Устройство якоря электродвигателя: Устройство и принцип работы якоря электродвигателя автомобильного стартера

Электродвигатель постоянного тока. Принцип действия и устройство. – www.motors33.ru

На рис. 1-1 представлена простейший электродвигатель постоянного тока, а на рис. 1-2 дано его схематическое изображение в осевом направлении. Неподвижная часть двигателя, называемая индуктор, состоит из полюсов и круглого стального ярма, к которому прикрепляются полюсы. Назначением индуктора является создание в электродвигателе основного магнитного потока. Индуктор изображенной на рис. 1-1 имеет два полюса 1 (ярмо индуктора на рис. 1-1 не показано).
Вращающаяся часть электродвигателя состоит из укрепленных на валу цилиндрического якоря 2 и коллектора. 3. Якорь состоит из сердечника, набранного из листов электротехнической стали, и обмотки, укрепленной на сердечнике якоря. Обмотка якоря в показанном на рис. 1-1 и 1-2 простейшем электродвигателе имеет один виток. Концы витка соединены с изолированными от вала медными пластинами коллектора, число которых в рассматриваемом случае равно двум. На коллектор налегают две неподвижные щетки 4, с помощью которых обмотка якоря соединяется с внешней цепью.
Основной магнитный поток в нормальных электродвигателях постоянного тока создается обмоткой возбуждения, которая расположена на сердечниках полюсов и питается постоянным током. Магнитный поток проходит от северного полюса N через якорь к южному полюсу S и от него через ярмо снова к северному полюсу. Сердечники полюсов и ярмо также изготовляются из ферромагнитных материалов.

Рис. 1-1. Простейший электродвигатель постоянного тока
Рис. 1-2. Работа простейшего электродвигателя постоянного тока в режиме генератора (а) и двигателя (б).

Генератор постоянного тока.

Рассмотрим сначала работу электродвигателя в режиме генератора.

Предположим, что якорь электродвигателя (рис. 1-1 и 1-2, а) приводится во вращение по часовой стрелке. Тогда в проводниках обмотки якоря индуктируется Э. Д. С., направление которой может быть определено по «правилу правой руки» и показано на рис. 1-1 и 1-2, а. Поскольку поток полюсов предполагается неизменным, то эта Э. Д. С. индуктируется только вследствие вращения якоря и называется Э. Д. С. вращения. В обоих проводниках вследствие симметрии индуктируются одинаковые Э. Д. С., которые по контуру витка складываются. Частота Э. Д. С. f в двухполюсном электродвигателе равна скорости вращения якоря n, выраженной в оборотах в секунду:
f = n,
а в общем случае, когда машина имеет р пар полюсов с чередующейся полярностью:
f = pn

Таким образом, в генераторе коллектор является механическим выпрямителем, который преобразовывает переменный ток обмотки якоря в постоянный ток во внешней цепи.

Двигатель постоянного тока.

Рассматриваемая простейшая машина может работать также двигателем, если к обмотке ее якоря подвести постоянный ток от внешнего источника. При этом на проводники обмотки якоря будут действовать электромагнитные силы и возникнет электромагнитный момент. Величины силы и момента определяются как и для генератора. При достаточной величине Мэм якорь электродвигателя придет во вращение и будет развивать механическую мощность. Момент Мэм при этом является движущим и действует в направлении вращения.
Если мы желаем, чтобы при той же полярности полюсов направления вращения генератора (рис. 1-2, а) и двигателя (рис. 1-2, б) были одинаковы, то направление действия а следовательно, и направление тока у двигателя должны быть обратными по сравнению с генератором (рис. 1-2, б).
В режиме двигателя коллектор превращает потребляемый из внешней цепи постоянный ток в переменный ток в обмотке якоря и работает, таким образом, в качестве механического инвертора тока.
Принцип обратимости. Из изложенного выше следует, что каждый электродвигателя постоянного тока может работать как в режиме генератора, так и в режиме двигателя. Такое свойство присуще всем типам вращающихся электрических машин и называется обратимостью.
Для перехода машины постоянного тока из режима генератора в режим двигателя и обратно, при неизменной полярности полюсов и щеток и при неизменном направлении вращения требуется только изменение направления тока в обмотке якоря.
Поэтому такой переход может осуществляться весьма просто и в определенных условиях даже автоматически.
Аналогичным образом может происходить изменение режима работы также в электродвигателях переменного тока.

Электродвигатель постоянного тока: принцип работы и действия, устройство, характеристики

Содержание

1. Краткая история создания
2. Принцип действия электродвигателя постоянного тока
3. Устройство электродвигателя постоянного тока
4. Особенности и характеристики электродвигателя постоянного тока

Сейчас невозможно представить нашу жизнь без электродвигателей. Они приводят в действие станки, бытовую технику и инструменты, поезда, трамваи и троллейбусы, компьютеры, игрушки и разные подвижные механизмы, устанавливаются на производственных станках, если частоту вращения рабочего вала требуется регулировать в широком диапазоне. Агрегаты для преобразования электрической энергии в механическую представлены множеством видов и моделей (синхронные, асинхронные, коллекторные и т. д.). Из этой статьи вы узнаете, что такое электродвигатель постоянного тока, его устройство и принцип действия.

Краткая история создания

Разные ученые пытались создать экономичный и мощный двигатель еще с первой половины 19 века. Основой послужило открытие М.Фарадея, сделанное в 1821 г. Он обнаружил, что помещенный в магнитное поле проводник вращается. Отталкиваясь от этого, в 1833 г изобретатель Томас Дэвенпорт смог сконструировать двигатель постоянного тока, а позже, в 1834 г, ученый Б.С.Якоби придумал прообраз современной модели двигателя с вращающимся валом. Устройство, более похожее на современные агрегаты, появилось в 1886 г, и до сегодняшнего дня электродвигатель продолжает совершенствоваться.

Принцип действия электродвигателя постоянного тока

На мысль о создании двигателя ученых натолкнуто следующее открытие. Помещенная в магнитное поле проволочная рамка с пропущенным по ней током начинает вращаться, создавая механическую энергию. Принцип действия электродвигателя постоянного тока основывается на взаимодействии магнитных полей рамки и самого магнита. Но одна рамка после определенного количества вращений замирает в положении, параллельном внешнему магнитному полю. Для продолжения движения необходимо добавить вторую рамку и в определенный момент переключить направление тока.

Вместо рамок в двигателе используется набор проводников, на которые подается ток, и якорь. При запуске вокруг него возбуждается магнитное поле, взаимодействующее с полем обмотки. Это заставляет якорь повернуться на определенный угол. Подача тока на следующие проводники приводит к следующему повороту якоря, и далее процесс продолжается.

Магнитное поле создается либо с помощью постоянного магнита (в маломощных агрегатах), либо с помощью индуктора/обмотки возбуждения (в более мощных устройствах).

Попеременную зарядку проводников якоря обеспечивают щетки, сделанные из графита или сплава графита и меди. Они служат контактами, замыкающими электрическую сеть на выводы пар проводников. Изолированные друг от друга выводы представляют собой кольцо из нескольких ламелей, которое находится на оси вала якоря и называется коллекторным узлом. Благодаря поочередному замыканию ламелей щетками двигатель вращается равномерно. Степень равномерности работы двигателя зависит от количества проводников (чем больше, тем равномернее).

Устройство электродвигателя постоянного тока

Теперь, когда вы знаете, как работает электродвигатель постоянного тока, пора ознакомиться с его конструкцией.

Как и у других моделей, основу двигателя составляют статор (индуктор) – неподвижная часть, и якорь вкупе с щеточноколлекторным узлом – подвижная часть. Обе части разделены воздушным зазором.

В состав статора входят станина, являющаяся элементом магнитной цепи, а также главные и добавочные полюса. Обмотки возбуждения, необходимые для создания магнитного поля, находятся на главных полюсах. Специальная обмотка, улучшающая условия коммутации, расположена на добавочных полюсах.

Якорь представляет собой узел, состоящий из магнитной системы (она собрана из нескольких листов), набора обмоток (проводников), уложенных в пазы, и коллектора, который подводит постоянный ток к рабочей обмотке.

Коллектор имеет вид цилиндра, собранного из изолированных медных пластин. Он насажен на вал двигателя и имеет выступы, к которым подходят концы секций обмотки якоря. Щетки снимают ток с коллектора, входя с ним в скользящий контакт. Удержание щеток в нужном положении и обеспечение их нажатия на коллектор с определенной силой осуществляется щеткодержателями.

Многие модели двигателей оснащены вентилятором, задача которого – охлаждение агрегата и увеличение продолжительности рабочего периода.

Особенности и характеристики электродвигателя постоянного тока

Эксплуатационные характеристики электродвигателя постоянного тока позволяют широко использовать это устройство в самых разных сферах – от бытовых приборов до транспорта. К его преимуществам можно отнести:

• Экологичность. При работе не выделяются вредные вещества и отходы.
• Надежность. Благодаря довольно простой конструкции он редко ломается и служит долго.
• Универсальность. Он может использоваться в качестве как двигателя, так и генератора.
• Простота управления.
• Возможность регулирования частоты и скорости вращения вала – достаточно подключить агрегат в цепь переменного сопротивления.
• Легкость запуска.
• Небольшие размеры.
• Возможность менять направление вращения вала. В двигателе с последовательным возбуждением нужно изменить направление тока в обмотке возбуждения, во всех остальных типах – в якоре.

Как и любое устройство, электродвигатели постоянного тока имеют и «слабые стороны»:

• Их себестоимость, следовательно, и цена достаточно высока.
• Для подключения к сети необходим выпрямитель тока.
• Самая уязвимая и быстроизнашивающаяся деталь – щетки – требует периодической замены.
• При сильной перегрузке может случиться возгорание. Если соблюдать правила эксплуатации, такая возможность исключена.

Но, как видите, достоинства явно перевешивают, поэтому на данный момент электродвигатель является одним из наиболее экономичных и эффективных устройств. Зная устройство и принцип работы электродвигателя постоянного тока, вы сможете самостоятельно собрать и разобрать его для техосмотра, чистки или устранения неисправностей.

Электрические машины – Якорь машины постоянного тока

Якорь электрической машины — исторически сложившееся название обмотки, в которой индуцируется напряжение и происходит передача мощности между электрическими и механическими системами. Этот термин используется в машинах постоянного тока и синхронных машинах переменного тока. В машине постоянного тока якорь представляет собой вращающуюся цепь.

Коммутация

В машине постоянного тока, разработанной до эпохи силовой электроники, используется механическая система для переключения напряжения контура, генерируемого переменным током, и подачи напряжения постоянного тока на клеммы машины. Этот процесс называется коммутацией. Механическое переключение достигается с помощью устройства, называемого коммутатором с разъемным кольцом. Рассмотрим рисунок и иллюстрацию на рис. 1. Каждый проводник (или каждая сторона петли) соединен с цилиндрическим проводником, который разделен на две половины. При вращении ротора цилиндр находится в контакте с неподвижными щетками. (Первоначально использовались втулки из медной проволоки; в современных машинах используются подпружиненные графитовые блоки.)

При вращении ротора половинки коллектора с разрезным кольцом проходят мимо стационарных щеток. С течением времени клеммы x и y подключаются к чередующимся концам проводящего контура ротора

Рассматривая графики индуцированного (красный) и терминального (синий) напряжения во времени, становится ясно, что напряжение, индуцированное в проводящем контуре на роторе продолжает чередоваться между положительным и отрицательным. Однако из-за расположения щеток измеренное напряжение на клеммах x-y является однонаправленным.

Рис. 1. Иллюстрация работы коммутатора

Увеличенное количество полюсов и проводников

Реалистичные конструкции машин постоянного тока обычно имеют более двух полюсов.

Увеличение количества полюсов для определенного потока на полюс увеличит наведенное напряжение при заданной скорости и увеличит крутящий момент, доступный на ампер. На рис. 1 показана схема статора с 4 полюсами. Каждый полюс будет нести катушку, являющуюся частью обмотки возбуждения. Картина потока будет похожа на Показаны линии потока, чередующие северный и южный полюса.

Рис. 2. Иллюстрация 4-полюсного поля постоянного тока

В общем случае с \(p\) полюсами картина поля будет повторяться каждые \(720/p\) градусов.

В рассматриваемой исходной базовой машине имеется только 2 проводников, или одна петля на роторе. Если количество витков (и разрезных колец сегментов коммутатора) увеличивается, то щетки можно спроектировать так, чтобы они всегда были в контакте с проводником, который находится под поверхностью полюса. Пример этой идеи с двумя катушками показан на рис. 3 9.0003 Рис. 3. Анимация двухполюсной системы с двумя перпендикулярными катушками обмотки якоря

Уравнения для общей машины

Среднее индуцированное напряжение каждого проводника на роторе машины определяется выражением

\[ e_{av}=rlB_{av}\omega_m \]

\(e_{av}\) – среднее индуцированное напряжение и \(B_{av}\) – величина средней плотности потока под полюсом. Используя общее уравнение для площади поверхности полюса

\[ A_p=\frac{2\pi rl}{p} \]

уравнение для среднего напряжения, индуцированного на проводнике под поверхностью полюса можно найти через поток и скорость:

\[ e_{av}=\frac{p}{2\pi}\phi\omega_m \]

Теперь, если вместо одного витка провода есть катушка с общей Z проводников (\(Z/2\)витков) соединены последовательно в любое время:

\[ e_{av}=\frac{Zp}{2\pi}\phi\omega_m \]

Обмотка машины, в которой индуцируется напряжение, называется обмотка якоря. В машине постоянного тока обмоткой якоря является обмотка на роторе. Определение постоянной машины постоянного тока \(k\):

\[ k=\frac{ZP}{2\pi} \]

приводит к уравнению напряжения якоря.

\[ E_A=к\фи\омега_м \]

Аналогично общему расчету напряжения, крутящий момент на одном проводнике можно записать как

\[ \tau_{av}=rlB_{av}я \]

, что дает общий крутящий момент, заданный уравнением крутящего момента машины постоянного тока.

\[ \тау=к\фи I_A \]

Обратите внимание, что, поскольку мы перешли к уравнениям с постоянными значениями постоянного тока, уравнение напряжения якоря записывается в верхнем регистре как \(E_A\), чтобы обозначить, что это постоянное напряжение, а уравнение крутящего момента использует \(I_A\ ), чтобы показать, что ток является постоянным значением постоянного тока.

Цепь якоря

Модель эквивалентной схемы якоря

Модель эквивалентной схемы для якоря машина постоянного тока показана на рис. 1. Наведенное напряжение якоря, \(E_A\) представлен источником напряжения, подключен через 2 щетки к остальной части цепи. Арматура сопротивление обмотки \(R_A\) и напряжение на клеммах \(V_T\). Уравнение цепи якоря:

\[ V_T = E_A + I_A R_A \]

Рассматривая модель эквивалентной схемы, можно увидеть, что измеряемое напряжение машины, напряжение на клеммах \(V_T\) равно наведенному на якорь напряжению \(E_A\), когда ток якоря \(I_A\) равен нуль. Это происходит в двух случаях:

• без нагрузки: клеммы якоря подключены к источнику напряжения, но момент нагрузки отсутствует. В установившемся режиме момент двигателя и момент нагрузки равны и противоположны друг другу, то есть \(\tau=0\). Следовательно, ток якоря \(I_A\) равен нулю в соответствии с уравнением крутящего момента и \(E_A=V_T\)
• обрыв цепи: это тестовый случай, когда машина вращается внешней механической системой, а клеммы машины разомкнуты. Опять же, в этом случае \(I_A = 0 \) и \(E_A=V_T\)

Рис. 4. Эквивалентная схемная модель якоря двигателя постоянного тока

Резюме

На этой странице простые уравнения постоянного тока расширяются до случая с несколькими полюсами и проводниками. Получены два важных уравнения для машин постоянного тока:

• Уравнение напряжения якоря
• Уравнения крутящего момента машины постоянного тока

Якорь моделируется эквивалентной схемой, учитывающей влияние сопротивления обмотки якоря.

\(E_A\) – наведенное внутреннее напряжение якоря; \(V_T\) – напряжение на клеммах.

Глоссарий терминов — Alexandria Armature Works

A

Переменный ток (AC) — Общедоступная электроэнергия, поставляемая генератором переменного тока и распределенная в однофазной или трехфазной формах.

Переменный ток меняет направление своего течения (циклов)

Двигатель переменного тока – Двигатель, работающий на переменном токе, который течет либо в индукционном, либо в синхронном направлении (переменный ток).

Генератор переменного тока – синхронная машина, используемая для преобразования механической энергии в электрическую энергию переменного тока.

Якорь – Вращающаяся часть магнитной конструкции двигателя постоянного тока или универсального двигателя.

Сопротивление якоря, Ом – Сопротивление якоря измеряется в омах при 25 градусах Цельсия.

B

Базовая линия — Показание вибрации, полученное, когда машина находится в хорошем рабочем состоянии, которое используется в качестве эталона для мониторинга и анализа.

Подшипники – Используются для уменьшения трения и износа при поддержке вращающихся элементов. Для двигателя он должен обеспечивать относительно жесткую опору для выходного вала. Подшипник действует как точка соединения между вращающимися и неподвижными элементами двигателя.

Тормоза – Внешнее устройство или аксессуар, который останавливает работающий двигатель и/или удерживает нагрузку. Может быть добавлен к двигателю или встроен.

Тормозной момент – Крутящий момент, необходимый для полной остановки двигателя. Этот термин также используется для описания крутящего момента, развиваемого двигателем в условиях динамического торможения.

Аварийный крутящий момент – Максимальный крутящий момент, который развивает двигатель переменного тока при номинальном напряжении и номинальной частоте без резкого падения скорости. Также называется моментом отрыва или максимальным моментом.

Щетка – Кусок токопроводящего материала (обычно из углерода или графита), который надевается непосредственно на сердечник работающего двигателя и проводит ток от источника питания к обмоткам якоря.

C

Конденсатор – Устройство, которое при подключении к сети переменного тока в цепи переменного тока заставляет ток опережать напряжение по фазе. Пик волны тока достигается раньше пика волны напряжения. Это результат последовательного накопления и разрядки электроэнергии, используемой в однофазных двигателях для запуска или в трехфазных двигателях для коррекции коэффициента мощности.

Кодовая буква — буква, которая появляется на паспортных табличках двигателей переменного тока, чтобы показать их киловольт-ампер с заблокированным ротором на лошадиную силу при номинальном напряжении и частоте.

Проводник – Материал, такой как медь или алюминий, обладающий низким сопротивлением или сопротивлением прохождению электрического тока.

Кабельная коробка – Металлический контейнер, обычно на той стороне двигателя, где выводы статора (обмотки) присоединяются к выводам, идущим к источнику питания.

Катушка (статор или якорь) – Электрические проводники, намотанные в паз сердечника, электрически изолированные от железного сердечника. Эти катушки соединены в цепи или обмотки, по которым течет независимый ток. Именно эти катушки несут и создают магнитное поле, когда через них проходит ток.

Коллектор – Цилиндрическое устройство, насаженное на вал якоря и состоящее из ряда клиновидных медных сегментов, расположенных вокруг вала (изолированных от него и друг от друга). Щетки двигателя перемещаются по периферии коммутатора и электрически соединяют и переключают катушки якоря на источник питания.

Коррозия – Коррозия имеет электромеханическую природу. Обычная сталь подвергается коррозии и образует ржавчину при воздействии влаги. Другие металлы будут подвергаться коррозии в различной степени при контакте с разнородными металлами в условиях, способствующих такому распаду.

Муфты – Механический соединитель, соединяющий вал двигателя с приводным оборудованием.

Ток – Временная скорость протекания электрического заряда и измеряется в амперах (амперах).

D

Соединение треугольником – Трехфазное соединение обмоток, в котором фазы соединены последовательно, образуя замкнутую цепь.

Постоянный ток (DC) – Ток, который течет только в одном направлении в электрической цепи. Он может быть непрерывным или прерывистым, постоянным или переменным.

Двигатель постоянного тока – Двигатель, использующий генерируемую или выпрямленную мощность постоянного тока. Двигатель постоянного тока обычно используется, когда требуется работа с переменной скоростью.

Каплезащитное ограждение – Каплезащитная машина с вентиляционными отверстиями сконструирована таким образом, что капли жидкости или твердых частиц, падающие на нее под любым углом не более 15 градусов от вертикали, не могут попасть внутрь ни непосредственно, ни путем удара и движущиеся по горизонтальной или наклонной внутрь поверхности.

E

КПД – Отношение между выполненной полезной работой и энергией, затраченной на ее производство. Это отношение выходной мощности к входной мощности.

Инкапсулированная обмотка – Двигатель, структура обмотки которого полностью покрыта изоляционной смолой (например, эпоксидной смолой). Этот тип конструкции предназначен для работы в более суровых атмосферных условиях, чем обычная лакированная обмотка.

Корпуса – Каркас корпуса двигателя, для которого существует две широкие классификации; открытые и полностью закрытые.

Торцевой щит – Часть корпуса двигателя, которая поддерживает подшипник и действует как защитный кожух для электрических и вращающихся частей внутри двигателя. Эту часть часто называют «концевой скобой» или «концевым раструбом».

Взрывозащищенный корпус – Полностью закрытый корпус, выдерживающий взрыв и предотвращающий воспламенение или взрыв газа или пара, которые могут окружать корпус двигателя.

Экструзия – Проталкивание металла, обычно при высокой температуре, через головку для придания ему различных форм.

F

Усталость – Склонность металла к структурному разрушению из-за повторяющихся циклических напряжений при значительно меньшем пределе текучести.

Поле — Термин, обычно используемый для описания стационарного (статорного) элемента двигателя постоянного тока. Поле обеспечивает магнитное поле, с которым взаимодействует механически вращающийся элемент (якорь или ротор).

Рама – Несущая конструкция для частей статора двигателя переменного тока; в двигателях постоянного тока корпус обычно является частью магнитной катушки. Рама также определяет монтажные размеры

Частота – Количество циклов за период времени (обычно одна секунда). Частота переменного тока выражается в циклах в секунду, называемых Герцами (Гц).

Ток при полной нагрузке – Ток, необходимый для того, чтобы любая электрическая машина производила номинальную мощность или выполняла свои номинальные функции.

Скорость при полной нагрузке – Скорость, при которой любая вращающаяся машина производит свою номинальную мощность.

Крутящий момент при полной нагрузке – Крутящий момент, необходимый для создания номинальной мощности при скорости с полной нагрузкой.

H

Герц (циклов в секунду) — Предпочтительная терминология для циклов в секунду (частота). Один полный реверс переменного тока за единицу времени (мера частоты). 60 Гц (циклов в секунду) мощность переменного тока распространена на всей территории США, а 50 Гц более распространена в некоторых зарубежных странах.

Лошадиная сила – Единица измерения мощности двигателей или скорости выполнения работы. Одна лошадиная сила равна 33 000 фут-фунтов работы в минуту (550 фут-фунтов в секунду) или 746 ваттам.

Горячая ковка – Придание формы любому горячему металлу ударом молота.

I

IEEE — Институт инженеров по электротехнике и электронике Вторичная обмотка или короткозамкнутая вторичная обмотка на другом звене (обычно роторе) проводит индуцированный ток Физически электрическая связь со вторичной обмоткой отсутствует, ее ток индуцируется. 0003

Изоляция – Непроводящие материалы, отделяющие токоведущие части электрической машины друг от друга или от соседнего проводящего материала с другим потенциалом.

Класс изоляции — буква или цифра, обозначающая номинальную температуру изоляционного материала или системы в отношении термической стойкости.

К

Киловатт – Единица электрической мощности. Кроме того, номинальная мощность двигателей, произведенных и используемых за пределами североамериканского континента.

L

Нагрузка – Нагрузка, возлагаемая на двигатель приводимой машиной. Его часто называют крутящим моментом, необходимым для преодоления сопротивления машины, которую он приводит в движение. Иногда «нагрузка» является синонимом «требуемой мощности».

Ток при заторможенном роторе – Установившийся ток, отбираемый от линии при остановленном роторе двигателя при номинальном напряжении и частоте.

Крутящий момент при заблокированном роторе – Минимальный крутящий момент, который двигатель будет развивать в состоянии покоя для всех угловых положений ротора при номинальном напряжении, прикладываемом к номинальной частоте.

Потери – Двигатель преобразует электрическую энергию в механическую и при этом испытывает потери. Эти потери представляют собой всю энергию, которая поступает в двигатель и не преобразуется в полезную мощность, а преобразуется в тепло, вызывая повышение температуры обмоток и других частей двигателя.

Смазка – Для снижения износа и предотвращения перегрева некоторые компоненты двигателя требуют смазки (нанесение масла или консистентной смазки). Подшипники являются основными компонентами двигателя, требующими смазки (в соответствии с инструкциями производителя).

M

Мегаомметр – Прибор для измерения сопротивления изоляции.

Тест мегомметра – Измерение сопротивления системы изоляции. Это обычно измеряется в мегаомах и проверяется пропусканием высокого напряжения при слабом токе через обмотки двигателя и измерением сопротивления различных систем изоляции.

Двигатель – Вращающаяся машина, преобразующая электрическую энергию (переменного или постоянного тока) в механическую энергию.

N

Паспортная табличка — табличка на внешней стороне двигателя с описанием двигателя, мощностью, напряжением, частотой вращения, эффективностью, конструкцией, корпусом и т. д.

NEMA — Национальная ассоциация производителей электрооборудования Пуск с частичной обмоткой – Трехфазный двигатель с пуском с частичной обмоткой представляет собой двигатель, предназначенный для пуска посредством первой подачи напряжения на часть его первичной обмотки. Отведения обычно нумеруются 1, 2, 3 (начало) и 7, 8, 9 (оставшиеся).

Фаза – Указывает пространственные отношения обмотки и изменения значений повторяющихся циклов напряжения и тока переменного тока. Из-за расположения (или соотношения фаз) обмоток различные напряжения и токи не будут одинаковыми во всех аспектах в любой момент времени. Каждая обмотка будет опережать или отставать от другого напряжения во времени. Каждое течение будет опережать или отставать от другого течения во времени. Наиболее распространенные источники питания являются либо однофазными (1), либо трехфазными (со 120 электрическими градусами между 3 фазами).

Фунт-фут – Единица крутящего момента в английской системе, то есть сила в один фунт, приложенная в радиусе одного фута и в направлении, перпендикулярном плечу радиуса.

Коэффициент мощности – Отношение ватт к вольт-амперам электрической цепи переменного тока.

R

Номинальное превышение температуры – Допустимое превышение температуры над температурой окружающей среды для электрической машины, работающей под нагрузкой.

Остаточные напряжения – напряжения, возникающие в металле в результате деформации; вызванные холодной обработкой или резкими перепадами температур.

Сопротивление – Степень препятствия, создаваемого материалом для прохождения электрического тока, называется сопротивлением и измеряется в омах.

Датчик температуры сопротивления (RTD) – Устройство, используемое для измерения температуры, состоящее из проволочной катушки или осажденной пленки из чистого металла, для которого изменение сопротивления является известной функцией температуры. Наиболее распространенным типом является никель, а другими типами являются медь, платина и никелевое железо.

Число оборотов в минуту (об/мин) – Количество оборотов в минуту вала двигателя (машины). Это функция конструкции и источника питания.

Ротор – Вращающийся элемент любого двигателя или генератора.

S

Сезонное растрескивание – Самопроизвольное разрушение некоторых металлов в результате растрескивания под совместным действием коррозии и остаточных напряжений во времени.

Коэффициент эксплуатации – Множитель, который применительно к номинальной мощности указывает допустимую нагрузку мощности, которую можно выдержать при условиях, указанных для коэффициента эксплуатации.

Вал – Вращающийся элемент двигателя, выступающий за подшипники для крепления к ведомому устройству.

Прочность на сдвиг – Максимальное напряжение сдвига, которое может развить материал. На практике считается, что это максимальное среднее напряжение, вычисленное путем деления предельной нагрузки в плоскости сдвига на исходную площадь, подверженную сдвигу.

Короткое замыкание – Дефект в обмотке, который приводит к шунтированию части нормальной электрической цепи. Это часто приводит к снижению сопротивления или импеданса до такой степени, что вызывает перегрев обмотки и последующее перегорание.

Пусковой крутящий момент — крутящий момент, создаваемый двигателем в состоянии покоя при подаче питания. Для машины переменного тока это крутящий момент заблокированного ротора.

Статор – Неподвижная часть вращающейся электрической машины. Обычно используется для описания стационарной части машины переменного тока, которая содержит первичные обмотки.

Штамм – Деформация, вызванная напряжением.

Напряжение – Интенсивность силы внутри тела, которая сопротивляется изменению формы. Измеряется в фунтах на квадратный дюйм или килограммах на квадратный метр.

Синхронный двигатель – Двигатель, который работает с постоянной скоростью до полной нагрузки. Скорость ротора равна скорости. вращающегося магнитного поля статора; проскальзывания нет. Синхронные двигатели часто используются там, где необходимо поддерживать точную скорость двигателя.

Синхронная скорость – Скорость вращающегося магнитного поля, создаваемого первичной обмоткой вращающейся электрической машины. Когда скорость вращающегося элемента соответствует скорости вращающегося магнитного поля, говорят, что он вращается с синхронной скоростью. Частота x 120 Синхронная скорость = Количество полюсов

T

Теплопроводность – Способность проводить тепло; измеряется количеством теплоты, проходящей в единицу времени через единицу площади пластины, толщина которой равна единице, когда температура ее противоположных граней отличается на один градус.

Допуск – Величина, на которую любые характеристики могут отличаться от указанных.

Крутящий момент – Сила вращения, создаваемая двигателем. Единицы крутящего момента могут быть выражены как фунт-фут, фунт-дюйм (английская система) или ньютон-метр (метрическая система).

Трансформатор – Устройство, преобразующее электрическую энергию (переменного тока) в электрическую энергию другого напряжения. В этом устройстве как первичная, так и вторичная обмотки обычно неподвижны и намотаны на общий магнитопровод.

В

Двигатель с переменным крутящим моментом – Многоскоростной двигатель, в котором номинальная мощность изменяется пропорционально квадрату синхронных скоростей.

Напряжение – Сила, вызывающая протекание тока в электрической цепи. По аналогии с давлением в гидравлике напряжение часто называют электрическим давлением. Напряжение двигателя обычно определяется источником питания, к которому он подключен.

Вт

Ватт – Мощность, необходимая для поддержания силы тока в один ампер при напряжении в один вольт. Большинство двигателей имеют номинальную мощность в киловаттах (кВт), что равно 1000 Вт. Одна лошадиная сила равна 746 Вт.

Сварка – Процесс локального коалесценции (срастания в одно тело) металла путем нагревания до подходящих температур, с приложением давления или без него, с использованием или без использования наполнителя (выше 840 градусов по Фаренгейту или 450 градусов по Фаренгейту).