Los motores eléctricos son dispositivos en los que la energía eléctrica se convierte en mecánica.La base de su efecto es el fenómeno de la inducción electromagnética.
Sin embargo, los métodos de interacción de los campos magnéticos que hacen que el rotor gire el motor difieren significativamente según el tipo de voltaje de alimentación, alterno o constante.
- 1 El dispositivo y el principio del motor eléctrico de corriente continua
- 2 Motorescorriente alterna - ¿cuál es la diferencia?
- 3 Características del uso de motores asíncronos en un circuito monofásico
- 4 Motores de colector universal: el principio de funcionamiento y características
- 5 Principio de funcionamiento síncrono del motor eléctrico en el video
Dispositivo y principio del motor eléctrico de corriente continua
El principio de funcionamiento del motor eléctrico de corriente continua es el efecto de repulsión de los mismos polosImanes permanentes y atracción de diferentes nombres.La prioridad de su invención pertenece al ingeniero ruso B. S. Jacobi.El primer modelo industrial del motor DC fue creado en 1838.Desde entonces, su diseño no ha sufrido cambios dramáticos.
En los motores de CC de baja potencia, uno de los imanes está físicamente presente.Se fija directamente en el cuerpo de la máquina.El segundo se crea en el devanado del anclaje después de conectar la fuente de CC.Para ello se utiliza un dispositivo especial - nudo de cepillo-colector.El colector en sí es un anillo conductor, fijado al eje.motor Los extremos del devanado de anclaje están conectados a él.
Para crear un par, es necesario cambiar constantemente las posiciones de los imanes permanentes del anclaje en algunos lugares. Sucede que tiene el momento de cruzar el polo del llamado neutro magnético. Estructuralmente, este problema se resuelve separando los anillos colectores en sectores separados por placas dieléctricas. Los extremos de los devanados de anclaje se unen por turnos.
Para conectar el colector a la fuente de alimentación, se utilizan los llamados cepillos: barras de grafito con alta conductividad eléctrica y bajo coeficiente de deslizamiento.
En los motores de alta potencia, los imanes físicamente existentes no se utilizan debido a su alto peso. Se utilizan varias barras de metal para crear un campo magnético permanente del estator, cada uno de los cuales tiene su propio devanado de un conductor conectado a un bus de propulsión positivo o negativo. Los mismos polos se incluyen sucesivamente entre sí.
El número de pares de polos en la carcasa del motor puede ser uno o cuatro. El número de cepillos extraíbles en el colector de anclaje debe coincidir.
Los motores eléctricos de alta potencia tienen una serie de trucos constructivos. Por ejemplo, después de arrancar el motor y cambiar la carga, el cuchillo del cepillo de corriente cambia a un cierto ángulo en contra de la rotación del eje. Así compensado por el efecto de la reacción de anclaje ", que conduce a frenar el eje y reducir la eficiencia de la máquina eléctrica.
También hay tres circuitos para conectar un motor de CC:
- conexcitación paralela;
- secuencial;
- mixtos.
La excitación paralela es cuando se incluye otro independiente, generalmente regulado (reóstato) en el devanado paralelo de un ancla.Esta forma de conexión le permite ajustar sin problemas la velocidad de rotación y lograr su máxima estabilidad.Se utiliza para alimentar motores eléctricos y equipos de grúas.
La serie en la cadena de suministro del devanado adicional de anclaje se incluye en serie.Este tipo de conexión se utiliza para afilar las fuerzas de rotación del motor en el momento adecuado.Por ejemplo, al trasladarse desde el almacén ferroviario.
Los motores de CC tienen la capacidad de controlar sin problemas la velocidad de rotación, por lo que se utilizan como vehículos eléctricos de tracción y equipos de elevación de carga.
Motores de CA: ¿cuál es la diferencia?
El dispositivo y el principio de funcionamiento de un motor eléctrico para la creación de un par de torsión asumen el uso de un campo magnético giratorio.Su inventor es considerado ingeniero ruso. M.O. Dolivo-Dobrovolsky creó en 1890 el primer modelo industrial del motor y es el fundador de la teoría y la tecnología de la corriente alterna trifásica.
Un campo magnético giratorio se produce en tres devanados del estator del motor tan pronto como se conectan al circuito de voltaje de alimentación.El rotor de un motor eléctrico de este tipo en el diseño tradicional no tiene ningún devanado y es, en términos generales, un pedazo de hierro que de alguna manera se parece a un blanquecino.rueda
El campo magnético del estator provoca la aparición de una corriente en el rotor, y muy grande, ya que es un diseño cortocircuitado. Esta corriente provoca la formación de su propio campo de anclaje, que es un "embrague" con un vórtice magnético y luego el estator y hace que el eje del motor gire en la misma dirección.
El campo magnético del ancla tiene la misma velocidad que el estator, pero se queda atrás en la fase de aproximadamente 8-100. Es por eso que los motores de corriente alterna se llaman asíncronos.
El principio de funcionamiento de un motor eléctrico con un actuador con un rotor en cortocircuito tiene corrientes de arranque muy altas. Probablemente muchos de ustedes hayan notado, al encender los motores, las lámparas incandescentes cambian el brillo del resplandor. Por lo tanto, en máquinas eléctricas de alta potencia, se utiliza un rotor de fase; en él hay tres devanados conectados por una "estrella".
Los devanados de anclaje no están conectados a la fuente de alimentación, y con la ayuda del nodo del cepillo colector se conectan con el reóstato de arranque. El proceso de encender tal motor consiste en conectarse a la fuente de alimentación y reducir gradualmente a cero la resistencia activa en el círculo de anclaje. El motor eléctrico se enciende sin problemas y sin sobrecarga.
Características del uso de motores asíncronos en un circuito monofásico
A pesar de que el campo magnético rotacional de un estator es más fácil de obtener de la tensión trifásica, el principio de operación de un motor eléctrico asíncrono le permite trabajar desde una red doméstica monofásica, si se realizan algunos cambios en su diseño.
Debe haber dos en el estatordevanados, uno de los cuales es un "lanzamiento". La corriente en ella cambia en fase en 90 ° debido a la inclusión en la cadena de carga reactiva. Muy a menudo, un condensador se utiliza para esto.
La energía de una toma de corriente doméstica también puede ser un motor industrial trifásico. Para hacer esto, en su caja de terminales se conectan dos devanados en uno, y este circuito incluye un condensador. Sobre la base del principio del funcionamiento de los motores asíncronos alimentados por un circuito monofásico, se debe tener en cuenta que tienen una menor eficiencia y son muy sensibles a la sobrecarga.
Los motores eléctricos de este tipo son fáciles de arrancar, pero la frecuencia de su rotación es prácticamente imposible de regular. Son sensibles a las fluctuaciones de voltaje, y con la "carga insuficiente" reducen la eficiencia, convirtiéndose en una fuente de costos de electricidad desproporcionadamente altos. En este caso, existen métodos para utilizar un motor asíncrono como generador.
Motores de colector universales: principio de funcionamiento y características
En las herramientas eléctricas domésticas de baja potencia, que requieren pequeñas corrientes de arranque, un gran par motor, una alta velocidad de rotación y la posibilidad de su control suave, se utilizan los denominados motores de colector universales. Por su diseño, son similares a los motores de corriente continua con excitación secuencial.
En tales motores, el campo magnético del estator se crea debido a la tensión de alimentación. Solo un diseño ligeramente modificado de los conductores magnéticos: no está fundido sino cebado, lo que reduce la inversión de la magnetización y el calentamiento de las corrientes de Foucault.El circuito inductor se incluye continuamente en la cadena, lo que le permite cambiar la dirección del estator y el campo magnético de anclaje en una dirección y en la misma fase.
La sincronización prácticamente completa de los campos magnéticos permite que el motor se recupere incluso con cargas elevadas en el eje, lo que se requiere para taladros, perforadoras, aspiradoras, "búlgaros" o coches poloternyh.
Si la cadena de suministro de un motor de este tipo incluye un transformador ajustable, la frecuencia de su rotación se puede cambiar sin problemas. Pero la dirección, cuando se alimenta desde el circuito de CA, nunca podrá cambiar.
Tales motores eléctricos son capaces de desarrollar revoluciones muy altas, compactos y tienen un par mayor. Sin embargo, la presencia del pomo del cepillo colector reduce su motocicleta: los cepillos de grafito se desgastan rápidamente a altas revoluciones, especialmente si el colector tiene daños mecánicos.
Los motores eléctricos tienen la mayor eficiencia (más del 80%) de todos los dispositivos creados por el hombre. Su invención a fines del siglo XIX puede considerarse un salto cualitativo de la civilización, ya que sin ellos es imposible imaginar la vida de una sociedad moderna basada en altas tecnologías, y aún no se ha inventado algo más efectivo.
