” specie hibridă ” de motoare de curent continuu periate cu înfășurare în serie. În aceste tipuri de motoare electrice, există o înfășurare de câmp în serie cu înfășurarea armăturii și un alt șunt de înfășurare de câmp cu înfășurarea armăturii.

există configurație cu șunt scurt și o configurație lungă pentru motoarele BDC cu rană compusă. Dacă câmpul de șunt ar fi doar în paralel cu armătura, ar fi o configurație de șunt scurt, dar dacă câmpul de șunt ar fi în paralel cu seria de armătură și câmpul de serie, ar fi un BDF cu șunt lung.

puteți avea polaritatea câmpului de șunt care se potrivește cu polaritatea câmpului de serie, ceea ce face ca un compus cumulativ să fie înfășurat BDC. Acesta este un motor cu cuplu de pornire ridicat și o reglare bună a vitezei. Puteți avea, de asemenea, o polaritate câmp de șunt în opoziție cu câmpul de serie, ceea ce face un motor de rană compus diferențial.

magnet Permanent

într-un motor DC periat cu magnet permanent, armătura este înconjurată de magneți permanenți atașați la suprafața interioară a statorului cilindric al acestor tipuri de motoare electrice. Magneții sunt instalate într-un mod care polii opuși de magneți adiacente s-ar confrunta cu armatura. Armătura, care este conductorul de transport curent, ar experimenta, prin urmare, o forță mecanică exercitată asupra sa din câmpul magnetic al acestui aranjament de magneți permanenți și se va roti în direcția sa.

Servomotor

servomotoarele ar putea să nu fie într-adevăr unul dintre tipurile de motoare electrice și probabil sunt o categorie proprie, dar din moment ce cele mai simple mici folosesc motoare BDC cu magnet permanent împreună cu un sistem de control în buclă închisă, am decis să le menționăm și aici. Servomotoarele sunt dispozitive mecanice sau actuatoare care sunt destul de utile atunci când vine vorba de controlul precis al poziției, controlul vitezei sau controlul accelerației. Acestea constau dintr-un motor DC, senzor de poziție și un controler.

DC fără perii

probabil ați observat de departe că periile și interacțiunea lor cu comutatorul mecanic al motoarelor BDC sunt motivele motoarelor electrice DC fără perii. Ei bine, periile se uzează și necesită întreținere și înlocuire, iar periile fac scântei periculoase pentru locurile în care există șanse de explozie.

motoarele DC fără perii sunt comutate electronic, oferindu-le o viață mai lungă, o viteză mai bună față de caracteristicile cuplului, eficiență ridicată, un răspuns dinamic mai bun și schimbări de viteză mai mari și funcționare fără zgomot.

aceste tipuri de motoare electrice pot fi utilizate atât pentru aplicații de încărcare variabilă, cât și pentru aplicații de poziționare și câștigă popularitate pe piață.

pentru un videoclip care compară motoarele de curent continuu periate cu motoarele de curent continuu fără perii și criteriile de selectare între ele, consultați aici.

concluzie

astfel, totul se referea la tipurile de motoare electrice. Am încercat să prezentăm un ghid simplu despre aceste tipuri de motoare. În prezent, există diferite și flexibile. Scopul motorului este ori de câte ori „este necesar un control al mișcării”, aceasta este cea mai bună alegere. Motorul trebuie să susțină utilizarea și acțiunea generală a sistemului. Iată o mare șansă, dacă este mai mult necesar să știți despre tipurile de motoare electrice, nu ezitați să vă înregistrați la Linquip. Experții noștri vor aștepta cu nerăbdare să primească întrebările dvs. și să le răspundă cu entuziasm.