Электродвигатель - это все о магнитах и магнетизме: двигатель использует магниты для создания движения. Если вы когда-либо играли с магнитами, вы знаете основной закон всех магнитов: противоположности притягиваются, а любит отталкиваться. Итак, если у вас есть два стержневых магнита, концы которых обозначены «север» и «юг», то северный конец одного магнита будет притягивать южный конец другого. С другой стороны, северный конец одного магнита будет отталкивать северный конец другого (и аналогично юг будет отталкивать юг). Внутри электродвигателя эти силы притяжения и отталкивания создают вращательное движение.
На приведенной выше диаграмме вы можете увидеть два магнита в двигателе: якорь (или ротор) представляет собой электромагнит, а полевой магнит - постоянный магнит (полевой магнит также может быть электромагнитом, но в большинстве небольших двигателей это не так. не в целях экономии энергии).
TЧтобы понять, как работает электродвигатель, главное - понять, как работает электромагнит. (См. Подробности в разделе «Как работают электромагниты».)
Электромагнит - основа электродвигателя. Вы можете понять, как все работает в моторе, представив следующий сценарий. Допустим, вы создали простой электромагнит, намотав 100 петель проволоки вокруг гвоздя и подключив его к батарее. Гвоздь станет магнитом и будет иметь северный и южный полюсы, пока подключена батарея.
Теперь представьте, что вы берете электромагнит гвоздя, продеваете ось через его середину и подвешиваете ее в середине подковообразного магнита, как показано на рисунке ниже. Если бы вы прикрепили батарею к электромагниту так, чтобы северный конец гвоздя выглядел, как показано, основной закон магнетизма говорит вам, что произойдет: северный конец электромагнита будет отталкиваться от северного конца подковообразного магнита. и притягивается к южному концу подковообразного магнита. Южный конец электромагнита будет отражаться аналогичным образом. Гвоздь переместится примерно на пол-оборота, а затем остановится в показанном положении.
Вы можете видеть, что этот полуоборот просто связан с тем, как магниты естественным образом притягивают и отталкивают друг друга. Ключ к электромотору состоит в том, чтобы затем сделать еще один шаг, чтобы в момент завершения этого полуворота поле электромагнита перевернулось. Переворот заставляет электромагнит совершить еще пол-оборота. Вы меняете магнитное поле, просто изменяя направление электронов, протекающих в проводе (вы делаете это, переворачивая батарею). Если бы поле электромагнита переключалось точно в нужный момент в конце каждого пол-оборота движения, электродвигатель вращался бы свободно.
Двигатели переменного тока приводятся в действие переменным током и представляют собой высокоэффективный способ преобразования электрической энергии в механическое движение. Двигатели переменного тока отличаются от двигателей постоянного тока тем, что они бесщеточные, что означает меньшую потребность в техническом обслуживании и, как правило, более длительный срок службы. В отличие от двигателей постоянного тока, выходная скорость двигателей переменного тока обычно регулируется частотным преобразователем.
Асинхронные двигатели переменного тока обычно используются в кухонных приборах, автомобилях и промышленном оборудовании, асинхронные двигатели имеют выходную скорость вращения, которая пропорциональна приложенной частоте переменного тока.
Синхронные двигатели переменного тока называются так потому, что скорость ротора пропорциональна статору, синхронные двигатели переменного тока используются там, где точность является важным фактором, например, часы и таймеры.
Двигатели переменного тока с короткозамкнутым ротором представляют собой тип асинхронных двигателей, в которых используется ротор с сепаратором вместо обмотанного ротора, и поэтому они считаются более прочными и менее трудоемкими в обслуживании. Асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором часто используются в приложениях, где требуется низкий пусковой момент и не требуется регулирование скорости, например, в насосах и воздушных компрессорах.
