Потужність електродвигуна: формула, правила розрахунку, види та класифікація електродвигунів

Конструкція електричного двигуна

Привід включає в себе:

  • Ротор.
  • Статор.
  • Підшипники.
  • Повітряний зазор.
  • Обмотку.
  • Комутатор.

Ротор – єдина рухома деталь приводу, яка обертається навколо своєї осі. Струм, проходячи через провідники, утворює індукційне обурення в обмотці. Формується магнітне поле взаємодіє з постійними магнітами статора, що приводить в рух вал. Їх розраховують за формулою потужності електродвигуна по струму, для якої береться ККД і коефіцієнт потужності, в тому числі всі динамічні характеристики валу.

Підшипники розташовані на валу ротора і сприяють його обертанню навколо своєї осі. Зовнішньою частиною вони кріпляться до корпусу двигуна. Вал проходить через них і виходить назовні. Оскільки навантаження виходить за межі робочої зони підшипників, її називають нависає.

Статор є нерухомим елементом електромагнітної ланцюга двигуна. Може включати в себе обмотку або постійні магніти. Сердечник статора виконаний з тонких металевих пластин, які називають пакетом якоря. Він покликаний знижувати втрати енергії, що часто відбувається з твердими стрижнями.

Повітряний зазор – відстань між ротором і статором. Ефективним є невеликий проміжок, так як він впливає на низький коефіцієнт роботи електродвигуна. Струм намагнічування зростає із збільшенням розміру зазору. Тому його завжди намагаються робити мінімальним, але до розумних меж. Занадто маленьке відстань призводить до тертя і ослаблення фіксуючих елементів.

Обмотка складається з мідної дроту, зібраною в одну котушку. Зазвичай укладається навколо м’якого намагніченого сердечника, що складається з декількох шарів металу. Обурення поля індукційного відбувається в момент проходження струму через дроти обмотки. У цей момент установка переходить в режим конфігурації з явними і неявними полюсами. У першому випадку магнітне поле встановлення обмотка створює навколо полюсного наконечника. У другому випадку, в розподіленому поле рассредотачивается слотів полюсного наконечника ротора. Двигун з екранованими полюсами має обмотку, яка стримує магнітне обурення.

Комутатор використовують для перемикання вхідного напруги. Складається з контактних кілець, розташованих на валу і ізольованих один від одного. Струм якоря подається на щітки контактів ротаційного комутатора, який призводить до зміни полярності і змушує обертатися ротор від полюса до полюса. При відсутності напруги мотор припиняє крутитися. Сучасні установки обладнані додатковими електронними засобами, які контролюють процес обертання.