• Articles
• admin

att veta om olika typer av elmotorer är aldrig utan fördel på grund av den utbredda användningen av motorer från inhemska till industriella applikationer. Om du äger ett luftkonditioneringssystem hemma eller använder en luftkompressor vid en industrianläggning använder du elmotorer. Därför, om du vet om de olika typerna av elmotorer, kan du bättre förstå det system du äger och ha bättre kontroll över dess drift.

här på Linquip har vi tillhandahållit en bekväm plattform för dig att hitta den typ av elmotorer du behöver för din applikation. Förutom det, i det här inlägget försöker vi avmystifiera olika typer av elmotorer för din referens. Så, håll ögonen öppna!

Vad Är Elmotorer?

innan du vet om olika typer av elmotorer är det bättre att börja med frågan om ”vad är en elmotor”? Tja, det kortaste svaret är att elmotorn eller bara motorn är en elektromekanisk enhet som tar emot elektrisk energi och omvandlar den till rörelse eller mekanisk energi.

den rörelsen är mestadels av rotationsform. Flödet av elektrisk ström inducerar ett magnetfält, och vad som händer i en elektrisk motor är att producera en rotationsrörelse vinkelrätt mot strömriktningen och magnetfältet.

tillämpningar av elmotorer

elmotorer kan användas för hushållstillämpningar, till exempel i elektriska apparater som luftkonditioneringsapparater, dammsugare, fläktar, livsmedelsförädlare etc. som alla använder sig av rotationskraften hos elmotorer på sina egna sätt, eller till och med i leksaker som fjärrstyrda eller Appstyrda leksaksbilar eller modellflygplan.

på tal om elektriska modellfordon kan de större mer komplexa versionerna av elmotorer hittas i faktiska elbilar och flygplan (Ja, Dessa flygplan studeras fortfarande för att bli kommersiellt tillgängliga).

sist men inte minst används vissa typer av elmotorer i stor utsträckning för industriella applikationer som industriella gaskompressorer, pumpar, lyftfordon, blandare etc.

sätt för Elmotorklassificering

olika typer av elmotorer kan klassificeras på olika sätt. Ett sätt att klassificera skulle baseras på deras kapslingar. Vi har öppna Droppsäkra (ODP) motorer som är lämpliga för rena, torra, inomhusapplikationer, vars förbättrade version är väderskyddade motorer med WP1-eller WP2-kapslingskonfiguration. Vi har också helt slutna fläktkylda (TEFC), helt sluten luft över (TEAO), helt slutna Tvångsventilerade (TEFV) och helt slutna icke-ventilerade (TENV) kapslingskonfigurationer för olika typer av elmotorer. Det finns också explosionssäkra (Ex) motorer som används i farliga områden med risk för explosion på grund av förekomsten av explosiva vätskor, damm etc. i området.

ändå klassificeras elmotorer vanligtvis baserat på deras strömkälla. Det finns växelström eller växelströmsmotorer där strömmen ändrar riktning vid viss frekvens. Det finns också likström eller likströmsmotorer som ofta används i småskaliga applikationer på grund av deras enkla hastighetsreglering.

VÄXELSTRÖMSMOTORERNA klassificeras vidare i enfas och trefas. Enfasmotorn kan nå en effekt på cirka 3 KW från en enfas strömförsörjning, vilket är fallet för inhemska och kommersiella applikationer. Trefasmotorn kan å andra sidan producera effekt upp till cirka 300 KW. Dessa motorer är det perfekta valet för industriella applikationer.

AC-motorer

som tidigare nämnts är AC-motorn en av de typer av elmotorer som använder ström med alternerande riktning. Dessa motorer är inte lika lätt hastighetsstyrda som DC-motorer; men med lite effektstraff kan man använda växelströmsmotorer med frekvensomriktare för att få bättre hastighetsreglering.

det finns två allmänt använda typer av växelströmsmotorer och en annan mindre vanlig typ:

• induktionsmotorer (asynkrona)

induktions-eller asynkronmotorn är en mekanism som aldrig körs med synkron hastighet. Denna motor omvandlar elektrisk kraft till mekanisk kraft genom att utnyttja de elektromagnetiska induktionsfenomenen. I dessa typer av elmotorer roterar magnetfältet i statorerna som inducerar en ström i rotorn vilket resulterar i motorns rotation. Eftersom rotorrotationen induceras av ett magnetfält utanför det, är dessa motorer externt upphetsade. Det finns två typer av induktionsmotorer baserade på rotorstrukturen: ekorrebur induktionsmotorer och faslindade induktionsmotorer.

• synkronmotorer

vad som händer i synkrona typer av elmotorer är en direkt applicering av magnetfält på rotorlindningarna, som har sina egna nackdelar och fördelar. Sådana internt upphetsade motorer kräver olika skydds-och kontrollkrav än asynkronmotorer.

• linjära motorer

det finns också linjära typer av elmotorer där statorn och rotorn inte rullas, och därför producerar de en linjär kraft istället för ett vridmoment. Denna typ av motor finns vanligtvis i skjutdörrar och ställdon.

induktionsmotor

induktionsmotorn är en av de typer av väljarmotorer som förmodligen är den mest använda för industriella applikationer. Statorn magnetiseras på grund av dess anslutning till elnätet, sedan inducerar magnetfältet en spänning och därmed en ström i rotorlindningarna, sedan producerar den inducerade strömmen i rotorn ett annat magnetfält, och sedan växelverkan mellan dessa två magnetfält producerar rotationskraften eller vridmomentet som driver motoraxeln.

dessa motorer har en mycket enkel design och robust konstruktion med lågt pris och enkelt underhåll. De kommer också i ett brett spektrum av effektvärden är som redan sagt de mest använda typerna av elmotorer. Ändå är hastighetsreglering inte lätt utan en frekvensomriktare som gör att motorn kör en med en eftersläpande effektfaktor.

induktionsmotorn finns i två olika typer av ekorre-bur rotor induktionsmotor och lindad rotor induktionsmotor, som nämnts tidigare. Var och en av dessa motorer kan också vara enfas eller trefas. Enfas induktionsmotorer är den mindre vanliga typen av induktionsmotorer i branschen. Det rapporteras att trefas induktionsmotorn är en av de typer av elmotorer som har tilldelat cirka 70% av marknadsandelen för industriella induktionsmotorer till sig själv.

sårrotormotorn eller släpringmotorn har fler lindningsvarv, vilket innebär att den har en högre inducerad spänning och sänker strömmen än ekorreburens induktionsmotor. De kan också producera mer Startmoment. Å andra sidan är de mer komplicerade att tillverka på grund av deras extra antal komponenter jämfört med ekorre-bur induktionsmotorer, vilket gör deras enhetskostnad såväl som deras underhållskostnader betydligt högre.

• ekorre-bur rotor induktionsmotor är tillverkad av ledande stänger anordnade parallellt, som är kortslutna i båda ändar genom kortslutningsringar.
  • enfas ekorre-bur induktionsmotorer har en statorlindning, och det finns alltid någon annan enhet som får motorn att starta. De är perfekta för applikationer som bara kräver några få hästkrafter, till exempel för hushållsapparater. Hittills har de faktiskt varit de mest använda för hushållsapparater.
  • trefas ekorre-bur induktionsmotorer kan hantera höga effektkrav; deras hästkrafter kan gå från mycket lite till hundratals hästkrafter. De är också självstartande. Nästan 90% av trefas induktionsmotorer som används i branschen, såsom för pumpar, kompressorer och fläktar är av ekorrebur typer.

• sårrotorns induktionsmotor har en distribuerad lindning som är dubbelskiktad. Anledningen till namnet är att rotorn hos dessa typer av elmotorer är lindad för så många poler som statorn. På grund av deras högre kostnader beaktas sårrotormotorer för situationer där högt startmoment krävs.
  • enfas sårrotor motorer är lämpliga för ganska högre effekt betyg än deras ekorre-bur motsvarigheter. De kan börja ganska bekvämt och kan accelerera mycket bra. Vissa maskiner som är större än hushållsapparater kan använda sig av dessa typer av elmotorer som jordbruk, små luftkompressorer, gruvdrift etc.
  • trefaslindade rotormotorer tar bara 10% av de trefasiga typerna av induktionsmotorer som ses i industrin, men har de goda egenskaperna hos sina ekorre-burbröder.

se här för en video om hur induktionsmotorn fungerar.

synkronmotorer

i motsats till induktionsmotorer är synkronmotorer i princip inte självstartande, trots vissa självspännande konfigurationer som kan hittas för vissa små applikationer. Produktionen av rotorns magnetfält för dessa typer av elmotorer beror inte på strömmen, och rotationshastigheten för en synkronmotor är knuten till linjefrekvensen. Med andra ord är axelns rotation för synkrona typer av elmotorer med en synkroniserad hastighet med frekvensen av matningsströmmen.

vad som gör dem intressanta för industriella storlekar med högre effektbehov är deras höga effektivitet att vända växelström till arbete och deras förmåga att korrigera effektfaktorn. Det betyder att de kan arbeta med en enhetseffektfaktor som antyder lika verklig kraft av lasten till kretsens uppenbara effekt.

synkrona växelströmsmotorer finns i två typer: icke-upphetsad och DC-upphetsad. De icke-upphetsade synkrona typerna av elmotorer klassificeras vidare i tre kategorier av permanentmagnet, motvilja och Hysteres typer.

icke-upphetsade synkronmotorer

icke-upphetsade synkrona typer av elmotorer är utformade på ett sätt att få sin rotor att följa det synkroniserade roterande fältet i olika steg, vilket skulle ge ett konstant fält. När rotorn hos icke-upphetsade synkronmotorer roterar, interagerar den med statorn. Samspelet mellan statorfältpolerna och rotorn resulterar i att rotorn blir elektromagnetisk med Nord-och Sydpolen. Rotorn hos dessa typer av elmotorer har en hög retentivitet, vilket innebär att den har en stark förmåga att behålla eller motstå magnetisering.

som redan nämnts finns det tre typer av icke-upphetsade synkronmotorer, nämligen permanentmagnet, motvilja och Hysteres synkronmotorer. Låt oss diskutera dem vidare i följande.

permanentmagnet

i permanentmagnetsynkrona typer av elmotorer är stålrotorn fäst vid en permanentmagnet, såsom en neodymmagnet som ger det oavbrutna kontinuerliga magnetfältet. Detta realiseras genom rotorns interaktion med det roterande fältet som produceras av statorn som har växelströmförsörjningen ansluten till den. Rotorns permanenta är låst till statorns roterande fält, vilket inducerar en synkron rotationshastighet för rotorn. Denna design liknar borstlösa likströmsmotorer som kommer att diskuteras senare.

för att starta dessa typer av elmotorer måste du ha en variabel frekvenskälla eftersom rotorn för denna design är en permanentmagnet som producerar ett konstant magnetfält. Hastighetskontrollen görs med direkt vridmomentstyrning och fältorienterad styrning.

reluktans

rotorn för reluktans synkrona typer av elmotorer, som inte har några lindningar, är gjord av ferromagnetiskt material på vilket icke-permanenta magnetiska poler induceras. Anledningen till namnet är att det genererar vridmoment med hjälp av magnetisk motvilja, dvs vilket är ett mått på materialets motstånd eller motstånd mot magnetiskt flöde.

antalet rotorpoler av motvilja synkronmotorer är lika med antalet statorpoler. Antalet poler är alltid jämnt och typiskt lika med fyra eller sex. Antalet rotorpoler är dock mindre än antalet statorpoler för att förhindra vridmomentrippel. Torque ripple är en periodisk ökning och minskning av vridmoment som produceras av motoraxeln, vilket inte är en gynnsam sak.

när en statorrotor aktiveras utövas ett vridmoment på rotorn i riktning mot att minska magnetisk motvilja. Detta vridmoment drar närmaste rotordrag så att det skulle vara i linje med statorfältet till en position med mindre motvilja. Därför, för att upprätthålla rotation, statorpolen måste hålla Fly rotorpolen genom att rotera i förväg av rotorpolerna.

Hysteres

för Hysteres synkronmotorer, när statormagnetfältet roterar, upplever rotorn ett omvänd magnetfält. Anledningen till detta fenomen är att den cylindriska rotorn hos dessa typer av elmotorer är tillverkad av material med hög koercivitet. Det betyder att när rotorn är magnetiserad i någon riktning kan du inte enkelt vända riktningen utan att applicera ett stort omvänd magnetfält.

det omvända magnetfältet som upplevs av varje liten volym av rotorn på grund av statormagnetfältrotation fortsätter tills synkron hastighet uppnås. Detta leder oss till fördelen med Hysteres synkronmotorer som kan producera konsekvent vridmoment tills de når synkron hastighet utan vridmoment krusningar. En annan punkt om dessa typer av motorer är att trots att det normalt finns någon ekorre-burlindning för att starta motorn, men motorn kan självstart på grund av att rotorrörelsen endast är beroende av fasfördröjning mellan stator-och rotorns magnetfält.

DC-upphetsade synkronmotorer

rotorn hos dessa typer av elmotorer är upphetsad med hjälp av en extern likströmskälla som producerar det magnetiska flöde som krävs för att sätta rotorn i rörelse. Detta kan göras antingen med en separat likströmskälla eller en som är direkt ansluten till motoraxeln.

du kan titta på videon här för att se hur synkronmotorer fungerar.

linjär

linjära motorer är en av AC-typerna av elmotorer som producerar linjär kraft istället för vridmoment. De liknar de som redan diskuterats tidigare förutom att deras rotorer och statorer rullas upp. De används ofta i applikationer som elektriska tåg, ställdon som de som används i skjutdörrar etc.

den här videon visar hur sådana motorer fungerar.

DC-motorer

i DC-typer av elmotorer förvandlas DC-elektrisk energi till mekanisk energi. Likströmsmotorer kan vara antingen självupphetsad eller separat upphetsad. Men de självupphetsade LIKSTRÖMSMOTORERNA är förmodligen mer intressanta om du kan använda dem för din applikation.

likströmsmotorer kan också klassificeras baserat på om de är borstad DC (BDC) eller Borstlös DC (BLDC). Borstade likströmsmotorer är billiga och enkla att designa och tillverka; BLDC-motorer är dock komplexa och pricy. I allmänhet kan små och okänsliga applikationer som apparater och bilfönster och säten använda BDC-motorer, medan applikationer som HVAC och kylning, bilmotorer och andra liknande industriella system skulle fungera med BLDC.

borstad DC

borstad DC-typer av elmotorer är internt kommuterade vilket innebär att vridmomentet produceras direkt från likströmmen som levereras med hjälp av stationära permanentmagneter eller elektromagneter och roterande elektromagneter.

de är ganska billiga och mycket tillförlitliga. Du kan enkelt styra sina hastigheter med ett enkelt tvåtrådssystem, även om det finns några fasta hastighetsdesigner för vilka det inte finns någon hastighetsreglering.

du kan också hitta några nackdelar i borstade likströmsmotorer som kräver periodiskt underhåll som specifikt införs av borstarna och låg livslängd för höga krävande jobb för vilka vridmoment eller hastighet är hög. En annan viktig fråga är deras begränsade hastighet på grund av borstar och generering av elektromagnetisk störning (EMI) genom borstbågning.

Shuntsår

fältspolarna eller lindningarna hos shuntsårade borstade likströmsmotorer är anslutna parallellt med ankaret; därav namnet på dessa typer av elmotorer. I denna konfiguration av lindningar kommer den medföljande strömmen att fördelas mellan shuntarmaturen och fältlindningarna. Hastighetsreglering är mycket lätt med shunt sår BDC motorer.

när lasten appliceras på shuntslindade borstade likströmsmotorer tenderar hastigheten att minska, men nätspänningen skulle öka i denna situation. När nätspänningen ökar ökar armaturens ström, och det betyder att det kommer att genereras lite extra vridmoment, vilket kompenserar för hastighetsminskningen på grund av att belastningen appliceras, vilket gör dessa typer av elmotorer konstanta hastighetsanordningar.

allt detta innebär att du förmodligen skulle vilja överväga en sådan motor om du hade ett lågt Startmoment samt bra hastighetsreglering.

serie lindad

om istället för att ansluta ankarlindningarna och fältlindningarna i serie istället för parallellt, får du en serielindad borstad likströmsmotor. Det är uppenbart att strömmen i både fält-och ankarlindningarna skulle vara lika för denna design. De skulle behöva en betydande mängd ström, men vridmomentet de producerar är mycket högt, särskilt vid start.

denna design är dock inte så bra med hastighetsreglering. Anledningen är att trots den ökade spänningen på grund av lastning kommer motorn att öka strömmen att stiga, men magnetfältet skulle så småningom bli mättat, vilket innebär att flödet mellan ankaret och statorn inte kommer att stiga tillräckligt snabbt, vilket innebär att inte tillräckligt med vridmoment kommer att genereras för att få hastigheten tillbaka till det tidigare förhållanden.

du kan säga att du kan överväga vilka typer av elmotorer när du behöver ett högt startmoment, men bryr dig inte om hastighetsreglering så mycket.

sammansatt sår

vad händer om du behöver en BDC som har både högt startmoment och bra hastighetskontroll? Tja, det finns en lösning för det också: sammansatta sårborstade likströmsmotorer. Sammansatta sårmotorer är en” hybridart ” av shuntsår och serielindade borstade likströmsmotorer. I dessa typer av elmotorer finns det en fältlindning i serie med ankarlindningen och en annan fältlindningshunt med ankarlindningen.

det finns kort shuntkonfiguration och en lång konfiguration för sammansatta sår BDC-motorer. Om shuntfältet bara var parallellt med ankaret skulle det vara en kort shuntkonfiguration, men om shuntfältet var parallellt med serien av armatur och seriefält skulle det vara en lång shuntförening-lindad BDF.

du kan ha polariteten hos shuntfältet som matchar seriefältets polaritet, vilket gör en kumulativ förening lindad BDC. Detta är en motor med högt startmoment och bra hastighetsreglering. Du kan också ha en shuntfältpolaritet i motsats till seriefältet, vilket gör en differentialförening sårmotor.

permanentmagnet

i en permanentmagnet borstad likströmsmotor är ankaret omgivet av permanentmagneter fästa på den inre ytan av den cylindriska statorn för dessa typer av elmotorer. Magneterna är installerade på ett sätt som motsatta poler av intilliggande magneter skulle möta ankaret. Ankaret, som är strömbärande ledare, skulle därför uppleva en mekanisk kraft som utövas på den från magnetfältet i detta arrangemang av permanenta magneter och rotera i dess riktning.

Servomotor

servomotorer kanske inte är en av de typer av elmotorer, och förmodligen är en egen kategori, men eftersom de enklaste små använder permanentmagnet BDC-motorer tillsammans med ett slutet loop-styrsystem, bestämde vi oss för att nämna dem här också. Servomotorer är mekaniska anordningar eller ställdon som är ganska praktiska när det gäller exakt positionskontroll, hastighetskontroll eller accelerationskontroll. De består av en likströmsmotor, positionssensor och en styrenhet.

Borstlös DC

du har säkert märkt överlägset att borstarna och deras interaktion med den mekaniska kommutatorn hos BDC-motorer är orsakerna till borstlösa likströmsmotorer. Tja, borstarna bär och kräver underhåll och byte, och borstarna gör gnistor som är farliga för platser där det finns risk för explosion.

borstlösa likströmsmotorer pendlas elektroniskt vilket ger dem en längre livslängd, bättre hastighet mot vridmomentegenskaper, hög effektivitet, bättre dynamiskt svar och högre hastighetsförändringar och ljudlös drift.

dessa typer av elmotorer kan användas för både varierande belastning och fasta belastningsapplikationer samt positioneringsapplikationer, och de blir allt populärare på marknaden.

för en video som jämför borstade likströmsmotorer med borstlösa likströmsmotorer och kriterier för att välja mellan dem, Se här.

slutsats

således handlade allt om typer av elmotorer. Vi försökte presentera en enkel guide om dessa typer av motor. För närvarande finns det olika och flexibla. Syftet med motorn är när ”en rörelsekontroll krävs”, Detta är det bästa valet. Motorn måste stödja systemets användning och övergripande handling. Här är en stor chans, om det behövs mer att veta om typer av elmotorer, registrera dig gärna på Linquip. Våra experter ser fram emot att få dina frågor och besvara dem entusiastiskt.