Các loại động cơ điện và các nguyên tắc làm việc của họ

Hãy tưởng tượng thế giới hiện đại sẽ như thế nào nếu tất cả các động cơ điện đột nhiên biến mất khỏi nó. Giả sử chúng ta sẽ thay thế chúng bằng động cơ nhiệt. Nhưng động cơ nhiệt thì cồng kềnh, thải ra hơi nước và khí thải, trong khi động cơ điện có công suất tương đương nhỏ gọn, phù hợp hoàn hảo với máy móc, xe điện và các thiết bị khác, trong khi thân thiện với môi trường, kinh tế và đáng tin cậy. Thật không thể tưởng tượng được thế giới hiện đại không có động cơ điện, tạo điều kiện thuận lợi cho công việc của con người, nói tóm lại, làm cho cuộc sống của chúng ta thoải mái hơn.

Nhờ động cơ điện, chúng ta có được năng lượng cơ học từ năng lượng điện. Và đặc điểm trọng lượng và kích thước, công suất và số vòng quay mỗi phút có tầm quan trọng quyết định trong quá trình này, do đó liên quan đến cả các tính năng thiết kế của động cơ và với các thông số của điện áp cung cấp.

Theo loại điện áp cung cấp, động cơ điện là: AC hoặc DC. Theo phương pháp điều khiển: bước, tuyến tính, servo (servo). Động cơ AC, lần lượt, không đồng bộ và đồng bộ. Chúng ta hãy xem các loại động cơ điện, lưu ý các tính năng của chúng và nói về các nguyên tắc hoạt động của từng loại.

Động cơ DC

Để xây dựng các ổ đĩa điện có đặc tính động cao, động cơ DC được sử dụng. Chúng được đặc trưng bởi khả năng quá tải cao và luân chuyển đồng đều. Đó là động cơ DC thường được sử dụng trong xe điện. Chúng được trang bị nhiều máy công cụ, máy móc, máy móc, kể cả đồ gia dụng.

Hoạt động của động cơ DC cổ điển dựa trên sự quay của khung với dòng điện trong từ trường ngoài: dòng điện được cung cấp cho khung thông qua cụm bộ thu chổi quét và từ trường của stator được lấy từ nam châm vĩnh cửu hoặc từ cùng một dòng điện trực tiếp (từ trường của cuộn dây với dòng điện) . Kết quả là khung hình hiện tại quay trong từ trường. Thay vì khung, một cuộn dây có dòng điện trên mạch từ - một rôto có thể nhô ra.

Động cơ điện xoay chiều

Động cơ xoay chiều được sử dụng rất rộng rãi trong cuộc sống hàng ngày và trong công nghiệp, vì chúng được coi là linh hoạt hơn so với động cơ DC. Động cơ AC có thiết kế đơn giản, đáng tin cậy hơn động cơ DC và không khéo léo trong việc xử lý.

Ví dụ, hầu hết quạt gia đình và máy hút mùi công nghiệp được trang bị động cơ AC không đồng bộ. Chúng được trang bị tời, máy bơm, máy công cụ. Sự đơn giản của động cơ AC tần số công nghiệp là thiếu cụm lắp ráp bàn chải và thiết bị điện tử phức tạp.

Động cơ bước

Động cơ bước hoạt động bằng cách chuyển đổi các xung điện DC rời rạc thành các chuyển động cơ học (các bước). Thiết bị văn phòng, máy công cụ, robot, bất cứ nơi nào cần tốc độ cao và tính đồng đều của chuyển động của cơ thể làm việc, động cơ từng bước được sử dụng ngày nay. Để kiểm soát tốc độ quay của rôto, bộ phận điện tử điều khiển tốc độ lặp lại xung và chu kỳ nhiệm vụ của chúng. Một động cơ bước là một động cơ DC không chổi than đồng bộ.

Servos (động cơ servo)

Ổ đĩa servo (ổ đĩa servo) là một động cơ DC công nghệ cao. Trái ngược với động cơ bước, mô tơ servo cũng có cảm biến vị trí rôto, thực hiện cơ chế phản hồi âm.

Động cơ loại này có khả năng phát triển vòng quay và công suất cao, giống như động cơ DC bước, nhưng việc điều chỉnh vị trí của cơ thể làm việc thì chính xác hơn. Đối với máy CNC, ổ đĩa servo là thứ bạn cần. Nhiều máy móc công nghiệp hiện đại được trang bị ổ đĩa servo được tích hợp vào hệ thống điều khiển máy tính có độ chính xác cao.

Động cơ điện tuyến tính

Thay vì rôto, động cơ DC tuyến tính có một thanh (que) với nam châm được di chuyển tuyến tính qua stato so với cuộn cảm. Động cơ loại này đang trở nên phổ biến như là động lực của các cơ chế với chuyển động tịnh tiến trong quá trình hoạt động.

Đây là một giải pháp đáng tin cậy và kinh tế, loại bỏ nhu cầu sử dụng bất kỳ loại truyền cơ học nào. Các xung có cực và thời gian cần thiết được gửi đến cuộn dây, tạo thành một từ trường có cấu hình mong muốn, về phần nó, tác động lên thanh và vị trí hiện tại của thanh được theo dõi nhờ các cảm biến Hall được tích hợp trong stato.

Động cơ đồng bộ

Nói chung là động cơ đồng bộ, có nghĩa là một động cơ dòng điện xoay chiều, trong đó tốc độ quay (hoặc tốc độ góc) của rôto bằng với tốc độ góc của từ thông trong khoang stato. Thông thường chúng ta đang nói về các động cơ có cánh quạt mang nam châm vĩnh cửu hoặc cuộn dây kích thích, tạo ra một từ trường nội tại mạnh mẽ ngăn ngừa trượt.

Trong động cơ đồng bộ, tốc độ cánh quạt là không đổi. Quạt, cần cẩu, máy bơm mạnh mẽ - trong nhiều ứng dụng đòi hỏi công suất cao và tốc độ không đổi, bất kể tải, động cơ đồng bộ được sử dụng.

Động cơ cảm ứng

Thông thường, một động cơ không đồng bộ được gọi là động cơ dòng điện xoay chiều, trong đó tần số (hoặc tốc độ góc) của vòng quay rôto khác với tốc độ góc của từ thông của stato. Đó là, trong một động cơ như vậy có một "trượt". Động cơ điện xoay chiều là rôto lồng sóc (loại "lồng sóc") hoặc rôto rôto quay.

Động cơ không đồng bộ mạnh hơn được chế tạo với một rôto pha, cường độ của từ thông tại một rôto như vậy được điều chỉnh bởi một bộ biến trở và tốc độ quay được điều chỉnh. Thiết bị ít quan trọng hơn (phụ thuộc vào tốc độ cánh quạt vào tải) được trang bị động cơ không đồng bộ với rôto lồng sóc.

Xem thêm trên trang web của chúng tôi: Các loại máy phát điện và các nguyên tắc làm việc của họ