Введение
История электродвигателей
История электродвигателей
Принцип действия
Классификация электродвигателей
Электродвигатели постоянного тока: Устройство
Электродвигатели постоянного тока: Устройство
Электродвигатели постоянного тока: Принцип работы
Электродвигатели постоянного тока: Плюсы и минусы
Электродвигатели постоянного тока: Применение
Электродвигатели переменного тока: Классификация
Асинхронный двигатель: Устройство
Асинхронный двигатель: Принцип работы
Асинхронный двигатель: Характеристики и пуск
Синхронный двигатель
Синхронный двигатель: Устройство
Применение
Шаговые двигатели
Шаговые двигатели. Описание
Серводвигатели
Серводвигатели. Описание
Сервопривод и шаговый двигатель
Сервопривод и шаговый двигатель
Бесщеточные двигатели (BLDC)
Системы управления
Заключение
5.19M
Категория: ЭлектроникаЭлектроника

электродвигатели

1.

Электродвигатели

2. Введение

Электродвигатель – это электрическая машина, а которой электрическая
энергия посредствам взаимодействия электромагнитных полей статора и
ротора преобразуются в механическую.
Он используется в:
- Промышленности (станки, насосы, компрессоры)
- Транспорте (электропоезда, лифты, электромобили)
- Бытовой технике (пылесосы, стиральные машины)
- Медицине и научных приборах
Электродвигатели обеспечивают движение, автоматизацию и
энергосбережение. Популярны благодаря простоте, надёжности и высокому
КПД.

3. История электродвигателей

Принцип преобразования электрической энергии в механическую энергию
электромагнитным полем был продемонстрирован британским учёным Майклом
Фарадеем в 1821 году и состоял из свободно висящего провода, конец которого
касался поверхности жидкой ртути. Постоянный магнит был установлен в
середине ванны со ртутью. Когда через провод пропускался ток, провод вращался
вокруг магнита, показывая, что ток вызывал циклическое магнитное поле вокруг
провода. Это устройство, которое называется униполярным двигателем, часто
демонстрируется на школьных уроках физики, вместо токсичной ртути
используют электролит. Это — самый простой вид из класса электрических
двигателей. Последующим усовершенствованием униполярного мотора является
Колесо Барлоу. Оно, как и примитивнейший мотор Фарадея, было
демонстрационным устройством, непригодным в практических применениях изза ограниченной мощности и ничтожно малого КПД.
Изобретатели стремились создать электродвигатель для производственных нужд.
Они пытались заставить железный сердечник двигаться в поле
соленоида возвратно-поступательно, то есть так, как движется поршень в
цилиндре паровой машины. Русско-прусский учёный Борис Семенович
Якоби пошёл иным путём. В 1834 году он создал первый в мире практически
пригодный электродвигатель со вращающимся якорем и опубликовал
теоретическую работу «О применении электромагнетизма для приведения в
движение машины». Б. С. Якоби писал, что его двигатель несложен и «даёт
непосредственно круговое движение, которое гораздо легче преобразовать в
другие виды движения, чем возвратно-поступательное».

4. История электродвигателей

Вращательное движение якоря в двигателе Якоби происходило
вследствие попеременного притяжения и отталкивания электромагнитов.
Неподвижная группа U-образных электромагнитов питалась током
непосредственно от гальванической батареи, причем направление тока в
этих электромагнитах оставалось неизменным. Подвижная группа
электромагнитов была подключена к батарее через коммутатор (прообраз
коллектора) , с помощью которого направление тока в каждом
электромагните изменялось восемь раз за один оборот диска. Полярность
электромагнитов при этом соответственно изменялась, а каждый из
подвижных электромагнитов попеременно притягивался и отталкивался
соответствующим неподвижным электромагнитом: вал двигателя начинал
вращаться. Мощность такого двигателя составляла всего 15 Вт.
Впоследствии Якоби довёл мощность электродвигателя до 550 Вт. Этот
двигатель был установлен сначала на лодке, а позже на железнодорожной
платформе.
В 1839 году Якоби построил лодку с электромагнитным двигателем,
который от 69 элементов Грове развивал 1 лошадиную силу и двигал
лодку с 14 пассажирами по Неве против течения. Это было первое
применение электромагнетизма к передвижению в больших размерах.

5. Принцип действия

В основу работы подавляющего числа электрических машин положен принцип
электромагнитной индукции. Электрическая машина состоит из неподвижной части —
статора (для асинхронных и синхронных машин переменного тока), подвижной части —
ротора (для асинхронных и синхронных машин переменного тока) или якоря (для машин
постоянного тока). В роли индуктора на маломощных двигателях постоянного тока очень часто
используются постоянные магниты.
Ротор асинхронного двигателя может быть:
короткозамкнутым;
фазным (с обмоткой) — используются там, где необходимо уменьшить пусковой ток и
регулировать частоту вращения асинхронного электродвигателя. В большинстве случаев это
крановые электродвигатели серии МТН, которые повсеместно используются в крановых
установках.
Якорь — вращающийся элемент коллекторных машин постоянного тока или универсальных
коллекторных машин (двигателя или генератора).
Универсальный двигатель — тот же двигатель постоянного тока (ДПТ) с последовательным,
параллельным или сериесным возбуждением, отличающийся конструкцией магнитных систем
статора и якоря. Так как при работе на переменном токе в массивных магнитномягких деталях
наводятся паразитные токи Фуко, нагревающие двигатель, полюсные системы и статора, и якоря
набираются из тонких, изолированных друг от друга пластин. В современных условиях
полюсная система статора часто выполняется навивкой стальной лакированной ленты на ребро с
последующим прессованием и вырубанием полюсных наконечников. Магнитные системы
двигателей постоянного тока делаются из фрагмента цельной стальной трубы, к которой изнутри
притянуты массивные полюсные наконечники.

6. Классификация электродвигателей

По принципу возникновения вращающего момента электродвигатели
можно разделить на гистерезисные и магнитоэлектрические. У
двигателей первой группы вращающий момент создаётся вследствие
гистерезиса при перемагничивании ротора. Данные двигатели не
являются традиционными и не широко распространены в
промышленности.
Наиболее распространены магнитоэлектрические двигатели, которые
по типу потребляемой энергии подразделяется на две большие
группы — на двигатели постоянного тока и двигатели переменного
тока (также существуют универсальные двигатели, которые могут
питаться обоими видами тока).

7. Электродвигатели постоянного тока: Устройство

Статор (индуктор)
На статоре ДПТ располагаются, в зависимости от
конструкции, или постоянные магниты (микродвигатели),
или электромагниты с обмотками возбуждения (катушками,
наводящими магнитный поток возбуждения).
В простейшем случае статор имеет два полюса, то есть один
магнит с одной парой полюсов. Но чаще ДПТ имеют две
пары полюсов. Бывает и более. Помимо основных полюсов
на статоре (индукторе) могут устанавливаться добавочные
полюса, которые предназначены для улучшения коммутации
на коллекторе.
Ротор (якорь)
Минимальное число зубцов ротора, при котором самозапуск
возможен из любого положения ротора — три. Из трёх,
кажущихся явно выраженными, полюсов, на самом деле
один полюс всё время находится в зоне коммутации, то есть
ротор имеет минимум одну пару полюсов (как и статор, так
как в противном случае работа двигателя невозможна).
Ротор любого ДПТ состоит из многих катушек, на часть
которых подаётся питание, в зависимости от угла поворота
ротора, относительно статора. Применение большого числа
(несколько десятков) катушек, необходимо для уменьшения
неравномерности крутящего момента, для уменьшения
коммутируемого (переключаемого) тока, и для обеспечения
оптимального взаимодействия между магнитными полями
ротора и статора (то есть для создания максимального
момента на роторе).

8. Электродвигатели постоянного тока: Устройство

Коллектор
Коллектор (щеточно-коллекторный узел) выполняет одновременно две функции: является датчиком
углового положения ротора и переключателем тока со скользящими контактами.
Конструкции коллекторов имеют множество разновидностей.
Выводы всех катушек объединяются в коллекторный узел. Коллекторный узел обычно представляет
собой кольцо из изолированных друг от друга пластин-контактов (ламелей), расположенных по оси
(вдоль оси) ротора. Существуют и другие конструкции коллекторного узла.
Щёточный узел необходим для подвода электроэнергии к катушкам на вращающемся роторе и
переключения тока в обмотках ротора. Щётка — неподвижный контакт (обычно графитовый или меднографитовый).
Щётки с большой частотой размыкают и замыкают пластины-контакты коллектора ротора. Как
следствие, при работе ДПТ происходят переходные процессы в обмотках ротора. Эти процессы приводят
к искрению на коллекторе, что значительно снижает надёжность ДПТ. Для уменьшения искрения
применяются различные способы, основным из которых является установка добавочных полюсов.
При больших токах в роторе ДПТ возникают мощные переходные процессы, в результате чего искрение
может постоянно охватывать все пластины коллектора, независимо от положения щёток. Данное явление
называется кольцевым искрением коллектора или «круговой огонь». Кольцевое искрение опасно тем, что
одновременно выгорают все пластины коллектора и срок его службы значительно сокращается.
Визуально кольцевое искрение проявляется в виде светящегося кольца около коллектора. Эффект
кольцевого искрения коллектора недопустим. При проектировании приводов устанавливаются
соответствующие ограничения на максимальные моменты (а следовательно, и токи в роторе),
развиваемые двигателем.

9. Электродвигатели постоянного тока: Принцип работы

Принцип работы двигателя постоянного
тока основывается на взаимодействии
магнитных полей рамки и самого магнита.
Вместо рамок в двигателе используется набор
проводников, на которые подаётся ток, и
якорь. При запуске вокруг него возбуждается
магнитное поле, взаимодействующее с полем
обмотки. Это заставляет якорь повернуться на
определённый угол. Подача тока на следующие
проводники приводит к следующему повороту
якоря, и далее процесс продолжается.
Магнитное поле создаётся либо с помощью
постоянного магнита (в маломощных агрегатах),
либо с помощью индуктора или обмотки
возбуждения (в более мощных устройствах).
Попеременную зарядку проводников якоря
обеспечивают щётки, сделанные из графита или
сплава графита и меди. Они служат контактами,
замыкающими электрическую сеть на выводы
пар проводников. Благодаря поочерёдному
замыканию ламелей щётками двигатель
вращается равномерно.

10. Электродвигатели постоянного тока: Плюсы и минусы

+ Простой контроль скорости.
+ Хороший пусковой момент.
- Износ щёток.
- Ограниченный срок службы.

11. Электродвигатели постоянного тока: Применение


Промышленность. Двигатели постоянного тока используют в отраслях,
требующих точного регулирования скорости и крутящего момента.
Например, в металлургическом производстве (приводы прокатных станов,
волочильных машин и металлорежущих станков), горнодобывающей
отрасли (конвейеры, подъёмные механизмы шахт, вентиляторы для шахтной
вентиляции), нефтегазовой промышленности (насосные агрегаты, буровые
установки, компрессоры), химическом и фармацевтическом производстве
(дозаторы, мешалки, экструдеры, реакторные установки).
Транспорт. Двигатели постоянного тока применяют в локомотивах,
трамваях, метро и других видах транспорта.
Автомобилестроение. В автомобилях двигатели постоянного тока
отвечают за позиционирование сидений, управление зеркалами, поднятие и
опускание стёкол, а также поддержание в салоне заданной температуры.
Компьютерная техника. Бесщёточные двигатели постоянного тока
используют в различных компьютерных периферийных устройствах, таких
как диски, дисководные устройства и принтеры.
Системы контроля доступа. Шлагбаумы, ворота, завесы, турникеты
оснащают приводами на базе двигателей постоянного тока.

12. Электродвигатели переменного тока: Классификация

Двигатель переменного тока — электрический двигатель, питание
которого осуществляется переменным током. По принципу работы эти
двигатели разделяются на синхронные и асинхронные двигатели.
Принципиальное различие состоит в том, что в синхронных машинах
первая гармоника магнитодвижущей силы статора движется со
скоростью вращения ротора (благодаря чему сам ротор вращается со
скоростью вращения магнитного поля в статоре), а у асинхронных —
всегда есть разница между скоростью вращения ротора и скоростью
вращения магнитного поля в статоре (поле вращается быстрее
ротора).

13. Асинхронный двигатель: Устройство

Асинхронная машина имеет статор и ротор, разделённые воздушным зазором. Её
активными частями являются обмотки и магнитопровод (сердечник); все
остальные части — конструктивные, обеспечивающие необходимую прочность
(корпус, крепëжные изделия), жёсткость, охлаждение (вентилятор и оребрение
корпуса), возможность вращения (подшипники) и т. п.
Обмотка статора представляет собой чаще всего трёхфазную, реже двухфазную (в
общем случае — многофазную) обмотку, проводники которой равномерно
распределены по окружности статора и пофазно уложены в пазах с угловым
расстоянием 120 °. Известна и совмещённая обмотка, позволяющая повысить
КПД двигателя. Фазы обмотки статора соединяют по стандартным схемам
«треугольник» или «звезда» и подключают к сети трёхфазного тока.
Магнитопровод статора перемагничивается в процессе изменения тока в обмотке
статора, поэтому его набирают из покрытых электроизоляционным лаком тонких
пластин электротехнической стали для обеспечения минимальных магнитных
потерь и потерь на вихревые токи. Основным методом сборки магнитопровода в
пакет является шихтовка.
По конструкции ротора асинхронные машины подразделяют на два основных
типа: с короткозамкнутым ротором и с фазным ротором. Оба типа имеют
одинаковую конструкцию статора и отличаются лишь исполнением обмотки
ротора. Магнитопровод ротора выполняется аналогично магнитопроводу
статора — из пластин электротехнической стали.

14. Асинхронный двигатель: Принцип работы

На обмотку статора подаётся переменное трехфазное напряжение, под действием
которого по этим обмоткам протекает трехфазная система токов. Поскольку
обмотки в асинхронной машине сдвинуты друг от друга в геометрическом
отношении на 120 градусов, и, так как в симметричной системе токи в обмотках
имеют фазовый сдвиг в 120 градусов, в таких обмотках создаётся вращающееся
магнитное поле. Вращающееся магнитное поле, пересекая проводники обмотки
ротора, индуцирует в них электродвижущую силу, под действием которой в
обмотке ротора протекает ток, который искажает магнитное поле статора,
увеличивая его энергию, что ведет к возникновению электромагнитной силы, под
действием которой ротор начинает вращаться (для более простого объяснения,
можно сослаться на силу Ампера, действующую на проводники обмотки ротора,
которые находятся в магнитном поле статора; однако, в действительности,
величина магнитной индукции в пазу, где располагается проводник с током,
достаточно мала, поскольку магнитный поток проходит преимущественно по
зубцам). Чтобы в обмотке ротора возникала ЭДС, необходимо, чтобы скорость
вращения ротора отличалась от скорости вращения поля статора. Поэтому ротор
вращается асинхронно относительно поля статора, а двигатель называется
асинхронным. Относительная разность скорости вращения ротора от скорости
вращения поля статора называется скольжением (s). Номинальное скольжение
обычно составляет 2-8 %

15. Асинхронный двигатель: Характеристики и пуск

- Простая и надёжная конструкция.
- Плавный пуск.
- Широко используется в быту и на производстве.

16. Синхронный двигатель

Синхронная машина — это двухобмоточная электрическая машина переменного тока, одна из
обмоток которой присоединена к электрической сети с постоянной частотой, а вторая —
возбуждается постоянным током. При этом частота вращения ротора равна частоте вращения
магнитного в воздушном зазоре. Синхронная машина обратима, и может работать как
генератор и как электродвигатель.
1.
Щетки и щеткодержатели
2.
Коллектор
3.
Обмотка якоря
4.
Якорь
5.
Статор
6.
Контактные кольца
7.
Обмотка статора
8.
Ротор
9.
Вентилятор
10.
Корпус
11.
Привод
12.
Станина

17. Синхронный двигатель: Устройство

Основными частями синхронной машины являются якорь и индуктор (обмотка возбуждения).
Как правило, якорь располагается на статоре, а на отделённом от него зазором роторе находится
индуктор — таким образом, по принципу действия синхронная машина представляет собой как
бы «вывернутую наизнанку» машину постоянного тока, переменный ток для обмотки якоря
которой не получается с помощью коллектора, а подводится извне.
Якорь представляет собой одну или несколько обмоток переменного тока. В двигателях токи,
подаваемые в якорь, создают вращающееся магнитное поле, которое сцепляется с полем
индуктора, и таким образом происходит преобразование энергии. Поле якоря оказывает
воздействие на поле индуктора и называется поэтому также полем реакции якоря. В генераторах
поле реакции якоря создаётся переменными токами, индуцируемыми в обмотке якоря от
индуктора.
Индуктор состоит из полюсов — электромагнитов постоянного тока или постоянных
магнитах Индукторы синхронных машин имеют две различные конструкции: явнополюсную
или неявнополюсную. Явнополюсная машина отличается тем, что полюса ярко выражены и
имеют конструкцию, схожую с полюсами машины постоянного тока. При не явнополюсной
конструкции обмотка возбуждения укладывается в пазы сердечника индуктора, весьма похоже
на обмотку роторов асинхронных машин с фазным ротором, с той лишь разницей, что между
полюсами оставляется место, не заполненное проводниками (так называемый большой зуб).
Неявнополюсные конструкции применяются в быстроходных машинах, чтобы уменьшить
механическую нагрузку на полюса.
Для уменьшения магнитного сопротивления, то есть для улучшения прохождения магнитного
потока, применяются ферромагнитные сердечники ротора и статора. В основном они
представляют собой шихтованную (набранную из отдельных листов) конструкцию из
электротехнической стали.

18. Применение

Асинхронные: насосы, вентиляторы, компрессоры.
Синхронные: генераторы, прецизионные приводы.

19. Шаговые двигатели

Шаговый электродвигатель — синхронный бесщеточный
электродвигатель с несколькими обмотками, в котором ток,
подаваемый в одну из обмоток статора, вызывает фиксацию
ротора. Последовательная активация обмоток двигателя вызывает
дискретные угловые перемещения (шаги) ротора.

20. Шаговые двигатели. Описание

Первые шаговые двигатели появились в 1830-х годах и представляли собой электромагнит, приводящий в движение
храповое колесо. За одно включение электромагнита храповое колесо перемещается на величину зубцового шага
храпового колеса. Храповые шаговые двигатели и в настоящее время находят довольно широкое применение.
Конструктивно шаговые электродвигатели состоят из статора, на котором расположены обмотки возбуждения, и
ротора, выполненного из магнитомягкого или магнитотвёрдого материала. Шаговые двигатели с магнитным ротором
позволяют получать больший крутящий момент и обеспечивают фиксацию ротора при обесточенных обмотках.
Таким образом по конструкции ротора выделяют следующие разновидности шагового двигателя:
с постоянными магнитами (ротор из магнитотвёрдого материала);
реактивный (ротор из магнитомягкого материала);
гибридный.
Гибридные двигатели сочетают в себе лучшие черты двигателей с переменным магнитным сопротивлением и
двигателей с постоянными магнитами.
Статор гибридного двигателя также имеет зубцы, обеспечивая большое количество эквивалентных полюсов, в
отличие от основных полюсов, на которых расположены обмотки. Обычно используются 4 основных полюса для 3,6градусных двигателей и 8 основных полюсов для 1,8—0,9-градусных двигателей. Зубцы ротора обеспечивают
меньшее сопротивление магнитной цепи в определённых положениях ротора, что улучшает статический и
динамический момент. Это обеспечивается соответствующим расположением зубцов, когда часть зубцов ротора
находится строго напротив зубца, а часть — между ними.
Ротор гибридного двигателя имеет зубцы, расположенные в осевом направлении. Ротор разделён на две части, между
которыми расположен цилиндрический постоянный магнит. Таким образом, зубцы верхней половинки ротора
являются северными полюсами, а зубцы нижней половинки — южными. Кроме того, верхняя и нижняя половинки
ротора повёрнуты друг относительно друга на половину угла шага зубцов. Число пар полюсов ротора равно
количеству зубцов на одной из его половинок. Зубчатые полюсные наконечники ротора, как и статор, набраны из
отдельных пластин для уменьшения потерь на вихревые токи.

21. Серводвигатели

Сервопривод или следящий привод — механический привод с
автоматической коррекцией состояния через внутреннюю
отрицательную обратную связь, в соответствии с параметрами,
заданными извне.

22. Серводвигатели. Описание

Сервопривод является «автоматическим точным
исполнителем» — получая на вход значение управляющего
параметра (в режиме реального времени), он «своими силами»
(основываясь на показаниях датчика) стремится создать и
поддерживать это значение на выходе исполнительного элемента.
К сервоприводам, как к категории приводов, относится множество
различных регуляторов и усилителей с отрицательной обратной
связью, например, гидро-, электро-, пневмоусилители ручного
привода управляющих элементов (в частности, рулевое
управление и тормозная система на тракторах и автомобилях),
однако термин «сервопривод» чаще всего (и в данной статье)
используется для обозначения электрического привода с обратной
связью по положению, применяемого в автоматических
системах для привода управляющих элементов и рабочих органов.

23. Сервопривод и шаговый двигатель

Другим вариантом точного позиционирования приводимых элементов без датчика обратной связи является
применение шагового двигателя. В этом случае схема управления отсчитывает необходимое количество импульсов
(шагов) от положения репера (этой особенности обязан характерный шум шагового двигателя в дисководах 3,5" и
CD/DVD при попытках повторного чтения). При этом точное позиционирование обеспечивается параметрическими
системами с отрицательной обратной связью, которые образуются взаимодействующими между собой
соответствующими полюсами статора и ротора шагового двигателя. Cистема управления шаговым двигателем,
активизирующая соответствующий полюс статора, формирует cигнал задания для соответствующей
параметрической системы.
Так как датчик обычно контролирует приводимый элемент, электрический сервопривод имеет
следующие преимущества перед шаговым двигателем:
не предъявляет особых требований к электродвигателю и редуктору — они могут быть практически любого
нужного типа и мощности (а шаговые двигатели, как правило, маломощны и тихоходны);
гарантирует максимальную точность, автоматически компенсируя:
механические (люфты в приводе) или электронные сбои привода;
постепенный износ привода, шаговому же двигателю для этого требуется периодическая юстировка;
тепловое расширение привода (при работе или сезонное), это было одной из причин перехода на сервопривод
для позиционирования головок в жестких дисках;
обеспечивая немедленное выявление отказа (выхода из строя) привода (по механической части или
электронике);
большая возможная скорость перемещения элемента (у шагового двигателя наименьшая максимальная скорость по
сравнению с другими типами электродвигателей);
затраты энергии пропорциональны сопротивлению элемента (на шаговый двигатель постоянно подаётся
номинальное напряжение с запасом по возможной перегрузке);

24. Сервопривод и шаговый двигатель

Недостатки в сравнении с шаговым двигателем
необходимость в дополнительном элементе — датчике;
сложнее блок управления и логика его работы (требуется обработка результатов датчика и выбор
управляющего воздействия, а в основе контроллера шагового двигателя — просто счётчик);
проблема фиксирования: обычно решается постоянным притормаживанием перемещаемого элемента либо
вала электродвигателя (что ведёт к потерям энергии) либо применение червячных/винтовых передач
(усложнение конструкции) (в шаговом двигателе каждый шаг фиксируется самим двигателем).
сервоприводы, как правило, дороже шаговых.
Сервопривод, однако, возможно использовать и на базе шагового двигателя или в дополнение к нему до
некоторой степени совместив их достоинства и устранив конкуренцию между ними (сервопривод
осуществляет грубое позиционирование в зону действия соответствующей параметрической системы
шагового двигателя, а последняя осуществляет окончательное позиционирование при относительно
большом моменте и фиксации положения).
P.S.:
Проблемы фиксирования никакой нет в сервоприводе в отличие от шагового. Высокоточное
позиционирование и удержание в заданной позиции обеспечивается работой электрической машины в
вентильном режиме, суть которого сводится к её работе в качестве источника силы. В зависимости от
рассогласования положения (и других координат электропривода) формируется задание на силу. При этом
несомненным преимуществом сервопривода является энергоэффективность: ток подается только в том
необходимом для того объеме, чтобы удержать рабочий орган в заданном положении. В
противоположность шаговому режиму, когда подается максимальное значение тока, определяющее
угловую характеристику машины. Угловая характеристика машины аналогична при малых отклонениях
механической пружине, которая пытается «притянуть» рабочий орган в нужную точку. В шаговом
приводе чем больше рассогласование положения, тем больше сила при неизменном токе.

25. Бесщеточные двигатели (BLDC)

Вентильный электродвигатель —
разновидность электродвигателя
постоянного тока, у которого щеточноколлекторный узел (ЩКУ) заменён
полупроводниковым коммутатором,
управляемым датчиком положения ротора.
Механическая и регулировочная
характеристики вентильного двигателя
линейны и идентичны механической и
регулировочной характеристикам
электродвигателя постоянного тока. Как и
электродвигатели постоянного тока,
вентильные двигатели работают от сети
постоянного тока. ВД можно рассматривать
как двигатель постоянного тока, в котором
щеточно-коллекторный узел заменён
электроникой, что подчёркивается словом
«вентильный», то есть «управляемый
силовыми ключами» (вентилями).
Фазные токи вентильного двигателя имеют
синусоидальную форму. Как правило, в
качестве усилителя мощности применяется
автономный инвертор напряжения с
широтно-импульсной модуляцией (ШИМ).

26. Системы управления

Система управления электродвигателем — это часть электропривода,
которая обеспечивает полный контроль и управление двигателем. Она
включает в себя запуск и остановку двигателя, изменение частоты вращения,
направление вращения, защиту от перегрузок и другие функции. Некоторые
типы систем управления электродвигателями:
Релейно-контакторные системы. Используются для управления приводами
малой мощности. Для пуска двигателя используются пускатели (контакторы),
которые замыкают цепь питания от сети на обмотки двигателя.
Микропроцессорные системы. Используются там, где требуется
поддержание заданного значения при работе исполнительного механизма.
Такие системы отличаются точностью поддержания заданной частоты
электродвигателя, использованием обратной связи, высокой
помехозащищённостью питающей сети и защитой электродвигателя от
перенапряжений.
Облачные системы управления. Решения, в которых основная логика
работает на удалённом сервере.

27. Заключение

Электродвигатели играют ключевую роль в современной технике и энергетике. Они являются основным
приводным элементом большинства машин, автоматических систем и транспортных средств. Благодаря
постоянному развитию технологий, двигатели становятся более эффективными, надёжными и
интеллектуальными.
Основные выводы:
Электродвигатели преобразуют электрическую энергию в механическую работу и применяются
повсеместно — от бытовой техники до высокоточных промышленных установок.
Существует множество типов двигателей: постоянного тока, асинхронные, синхронные, шаговые,
серводвигатели и бесщеточные — каждый со своими особенностями и сферой применения.
Современные системы управления и энергоэффективные технологии позволяют значительно повысить
производительность и снизить энергопотребление.
Будущее электропривода:
Рост популярности электромобилей, робототехники и умных устройств (IoT) требует компактных и
высокоточных двигателей.
Интеграция с искусственным интеллектом и цифровыми системами управления делает
электродвигатели "умными" элементами автоматизированных комплексов.
Тренд на энергосбережение и экологичность стимулирует разработку новых типов высокоэффективных
двигателей.
Электродвигатель — это не просто механизм, а основа движения в электрическом мире будущего.
English     Русский Правила