इलेक्ट्रिक मोटर स्टेटर म्हणजे काय. इलेक्ट्रिक मोटर - इलेक्ट्रिक मोटरच्या ऑपरेशनचे सिद्धांत

इलेक्ट्रिक मोटर हे रूपांतर करण्यासाठी एक विद्युत उपकरण आहे विद्युत ऊर्जायांत्रिक मध्ये. आज, विविध मशीन्स आणि यंत्रणा चालविण्यासाठी उद्योगात इलेक्ट्रिक मोटर्सचा मोठ्या प्रमाणावर वापर केला जातो. IN घरगुतीमध्ये स्थापित केले आहेत वॉशिंग मशीन, रेफ्रिजरेटर, ज्युसर, अन्न प्रोसेसर, पंखे, इलेक्ट्रिक शेव्हर्स इ. मोशन डिव्हाइसेसमध्ये सेट केलेल्या इलेक्ट्रिक मोटर्स आणि त्यास जोडलेली यंत्रणा.

या लेखात, मी गॅरेज, घरगुती किंवा कार्यशाळेत मोठ्या प्रमाणावर वापरल्या जाणार्‍या एसी इलेक्ट्रिक मोटर्सच्या ऑपरेशनच्या सर्वात सामान्य प्रकार आणि तत्त्वांबद्दल बोलेन.

इलेक्ट्रिक मोटर कशी कार्य करते

इंजिन प्रभावावर आधारित कार्य करते 1821 मध्ये मायकेल फॅरेडे यांनी शोधले. संवाद साधताना त्यांनी हा शोध लावला विद्युतप्रवाहकंडक्टर आणि चुंबकामध्ये सतत रोटेशन होऊ शकते.

एकसमान चुंबकीय क्षेत्रात असल्यासमध्ये शोधा अनुलंब स्थितीफ्रेम आणि त्यातून एक विद्युत् प्रवाह पास करा, नंतर कंडक्टरभोवती एक इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक फील्ड तयार होईल, जे चुंबकाच्या ध्रुवाशी संवाद साधेल. फ्रेम एकापासून दूर केली जाईल आणि दुसर्‍याकडे आकर्षित होईल.

परिणामी, फ्रेम क्षैतिज स्थितीत फिरेल, ज्यामध्ये शून्य प्रभाव असेल चुंबकीय क्षेत्रकंडक्टरला. रोटेशन सुरू ठेवण्यासाठी, तुम्हाला एका कोनात दुसरी फ्रेम जोडणे किंवा योग्य वेळी फ्रेममधील विद्युत् प्रवाहाची दिशा बदलणे आवश्यक आहे.

आकृतीमध्ये, हे दोन अर्ध-रिंग्स वापरून केले जाते, ज्याला बॅटरीमधील संपर्क प्लेट्स जोडतात. परिणामी, अर्धा-वळण पूर्ण झाल्यानंतर, ध्रुवीयता बदलते आणि रोटेशन चालू राहते.

आधुनिक इलेक्ट्रिक मोटर्समध्येस्थायी चुंबकांऐवजी, चुंबकीय क्षेत्र तयार करण्यासाठी इंडक्टर किंवा इलेक्ट्रोमॅग्नेट्स वापरतात. तुम्ही कोणतीही मोटर डिस्सेम्बल केल्यास, तुम्हाला इन्सुलेटिंग वार्निशने लेपित वायरचे गुंडाळलेले कॉइल दिसेल. ही वळणे इलेक्ट्रोमॅग्नेट आहेत किंवा त्यांना उत्तेजना वळण असेही म्हणतात.

घरीकायम चुंबकांचा वापर बॅटरीवर चालणाऱ्या मुलांच्या खेळण्यांमध्ये केला जातो.

इतर अधिक शक्तिशाली मध्येमोटर्स फक्त इलेक्ट्रोमॅग्नेट्स किंवा विंडिंग वापरतात. त्यांच्यासह फिरणाऱ्या भागाला रोटर म्हणतात आणि स्थिर भागाला स्टेटर म्हणतात.

इलेक्ट्रिक मोटर्सचे प्रकार

आज, वेगवेगळ्या डिझाईन्स आणि प्रकारच्या इलेक्ट्रिक मोटर्स आहेत. ते विभागले जाऊ शकतात वीज पुरवठ्याच्या प्रकारानुसार:

1. पर्यायी प्रवाहथेट मेन पासून ऑपरेट.
2. थेट वर्तमानजे बॅटरी, बॅटरी, वीज पुरवठा किंवा इतर DC स्त्रोतांवर चालतात.

कामाच्या तत्त्वानुसार:

1. समकालिक, ज्यामध्ये रोटरवर विंडिंग आहेत आणि त्यांना विद्युत प्रवाह पुरवठा करण्यासाठी ब्रश यंत्रणा आहे.
2. असिंक्रोनस, मोटरचा सर्वात सोपा आणि सर्वात सामान्य प्रकार. त्यांच्याकडे रोटरवर ब्रश आणि विंडिंग नाहीत.

सिंक्रोनस मोटर फिरवणार्‍या चुंबकीय क्षेत्रासह समकालिकपणे फिरते, तर एसिंक्रोनस मोटरसाठी, रोटर स्टेटरमध्ये फिरणार्‍या चुंबकीय क्षेत्रापेक्षा अधिक हळू फिरतो.

ऑपरेशनचे सिद्धांत आणि असिंक्रोनस इलेक्ट्रिक मोटरचे डिव्हाइस

असिंक्रोनस पॅकेजमध्येमोटर, स्टेटर विंडिंग्ज घातल्या जातात (380 व्होल्टसाठी त्यापैकी 3 असतील), जे फिरणारे चुंबकीय क्षेत्र तयार करतात. कनेक्शनसाठी त्यांचे टोक एका विशेष टर्मिनल ब्लॉकमध्ये आणले जातात. मोटरच्या शेवटी शाफ्टवर बसवलेल्या पंख्यामुळे विंडिंग्स थंड होतात.

रोटर, जे शाफ्टसह अविभाज्य आहेत, बनलेले आहे धातूच्या काड्या, जे दोन्ही बाजूंनी एकमेकांना बंद आहेत, म्हणूनच याला शॉर्ट-सर्किट म्हणतात.
या डिझाइनबद्दल धन्यवाद, वारंवार नियतकालिक देखभाल आणि वर्तमान-खाद्य ब्रशेस बदलण्याची आवश्यकता नाही, विश्वसनीयता, टिकाऊपणा आणि विश्वासार्हता मोठ्या प्रमाणात वाढली आहे.

सहसा, अपयशाचे मुख्य कारणएसिंक्रोनस मोटर म्हणजे बियरिंग्जचा पोशाख ज्यामध्ये शाफ्ट फिरतो.

ऑपरेशनचे तत्त्व.एसिंक्रोनस मोटर कार्य करण्यासाठी, रोटर स्टेटरच्या इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक फील्डपेक्षा हळू फिरणे आवश्यक आहे, परिणामी रोटरमध्ये ईएमएफ प्रेरित होतो (विद्युत प्रवाह येतो). येथे महत्वाची अट, जर रोटर चुंबकीय क्षेत्राप्रमाणेच वेगाने फिरला तर त्यात कायद्यानुसार इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक प्रेरणकोणताही EMF प्रेरित होणार नाही आणि म्हणून, कोणतेही रोटेशन होणार नाही. परंतु प्रत्यक्षात, बेअरिंग घर्षण किंवा शाफ्ट लोडमुळे, रोटर नेहमीच हळू चालू असतो.

चुंबकीय ध्रुव सतत फिरत असतातमोटर विंडिंग्जमध्ये आणि रोटरमधील विद्युत् प्रवाहाची दिशा सतत बदलत असते. एका वेळी, उदाहरणार्थ, स्टेटर आणि रोटर विंडिंगमधील प्रवाहांची दिशा क्रॉस (आमच्याकडून वर्तमान प्रवाह) आणि ठिपके (आमच्यासाठी वर्तमान) च्या रूपात योजनाबद्धपणे दर्शविली जाते. फिरणारे चुंबकीय क्षेत्र ठिपकेदार रेषा म्हणून दाखवले आहे.

उदाहरणार्थ, हे कस काम करत एक गोलाकार करवत . भाराविना तिचा वेग सर्वाधिक आहे. परंतु जसे आपण बोर्ड कापण्यास सुरुवात करतो, रोटेशनचा वेग कमी होतो आणि त्याच वेळी रोटर इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक फील्डच्या सापेक्ष अधिक हळू फिरू लागतो आणि इलेक्ट्रिकल अभियांत्रिकीच्या नियमांनुसार, आणखी मोठे EMF मूल्य प्रेरित होऊ लागते. त्यात. मोटारने वापरला जाणारा विद्युतप्रवाह वाढतो आणि ते काम करू लागते पूर्ण शक्ती. जर शाफ्टवरील भार इतका मोठा असेल की तो थांबतो, तर त्यात प्रेरित ईएमएफच्या कमाल मूल्यामुळे गिलहरी-पिंजरा रोटरला नुकसान होऊ शकते. म्हणूनच योग्य शक्तीचे इंजिन निवडणे महत्त्वाचे आहे. आपण अधिक घेतल्यास, ऊर्जा खर्च अन्यायकारक असेल.

रोटर गतीध्रुवांच्या संख्येवर अवलंबून आहे. 2 ध्रुवांसह, रोटेशन गती चुंबकीय क्षेत्राच्या रोटेशन गतीच्या बरोबरीची असेल, 50 हर्ट्झच्या मुख्य वारंवारतेवर जास्तीत जास्त 3000 क्रांती प्रति सेकंदाच्या समान असेल. गती अर्ध्याने कमी करण्यासाठी, स्टेटरमधील खांबांची संख्या चार पर्यंत वाढवणे आवश्यक आहे.

असिंक्रोनसचा महत्त्वपूर्ण तोटामोटर्स म्हणजे शाफ्टच्या रोटेशनचा वेग समायोजित करून केवळ विद्युत प्रवाहाची वारंवारता बदलून ते दिले जातात. आणि म्हणून स्थिर शाफ्ट गती प्राप्त करणे शक्य नाही.

ऑपरेशनचे सिद्धांत आणि सिंक्रोनस एसी मोटरचे डिव्हाइस

या प्रकारची इलेक्ट्रिक मोटर दैनंदिन जीवनात आवश्यक तेथे वापरली जाते. स्थिर गतीरोटेशन, त्याच्या समायोजनाची शक्यता, तसेच 3000 rpm पेक्षा जास्त रोटेशन गती आवश्यक असल्यास (हे एसिंक्रोनससाठी कमाल आहे).

पॉवर टूल्स, व्हॅक्यूम क्लीनर, वॉशिंग मशीन इत्यादींमध्ये सिंक्रोनस मोटर्स स्थापित केल्या जातात.

सिंक्रोनसच्या बाबतीत AC मोटर विंडिंग स्थित आहेत (आकृतीमध्ये 3), जे रोटर किंवा आर्मेचर (1) वर देखील जखमेच्या आहेत. त्यांचे निष्कर्ष स्लिप रिंग किंवा कलेक्टर (5) च्या सेक्टरमध्ये सोल्डर केले जातात, जे ग्रेफाइट ब्रशेस (4) च्या मदतीने ऊर्जावान असतात. शिवाय, निष्कर्षांची मांडणी केली जाते जेणेकरून ब्रश नेहमी फक्त एका जोडीला व्होल्टेज पुरवतात.

बहुतेक वारंवार ब्रेकडाउन कलेक्टर मोटर्स आहेत:

1. ब्रश पोशाखकिंवा क्लॅम्पिंग स्प्रिंग कमकुवत झाल्यामुळे त्यांचा खराब संपर्क.
2. कलेक्टर प्रदूषण.अल्कोहोल किंवा शून्य सॅंडपेपरसह स्वच्छ करा.
3. बेअरिंग पोशाख.

ऑपरेशनचे तत्त्व.इलेक्ट्रिक मोटरमधील टॉर्क आर्मेचर करंट आणि फील्ड विंडिंगमधील चुंबकीय प्रवाह यांच्यातील परस्परसंवादाच्या परिणामी तयार होतो. पर्यायी प्रवाहाची दिशा बदलली की दिशाही बदलत जाईल. चुंबकीय प्रवाहहुल आणि अँकरमध्ये एकाच वेळी, जेणेकरून रोटेशन नेहमी एकाच दिशेने असेल.

व्याख्या.

इलेक्ट्रिकल इंजिन- विद्युत उर्जेचे यांत्रिक उर्जेमध्ये रूपांतर करण्यासाठी डिझाइन केलेली यंत्रणा किंवा एक विशेष मशीन, ज्यामध्ये उष्णता देखील सोडली जाते.

पार्श्वभूमी.

आधीच 1821 मध्ये, प्रसिद्ध ब्रिटीश शास्त्रज्ञ मायकेल फॅराडे यांनी परिवर्तनाचे तत्त्व प्रदर्शित केले. इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक फील्डविद्युत ऊर्जा यांत्रिक उर्जेमध्ये. स्थापनेमध्ये निलंबित वायरचा समावेश होता, जो पारामध्ये बुडविला गेला होता. चुंबक फ्लास्कच्या मध्यभागी पारासह स्थापित केले गेले. जेव्हा सर्किट बंद होते, तेव्हा तार चुंबकाभोवती फिरू लागली, वायरच्या आजूबाजूला काय आहे हे दाखवून, इ. वर्तमान, एक विद्युत क्षेत्र व्युत्पन्न होते.

इंजिनचे हे मॉडेल अनेकदा शाळा आणि विद्यापीठांमध्ये प्रदर्शित केले गेले. हे इंजिन इलेक्ट्रिक मोटर्सच्या संपूर्ण वर्गाचा सर्वात सोपा प्रकार मानला जातो. त्यानंतर, त्याला बार्लोव्हच्या व्हीलच्या रूपात निरंतरता मिळाली. तथापि, नवीन उपकरण केवळ प्रात्यक्षिक स्वरूपाचे होते, कारण त्यातून निर्माण होणारी उर्जा खूपच कमी होती.

शास्त्रज्ञ आणि संशोधकांनी इंजिनवर काम केले जेणेकरुन ते उत्पादनाच्या गरजांमध्ये वापरावे. त्या सर्वांनी हे सुनिश्चित करण्याचा प्रयत्न केला की इंजिनचा गाभा चुंबकीय क्षेत्रामध्ये सिलेंडरमधील पिस्टनच्या रीतीने रोटेशनल-अनुवादात्मक पद्धतीने फिरला. वाफेचे इंजिन. रशियन शोधक बी.एस. जेकोबीने सर्वकाही सोपे केले. इलेक्ट्रोमॅग्नेट्सचे वैकल्पिक आकर्षण आणि प्रतिकर्षण हे त्याच्या इंजिनच्या ऑपरेशनचे सिद्धांत होते. इलेक्ट्रोमॅग्नेट्सचा काही भाग गॅल्व्हॅनिक बॅटरीद्वारे समर्थित होता आणि त्यातील विद्युत् प्रवाहाची दिशा बदलली नाही, तर दुसरा भाग बॅटरीशी स्विचद्वारे जोडला गेला होता, ज्यामुळे विद्युत प्रवाहाची दिशा प्रत्येक क्रांतीत बदलली. इलेक्ट्रोमॅग्नेट्सची ध्रुवीयता बदलली आणि प्रत्येक हलणारे इलेक्ट्रोमॅग्नेट्स संबंधित स्थिर इलेक्ट्रोमॅग्नेटद्वारे आकर्षित किंवा मागे घेतले गेले. शाफ्ट हलत होता.

सुरुवातीला, इंजिनची शक्ती लहान होती आणि फक्त 15 डब्ल्यू इतकी होती, बदल केल्यानंतर, जेकोबीने पॉवर 550 डब्ल्यू किमी/तास पर्यंत वाढवली. इंजिन 320 गॅल्व्हॅनिक पेशी असलेल्या मोठ्या बॅटरीद्वारे समर्थित होते. आधुनिक इलेक्ट्रिक मोटर्सची शक्ती 55 किलोवॅटपेक्षा जास्त आहे. इलेक्ट्रिक मोटर्स खरेदी करण्याच्या मुद्द्यावर.

ऑपरेटिंग तत्त्व.

इलेक्ट्रिक मशीनचे ऑपरेशन इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक इंडक्शन (EMI) च्या घटनेवर आधारित आहे. ईएमआर घटना या वस्तुस्थितीत आहे की चुंबकीय प्रवाहातील कोणत्याही बदलामुळे बंद सर्किटमध्ये प्रवेश केला जातो, त्यात (सर्किट) एक इंडक्शन करंट तयार होतो.

मोटरमध्ये स्वतः रोटर (हलणारा भाग - चुंबक किंवा कॉइल) आणि स्टेटर (निश्चित भाग - कॉइल) असतो. बर्याचदा, इंजिनची रचना दोन कॉइल असते. स्टेटरला वळण लावले जाते, ज्याद्वारे, खरं तर, वर्तमान वाहते. विद्युत प्रवाह एक चुंबकीय क्षेत्र निर्माण करतो जे इतर कॉइलला प्रभावित करते. त्यामध्ये, EMP मुळे, एक करंट देखील तयार होतो, जो पहिल्या कॉइलवर कार्य करणारे चुंबकीय क्षेत्र निर्माण करतो. आणि म्हणून सर्वकाही बंद चक्रात पुनरावृत्ती होते. परिणामी, रोटर आणि स्टेटर फील्डचा परस्परसंवाद एक टॉर्क तयार करतो जो मोटर रोटर चालवतो. अशा प्रकारे, विद्युत उर्जेचे यांत्रिक उर्जेमध्ये रूपांतर होते, जे विविध उपकरणांमध्ये, यंत्रणांमध्ये आणि अगदी कारमध्ये देखील वापरले जाऊ शकते.

मोटर रोटेशन

इलेक्ट्रिक मोटर्सचे वर्गीकरण.

खाण्याच्या पद्धतीनुसार:

डीसी मोटर्स- थेट वर्तमान स्त्रोतांद्वारे समर्थित आहेत.
एसी मोटर्स- पर्यायी वर्तमान स्त्रोतांद्वारे समर्थित आहेत.
युनिव्हर्सल मोटर्स- थेट आणि पर्यायी प्रवाह दोन्हीद्वारे समर्थित.

डिझाइननुसार:

कलेक्टर मोटर- एक इलेक्ट्रिक मोटर ज्यामध्ये ब्रश-कलेक्टर असेंब्लीचा वापर रोटर पोझिशन सेन्सर आणि करंट स्विच म्हणून केला जातो.

ब्रशलेस मोटर- असलेली इलेक्ट्रिक मोटर बंद प्रणाली, जे वापरते: नियंत्रण प्रणाली (कोऑर्डिनेट कन्व्हर्टर), पॉवर सेमीकंडक्टर कन्व्हर्टर (इन्व्हर्टर), रोटर पोझिशन सेन्सर (आरपीएस).

कायम चुंबकाने चालवलेले;
आर्मेचर आणि उत्तेजना विंडिंगच्या समांतर कनेक्शनसह;
आर्मेचर आणि उत्तेजित विंडिंग्सच्या सीरियल कनेक्शनसह;
आर्मेचर आणि उत्तेजित windings च्या मिश्र कनेक्शनसह;

टप्प्यांच्या संख्येनुसार:

सिंगल फेज- स्वहस्ते सुरू केले आहेत, किंवा आहेत वळण सुरूकिंवा फेज-शिफ्टिंग सर्किट.
दोन-टप्प्यात
तीन-टप्प्यात
पॉलीफेस

सिंक करून:

सिंक्रोनस मोटर- पुरवठा व्होल्टेज आणि रोटरच्या चुंबकीय क्षेत्राच्या समकालिक हालचालीसह एसी इलेक्ट्रिक मोटर.
असिंक्रोनस मोटर - रोटरच्या हालचालीची भिन्न वारंवारता आणि पुरवठा व्होल्टेजद्वारे निर्माण होणारे चुंबकीय क्षेत्र असलेली इलेक्ट्रिक एसी मोटर.

दैनंदिन जीवनात, उपयुक्तता, कोणत्याही उत्पादनात, इलेक्ट्रिक मोटर्स अविभाज्य भाग आहेत: पंप, एअर कंडिशनर, पंखे इ. म्हणून, सर्वात सामान्य इलेक्ट्रिक मोटर्सचे प्रकार जाणून घेणे महत्वाचे आहे.

इलेक्ट्रिक मोटर हे एक मशीन आहे जे विद्युत उर्जेचे यांत्रिक उर्जेमध्ये रूपांतर करते. हे उष्णता निर्माण करते, जे एक दुष्परिणाम आहे.

व्हिडिओ: इलेक्ट्रिक मोटर्सचे वर्गीकरण

सर्व इलेक्ट्रिक मोटर्स दोन मोठ्या गटांमध्ये विभागल्या जाऊ शकतात:

• डीसी मोटर्स
• एसी मोटर्स.

अल्टरनेटिंग करंटने चालणाऱ्या इलेक्ट्रिक मोटर्सला अल्टरनेटिंग करंट मोटर्स म्हणतात, ज्याचे दोन प्रकार आहेत:

• समकालिक- हे ते आहेत ज्यामध्ये रोटर आणि पुरवठा व्होल्टेजचे चुंबकीय क्षेत्र समकालिकपणे फिरतात.
• असिंक्रोनस. चुंबकीय क्षेत्राच्या पुरवठा व्होल्टेजद्वारे तयार केलेल्या वारंवारतेपासून ते रोटरच्या रोटेशनच्या वारंवारतेमध्ये भिन्न आहेत. ते बहु-चरण, तसेच एक-, दोन- आणि तीन-चरण आहेत.
• स्टेपर मोटर्स या वस्तुस्थितीद्वारे ओळखले जातात की त्यांच्याकडे मर्यादित संख्येने रोटर पोझिशन्स आहेत. रोटरची स्थिर स्थिती विशिष्ट विंडिंगला वीज पुरवठ्यामुळे होते. एका विंडिंगमधून व्होल्टेज काढून ते दुसर्या स्थानावर स्थानांतरित करून, दुसर्या स्थितीत संक्रमण केले जाते.

डीसी मोटर्स अशा आहेत ज्या थेट करंटद्वारे समर्थित असतात. त्यांच्याकडे ब्रश-कलेक्टर असेंब्ली आहे की नाही यावर अवलंबून, ते विभागले गेले आहेत:

कलेक्टर देखील, उत्तेजनाच्या प्रकारावर अवलंबून, अनेक प्रकार आहेत:

• कायम चुंबकाने उत्तेजित.
• कनेक्शन आणि आर्मेचर विंडिंग्सच्या समांतर कनेक्शनसह.
• आर्मेचर आणि विंडिंग्जच्या मालिका कनेक्शनसह.
• त्यांच्या मिश्रित कनेक्शनसह.

डीसी मोटरचा क्रॉस सेक्शन. ब्रशसह कलेक्टर - उजवीकडे

"डीसी मोटर्स" गटात कोणत्या इलेक्ट्रिक मोटर्सचा समावेश आहे

आधीच नमूद केल्याप्रमाणे, डीसी मोटर्स एक गट बनवतात ज्यामध्ये कलेक्टर आणि ब्रशलेस मोटर्स समाविष्ट असतात, जे रोटर पोझिशन सेन्सर, कंट्रोल सिस्टम आणि पॉवर सेमीकंडक्टर कन्व्हर्टरसह बंद सिस्टमच्या स्वरूपात बनवले जातात. ब्रशलेस इलेक्ट्रिक मोटर्सच्या ऑपरेशनचे सिद्धांत असिंक्रोनस मोटर्सच्या ऑपरेशनच्या तत्त्वासारखेच आहे. त्यांना फॅन्ससारख्या घरगुती उपकरणांमध्ये स्थापित करा.

कलेक्टर मोटर म्हणजे काय

डीसी मोटरची लांबी वर्गावर अवलंबून असते. उदाहरणार्थ, जर आम्ही बोलत आहोतसुमारे 400 वर्ग इंजिन, नंतर त्याची लांबी 40 मिमी असेल. कलेक्टर इलेक्ट्रिक मोटर्स आणि ब्रशलेस काउंटरपार्ट्समधील फरक म्हणजे उत्पादन आणि ऑपरेशनची सुलभता, म्हणून त्याची किंमत कमी असेल. ब्रश-कलेक्टर असेंब्लीची उपस्थिती हे त्यांचे वैशिष्ट्य आहे, ज्याच्या मदतीने रोटर सर्किट मोटरच्या स्थिर भागात स्थित सर्किट्सशी जोडलेले आहे. यात रोटरवर स्थित संपर्कांचा समावेश आहे - एक कलेक्टर आणि त्याच्या विरूद्ध दाबलेले ब्रशेस, रोटरच्या बाहेर स्थित आहेत.

रोटर

या इलेक्ट्रिक मोटर्सचा वापर रेडिओ-नियंत्रित खेळण्यांमध्ये केला जातो: डीसी स्रोत (समान बॅटरी) वरून अशा इंजिनच्या संपर्कांना व्होल्टेज लागू करून, शाफ्ट मोशनमध्ये सेट केला जातो. आणि त्याच्या रोटेशनची दिशा बदलण्यासाठी, पुरवलेल्या पुरवठा व्होल्टेजची ध्रुवीयता बदलणे पुरेसे आहे. हलके वजन आणि परिमाण कमी किंमतआणि ब्रश-कलेक्टर यंत्रणा पुनर्संचयित करण्याच्या शक्यतेमुळे या इलेक्ट्रिक मोटर्स बजेट मॉडेल्समध्ये सर्वात जास्त वापरल्या जातात, जरी ते ब्रशलेसच्या विश्वासार्हतेमध्ये लक्षणीय निकृष्ट आहे, कारण स्पार्किंग वगळलेले नाही, उदा. धूळ, घाण किंवा ओलावा आत प्रवेश केल्यावर हलणारे संपर्क आणि त्यांचा जलद पोशाख जास्त गरम करणे.

नियमानुसार, कलेक्टर इलेक्ट्रिक मोटरवर क्रांतीची संख्या दर्शविणारे चिन्हांकन लागू केले जाते: ते जितके लहान असेल तितके शाफ्ट रोटेशन गती जास्त असेल. तसे, ते अगदी सहजतेने समायोजित करण्यायोग्य आहे. परंतु, या प्रकारचे हाय-स्पीड इंजिन देखील आहेत, ब्रशलेसपेक्षा निकृष्ट नाहीत.

ब्रशलेस मोटर्सचे फायदे आणि तोटे

वर्णन केलेल्या विपरीत, या इलेक्ट्रिक मोटर्ससाठी, जंगम भाग हा एक स्थायी चुंबक (गृहनिर्माण) असलेला स्टेटर आहे आणि तीन-फेज विंडिंगसह रोटर स्थिर आहे.

या डीसी मोटर्सच्या तोट्यांमध्ये शाफ्टच्या गतीचे कमी गुळगुळीत समायोजन समाविष्ट आहे, परंतु ते एका स्प्लिट सेकंदात जास्तीत जास्त वेग प्राप्त करण्यास सक्षम आहेत.

ब्रशलेस मोटर बंद घरामध्ये ठेवली आहे, म्हणून ती प्रतिकूल ऑपरेटिंग परिस्थितीत अधिक विश्वासार्ह आहे, म्हणजे. तो धूळ आणि ओलावा घाबरत नाही. याव्यतिरिक्त, ब्रशेसच्या अनुपस्थितीमुळे त्याची विश्वासार्हता वाढली आहे, ज्या वेगाने शाफ्ट फिरते त्याप्रमाणे. त्याच वेळी, मोटरचे डिझाइन अधिक जटिल आहे, म्हणून ते स्वस्त असू शकत नाही. कलेक्टरच्या तुलनेत त्याची किंमत दुप्पट जास्त आहे.

अशा प्रकारे, पर्यायी आणि थेट प्रवाहावर चालणारी कलेक्टर मोटर बहुमुखी, विश्वासार्ह, परंतु अधिक महाग आहे. हे समान शक्तीच्या AC मोटरपेक्षा हलके आणि लहान दोन्ही आहे.

50 Hz (व्यावसायिक मुख्य पुरवठा) द्वारे समर्थित एसी मोटर्स उच्च वारंवारता (3000 rpm वरील) परवानगी देत ​​​​नाही, आवश्यक असल्यास कलेक्टर मोटर वापरली जाते.

दरम्यान, त्याचे संसाधन एसिंक्रोनस एसी मोटर्सपेक्षा कमी आहे, जे बीयरिंगच्या स्थितीवर आणि विंडिंग्सच्या इन्सुलेशनवर अवलंबून असते.

सिंक्रोनस मोटर कसे कार्य करते

सिंक्रोनस मशीन बहुतेकदा जनरेटर म्हणून वापरली जातात. हे मेन फ्रिक्वेन्सीसह समकालिकपणे कार्य करते, म्हणून ते इन्व्हर्टर आणि रोटर पोझिशन सेन्सरसह आहे, ते डीसी कलेक्टर मोटरचे इलेक्ट्रॉनिक अॅनालॉग आहे.

सिंक्रोनस मोटरची रचना

गुणधर्म

ही इंजिने सेल्फ-स्टार्टिंग मेकॅनिझम नाहीत, परंतु वेग वाढवण्यासाठी बाह्य प्रभाव आवश्यक आहे. ते कंप्रेसर, पंप, रोलिंग मशीनआणि तत्सम उपकरणे कामाचा वेगजे प्रति मिनिट पाचशे क्रांतीपेक्षा जास्त नाही, परंतु शक्ती वाढवणे आवश्यक आहे. ते आकाराने बरेच मोठे आहेत, त्यांचे "सभ्य" वजन आणि उच्च किंमत आहे.

सिंक्रोनस मोटर सुरू करण्याचे अनेक मार्ग आहेत:

• बाह्य वर्तमान स्रोत वापरणे.
• प्रारंभ असिंक्रोनस आहे.

पहिल्या प्रकरणात, सहाय्यक मोटरच्या मदतीने, जी डीसी इलेक्ट्रिक मोटर किंवा तीन-फेज इंडक्शन मोटर असू शकते. सुरुवातीला, मोटरला डीसी करंट पुरवला जात नाही. ते समकालिक गतीच्या जवळ पोहोचून, फिरणे सुरू होते. या टप्प्यावर, थेट प्रवाह लागू केला जातो. चुंबकीय क्षेत्र बंद केल्यानंतर, सहायक मोटरसह कनेक्शन तुटलेले आहे.

दुस-या पर्यायामध्ये, रोटरच्या खांबाच्या तुकड्यांमध्ये अतिरिक्त शॉर्ट-सर्किट वळण स्थापित करणे आवश्यक आहे, ज्याला ओलांडताना चुंबकीय फिरणारे क्षेत्र त्यामध्ये प्रवाहांना प्रेरित करते. ते, स्टेटर फील्डशी संवाद साधत, रोटर फिरवतात. जोपर्यंत ते समकालिक गतीपर्यंत पोहोचत नाही. या बिंदूपासून, टॉर्क आणि ईएमएफ कमी होते, चुंबकीय क्षेत्र बंद होते, टॉर्क शून्य होते.

या इलेक्ट्रिक मोटर्स व्होल्टेज चढ-उतारासाठी असिंक्रोनसपेक्षा कमी संवेदनशील असतात, त्यांच्याकडे जास्त ओव्हरलोड क्षमता असते, ते शाफ्टवरील कोणत्याही लोड अंतर्गत गती अपरिवर्तित ठेवतात.

सिंगल-फेज इलेक्ट्रिक मोटर: डिव्हाइस आणि ऑपरेशनचे सिद्धांत

सुरू केल्यानंतर, फक्त एक स्टेटर विंडिंग (फेज) वापरून आणि खाजगी कन्व्हर्टरची आवश्यकता नसताना, सिंगल-फेज अल्टरनेटिंग करंट मेनमधून चालणारी इलेक्ट्रिक मोटर एसिंक्रोनस किंवा सिंगल-फेज असते.

सिंगल-फेज इलेक्ट्रिक मोटरमध्ये फिरणारा भाग असतो - रोटर आणि एक स्थिर भाग - स्टेटर, जो रोटरच्या रोटेशनसाठी आवश्यक चुंबकीय क्षेत्र तयार करतो.

स्टेटर कोरमध्ये एकमेकांच्या 90 अंशांच्या कोनात असलेल्या दोन विंडिंगपैकी, कार्यरत एकाने 2/3 खोबणी व्यापली आहेत. आणखी एक विंडिंग, ज्यामध्ये 1/3 खोबणी असतात, त्याला प्रारंभ (सहायक) म्हणतात.

रोटर देखील एक शॉर्ट-सर्किट विंडिंग आहे. त्याच्या अ‍ॅल्युमिनियम किंवा तांब्यापासून बनवलेल्या रॉड्सच्या टोकाला अंगठीने बंद केले जाते आणि त्यांच्यामधील जागा अॅल्युमिनियम मिश्र धातुने भरलेली असते. रोटर पोकळ फेरोमॅग्नेटिक किंवा नॉन-चुंबकीय सिलेंडरच्या स्वरूपात बनविला जाऊ शकतो.

सिंगल-फेज इलेक्ट्रिक मोटर, ज्याची शक्ती दहा वॅट्सपासून दहा किलोवॅटपर्यंत असू शकते, ती घरगुती उपकरणांमध्ये वापरली जाते, लाकूडकाम मशीनमध्ये, कन्व्हेयरवर, कंप्रेसर आणि पंपमध्ये स्थापित केली जाते. त्यांचा फायदा म्हणजे तीन-फेज नेटवर्क नसलेल्या खोल्यांमध्ये त्यांचा वापर करण्याची शक्यता. डिझाइननुसार, ते थ्री-फेज असिंक्रोनस इलेक्ट्रिक मोटर्सपेक्षा फारसे वेगळे नाहीत.

इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक इंडक्शनची घटना सर्वांच्या उदय आणि विकासाचा आधार बनली इलेक्ट्रिकल मशीन्स. 19व्या शतकाच्या शेवटी या घटनेचा शोध लावणारा मायकेल फॅराडे हा एक इंग्लिश शास्त्रज्ञ आणि प्रयोगकर्ता होता. त्यांनी पहिले इलेक्ट्रिक मशीन्सचे प्रयोग केले. आता त्यांच्याशिवाय आपल्या जीवनाची कल्पना करणे अशक्य आहे. इलेक्ट्रिक मोटर्स ही सर्वात सामान्य इलेक्ट्रिकल मशीन बनली आहे.

इलेक्ट्रिक मोटरच्या ऑपरेशनसाठी, व्होल्टेज आवश्यक आहे, ज्याचे गुणधर्म त्याचे डिझाइन निर्धारित करतात. खालील इलेक्ट्रिक मोटर्स पर्यायी व्होल्टेज आणि करंटवर कार्य करतात:

स्थिर व्होल्टेज आणि करंटवर काम करा:

• कलेक्टर;
• एकध्रुवीय;
• स्टेपर

सिंक्रोनस आणि एसिंक्रोनस मोटर्स

सिंक्रोनस आणि असिंक्रोनस इलेक्ट्रिक मोटर्स आहेत सामान्य अटीतुमच्या कामासाठी. यासाठी चुंबकीय क्षेत्र आवश्यक आहे, ज्याचे कमाल मूल्य अंतराळात फिरते. असे फील्ड दोन किंवा द्वारे तयार केले जाऊ शकते मोठ्या संख्येने windings सिंक्रोनस आणि एसिंक्रोनस इलेक्ट्रिक मोटर्सच्या सामान्य डिझाइनमध्ये दोन किंवा तीन विंडिंग असतात.

ते चुंबकीय क्षेत्र वाढविणार्‍या मोठ्या फेरीमॅग्नेटिक कोरवर ठेवलेले असतात. तीन विंडिंगसाठी, तीन-फेज व्होल्टेज वापरले जाते, दोन विंडिंगसाठी - दोन-फेज किंवा फेज-शिफ्टिंग कॅपेसिटरसह एक फेज. परंतु अशा कॅपेसिटरसह, तीन-फेज मोटर्स देखील सिंगल-फेज नेटवर्कशी जोडल्या जाऊ शकतात.

जर इलेक्ट्रिक मोटरचा रोटर स्थिर चुंबकीय क्षेत्र तयार करत असेल तर, एकतर कायम चुंबकांपासून किंवा रोटरमध्ये तयार केलेल्या डीसी उर्जा स्त्रोतापासून किंवा बाह्य स्रोतब्रशेससह रिंगद्वारे डीसी वीज पुरवठा, अशी मोटर समकालिक आहे. त्यामध्ये, क्रांतीची वारंवारता आणि उर्जा स्त्रोताच्या व्होल्टेजची वारंवारता सारखीच असते. असिंक्रोनस मोटर्स उच्चारित ध्रुव, ब्रश रिंग, अंगभूत रेक्टिफायर्स आणि एकत्रित भागांशिवाय नॉन-चुंबकीय रोटर वापरतात. विविध साहित्य. सिंक्रोनस हिस्टेरेसिस मोटर हा अपवाद आहे.

इंडक्शन मोटरचा रोटर ट्रान्सफॉर्मरच्या दुय्यम विंडिंगप्रमाणे काम करतो, जो शॉर्ट सर्किट असतो. परंतु त्याच्या रोटरमधील विद्युतप्रवाह स्टेटरच्या चुंबकीय क्षेत्राच्या तुलनेत मंद रोटेशनसह येऊ शकतो. वेगातील या फरकाला स्लिप म्हणतात. डिझाइनची साधेपणा आणि संबंधित विश्वासार्हता असिंक्रोनस इलेक्ट्रिक मोटर सर्वात मोठ्या प्रमाणात वापरली जाते.

कलेक्टर मशीन्स

तथापि, सिंक्रोनस आणि एसिंक्रोनस इलेक्ट्रिक मोटर्समध्ये एक दुर्गम कमतरता आहे - पुरवठा व्होल्टेजची वारंवारता. हे या मोटर्समधील चुंबकीय क्षेत्र आणि शाफ्टच्या रोटेशनची गती निर्धारित करते. पुरवठा व्होल्टेजच्या दिलेल्या वारंवारतेवर त्यांच्यामध्ये कोणतेही डिझाइन बदल पुरवठा व्होल्टेजच्या वारंवारतेपेक्षा शाफ्ट गती प्राप्त करू शकत नाहीत. अधिक संख्येने क्रांती आवश्यक असल्यास, कलेक्टर इलेक्ट्रिक मोटर्स वापरल्या जातात.

या इंजिनांना आहेत सतत स्विचिंगकलेक्टर windings. प्रत्येक वळण मूलत: प्रवाह असलेली फ्रेम असते, जी फॅराडेच्या प्रयोगांवरून ओळखली जाते, चुंबकीय क्षेत्रात फिरते. पण एक फ्रेम वळेल आणि थांबेल. म्हणून, तेथे अनेक फ्रेम्स आहेत - विंडिंग्ज आणि त्यापैकी प्रत्येक कलेक्टरमधील प्लेट्सच्या जोडीशी संबंधित आहे. कलेक्टरच्या बाजूने सरकणाऱ्या ब्रशेसद्वारे विद्युत प्रवाह पुरवठा केला जातो.

अशा इलेक्ट्रिक मोटरचे डिझाइन आपल्याला थेट किंवा पर्यायी व्होल्टेजच्या स्त्रोतापासून कार्य करण्यास अनुमती देते, जे स्टेटर आणि रोटर दोन्हीमध्ये विद्युत प्रवाह प्रदान करते. पर्यायी व्होल्टेजसह, स्टेटर आणि रोटरमधील विद्युत् प्रवाहाची दिशा एकाच वेळी बदलते आणि म्हणून रोटर फिरवणाऱ्या शक्तीची दिशा संरक्षित केली जाते. पुरवठा व्होल्टेजची वारंवारता कोणत्याही प्रकारे रोटरच्या गतीवर परिणाम करत नाही. हे केवळ इलेक्ट्रिक मोटरला पुरवणाऱ्या व्होल्टेजवर अवलंबून असते. कम्युटेटरसह ब्रशचा सरकता संपर्क या इलेक्ट्रिक मोटर्सच्या सेवा जीवन आणि अनुप्रयोगाच्या जागेच्या बाबतीत मर्यादा घालतो, कारण ब्रशमध्ये स्पार्किंगमुळे स्लाइडिंग संपर्क लवकर नष्ट होतो आणि वाढीव स्फोटकतेच्या परिस्थितीत ते अस्वीकार्य आहे.

युनिपोलर आणि स्टेपिंग पर्याय

तथापि, डीसी इलेक्ट्रिक मोटर्सच्या डिझाईन्स आहेत ज्यामध्ये कलेक्टर नाही. या एकध्रुवीय इलेक्ट्रिक मोटर्स आहेत.

या इलेक्ट्रिक मोटर्समध्ये, रोटर कायम चुंबकाच्या ध्रुवांच्या दरम्यान स्थित डिस्कच्या स्वरूपात बनविला जातो. डायमेट्रिकली विरुद्ध स्थित ब्रश डिस्कला फीड करतात - रोटर. लॉरेन्ट्झ फोर्सच्या प्रभावाखाली, डिस्क फिरते. डिझाइनची आकर्षक साधेपणा असूनही, अशा इलेक्ट्रिक मोटरचा विस्तृत व्यावहारिक उपयोग होत नाही, कारण त्यास वर्तमान आणि चुंबकीय क्षेत्राची उच्च मूल्ये आवश्यक असतात. तथापि, द्रव धातूच्या ब्रशसह एकध्रुवीय इलेक्ट्रिक मोटर्सच्या अद्वितीय प्रयोगशाळेत घडामोडी घडल्या आहेत ज्याचा वेग इतर मोटर डिझाइनसाठी अकल्पनीय आहे.

स्टेपर मोटर ही दुसरी डीसी-चालित डिझाइन आहे.

सर्वसाधारणपणे, ही मोटर कायम चुंबक रोटरसह सिंक्रोनस इलेक्ट्रिक मोटरसारखी असते. फरक असा आहे की येथे विंडिंगची संख्या जास्त आहे आणि ते प्रत्येक विंडिंगला व्होल्टेज पुरवणाऱ्या की द्वारे नियंत्रित केले जातात. परिणामी, रोटर कनेक्ट केलेल्या विंडिंगकडे आकर्षित होऊन त्याची स्थिती बदलतो. विंडिंगची संख्या निर्धारित करते किमान कोनरोटरचे रोटेशन आणि कम्युटेटर्स - रोटरच्या रोटेशनची गती. स्टेपर मोटरमध्ये, कीज जोडलेल्या असल्यामुळे रोटर जवळपास कुठेही फिरू शकतो इलेक्ट्रॉनिक सर्किटव्यवस्थापन.

इलेक्ट्रिक मोटर्सचे मानले जाणारे डिझाइन मूलभूत आहेत. त्यांच्या आधारावर, विशिष्ट समस्यांचे निराकरण करण्यासाठी अनेक विशेष प्रकारचे इलेक्ट्रिक मोटर्स तयार केले गेले आहेत. पण ती पूर्णपणे वेगळी कथा आहे...

सामग्री:

यांत्रिक कार्य करणे ही आपल्या भौतिक जगात मुख्य प्रक्रिया आहे. या कारणास्तव, इलेक्ट्रिक मोटर्सचे स्वरूप बनले आहे प्रमुख घटनामानवी सभ्यतेच्या विकासात. या उपकरणांनीच संपूर्ण भार उचलला. औद्योगिक उत्पादन. यामुळे, शेवटी, तथाकथित वैज्ञानिक आणि तांत्रिक क्रांतीची खात्री झाली. कोणत्याही इलेक्ट्रिक इंजिनमध्ये, डिझाईन त्यांच्यामधून जाणारा विद्युत प्रवाह असलेल्या तारांच्या परस्परसंवादाच्या शोधावर आधारित आहे.

या शोधापासून निघून गेलेल्या वेळेत कोणते परिणाम प्राप्त झाले आहेत आणि ते आमच्या वाचकांना सांगितले जाईल. 1820 मध्ये आंद्रे अँपेरे यांनी विद्युत प्रवाहाने चालणाऱ्या तारांचा परस्परसंवाद शोधला होता हे आठवा. या कार्यक्रमानंतर, एक रचना तयार केली गेली जी या परस्परसंवादाला वाढवू शकते - एक सोलेनोइड. फेरोमॅग्नेटिक कोर असलेली कॉइल, कायम चुंबक किंवा इतर तत्सम कॉइलच्या जवळ जाताना, त्यांच्यावर जोरदार शक्तीने कार्य करते. म्हणूनच, केवळ अशा रचनात्मक समाधानासह येणे बाकी आहे जे सोलेनोइड्सचा परस्परसंवाद वाढवेल आणि ते देईल. आवश्यक दिशा.

विजेचे यांत्रिक कामात रूपांतर करणे

दोन सोलेनोइड्स एकतर आकर्षित करू शकतात किंवा दूर करू शकतात. त्यांचा परस्परसंवाद ध्रुवांवरून निश्चित केला जातो. तीच नावे दूर करतात, उलट तीच नावे आकर्षित करतात. म्हणूनच, एखाद्या रचनात्मक समाधानाबद्दल अंदाज लावणे कठीण नाही जे आपल्याला शाफ्टचे रोटेशन मिळविण्यास अनुमती देते:

• शाफ्ट आणि सोलेनॉइड एका कठोर संरचनेत एकत्र केले जातात. सोलनॉइड अशा प्रकारे स्थित आहे की व्युत्पन्न चुंबकीय क्षेत्र रेषा शाफ्टच्या रोटेशनच्या अक्षाला लंब असतात. परिणामी मोटर घटकाला रोटर, तसेच इंडक्टर म्हणतात.
• रोटरच्या आसपास त्याला आकर्षित करण्यासाठी इतर अनेक सोलेनोइड्स आहेत. दिशा स्पष्टपणे सेट करण्यासाठी आणि रोटेशन एकसमान होण्यासाठी, त्यापैकी किमान तीन असणे आवश्यक आहे. इंजिनच्या परिणामी घटकास स्टेटर म्हणतात.
• स्टेटर किंवा रोटर विविध डिझाईन्समोटर्सना अँकर नाव देखील असू शकते. इलेक्ट्रिक मोटर अँकरचे सार त्याच्या जहाजाच्या नावाशी साम्य आहे. जहाजाच्या अँकरला जोडलेल्या साखळीद्वारे वैशिष्ट्यीकृत केले जाते जे त्यास जहाजाशी जोडते. आणि इलेक्ट्रिक इंजिनच्या आर्मेचरच्या संरचनेत एकतर रोटर किंवा स्टेटर, तसेच त्यास जोडलेली इलेक्ट्रिकल कॉर्ड समाविष्ट असते. हे वीज पुरवठ्याशी जोडण्यासाठी वापरले जाते. म्हणजेच, साखळीसह आर्मेचरऐवजी, पॉवर कॉर्डसह रोटर किंवा स्टेटर प्राप्त केला जातो - ही त्यांची समानता आहे आणि इंजिन घटकाच्या नावाचे मूळ आहे.
• स्टेटर हे स्टील प्लेट्सचे बनलेले असते जे एडी करंट्समुळे होणारी वीज हानी कमी करते. परिणाम म्हणजे कोर असलेल्या विंडिंगची रचना, रोटरला संलग्न करणे. ते एक दंडगोलाकार छिद्र तयार करतात. यात स्टेटरच्या सापेक्ष काही क्लिअरन्ससह एक दंडगोलाकार रोटर समाविष्ट आहे. इलेक्ट्रिक मोटर्सची ही रचना सर्वात सामान्य आहे.

तथापि, काही समस्यांचे निराकरण करण्यासाठी, इतर संरचना वापरणे आवश्यक आहे. हे, उदाहरणार्थ, स्टेटरच्या बाहेरील रोटरचे स्थान किंवा एकमेकांशी संबंधित इंजिन घटकांच्या रेखीय हालचालीमुळे शाफ्टची अनुपस्थिती असू शकते.

सर्वात सोपी रेखीय मोटर म्हणजे मागे घेता येण्याजोगा कोर असलेले इलेक्ट्रोमॅग्नेट. रेखीय स्लाइडरच्या हलत्या भागाची हालचाल अधिक अचूकपणे नियंत्रित करण्यासाठी, ते परस्परसंवादी चुंबकीय घटकांची आवश्यक संख्या वापरते. इलेक्ट्रोमॅग्नेट्स एकतर सर्व किंवा त्यांचा भाग असू शकतात - हे कायम चुंबक आहेत.

विचारात घेतलेल्या उदाहरणांवरून पाहिले जाऊ शकते, इलेक्ट्रिक मोटरच्या ऑपरेशनचे सिद्धांत चुंबकीय क्षेत्र वापरते. ते थेट प्रवाह आणि पर्यायी प्रवाह दोन्हीचे परिणाम आहेत. परंतु कोणत्याही परिस्थितीत, इलेक्ट्रिक मोटरच्या ऑपरेशनचे सिद्धांत म्हणजे विजेचे चळवळीच्या उर्जेमध्ये रूपांतर करणे.

एसी वीज पुरवठा

एसी मोटर सर्वात जास्त वापरली जाते. हे बहुतेक इलेक्ट्रिकल नेटवर्क्समधील वैकल्पिक व्होल्टेजमुळे होते. एसी मोटर्स त्यांच्याशी किमान संख्या वापरून जोडलेले आहेत अतिरिक्त उपकरणे. कोणत्याही उपकरणासाठी, विश्वसनीयता आणि टिकाऊपणा हे मुख्य गुण आहेत. हे करण्यासाठी, डिझाइनमध्ये कमीतकमी संभाव्य असुरक्षित घटक असणे आवश्यक आहे. संपर्क त्यापैकी सर्वात लक्षणीय आहेत. कमी संपर्क - अधिक विश्वसनीयता.

जास्तीत जास्त विश्वासार्हतेसह इलेक्ट्रिक मोटरच्या ऑपरेशनचे डिव्हाइस आणि तत्त्व इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक इंडक्शनच्या घटनेवर आधारित आहेत. ही घटना ट्रान्सफॉर्मरमध्ये वापरली जाते. गॅल्व्हॅनिकली अलगावची निर्मिती इलेक्ट्रिकल सर्किट्सहा त्यांचा सर्वात महत्त्वाचा उद्देश आहे. त्याचप्रमाणे, गॅल्व्हॅनिकली पृथक स्टेटर आणि रोटर सर्किट तयार केले जातात. केवळ स्टेटर विंडिंग्स ऊर्जावान आहेत. रोटरमध्ये उद्भवणारे इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक इंडक्शन चुंबकीय क्षेत्रांच्या परस्परसंवादाकडे नेतो. परंतु एसी मोटरच्या ऑपरेशनचे सिद्धांत केवळ इंडक्शन नाही. त्या व्यतिरिक्त, अशी स्थिती असणे आवश्यक आहे जी एक दिशात्मक शक्तीचा उदय सुनिश्चित करते, ज्याशिवाय रोटेशन अशक्य आहे. यासाठी विद्युत चुंबकीय क्षेत्राचे अवकाशीय विस्थापन आवश्यक आहे.

यासाठी, AC मोटर उपकरण खालीलपैकी एक प्रदान करते रचनात्मक उपाय:

• दोन जोड्या खांबांसह फेज-शिफ्टिंग घटकासह सिंगल-फेज एसी व्होल्टेज स्त्रोताचा वापर;
• तीन जोड्या खांबांसह स्टेटर विंडिंग्सच्या तीन-फेज उर्जा स्त्रोताशी कनेक्शन;
• परस्पर विंडिंग्स स्विच करणार्‍या स्विचचा वापर.

फिरत्या चुंबकीय क्षेत्राद्वारे चालविले जाते

इलेक्ट्रिक मोटर, ज्याच्या ऑपरेशनचे सिद्धांत इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक इंडक्शनद्वारे निर्धारित केले जाते, खालीलप्रमाणे कार्य करते. त्याच्या रोटरमध्ये कोणतेही संपर्क नाहीत. रोटरभोवती जास्तीत जास्त फिरणारे पर्यायी चुंबकीय क्षेत्र त्यामध्ये विद्युत प्रवाह निर्माण करते जे त्यांचे स्वतःचे विद्युत चुंबकीय क्षेत्र तयार करतात. या प्रवाहांचे अस्तित्व तेव्हाच शक्य आहे जेव्हा रोटर स्टेटर इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक फील्डच्या जास्तीत जास्त हलवण्यापेक्षा मागे असतो.

अन्यथा, इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक इंडक्शन कार्य करणार नाही, ज्याची स्थिती छेदनबिंदू आहे शक्तीच्या ओळीआणि कंडक्टर. इंजिन ज्यामध्ये स्टेटर आणि रोटर फील्डच्या हालचालीची गती एकमेकांपासून भिन्न असते त्यांना एसिंक्रोनस म्हणतात. असिंक्रोनस मोटर, ज्याचे डिव्हाइस खाली दर्शविलेले आहे, मुळात समान स्टेटर डिझाइन आहे, परंतु भिन्न रूपेरोटर कामगिरी.

सर्वात सामान्य म्हणजे गिलहरी-पिंजरा रोटर आणि त्याचे इतर डिझाइन, ज्याला "गिलहरी पिंजरा" म्हणतात. रोटरच्या शेवटच्या आवृत्तीमध्ये, अधिक कार्यक्षम प्रेरण प्राप्त होते. तथापि, डिझाइन देखील कमी तांत्रिकदृष्ट्या प्रगत आहे. परंतु असिंक्रोनस मोटरच्या या दोन प्रकारांमध्ये, फक्त एक कमतरता आहे - एक मोठा प्रारंभिक प्रवाह.

स्टार्ट-अप प्रक्रियेचे नियमन करण्यासाठी, "फेज" नावाच्या तिसऱ्या रोटर डिझाइनची आवश्यकता होती. परंतु जर ते कुठेतरी पोहोचले तर याचा अर्थ असा आहे की तो कुठेतरी निघून गेला. फेज रोटरमध्ये संपर्क आहेत - रिंग आणि ब्रशेस. आणि संपर्क मुख्य समस्याविद्युत अभियांत्रिकी. कार्यक्षमतेत जिंकणे, आम्ही टिकाऊपणा गमावतो आणि ऑपरेटिंग खर्च. ब्रशेस आणि रिंग्सना देखभाल आणि नियतकालिक बदलण्याची आवश्यकता असते, परिणामी फेज रोटर कमी वारंवार वापरला जातो. शक्तिशाली सेमीकंडक्टर उपकरणांच्या आगमनामुळे या उपकरणांच्या स्विचिंग क्षमतेमध्ये कोणतीही असिंक्रोनस मोटर समायोजित करणे शक्य होते. म्हणून, आज फेज रोटर एक पुरातन रचना आहे.

परंतु जर रोटर विशिष्ट सामग्रीचा बनलेला असेल ज्यामध्ये काही अवशिष्ट चुंबकीकरण असेल, तर स्टेटर फील्डची गती आणि रोटरचे फिरणे सारखेच होईल. अशा इंजिनच्या रोटरमधील स्टेटरच्या प्रभावाखाली, त्याच्या सामग्रीच्या गुणधर्मांमुळे, हालचालीसाठी पुरेसे मूल्य असलेले प्रवाह येऊ शकत नाहीत. पण हे आवश्यक नाही. सामग्री बाह्य इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक फील्ड गुणाकार करण्यास सक्षम आहे आणि कायम चुंबक बनू शकते. आणि असा चुंबकीय रोटर स्टेटरच्या इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक फील्डचे अनुसरण करेल. अशा मोटरला सिंक्रोनस-हिस्टेरेसिस म्हणतात.

दुर्दैवाने, हिस्टेरेसिस रोटरची उच्च सामग्रीची किंमत आहे. आणि इंजिनची शक्ती थेट त्याच्या आकाराशी संबंधित असल्याने, हिस्टेरेसिस रोटरसह मोठ्या आणि शक्तिशाली सिंक्रोनस मोटर्स त्याच्या उच्च किंमतीमुळे तयार होत नाहीत. त्याऐवजी, रिंगांमधून शक्तीसह कायमस्वरूपी विद्युत चुंबक तयार केले जाते. त्यामुळे कमी विश्वासार्ह, परंतु खूपच स्वस्त.

सिंक्रोनस आणि एसिंक्रोनस मोटर्सच्या रोटेशनची गती पुरवठा व्होल्टेजची वारंवारता आणि ध्रुव जोड्यांची संख्या निर्धारित करते. हे वैशिष्ट्य त्यांचा सर्वात मोठा दोष आहे. तथापि, मुख्य वारंवारता 50-60 हर्ट्झ आहे आणि अतिरिक्त उपकरणे वापरल्याशिवाय ज्याद्वारे इंजिन कनेक्ट करावे लागेल, ते बदलणे अशक्य आहे. आणि हे मोठ्या प्रमाणात गुंतागुंतीचे आणि स्थापनेची किंमत वाढवते. या कारणास्तव, नियंत्रित इलेक्ट्रिक ड्राइव्हमध्ये, वेग नियंत्रणाची विस्तृत श्रेणी सक्षम करण्यासाठी भिन्न मोटर वापरली जाते, ज्याची नंतर चर्चा केली जाईल.

कलेक्टर असलेली इलेक्ट्रिक मोटर कशी कार्य करते हे समजून घेण्यासाठी, चुंबकाच्या ध्रुवांच्या दरम्यान असलेल्या फ्रेमसह प्रयोगांकडे वळले पाहिजे. विद्युत् प्रवाह आणि चुंबकीय क्षेत्रासह कंडक्टरचा परस्परसंवाद प्रदर्शित करण्याचा हा एक उत्कृष्ट अनुभव आहे. खालील प्रतिमा या परस्परसंवादाचा परिणाम स्पष्टपणे दर्शवतात.

परंतु फ्रेम फिरवणारे बल ध्रुवांच्या सापेक्ष त्याच्या स्थितीवर अवलंबून असते. जसजसे तुम्ही फिरता, ते हळूहळू कमी होते. आणि या कारणास्तव फ्रेम थांबते. रोटेशन सुरू ठेवण्यासाठी, चुंबकांसह विशिष्ट फ्रेम डिझाइनसाठी अधिक फ्रेमची आवश्यकता असेल. याव्यतिरिक्त, त्यापैकी प्रत्येक स्लाइडिंग संपर्कांच्या स्वतःच्या जोडीशी जोडलेले आहे. ते ब्रशच्या जोडीने आणि प्लेट्सच्या जोडीने बनतात - लॅमेला.

इंजिन, जे चुंबकीय क्षेत्रात फ्रेम रोटेशनचे तत्त्व लागू करते, त्यात मोठ्या संख्येने विंडिंग्ज - फ्रेम्ससह रोटर असतो. slats एक विशेष एकत्र केले जातात संरचनात्मक घटक- कलेक्टर. जर चुंबकीय क्षेत्र कायम चुंबकांद्वारे व्युत्पन्न केले गेले असेल तर, कम्युटेटर ब्रशेसवर स्थिर व्होल्टेजसह रोटेशन शक्य आहे. ही डीसी मोटर (संक्षिप्त डीसीटी) आहे.

या इंजिनची रोटर गती केवळ कलेक्टर ब्रशेसवरील व्होल्टेजवर अवलंबून असते. त्याऐवजी जर कायम चुंबकइलेक्ट्रोमॅग्नेट लावा, तुम्हाला एक युनिव्हर्सल मोटर मिळेल जी स्थिर आणि पर्यायी व्होल्टेजवर ऑपरेट करू शकते. स्टेटर आणि रोटरची ध्रुवीयता एकाच वेळी बदलेल, रोटर फिरवणाऱ्या शक्तीची दिशा राखून. युनिव्हर्सल मोटर ही समान मोटर आहे जी व्हेरिएबल स्पीड ड्राइव्हमध्ये मोठ्या प्रमाणात वापरली जाते.

विविध डीपीटी आणि युनिव्हर्सल मोटर ही एकध्रुवीय मोटर मानली जाऊ शकते. त्याच्या डिझाइनमध्ये कलेक्टर नाही, परंतु ब्रशेस आहेत. शक्तिशाली सेमीकंडक्टर उपकरणांच्या आगमनाने रिंग आणि कलेक्टर्सशिवाय रोटर तयार करणे शक्य झाले. परंतु त्याच वेळी, इलेक्ट्रिक मोटरच्या ऑपरेशनचे सिद्धांत बदललेले नाही.