Электрические двигатели- особенности

02.02.2023

Электродвигатель – это устройство, преобразующее электрическую энергию во вращательное движение вращающейся части двигателя. Преобразование энергии в двигателе происходит за счет взаимодействия магнитных полей обмоток статора и ротора. Эти двигатели широко используются в различных отраслях промышленности, таких как привод электромобилей и инструментов, систем автоматизации, бытовой техники и т. д.

Характеристики

Электродвигатели и насосы преобразуют электрическую энергию в механическую. Сила тока, число оборотов в минуту, напряжение и тип источника питания являются основными характеристиками двигателя. Кроме того, очень важны массогабаритные и энергетические показатели.

Электродвигатели имеют большие преимущества. Поэтому электродвигатель гораздо компактнее теплового двигателя той же мощности. Они идеально подходят для установки на небольших площадях, таких как трамваи, электровозы и машины различного назначения.

Во время использования не выделяется пар и продукты разложения, что обеспечивает чистоту окружающей среды. Электродвигатели делятся на двигатели постоянного и переменного тока, шаговые двигатели, серводвигатели и линейные двигатели. Двигатели переменного тока далее делятся на синхронные двигатели и асинхронные двигатели.

Принцип действия

Работа электродвигателей основана на явлении, открытом еще в 19 веке Майклом Фарадеем. Он описал это примерно так: при взаимодействии электричества и магнита всегда будет непрерывное вращение.

Так между полюсами ротора или движущегося электромагнита и полюсами внешнего магнитного поля от неподвижного электромагнита возникают притяжение и отталкивание, которые в свою очередь приводят к движению ротора.
Проблема в том, что двигатель должен постоянно вращаться. Но для этого необходимо, чтобы полюса ротора, притянутые полюсами статора, автоматически менялись на противоположные. Только в этом случае ротор по инерции сделает еще один оборот, а не остановится. Коллектор отвечает за этот процесс.

Такие устройства имеют ряд преимуществ:

• высокий КПД 90-95%, что позволило электродвигателю широко применяться в промышленности;
• в процессе эксплуатации отсутствуют потери на трение при передаче;
• максимальный крутящий момент достигается с начала пуска электродвигателя, что позволяет избежать использования редуктора;
• низкие эксплуатационные и ремонтные расходы. Это дает возможность в случае выхода из строя элементов или всего электродвигателя заменить его без больших финансовых затрат;
• отсутствие выброса вредных продуктов в атмосферу, что относит электродвигатели к разряду экологических устройств;
  простота в конструкции механизмов;
• возможность торможения непосредственно самим электродвигателем.

Электродвигатель для современного электромобиля может быть как постоянного, так и переменного тока. Основная задача — передать крутящий момент на движитель электромобиля. Основными отличиями современного тягового двигателя от традиционной электромеханической машины являются высокая мощность и компактные размеры из-за ограниченного пространства.