Асинхронный электродвигатель постоянного тока – что это?

Содержание

1. Асинхронный электродвигатель постоянного тока – это миф?
2. Принцип работы асинхронного электродвигателя
3. Принцип работы электродвигателя постоянного тока
4. Вывод

При помощи современных электрических моторов приводится в действие бытовая техника, всевозможные инструменты и агрегаты, станки, а также прочие подвижные механизмы и устройства. Сегодня такие моторы отличаются мощностью, характеристиками, габаритными размерами, а также возможностью регулирования скорости вращения вала и частоты, для чего в цепь включают узел переменного сопротивления.

С момента своего изобретения в середине XIX века все двигатели имели синхронный тип исполнения и работали на постоянном токе. Однако в 1889 году российским инженером был разработан первый асинхронный двигатель, который имел короткозамкнутый ротор, причем работал он на переменном токе. Сегодня многие люди ищут асинхронный электродвигатель постоянного тока, однако не понимают, что таких устройств не бывает, поскольку такие моторы имеют совершенно иной принцип работы.

Для лучшего понимания данного вопроса, внимательно рассмотрим, что представляют собой синхронные и асинхронные двигатели. Это позволит лучше разобраться в конструкционных особенностях современных электрических двигателей, их функциональности и основных характеристиках.

Асинхронный электродвигатель постоянного тока – это миф?

Важно понимать, что основное различие между асинхронными и синхронными электродвигателями связано с принципом синхронизации вращающегося магнитного поля статора с ротором.

Синхронные электродвигатели работают на переменном токе. Их статор создает вращающееся магнитное поле, а ротор либо содержит постоянные магниты, либо оснащен обмотками возбуждения, которые получают питание от внешнего источника. В результате ротор вращается с той же частотой, что и магнитное поле статора, то есть синхронно.

Асинхронные двигатели также работают на переменном токе, но их принцип работы основан на скольжении — разнице между скоростью вращающегося магнитного поля и фактической скоростью ротора. В роторе индуцируются токи, которые создают свое магнитное поле, взаимодействующее с полем статора, что приводит к возникновению момента вращения.

Электродвигатели постоянного тока (ЭДПТ) работают иначе: их статор может содержать постоянные магниты или электромагнитные обмотки, а ротор всегда имеет обмотку, через которую проходит ток, создающий магнитное поле. Магнитные поля ротора и статора взаимодействуют, обеспечивая стабильную передачу крутящего момента.

Таким образом, электродвигатели подразделяются на три основные категории: синхронные, асинхронные (индукционные) и двигатели постоянного тока. Асинхронные двигатели способны работать только на переменном токе, в то время как двигатели постоянного тока требуют специальной системы управления для подачи напряжения.

Принцип работы асинхронного электродвигателя

Сегодня в подавляющем большинстве случаев используются двигатели асинхронного типа, поскольку они отличаются неприхотливостью в работе, высокой надежностью, а также способностью справляться с большими эксплуатационными нагрузками. С точки зрения конструкции, они являются достаточно простыми и включают в себя следующие элементы:

• сердечник статора;
• вал;
• сердечник ротора;
• станина
• обмотка.

Фактически весь двигатель располагается внутри станины, которая должна иметь достаточную физическую прочность, чтобы выдерживать большие нагрузки. При этом, чем больше мощность агрегата, тем прочнее должна быть станина. В роли магнитного проводника, который является основой рабочего поля, выступает сердечник статора. В его пазы укладывается обмотка, через которую проходит электрический ток, который приводит к формированию ЭДС.

Ротор представляет собой подвижный элемент, который может быть фазным или короткозамкнутым, в зависимости от конструкционных особенностей. В состав входит сердечник, который создан из шихтованной стали, а также «беличья клетка». Вся данная конструкция насаживается на стальной вал, который передает механическое усилие и обеспечивает тем самым вращение.

Принцип функционирования асинхронного двигателя заключается в том, что вокруг проводника, где протекает электрический ток, формируется электромагнитное поле. Однако благодаря влиянию вихревых токов, создается собственная ЭДС, которая формирует отдельное электромагнитное поле статора. В результате возникает разница во вращении полей, где ротор по факту стремится догнать поля статора, вследствие чего и возникает асинхронизация.

Принцип работы электродвигателя постоянного тока

Если рассматривать электрический двигатель постоянного тока, то в его основе лежит статор – индуктор (неподвижная часть), внутри которого располагается щеточно- коллекторный узел и якорь. При этом между ними присутствуют воздушный зазор. Якорь представляет собой узел, который состоит из листов, а также проводников (набора обмоток), которые уложены в специальные пазы.

Сам коллектор имеет цилиндрическую форму и выполнен из специальных изолированных пластин медного типа. Он специальным образом насаживается на вал мотора, который имеет определенные выступы, куда подходят концы секций обмотки якоря. Из особенностей и преимуществ электрических двигатели постоянного тока выделяют следующее:

• простое и интуитивно понятное управление;
• высокая надежность и устойчивость к большим физическим нагрузкам;
• универсальность практического использования, поскольку при необходимости его можно использовать как генератор;
• легкий пуск без необходимости установки дополнительных узлов;
• возможность изменения направления вращения вала.

Принцип работы электрического двигателя постоянного тока заключается во взаимодействии магнитных полей, что заставляет якорь поворачиваться на определенный угол.

Вывод

Подводя итоги всему вышеизложенному, можно сделать уверенный вывод о том, что асинхронных двигателей постоянного тока не бывает, поскольку их работа основывается на качественно ином принципе.

Каждый из моторов имеет свою сферу практического использования и специфику, коэффициент полезного действия и прочие характеристики, что и обуславливает их применение. При покупке электрического мотора следует обращать внимание на качество исполнения, надежность, а также гарантию со стороны завода-изготовителя.