Zamiana energii z elektrycznej na mechaniczną została wyjaśniona przez Michaela Faradaya, brytyjskiego naukowca w 1821 roku. Konwersję energii można przeprowadzić poprzez umieszczenie w polu magnetycznym przewodnika przewodzącego prąd. Tak więc przewodnik zaczyna się obracać z powodu generowanego momentu obrotowego z pola magnetycznego i prądu elektrycznego. Brytyjski naukowiec William Sturgeon zaprojektował maszynę prądu stałego w 1832 roku na podstawie swojego prawa. Jednak był drogi i nie nadaje się do żadnej aplikacji. Więc wreszcie pierwszy silnik elektryczny został wynaleziony w 1886 roku przez Franka Juliana Sprague'a.
Co to jest silnik elektryczny?
Silnik elektryczny można zdefiniować jako jeden rodzaj maszyny używany do konwersji energii elektrycznej i mechanicznej. Większość silników działa przez Komunikacja wśród prądu elektrycznego i pola magnetycznego uzwojenia silnika do wytwarzania siły w postaci obrotu wału. Silniki te mogą być wyzwalane przez źródło DC lub AC. Generator jest mechanicznie taki sam jak silnik elektryczny, jednak działa w przeciwnym kierunku, zmieniając energię mechaniczną na energię elektryczną. Schemat silnika elektrycznego pokazano poniżej.
Klasyfikację silników elektrycznych można przeprowadzić na podstawie takich rozważań, jak typ źródło prądu , konstrukcja, typ wyjścia ruchu i zastosowanie. Są to silniki prądu przemiennego, prądu stałego, bezszczotkowe, szczotkowe, fazowe, takie jak jednofazowe, dwu- lub trójfazowe itp. Silniki o typowych właściwościach i wymiarach mogą zapewnić odpowiednią moc mechaniczną do zastosowania w przemyśle. Silniki te znajdują zastosowanie w pompach, wentylatorach przemysłowych, obrabiarkach, dmuchawach, elektronarzędziach, napędach dyskowych.
silnik elektryczny
Budowa silnika elektrycznego
Konstrukcję silnika elektrycznego można wykonać za pomocą wirnika, łożysk, stojana, szczeliny powietrznej, uzwojeń, komutatora itp.
budowa-silników elektrycznych
Wirnik
Wirnik w silniku elektrycznym jest częścią ruchomą, a jego główną funkcją jest obracanie wału w celu wytworzenia mocy mechanicznej. Zasadniczo wirnik zawiera przewodniki, które są ułożone tak, aby przenosić prądy i komunikować się z polem magnetycznym stojana.
Namiar
Łożyska w silniku stanowią głównie podporę dla wirnika, który aktywuje jego oś. Wał silnika rozszerza się za pomocą łożysk w zależności od obciążenia silnika. Ponieważ siły obciążenia są używane na zewnątrz łożyska, obciążenie jest określane jako przewieszone.
Stator
Stojan w silniku jest nieaktywną częścią obwodu elektromagnetycznego. Obejmuje magnesy trwałe lub uzwojenia. Stojan może być zbudowany z różnych cienkich blach, które są znane jako laminaty. Są one głównie używane do zmniejszania strat energii.
Szczelina powietrzna
Szczelina powietrzna to przestrzeń między stojanem a wirnikiem. Efekt szczeliny powietrznej zależy głównie od szczeliny. Jest to główne źródło niskiego współczynnika mocy silnika. Gdy szczelina powietrzna między stojanem a wirnikiem wzrośnie, wówczas prąd magnesujący również się zwiększy. Z tego powodu szczelina powietrzna powinna być mniejsza.
Uzwojenia
Uzwojenia silników to druty, które są ułożone wewnątrz cewek, na ogół owinięte wokół elastycznego żelaznego rdzenia magnetycznego, tak aby podczas zasilania prądem tworzyły bieguny magnetyczne. Dla uzwojenia silnika najczęściej używanym materiałem jest miedź. Miedź jest najpowszechniejszym materiałem na uzwojenia, a aluminium jest również używane, chociaż powinno być solidne, aby bezpiecznie przenosić podobne obciążenie elektryczne.
Komutator
Plik komutator to półpierścień w silniku wykonany z miedzi. Główną funkcją tego jest połączenie szczotek z cewką. Pierścienie komutatora są używane w celu zapewnienia, że kierunek przepływu prądu w cewce odwraca się co pół czasu, dzięki czemu jedna powierzchnia cewki jest często wypychana do góry, a druga powierzchnia cewki jest wypychana w dół.
Działanie silnika elektrycznego
Zasadniczo większość silników elektrycznych działa na zasadzie elektromagnetycznej zasada indukcji jednak istnieją różne typy silników, które wykorzystują inne metody elektromechaniczne, a mianowicie efekt piezoelektryczny i siłę elektrostatyczną.
Podstawowa zasada działania silników elektromagnetycznych może zależeć od energii mechanicznej, która działa na przewodnik za pomocą przepływu prądu elektrycznego i jest umieszczana w polu magnetycznym. Kierunek siły mechanicznej jest prostopadły do pola magnetycznego i przewodnika oraz pola magnetycznego.
Rodzaje silników elektrycznych
Obecnie do najczęściej używanych silników elektrycznych należą głównie silniki prądu przemiennego i prądu stałego
Silnik AC
Silniki prądu przemiennego są podzielone na trzy typy, a mianowicie silniki indukcyjne, silniki synchroniczne i silniki liniowe
- Silniki indukcyjne są podzielone na dwa typy, mianowicie silniki jednofazowe i trójfazowe
- Silniki synchroniczne są podzielone na dwa typy, a mianowicie silniki histerezowe i reluktancyjne
Silnik prądu stałego
Silniki prądu stałego są podzielone na dwa typy, mianowicie silniki samowzbudne i oddzielnie wzbudzane
- Silniki samowzbudne dzielą się na trzy typy: silniki szeregowe, zespolone i bocznikowe
- Silniki zespolone są podzielone na dwa typy, a mianowicie silniki z krótkim i długim bocznikiem
Zastosowania silnika elektrycznego
Zastosowania silnika elektrycznego obejmują:
- Aplikacje silnik elektryczny obejmują głównie dmuchawy, wentylatory, obrabiarki, lakierki , turbiny, elektronarzędzia, alternatory, kompresory, walcownie, statki, przenośniki, papiernie.
- Silnik elektryczny jest niezbędnym urządzeniem w różnych zastosowaniach, takich jak ogrzewanie HVAC, urządzenia wentylacyjne i chłodzące, urządzenia domowe i pojazdy silnikowe.
Zalety silnika elektrycznego
Silniki elektryczne mają kilka zalet w porównaniu z normalnymi silnikami, które obejmują następujące.
- Podstawowy koszt tych silników jest niski w porównaniu z silnikami na paliwa kopalne, ale moc znamionowa obu silników jest podobna.
- Silniki te zawierają ruchome części, więc żywotność tych silników jest dłuższa.
- Wydajność tych silników wynosi do 30000 godzin, ponieważ prawidłowo konserwowaliśmy. Dlatego każdy silnik wymaga niewielkiej konserwacji
- Silniki te są niezwykle wydajne, a automatyczne sterowanie umożliwia automatyczne uruchamianie i zatrzymywanie funkcji.
- Te silniki nie zużywają paliwa, ponieważ nie wymagają konserwacji oleju silnikowego, w przeciwnym razie obsługi akumulatora.
Wady silnika elektrycznego
Wady tych silników są następujące.
- Duże silniki elektryczne nie są łatwe w przenoszeniu i należy wziąć pod uwagę dokładne napięcie i prąd
- W niektórych sytuacjach drogie rozszerzenia linii są obowiązkowe w odizolowanych obszarach, w których energia elektryczna nie jest dostępna.
- Zwykle wydajność tych silników jest bardziej wydajna.
Tak więc to wszystko dotyczy silnik elektryczny , a jego główną funkcją jest zamiana energii z elektrycznej na mechaniczną. Silniki te są bardzo ciche i wygodne, które wykorzystują prąd przemienny, w przeciwnym razie prąd stały. Silniki te są dostępne wszędzie tam, gdzie ruch mechaniczny może odbywać się za pomocą prądu przemiennego lub prądu stałego. Oto pytanie do Ciebie, jak zrobić silnik elektryczny?
