Электродвигатели как подключать: виды, принцип работы, схемы подключения и настройки своими руками

5 шагов подключения неизвестного электродвигателя

Иногда возникает такая проблема — необходимо подключить электродвигатель в стандартную сеть 380В 50 Гц, но характеристики двигателя неизвестны, поскольку документации к нему нет, а шильдик отсутствует.

Существуют 5 простых шагов, последовательно выполнив которые, можно обеспечить двигатель нужным напряжением питания, защитой и схемой включения.

1. Оцениваем номинальную мощность и ток двигателя

Прежде всего нужно ориентировочно определить мощность электродвигателя. Для этого находим похожий двигатель с известными параметрами, воспользовавшись каталогами производителей. Агрегаты должны совпадать по габаритам и диаметру вала.

На данном этапе мы сможем определить основные параметры для подключения и использования привода – мощность, ток, частоту вращения вала.

2. Определяем напряжение по схеме включения

Следующий шаг — определяем, по какой схеме подключить обмотки и какое напряжение подать. Есть несколько критериев, позволяющих с некоторой вероятностью оценить эти параметры.

Напомним, что промышленные низковольтные двигатели выпускаются с двумя видами напряжений питания: 220/380 В и 380/660 В для схем подключения «Треугольник» и «Звезда», соответственно. На двигатели первого вида можно подавать 380 В, собрав обмотки в схему «Звезда», на приводы второго вида – в «Треугольник».

Если электродвигатель новый, то, скорее всего, он собран по схеме, требующей питания 380 В. Именно такую схему обычно используют производители.

Если из двигателя выходит 3 провода, можно сделать вывод, что он имеет стандартное питание 380 В. При этом неважно, по какой схеме агрегат собран внутри. Однако, если в коробке присутствует конденсатор, можно утверждать, что двигатель рассчитан на напряжение 220 В и собран в «Треугольник». Кроме того, мощность в таком случае будет невысокой – не более 2,2 кВт. Для включения такого привода в трехфазную сеть 380 В нужно собрать его по схеме «Звезда».

Если асинхронный двигатель имеет шесть никак не подключенных выводов, определить напряжение питания по схеме включения не получится. В этом случае нужно сначала найти выводы обмоток, затем начало и конец каждой обмотки, чтобы собрать их в одну из схем. Обычно названия обмоток и их начало/конец обозначены.

Электродвигатели мощностью более 5 кВт, как правило, не включают напрямую. Для этого используют преобразователь частоты, устройство плавного пуска, либо схему «Звезда»/«Треугольник».

3. Подаем питание на двигатель

После того, как проведена оценка мощности и выбрана схема включения, можно подавать питание. Первоначально двигатель должен работать в холостом режиме. Питание подается через мотор-автомат и автоматический выключатель. Для включения желательно использовать контактор.

Ориентировочный рабочий ток асинхронного двигателя можно посчитать по эмпирической формуле: I (А) = 2 х P (кВт). То есть, если определено, что мощность двигателя составляет 3 кВт, его номинальный ток будет около 6 А в любой из схем включения.

Номинал мотор-автомата выбирается исходя из определенной ранее мощности. Для холостого хода уставку автомата можно установить в 2 раза меньше номинала, в нашем примере – около 3А. Если автомат выбивает, его уставку увеличивают вплоть до номинала (6 А).

На данном этапе необходимо следить за исправностью двигателя и его температурой, контролировать ток холостого хода токоизмерительными клещами. В холостом режиме двигатель не должен греться при нормальной работе крыльчатки вентилятора. Если нагрев происходит, это может означать, что агрегат неисправен либо нужно изменить схему его включения.

4. Определяем необходимой ток защиты

Номинальный ток и номинальная мощность электродвигателя ограничены его нагревом. Предел рабочей температуры определяется классом изоляции. Максимальная температура обмоток двигателей с низшим классом изоляции (Y) составляет 90°С. На это значение и нужно ориентироваться.

Для определения тока защиты включаем двигатель с номинальной нагрузкой на валу через мотор-автомат с током уставки, определенном на предыдущем шаге. После подачи питания автомат должен отработать по перегрузке. Далее увеличиваем его уставку, при необходимости подключаем автомат с другим диапазоном уставки.

В итоге опытным путем определяем номинал мотор-автомата, уставка которого обеспечивает продолжительную работу двигателя на номинальной нагрузке.

5. Контролируем нагрев обмоток

При работе любого двигателя необходимо периодически контролировать его температуру. В данном случае это особенно важно. Как показывает опыт, болевой порог человеческой руки равен 60°С. Такой способ контроля температуры – самый простой, однако лучшим способом будет использование встроенного термочувствительного элемента.

Заключение

Любой двигатель с неизвестными характеристиками имеет свою историю. Поэтому, прежде чем следовать советам, изложенным в статье, нужно обследовать оборудование либо расспросить персонал о том, где ранее был установлен привод.

Другие полезные материалы:
Трехфазный двигатель в однофазной сети
Эксплуатация электрооборудования вне помещений
Как прозвонить электродвигатель мультиметром
Как рассчитать потребляемую мощность двигателя

Как правильно подключить электродвигатель к насосу

Мощность и подключение электродвигателя для привода насосов

Мощность электродвигателя для насоса подбирается индивидуально, в зависимости от параметров напора и подачи, которые необходимы для решения определенной задачи. Выбор метода подключения для привода насоса является приоритетной задачей, так как он существенно влияет на срок службы агрегата. Использование электродвигателей с короткозамкнутым ротором для привода насосов обычно не вызывает никаких проблем. Единственная проблема это то, что при быстром старте  или остановке мотора формируются волны в трубопроводах и это приводит к износу и прорыву деталей агрегата.

Включение электродвигателя

Если использовать метод включения прямой подачи напряжения, при пуске мотора возникнет слишком большой крутящий момент и номинальная скорость вращения будет достигнута слишком быстро. Это возникает вследствие слишком малого момента сопротивления в момент пуска со стороны насоса. Если попробовать подключить электродвигатель по схеме «звезда-треугольник», то при старте электродвигателя крутящий момент будет мал, за счет включения по схеме «звезда», однако когда скорость достигнет 80% от номинальной , переключение на «треугольник» приведет к пиковым нагрузкам в трансмиссии. Так же возникнут волны давления так же как при включении прямой подачей напряжения, а значения пиковых токов будет даже выше.

Остановка электродвигателя

При прекращении подачи напряжения на электродвигатель он быстро останавливается, при этом жидкость в трубопроводе продолжает двигаться в заданном направлении, а затем возвращается назад. Таким образом, при остановке мотора возникает всплеск давления, оказывающий очень большие нагрузки на трубопровод.

Использование схемы плавного пуска

Если использовать систему плавного пуска при подключении снизится крутящий момент, а напряжение будет подаваться таким образом, что электродвигатель будет наращивать свою мощность, которой будет достаточно для раскручивания насоса до номинальной скорости. При этом пиковых выбросов в крутящем момента или токе не будет. Так же при использовании системы плавного пуска стартовый ток будет в 4 раза больше номинального тока электродвигателя. А в процессе остановки напряжение на электродвигатель снижается плавно, что позволяет избежать образования волн давления. В некоторых системах плавного пуска есть функция «пониженного напряжения», позволяющая регулировать значение напряжения для каждого типа насоса.

Основные рекомендации при выборе схемы плавного пуска для насоса:

        • Время процесса включения: 10 секунд

        • Время процесса остановки: 20 секунд

        • Изначальное напряжение: 30%

 Электродвигатель АИР характеристики

однофазные и трёхфазные электродвигатели, возможность подключить

Принципом работы любого электрического двигателя является способность трансформировать электрическую энергию в механическую. Независимо от конструкции, каждая электрическая машина устроена одинаково: в неподвижной части (статор или индуктор) вращается подвижная часть (ротор или якорь). Для продолжительной бесперебойной эксплуатации оборудования необходимо правильное подключение электродвигателя.

Основные разновидности

Электрические двигатели обладают рядом очевидных достоинств. Они гораздо меньше по размеру, чем их тепловые аналоги идентичной мощности. Поэтому они отлично подходят для размещения в общественном электротранспорте или на заводских станках. Во время работы они не вредят окружающей среде выделением продуктов распада и паровыми испарениями.

Электрические двигатели можно разделить на две основных группы:

1. Двигатели постоянного тока. Применяются для регулируемых электроприводов с эксплуатационными показателями высокого качества, такими как готовность к перезагрузке и вращательная равномерность. Ими оснащают вспомогательные агрегаты экскаваторов, полимерного оборудования, бурильных станков. Электродвигатели массово применяются в электротранспорте. Преобразователи постоянного тока дополнительно подразделяются на коллекторные и вентильные.
2. Двигатели переменного тока. Являются более дешевыми и долговечными, с простым и надёжным конструкторским решением. Подавляющее большинство бытовой домашней техники укомплектовано этими электродвигателями. В промышленности они применяются в заводских станках, вентиляторах, компрессорах, насосах, лебёдках для поднятия и перемещения груза. По принципу работы эти механизмы делятся на синхронные и асинхронные.

Способы подключения

Электрические двигатели любой конструкции устроены одинаково. В статичной обмотке (статоре) осуществляется вращение ротора. В нём происходит возбуждение магнитного поля, отталкивающее его полюсы от статора. Бесперебойная работа этой конструкции обусловлена правильным подключением электродвигателя, зависящим от используемого вида.

Однофазный асинхронный

Этот двигатель получил такое название потому, что у него всего одна рабочая обмотка. Его мощность может составлять от пяти до десяти киловатт. Рабочая и пусковая обмотки располагаются между собой под прямым углом.

К цепи необходимо подключить фазовращающий элемент. Такая схема подключения однофазного электродвигателя с конденсатором отличается оптимальными пусковыми свойствами. Используя конденсатор, электрический двигатель может быть оснащен следующими видами этого двухполюсника:

• рабочим;
• пусковым;
• рабочим и пусковым.

На практике чаще всего применяется пусковой конденсатор. Применить этот вариант можно, используя реле времени или замкнув электрическую цепь через пусковую кнопку.

В случае выбора схемы подключения электродвигателя 220 В через конденсатор пусковые характеристики заметно ухудшаются. Третий вариант с пусковым и рабочим двухполюсником считается промежуточным.

Коллекторный вариант

Универсальность этого двигателя заключается в том, что он имеет возможность получать энергию от преобразователей переменной или постоянной разновидности тока. Он находит применение в швейных или стиральных машинах, бытовых электрических инструментах.

Однофазные коллекторные двигатели отличаются такими недостатками:

1. Сложность ремонтных работ, невозможность их самостоятельного проведения.
2. Высокий уровень шума.
3. Сложное управление.
4. Высокая стоимость.

Сначала необходимо убедиться, что параметры электрической сети соответствуют допустимым напряжению и частоте, указанным на корпусе электродвигателя. Система должна быть предварительно обесточена.

Для подключения коллекторного двигателя следует последовательно соединить статор и якорь. Клеммы 2 и 3 необходимо соединить, а 1 и 4 замкнуть в цепь 220 В. Включение без регулятора перепада давления может спровоцировать образование пускового тока значительной мощности, что приведёт к искрению в коллекторе.

Также стоит рассмотреть схему подключения электродвигателя через магнитный пускатель:

1. Следует удостовериться, что контактная система пускателя выдержит эксплуатационные условия электрического двигателя. Есть восемь категорий величины нагрузочного тока от 6,3 А до 250 A. Величина в этом случае обозначает силу тока, которую в состоянии пропустить через рабочие контакты электромагнитный пускатель.
2. Катушка управления может быть рассчитана на 36 В, 220 В, 380 В. Следует выбрать вариант 220 вольт.
3. После сбора схемы электромагнитного пускателя следует подключить силовую часть. На выходе силовых контактов происходит включение электрического двигателя, параллельно присоединяется вход на 220 вольт.
4. Затем следует подключить кнопки «Стоп» и «Пуск».
5. На второй вывод электромагнитного пускателя необходимо присоединить «ноль».

Подключение «звездой»

Такой способ подходит для схемы подключения трёхфазного электродвигателя на 380 В. К началу обмоток (С 1, С 2, С 3) подсоединяются фазные проводники (А, В, С) через аппарат коммутации. Концы обмоток необходимо совместить в одной точке.

Такая схема электродвигателя не позволит развить всю его мощность, потому что на каждой обмотке напряжение будет равняться 220 В. Возможность подключить электрический двигатель по схеме «звезда» подтверждается на табличке символом Y.

Эту схема подключения двигателя можно без труда различить в клеммной коробке из-за перемычки, расположенной посреди выводов обмоток.

Соединение «треугольник»

Чтобы трёхфазная электромашина смогла развить максимально предусмотренную мощность, следует применять схему подключения асинхронного двигателя способом «треугольник».

Выводы обмоток необходимо соединить в следующем порядке:

• С 2 с С 4;
• С 3 с С 5;
• С 6 с С 1.

Между проводами в трёхфазных сетях линейное напряжение будет равняться 380 В. С таким вариантом подключения может не справиться проводка, потому что она способствует возникновению пусковых токов. Такое соединение возможно в случае наличия на табличке двигателя значка Δ.

Для полного понимания того, как подключить электродвигатель с 3 проводами, следует знать о комбинированном подключении. В таком случае сперва применяется схема соединения «звездой», затем в рабочем режиме обмотки переключается на «треугольник».

Всегда нужно помнить в процессе работы с электрическими приборами о строгом соблюдении правил техники безопасности. Все действия необходимо производить лишь в режиме обесточенного оборудования.

Как подключить электродвигатель на 220 вольт

Обыкновенная 220-вольтовая электросеть в домашних условиях является особенно доступным источником питания для электроприборов. Одни электродвигатели могут трудиться от нее непринужденно, иным для питания от такой сети понадобятся добавочные элементы и узлы.

Инструкция

1. Однофазный асинхронный электродвигатель рассчитан на напряжение 220 В. Его довольно присоединить к сети. Помните, впрочем, что простота подключения мотора этого типа оборачивается огромным недостатком — малым показателем пригодного действия.

2. Двухфазные моторы, называемые напротив конденсаторными, требуют для работы 2-х деталей: бумажного конденсатора на напряжение не менее 500 В (емкость его указана в справочнике либо прямо на моторе), а также в ряде случаев — понижающего автотрансформатора, от того что множество таких моторов рассчитано на напряжение в 110 В. На ту из обмоток, которая рассчитана на прямое подключение, подайте это напряжение непринужденно, а на оставшуюся — через подключенный ступенчато с ней конденсатор. Использование каких-нибудь других конденсаторов, помимо бумажных, не допускается.

3. Трехфазные электродвигатели на работу в качестве конденсаторных не рассчитаны. Используйте их в этом качестве только при дюже малой нагрузке на вал, напротив он остановится, и обмотки перегорят от перегрузки. При номинальной нагрузке питайте такой мотор только от настоящей трехфазной сети.

4. Для подключения универсального мотора (коллекторного с последовательным возбуждением) объедините ступенчато обмотку возбуждения и коллекторно-щеточный узел. После этого, заблаговременно нагрузив вал мотора тем механизмом, коллективно с которым он будет эксплуатироваться (это непременное условие), подайте на эту последовательную цепь питающее напряжение.

5. Коллекторные моторы непрерывного тока традиционно низковольтные. Дабы включить такой мотор в 220-вольтовую сеть, используйте подходящий по параметрам блок питания, в состав которого входят трансформатор и выпрямитель.

В практике автолюбителя часто доводится применять оборудование, имеющее в качестве рабочего аппарата электрический мотор. В случае необходимости ремонта либо замены такого мотора доводится решать вопрос с его положительным подключением. Применяя примитивные рекомендации, дозволено осуществить подсоединение трехфазного мотора своими силами, без привлечения экспертов.

Вам понадобится

• – изоляционная лента;
• – отвертка-индикатор;
• – магнитный пускатель;
• – тепловое реле;
• – автомат;
• – тестер.

Инструкция

1. Демонтируйте ветхий мотор, пометив изоляционной лентой нулевой провод, к которому был подключен аппарат. Если вы устанавливаете мотор не вместо бывшего, а снова, определите нулевой провод при помощи индикатора. На нулевом конце лампа индикатора не будет гореть.

2. Оснастите новейший мотор защитной арматурой, включающей магнитный пускатель, тепловое реле и автомат. Смонтируйте арматуру в щитке.

3. Тепловое реле подключите к входным контактам пускателя, а итог присоедините к контактам реле. При выборе магнитного пускателя удостоверитесь, что он подходит к мотору по мощности.

4. Входящие итоги арматуры подключите к трем клеммам автомата, исключив нулевой провод. Выходные клеммы автомата объедините с соответствующими клеммами теплового реле. К выходу магнитного пускателя подключите кабель, тот, что будет идти непринужденно на мотор.

5. Если мощность электродвигателя составляет менее 1 кВт, объедините его с автоматом напрямую, без магнитного пускателя.

6. Подключите мотор. Для этого снимите крышку и оглядите клеммник. На нем находятся шесть итогов. Они объединены либо по типу «треугольник» (парами), либо по типу «звезда». Объедините концы силового кабеля с колодками клеммника; при наличии схемы типа «звезда» свободные контакты подключите поочередно.

7. Если идущие от мотора итоги находятся в беспорядочном состоянии, используйте тестер для «прозвонки». Ступенчато подсоединяя итоги тестера к концам, разыщите отдельные обмотки. Сейчас объедините их по типу «звезда». Итоги катушек при этом соберите в одну точку, а к оставшимся концам подключите кабель ввода.

8. Позже окончания монтажа проводов наденьте на мотор крышку корпуса и проверьте все устройство в работе. Если при включении электродвигателя вращение вала происходит не в том направлении, поменяйте местами всякие провода на вводе магнитного пускателя.

Трансформатор – одна из основных составляющих в процессе производства и передачи на  расстояния электрического тока. Трансформаторы применяются для возрастания и понижения напряжения в сети. Существуют силовые и бытовые трансформаторы. Позже того, как все монтажные работы, связанные с установкой трансформатора, завершены, необходимо верно подключить трансформатор.

Во-первых, нужно знать, какой тип трансформатора подключается к сети (существует восемь типов) и какие технические колляции у подключаемого трансформатора. Трансформатор установлен, сейчас следует произвести фазировку. Проверку совпадения фаз в трансформаторах с вторичным напряжением до 1000 В производят вольтметром двойного напряжения либо указателем низкого напряжения. Для трансформаторов, чье вторичное напряжение составляет 1000 В и выше, фазировка осуществляется со стороны низшего напряжения – указателем напряжения, в комплект которого входит трубка с дополнительным резистором. Основные шаги, нужные для того, дабы верно подключить трансформатор:

Обязательно соблюдение правил технической эксплуатации и правил технической безопасности! Халатность может повлечь горемычный случай либо аварию, в особенности если это сети с напряжением 1000 вольт и выше.

Видео по теме

Существует 2 схемы подключения асинхронного 3-х фазного электродвигателя в 3-х фазную электросеть – «треугольником» и «звездой». Выбор схемы зависит от напряжения сети и расчетного рабочего напряжения электродвигателя.

Вам понадобится

• – Отвертка,
• – плоскогубцы.

Инструкция

1. Изучите электрические колляции подключаемого электродвигателя. С ними дозволено ознакомиться в паспорте либо на табличке, прикрученной к корпусу механизма. Там же приводятся рекомендуемые схемы подключения для разных питающих напряжений 3-х фазной сети.

2. Удостоверитесь, что вал мотора вольно вращается. Для этого проверните его рукой. 1-й запуск асинхронного электродвигателя отменнее делать без нагрузки, потому что некоторые механизмы неугодно вращать в обратную сторону, следственно не соединяйте фланцы приводной муфты до окончания работ по подключению электродвигателя.

3. Снимите крышку на клеммной колодке электродвигателя и посмотрите, как установлены перемычки. Метод установки перемычек определяет схему подключения электродвигателя. Перемычки, соединяющие 3 контакта во втором ряду, образуют схему «звезда». Это обширно распространенная схема подключения 3-х фазных электродвигателей в 3-х фазную сеть с напряжением 380В. При установке перемычек, замыкающих соседние 3 пары контактов, получается схема «треугольник». Ее используют для включения электродвигателя в 3-х фазную сеть с напряжением 127В.

4. Выберите нужную схему подключения и установите перемычки в надобном порядке. Потому что обширно распространенные 3-х фазные сети имеют напряжение 380В, то для подключения используйте схему «звезда».

5. Отключите автомат, прерывающий цепь питания электродвигателя. Никогда не работайте с проводами под напряжением, на которые подается 3 фазы – это дюже небезопасно.

6. Подключите питающие провода к электродвигателю.

7. Соберите схему контроллера запуска и остановки электродвигателя.

8. Включите автомат и с поддержкой контроллера сделайте пробный запуск электродвигателя.

9. Если электродвигатель вращается в обратную сторону, отключите схему и поменяйте местами всякие 2 провода. Это изменит направление вращения.

Если вы решили самосильно сделать электродвигатель, вам потребуется точный расчет колляций его работы. Чай от этого будет зависеть, сумеет ли он исполнять свои функции либо нет.

Инструкция

1. Для начала изучите методическую литературу по предмету. Особенно полно методология изготовления и расчета электродвигателей различных моделей отражена в пособии Н.В.Виноградова «Как самому рассчитать электродвигатель», 1974 г.

2. Определите основные размеры электродвигателя, то есть длину ротора и его диаметр.

3. После этого рассчитайте зубцовый слой, то есть размеры зубцов и пазов.

4. Определите обмоточные данные, то есть сколько витков присутствует в обмотке и каков диаметр провода. Вычислите магнитные потоки и основные индукции в частях ротора и статора. Если планируется производство коллекторной машины, нужно определить размер коллектора, число и размер щеток.

5. Определите потери мощности, которые будут протекать внутри электродвигателя. В устройствах маленький мощности расчет ведется на основе прочности подшипников, коллектора и вала.

6. Если изготавливать полный и точный расчет, потребуется делать трудные вычисления – для этого будет необходима целая всеобщая тетрадь. Впрочем дозволено обойтись упрощенными расчетами, которые будут включать в себя определение размера магнитного сердечника и приобретение обмоточных данных. Всех остальных измерений и вычислений дозволено будет избежать, потому что при решении физической задачи необязательно тяготиться к безусловно точным данным. Предполагается, скажем, что мотор не будет подвергаться непомерному нагреванию, следственно без тепловых расчетов дозволено и обойтись. Таким образом, независимое производство электродвигателя представляется абсолютно допустимым, при условии, что вы владеете правда бы исходными знаниями в физике и электротехнике. Детально изучите данный вопрос, проведите нужные вычисления и испробуйте собрать свой 1-й мотор.

Существует целый ряд электродвигателей, способных трудиться от однофазной сети переменного тока. Они делятся на асинхронные с магнитным шунтом, конденсаторные, коллекторные с последовательным возбуждением.

Инструкция

1. Перед подключением всякого мотора удостоверитесь, что напряжение и частота сети, указанные на его шильдике либо корпусе, соответствуют параметрам электросети. Все работы по его подключению, а также по изменению схемы его подключения проводите только при обесточенной схеме. В ряде случаев бойтесь заряженных конденсаторов. Неизменно используйте предохранители.

2. Асинхронный мотор с магнитным шунтом подключите к сети непринужденно. Изменить его направление вращения немыслимо. А вот метаморфоза частоты вращения некоторые из таких моторов допускают. В частности, они используются в китайских вентиляторах. Такой мотор имеет три отвода. Переключая их, изменяйте его частоту вращения. Никогда не подключайте единовременно два либо несколько отводов, от того что это будет равнозначно короткозамкнутым виткам в обмотке.

3. Некоторые моторы с магнитным шунтом рассчитаны на метаморфоза частоты вращения иным методом – при помощи включаемых ступенчато конденсаторов. Не путайте их с конденсаторными моторами, о которых будет рассказано ниже. Используйте только те конденсаторы, которые входят в комплект поставки. От того что они включаются ступенчато с мотором, разрядиться через него позже отключения они не могут. Следственно остерегайтесь прикосновения к проводникам позже отключения питания. Дюже комфортно шунтировать такие конденсаторы резисторами номиналом около 1 МОм и мощностью не менее 0,5 Вт. Помните, впрочем, что такой резистор разряжает конденсатор не мигом.

4. Конденсаторный мотор имеет две обмотки. Одну из них подключите к сети напрямую, а иную – через конденсатор, емкость которого указана в документации. Он должен непременно быть бумажным. Номинальное напряжение конденсатора должно составлять 500 либо 630 В. Некоторые такие моторы допускают реверсирование путем метаморфозы метода подключения конденсатора. Методы эти бывают различными. О том, какой из них подходит для вашего мотора, узнайте из документации. Не путайте конденсаторные моторы с трехфазными. Для них работа от однофазной сети с применением конденсатора является внештатным режимом. При увеличении нагрузки трехфазный мотор, работающий в этом режиме, может сгореть.

5. У коллекторного мотора с последовательным возбуждением имеются две щетки и обмотка возбуждения. Подключите один сетевой провод к одной щетке, иную щетку – к одному из итогов обмотки возбуждения, а оставшийся итог этой обмотки объедините с иным сетевым проводом. Ступенчато с всяким из сетевых проводов включите по дросселю, намеренно предуготовленному для подавления помех. Он должен быть рассчитан на ток, не меньший, чем тот, тот, что потребляет мотор. Параллельно сетевым проводам подключите особый помехозащитный конденсатор. Он должен непременно быть рассчитан на прямое подключение к сети. Установите его позже как предохранителя, так и выключателя – непринужденно перед мотором. Если расположить его перед выключателем, то позже его выключения и дальнейшего отсоединения вилки от розетки напряжение на нем будет приложено к ее штырькам.

6. Реверс коллекторного мотора осуществляйте, обесточив его и поменяв местами итоги обмотки возбуждения. Никогда не включайте его без нагрузки, напротив он разовьет скорость, опасную для него самого.

Асинхронные моторы трехфазного тока обширно используются в разных отраслях промышленности, в том числе и в автомобильной. Правило действия такого мотора основан на реформировании электрической энергии переменного тока в механическую энергию посредством применения вращающегося магнитного поля. В некоторых случаях появляется надобность проверить правильность подключения обмоток мотора.

Вам понадобится

• – аккумуляторная батарея;
• – мегаомметр;
• – милливольтметр.

Инструкция

1. Для проверки правильности соединений трехфазных обмоток нужно определить предисловие и конец всей из фаз. Приготовьте для этого милливольтметр и мегаомметр.

2. Сначала при помощи контрольной лампы определите принадлежность того либо другого итога обмотки отдельной фазе. Позже этого к одной из фаз присоедините через рубильник источник непрерывного тока. Источник питания должен быть таким, дабы по обмотке электрического мотора проходил маленький ток (подойдет аккумулятор, рассчитанный на напряжение 2В). В цепь включите также реостат для уменьшения тока.

3. Включите рубильник. В момент начала электрического соединения, а также при размыкании цепи в обмотках 2-х оставшихся фаз буден наведена электродвижущая сила. Направление электродвижущей силы определяется полярностью концов обмотки проверяемой фазы, в которую включена аккумуляторная батарея.

4. Обратите внимание на то, в каком направлении при включении и выключении рубильника отклоняется стрелка милливольтметра, тот, что должен быть поочередно подсоединен к выводным концам 2-х других фаз. Если к «началу» подключен «плюс» аккумулятора, а к «концу» – «минус», то при отключении рубильника на прочих фазах будет «плюс» на исходных итогах и «минус» на финальных. При замыкании цепи полярность на оставшихся фазах будет обратной указанной выше.

5. Если электродвигатель имеет три итога при соединении обмотки по типу «треугольник» либо «звезда», проверьте правильность соединения, подключив пониженное напряжение к двум итогам. При этом вольтметром измерьте напряжение между третьим итогом и другими итогами, подключенными к сети. Если соединение верное, эти напряжения будут равны половине величины напряжения, приложенного к двум итогам.

6. Описанные замеры проведите не менее 3 раз, любой раз подводя ток к разной паре итогов. Если фаза присоединена неверно, то при 2-х попытках из 3 величины напряжения между третьим итогом и остальными будут разными.

Видео по теме

Напряжение в 220 В, используемое в бытовой электросети, является опасным для жизни. Отчего бы не начать устраивать в домах 12-вольтовые сети и выпускать соответствующие электроприборы? Оказывается, такое решение оказалось бы крайне нерациональным.

Мощность, выделяемая на нагрузке, равна произведению напряжения на ней и проходящего через нее тока. Отсель следует, что одну и ту же мощность дозволено получить, применяя безграничное число сочетаний токов и напряжений – основное, дабы произведение любой раз получалось идентичным. Скажем, мощность в 100 Вт может быть получена при 1 В и 100 А, либо 50 В и 2 А, либо при 200 В и 0,5 А, и так дальше. Основное – изготовить нагрузку с таким сопротивлением, дабы при желаемом напряжении через нее проходил нужный ток (согласно закону Ома).Но мощность выдается не только на нагрузке, но и на подводящих проводах. Это – пагубное явление, от того что эта мощность теряется непотребно. Сейчас представьте себе, что для питания нагрузки мощностью в 100 Вт применяются проводники с суммарным сопротивлением в 1 Ом. Если нагрузка питается напряжением в 10 В, то для приобретения такой мощности через нее придется пропустить ток в 10 А. То есть, нагрузка будет должна сама иметь сопротивление в 1 Ом, сопоставимое с сопротивлением проводников. А значит, на них будет теряться ровно половина питающего напряжения, и, следственно, мощности. Дабы при такой схеме питания нагрузка развила 100 Вт, придется повысить напряжение с 10 до 20 В, причем, на нагрев проводников будет напрасно тратиться еще 10 В * 10 А = 100 Вт.Если же 100 Вт получаются при сочетании напряжения в 200 В и тока в 0,5 А, на проводниках сопротивлением в 1 Ом будет падать напряжение, составляющее каждого 0,5 В, а мощность, выделяемая на них, составит каждого 0,5 В * 0,5 А = 0,25 Вт. Согласитесь, такой потерей абсолютно дозволено пренебречь.Казалось бы, при 12-вольтовом питании тоже допустимо уменьшить потери, применив больше толстые проводники, имеющие меньшее сопротивление. Но они получатся дюже дорогими. Следственно низковольтное питание используют лишь там, где проводники являются дюже короткими, а значит, их дозволено дозволить себе сделать толстыми. Скажем, в компьютерах такие проводники расположены между блоком питания и материнской платой, в транспортных средствах – между аккумулятором и электрооборудованием.А что будет, если, напротив, применить в домашней электросети дюже крупное напряжение? Чай тогда проводники дозволено будет сделать дюже тонкими. Оказывается, такое решение тоже непригодно для утилитарного использования. Высокое напряжение способно пробивать изоляцию. В этом случае небезопасно было бы касаться не только оголенных проводов, но и изолированных. Следственно высоковольтными делают лишь линии электропередачи, что дозволяет экономить большое число металла. Перед подачей в дома это напряжение понижают до 220 В при помощи трансформаторов.Напряжение в 240 В, как компромиссное (с одной стороны, не пробивающее изоляцию, а с иной, разрешающее применять для бытовой проводки относительно тонкие проводники), предложил применять Никола Тесла. Но в США, где он жил и работал, к этому предложению не прислушались. Там до сего времени используют напряжение в 110 В – тоже небезопасное, но в меньшей степени. В Западной Европе напряжение в сети составляет 240 В, то есть, ровно столько, сколько предложил Тесла. В СССР изначально применялись два напряжения: 220 В в сельской местности и 127 в городах, после этого было принято решение перевести на первое из этих напряжений и города. Оно и сегодня повсюду применяется в России и странах СНГ. Особенно низковольтной же является японская электросеть. Напряжение в ней составляет каждого 100 В.

Метод подключения электродвигателя зависит от его типа. Некоторые из них присоединяются к источнику питания непринужденно, другие же требуют соединения нескольких клемм по определенной схеме либо использования дополнительных деталей.

Инструкция

1. Дабы подключить коллекторный электродвигатель с непрерывным магнитом на статоре, присоедините параллельно коллекторно-щеточному узлу керамический либо бумажный конденсатор емкостью не больше 0,5 мкФ. Его рабочее напряжение должно гораздо превышать напряжение питания (с учетом самоиндукции). После этого подайте на мотор непрерывное напряжение равное номинальному. От его полярности зависит направление вращения выходного вала. Питать мотор этого типа переменным напряжением невозможно.

2. Для подключения универсального мотора вам потребуется один конденсатор, выбранный, как описано выше, а также два дросселя, рассчитанные на ток, потребляемый мотором. Обмотку статора и коллекторно-щеточный узел включите ступенчато, причем конечный отделите с обеих сторон дросселями. Если на статоре две обмотки, объедините их ступенчато в дальнейшем порядке: первая обмотка статора – коллекторно-щеточный узел – вторая обмотка статора. Обе обмотки обязаны быть объединены синфазно, дабы их магнитные поля складывались, а не вычитались. Параллельно вводу присоедините конденсатор, непременно позже выключателя, а не до него, дабы от вытянутой сетевой вилки не било током. Дабы реверсировать такой мотор, поменяйте местами итоги коллекторно-щеточного узла. От полярности напряжения питания направление вращения такого мотора не зависит. Его дозволено питать даже переменным напряжением, действующее значение которого соответствует номинальному.

3. Всякий асинхронный электродвигатель дозволено питать только переменным напряжением. Однофазный мотор легко подключите к сети, а у двухфазного обмотку с огромным сопротивлением подключите к сети непринужденно, а с меньшим – через конденсатор, емкость которого указана на корпусе моторчика. Его рабочее напряжение должно быть правда бы в два раза огромнее сетевого. Трехфазный мотор к одофазной сети конденсаторным методом класснее не подключать, так как под нагрузкой он может остановиться и сгореть. На его корпусе указаны два напряжения. Если напряжение сети совпадает с меньшим из них, объедините обмотки треугольником, а если с огромным – звездой. Корпус мотора заземлите, нулевой провод не подключайте никуда, а фазы подключите к трем точкам звезды либо вершинам треугольника. Для реверса поменяйте всякие две фазы местами.

Видео по теме

Обратите внимание!
Не работайте под напряжением. Остерегайтесь всплесков самоиндукции и механических травм. Применяйте предохранители либо механические выключатели.

Электродвигатели разных конструкций отличаются друг от друга методами создания вращающегося магнитного поля. От этого зависит и схема включения мотора, род тока и число фаз для его питания, а также его область использования.

Инструкция

1. Коллекторный электродвигатель непрерывного тока имеет два итога. Если подать на него номинальное непрерывное напряжение при номинальной нагрузке на валу, он начнет вращаться с указанной в паспорте частотой вращения. Дабы ее уменьшить, снизьте напряжение питания (но не слишком крепко, напротив он остановится и может перегореть). Для метаморфозы частоты вращения такого мотора поменяйте полярность питающего напряжения. Сильные моторы этого типа невозможно включать без нагрузки во избежание саморазрушения повышенной частотой вращения.

2. Многофункциональный коллекторный электродвигатель может трудиться как от непрерывного, так и от переменного напряжения. Связанность его частоты вращения от напряжения питания не является линейной, как у рассмотренного выше мотора, а выражается трудной косой. При подаче переменного напряжения он будет вращаться с той же частотой, как и при подаче при той же нагрузке непрерывного напряжения, равного действующему значению переменного. При питании непрерывным током перемене полярности на вводе направление вращения мотора не изменится. Реверсировать его дозволено, поменяв полярность подключения либо только статора, либо только коллекторно-щеточного узла. Такой мотор еще больше эмоционален к перегрузкам и включению без нагрузки, чем предшествующий.

3. Асинхронный трехфазный электродвигатель может кормиться только переменным током. На его корпусе указаны через дробь два значения напряжения: меньшее – для включения треугольником, и большее – для включения звездой. Корпус мотора заземлите, подключите его к трехфазной сети, объединив обмотки треугольником либо звездой в зависимости от значения сетевого напряжения, а нуль не подключайте никуда. Дабы реверсировать такой мотор, отключите его, дайте ему всецело остановиться, поменяйте местами всякие две фазы и вновь включите.

4. Однофазные асинхронные моторы делятся на однообмоточные и двухобмоточные. У первых направление вращения определяется конструкцией магнитного шунта и изменено быть на может. Такой мотор имеет одну обмотку, на которую довольно подключить к сети с указанными на шильдике напряжением и частотой. У двухобмоточного мотора обмотку с огромным сопротивлением подключите к сети напрямую, а с меньшим – через конденсатор (непременно бумажный), емкость и номинальное напряжение которого указаны на моторе. Дабы его реверсировать, следует поменять местами итоги всякий из 2-х обмоток.

Обратите внимание!
Не работайте под напряжением. Остерегайтесь заряженных конденсаторов и движущихся частей. Подключайте моторы только через предохранители. Не эксплуатируйте моторы в форсированном режиме.

При выборе электродвигателя нужно в первую очередь рассматривать особенности приводного механизма и ярус нагрузки. Существует несколько типов прибора.

Инструкция

1. Моторы непрерывного тока теперь фактически не применяются в быту: для них надобна отдельная сеть, они требуют больше трудного ухода, а плавность регулировки хода, которой они славились прежде, сейчас с происхождением недорогих преобразователей частоты для моторов переменного тока, стала не так значима. Моторы непрерывного тока применяются на предприятиях, где главны перегрузочная способность и высокий пусковой момент.

2. Синхронные моторы имеют ряд превосходств: улучшают колляции сети, легко справляются с перепадами напряжения, имеют высокую перегрузочную способность и непрерывную скорость вращения. Но эти электродвигатели имеют высокую цену и трудное устройство, их умно применять, только если вам нужна мощность выше 100 кВт.

3. Асинхронные моторы применяются для маленьких и средних нагрузок. Они особенно примитивны в обслуживании и имеют наименьшую цену. Впрочем асинхронные моторы эмоциональны к падениям напряжения в сети.

4. Позже выбора типа мотора подберите определенные модели по мощности. Для этого вам нужно знать, какая мощность надобна, дабы привести в движение требуемый механизм. При выборе электродвигателя удостоверитесь, что ваша сеть будет способна выдавать нужное напряжение и ток для верной работы.

5. Различные модели электродвигателей разрабатываются под различные режимы работы. Удостоверитесь, что выбранная модель будет способна трудиться продолжительное время без остановок либо, напротив, спокойно выдержит непрерывные циклы включения-выключения, то есть вы обязаны подобрать мотор, соответствующий нраву вашего технологического процесса.

6. Дабы применение мотора стремительно окупилось, он должен быть энергоэффективным. При покупке обращайте внимание на класс энергоэффективности. Самый высокий класс – IE3, мотор такого класса дозволяет сэкономить дюже огромное число энергии, а значит, ваших средств.

Видео по теме

На производстве используется подключение электродвигателей либо напрямую к трехфазной сети, либо при помощи частотного преобразователя. В домашних условиях также умнее применять ПЧ. Но стоимость его достаточно высока, следственно конденсаторная схема оказывается до сего времени особенно распространенной.

Используются электродвигатели не только на производстве, но и в домашнем хозяйстве. Циркулярные пилы, мельницы, вытяжки, разные точильные станки. Если коллекторные моторы подключить не составляет труда, потому что ошибиться трудно, каждого два итога имеется, то асинхронные моторы надобно подключать сурово по схеме. Для этого надобно обратить внимание на бирку, которая находится на корпусе мотора. Итоги обмоток либо все выведены (на клемме имеется шесть проводов, выходящих из мотора), либо же внутри теснее обмотки объединены в звезду, а на клеммы выходит только три провода. Остается лишь угадать фазы, дабы вращался якорь в необходимую сторону.

Подключение к трехфазной сети

Если не применяются частотные преобразователи, то нужно соединять обмотки в звезду. В случае, когда клеммы целые, необходимо объединить итоги С4, С5 и С6 перемычками. А на итоги С1, С2 и С3 подавать питание. Если нет клемм, то надобно прозвонить обмотки, начала объединить в одной точке, а на концы подавать питание. Все дело в том, что на всякую обмотку в таком случае будет доводиться по 220 Вольт. Отсель дозволено сделать итог, что каким-то образом дозволено подключить асинхронный мотор к бытовой сети 220.Соединение по схеме треугольник используется в случае, если производится подключение к некоторым моделям частотных преобразователей, либо же для подключения к бытовой сети. При наличии клемм необходимо объединить итоги С1 с С6, С2 с С4, С3 с С5. И на всякую пару подается напряжение. Использование частотного преобразователя отлично тем, что дозволено изменять частоту вращения якоря без применения механических устройств (скажем, вариаторов), изменять время разгона и торможения.

Подключение к однофазной бытовой сети

Чтобы не утратить мощность электродвигателя, класснее каждого применять модели частотных преобразователей, которые имеют питание от одной фазы, а на выходе имеют три фазы. Вот только цена мощно кусается, да и купить их дозволено в больших городах, либо в интернет-магазинах. А если заказывать в последних, то где вероятность того, что во время доставки не пострадает устройство?Следственно почаще применяют батареи конденсаторов для сдвига фазы. Батарея рабочих конденсаторов должна рассчитываться так, что на всякие сто Ватт мощности доводится 7 мкФ емкости. Скажем, для мотора 1,5 кВт необходима батарея емкостью около 105 мкФ. Обмотки мотора соединяются по схеме треугольника, один итог подается на нуль, 2-й на фазу, а 3-й через блок конденсаторов соединяется с фазой. Параллельно рабочим конденсаторам включается блок пусковых, которые участвуют лишь во время пуска мотора. Обеспечить такой режим работы может пакетный выключатель, в котором один контакт при отпускании кнопки размыкается. Емкость пусковых конденсаторов должна быть как минимум в три раза огромнее емкости рабочих. И пусковые включаются параллельно рабочим во время запуска.

Основным использованием трёхфазных электродвигателей считается индустриальное производство. Но изредка появляется надобность применять такой мотор в подсобном хозяйстве. Для этого необходимо произвести примитивный расчёт и исполнить несложный электромонтаж.

Инструкция

1. Как водится, для подключения трёхфазного электродвигателя применяют три провода и напряжение питания 380 вольт. В сети 220 вольт только два провода, следственно, дабы мотор заработал, на 3-й провод тоже надобно подать напряжение. Для этого применяют конденсатор, тот, что называют рабочим конденсатором.

2. Емкость конденсатора зависит от мощности мотора и рассчитывается по формуле: C=66*P, где С – ёмкость конденсатора, мкФ, P – мощность электродвигателя, кВт. То есть, на всякие 100 Вт мощности мотора нужно подобрать около 7 мкФ ёмкости. Таким образом, для мотора мощностью 500 ватт надобен конденсатор ёмкостью 35 мкФ.Нужную ёмкость дозволено собрать из нескольких конденсаторов меньшей ёмкости, объединив их параллельно. Тогда всеобщую ёмкость считают по формуле: Cобщ = C1+C2+C3+…..+CnВажно помнить о том, что рабочее напряжение конденсатора должно быть в 1,5 раза огромнее питания электродвигателя. Следственно, при напряжении питания 220 вольт конденсатор должен быть на 400 вольт. Конденсаторы дозволено применять дальнейшего типа КБГ, МБГЧ, БГТ.

3. Для подключения мотора применяют две схемы подключения – это «треугольник» и «звезда».

4. Если в трёхфазной сети мотор был подключен по схеме «треугольник», тогда и к однофазной сети подключаем по этой же схеме с добавлением конденсатора.

5. Подключение мотора «звездой» исполняют по дальнейшей схеме.

6. Для работы электродвигателей мощность до 1,5 кВт довольно ёмкости рабочего конденсатора. Если подключить мотор большей мощности, то такой мотор будет дюже медлительно разгоняться. Следственно нужно применять пусковой конденсатор. Он подключается параллельно рабочему конденсатору и применяется только во время разгона мотора. Потом конденсатор отключается. Ёмкость конденсатора для запуска мотора должна быть в 2-3 раза огромнее ёмкости рабочего.

7. Позже запуска мотора определите направление вращения. Традиционно нужно, дабы мотор вращался по часовой стрелке. Если вращение происходит в необходимом направлении ничего делать не надобно. Дабы сменить направление, нужно сделать перемонтаж мотора. Отключите два всяких провода, поменяйте их местами и вновь подключите. Направление вращения сменится на противоположное.

8. При выполнении электромонтажных работ соблюдайте правила техники безопасности и используйте индивидуальные средства охраны от поражения электрическим током.

Понижающий трансформатор предуготовлен для питания нагрузок меньшим напряжением, чем то, которое имеется в сети. Дабы он не вышел из строя, нужно обнаружить и положительно подключить к сети именно ту обмотку, которая для этого предуготовлена.

Вам понадобится

• Трансформатор, вольтметр, инструменты.

Инструкция

1. Не следует думать, что сетевая обмотка у силового трансформатор а – неизменно та, которая имеет наивысшее сопротивление либо наибольшее число витков. Существуют так называемые анодно-накальные трансформатор ы, в комплекте обмоток которых имеются как понижающие, так и повышающие. Впрочем, если верно вестимо, что трансформатор является только понижающим, отважно принимайте самую высокоомную из обмоток за сетевую.

2. Когда неведомо, все ли вторичные обмотки являются понижающими, руководствуйтесь следующими отличительными знаками первичной обмотки: ее итоги расположены на некотором удалении от остальных, либо она и совсем намотана в отдельной сегменты каркаса.

3. При всяких сомнениях сфотографируйте трансформатор , позже чего разместите снимок в профильный форум, не позабыв указать марку прибора. Скоро вы получите информацию о расположении итогов. Также непременно удостоверитесь, что трансформатор рассчитан на напряжение в 220 В и частоту в 50 Гц (бывают и 400-герцовые, которые при пониженной частоте мигом перегорают).

4. В случае, если силовая обмотка имеет три итога, один из них является отводом для включения в 110- либо 127-вольтовую сеть. Обнаружьте такое сочетание итогов этой обмотки, при котором сопротивление получается максимальным – именно на них дозволено подавать 220 В. Если же итогов не три, а четыре, речь традиционно идет о 2-х отдельных обмотках, которые для питания от 220-вольтовой сети нужно объединить не только ступенчато, но и синфазно.

5. Для нахождения положительного метода синфазного соединения обмоток объедините их ступенчато, подключите к вольтметру переменного тока, работающему на пределе 500 В, после этого, не касаясь итогов первичных обмоток, на одну из вторичных подайте переменное напряжение в несколько вольт. Прочитайте показания вольтметра, позже чего отключите напряжение, поменяйте местами итоги одной их первичных обмоток и повторите навык, после этого вновь отключите напряжение. Вариант, обеспечивающий максимальные показания вольтметра – и есть положительный.

6. Сейчас, зная расположение первичной обмотки (либо 2-х таких обмоток) подключите ее (либо две обмотки ступенчато и синфазно) к сети через предохранитель, номинальный ток которого выберите в зависимости от мощности трансформатор а (0,05 А на всякие 10 Вт). После этого осмотрительно, не касаясь каких-нибудь итогов (вторичные обмотки тоже могут оказаться высоковольтными!), измерьте вольтметром переменные напряжения, вырабатываемые трансформатор ом.

7. Дабы получить из переменного напряжения непрерывное, подключите к вторичной обмотке выпрямитель с фильтром. Соблюдайте полярность при подключении выхода моста к электролитическому конденсатору. Учтите, что напряжение на выходе фильтра усилится в 1,41 раз по сопоставлению с действующим значением напряжения на вторичной обмотке.

8. Все перепайки осуществляйте при обесточенном трансформатор е, а если выпрямители высоковольтные, перед прикосновением к деталям не только обесточивайте трансформатор , но и разряжайте конденсаторы фильтров. Не превышайте максимальные токи отдельных обмоток и суммарную мощность, потребляемую от трансформатор а в совокупности.

Видео по теме

Обратите внимание!
Не касайтесь токоведущих частей, находящихся под напряжением. Остерегайтесь также механических травм. Подавайте на мотор напряжение, на которое он рассчитан.

Как работает электродвигатель?

Все признают, что если вы можете сделать очень эффективные электродвигатели, вы можете сделать качественный скачок вперед. — Джеймс Дайсон

Введение

«Электродвигатель стал немного более известен и ценился за последние несколько лет благодаря тому, что он все больше интегрируется в наши автомобили. Поскольку большинство людей понимают и ценят влияние, которое их загрязнение оказывает на климат, спрос на автомобили увеличился. производителей для создания автомобилей, которые могут помочь улучшить нашу окружающую среду или, по крайней мере, причинить меньше вреда.»

«Именно благодаря этой потребности в росте и развитии некоторые из величайших изобретателей в мире усовершенствовали электродвигатель, чтобы теперь он работал лучше и эффективнее, чем когда-либо прежде».

Детали электродвигателя

Трехфазный четырехполюсный асинхронный двигатель состоит из двух основных частей — статора и ротора. Используйте интерактивное изображение ниже в этом разделе, чтобы узнать больше о статоре и роторе и узнать о роли, которую каждый играет в электродвигателе.

Статора
Ротор

Статор

Статор состоит из трех частей — сердечника статора, токопроводящего провода и рамы. Сердечник статора представляет собой группу стальных колец, которые изолированы друг от друга и соединены друг с другом. У этих колец есть прорези на внутренней стороне колец, которые будет наматывать проводящий провод, образуя катушки статора.

Проще говоря, в трехфазном асинхронном двигателе есть три разных типа проводов.Вы можете назвать эти типы проводов фазой 1, фазой 2 и фазой 3. Каждый тип проводов наматывается на прорези на противоположных сторонах внутренней части сердечника статора.

После того, как токопроводящий провод вставлен в сердечник статора, сердечник помещается в раму.

Ротор

Ротор также состоит из трех частей — сердечника ротора, токопроводящих стержней и двух концевых колец. Листы из высококачественной легированной стали составляют цилиндрический сердечник ротора, в центре которого проходит стержень.На внешней стороне сердечника ротора есть прорези, которые либо проходят параллельно стержнеобразному стержню в центре сердечника ротора, либо слегка закручены для образования диагональных прорезей. Если сердечник статора имеет диагональные пазы на внешней стороне сердечника, он называется ротором с короткозамкнутым ротором.

Трехфазный четырехполюсный асинхронный двигатель использует ротор с короткозамкнутым ротором. По диагональным линиям в сердечнике размещены токопроводящие стержни, образующие обмотку ротора. Затем с обеих сторон сердечника помещают концевые кольца, чтобы закоротить все проводящие стержни, которые были размещены по диагональным линиям сердечника ротора.

После сборки ротора и статора ротор вставляется в статор, и с обеих сторон размещаются два концевых выступа. Эти концевые раструбы изготовлены из того же материала, что и рама статора, и используются для защиты двигателя с обеих сторон.

Как работает электродвигатель?

(непрофессионалам)

Если вы инженер-электрик, вы знаете, как работает электродвигатель. Если вы этого не сделаете, это может сильно сбить с толку, поэтому вот упрощенное объяснение (или версия «как работает электродвигатель для чайников») того, как четырехполюсный трехфазный асинхронный двигатель работает в автомобиле.

Это начинается с аккумуляторной батареи в автомобиле, которая подключена к двигателю. Электроэнергия подается на статор через аккумулятор автомобиля. Катушки внутри статора (сделанные из токопроводящей проволоки) расположены на противоположных сторонах сердечника статора и действуют как магниты. Следовательно, когда электрическая энергия от автомобильного аккумулятора подается на двигатель, катушки создают вращающиеся магнитные поля, которые тянут проводящие стержни на внешней стороне ротора за ним. Вращающийся ротор — это то, что создает механическую энергию, необходимую для вращения шестерен автомобиля, которые, в свою очередь, вращают шины.

Так вот, в типичном автомобиле, который не является электрическим, есть и двигатель, и генератор переменного тока. Аккумулятор питает двигатель, который приводит в действие шестерни и колеса. Вращение колес — это то, что затем приводит в действие генератор в автомобиле, а генератор перезаряжает аккумулятор. Вот почему вам советуют водить машину в течение некоторого времени после прыжка — для правильной работы аккумулятор необходимо подзарядить.

В электромобиле нет генератора.Итак, как же тогда перезаряжается аккумулятор? Хотя нет отдельного генератора переменного тока, двигатель в электромобиле действует как двигатель и как генератор переменного тока. Это одна из причин, почему электромобили так уникальны. Как упоминалось выше, аккумулятор запускает двигатель, который подает энергию на шестерни, которые вращают шины. Этот процесс происходит, когда ваша нога находится на акселераторе — ротор притягивается вращающимся магнитным полем, требуя большего крутящего момента. Но что происходит, когда вы отпускаете акселератор?

Когда ваша нога отрывается от акселератора, вращающееся магнитное поле останавливается, и ротор начинает вращаться быстрее (в отличие от магнитного поля).Когда ротор вращается быстрее, чем вращающееся магнитное поле в статоре, это действие перезаряжает аккумулятор, действуя как генератор переменного тока.

Чтобы еще больше упростить этот процесс, представьте, что крутите педали на велосипеде в гору. Чтобы добраться до вершины холма, вам нужно крутить педали сильнее и, возможно, даже придется вставать и тратить больше энергии, чтобы повернуть шины и достичь вершины холма. Это похоже на нажатие на газ. Вращающееся магнитное поле, тянущее за собой ротор, создает сопротивление (или крутящий момент), необходимое для перемещения шин и автомобиля.Оказавшись на вершине холма, вы можете расслабиться и перезарядиться, в то время как колеса будут двигаться еще быстрее, чтобы спуститься с холма. В машине это происходит, когда вы отпускаете газ, а ротор движется быстрее и подает электрическую энергию обратно в линию питания для подзарядки аккумулятора.

Что такое переменный ток (AC)
по сравнению с постоянным (DC)?

Концептуальные различия, лежащие в основе этих двух типов токов, кажутся довольно очевидными.Пока один ток постоянен, другой более прерывистый. Однако все немного сложнее, чем это простое объяснение, поэтому давайте разберем эти два термина более подробно.

Постоянный ток (DC)

Термин «постоянный ток» относится к электричеству, которое постоянно движется в единственном и последовательном направлении. Кроме того, напряжение постоянного тока поддерживает постоянную полярность, то есть неизменную.

Подумайте, как батареи имеют четко определенные положительные и отрицательные стороны.Они используют постоянный ток для постоянной подачи одинакового напряжения. Помимо батарей, топливные элементы и солнечные элементы также производят постоянный ток, в то время как простые действия, такие как трение определенных материалов друг о друга, также могут создавать постоянный ток.

В соответствии с нашей концепцией батареи, рассматривая положительную и отрицательную стороны батареи, важно отметить, что постоянный ток всегда течет в одном направлении между положительной и отрицательной стороной. Это гарантирует, что обе стороны батареи всегда будут положительными и отрицательными.

Переменный ток (AC)

Термин «переменный ток» определяет тип электричества, характеризующийся напряжением (представьте давление воды в шланге) и током (представьте скорость потока воды через шланг), которые меняются во времени. При изменении напряжения и тока сигнала переменного тока они чаще всего следуют шаблону синусоидальной волны (на изображении выше синусоида показана на правом графике напряжения). Поскольку форма волны является синусоидальной, напряжение и ток чередуются с положительной и отрицательной полярностью во времени.Форма синусоидальной волны сигналов переменного тока обусловлена ​​способом генерации электричества.

Еще один термин, который вы можете услышать при обсуждении электроэнергии переменного тока, — это частота. Частота сигнала — это количество полных волновых циклов, завершенных за одну секунду времени. Частота измеряется в герцах (Гц), а в США стандартная частота в электросети составляет 60 Гц. Это означает, что знак переменного тока

Как работают электродвигатели

1 декабря 2002 г.
для журнала QuietFlyer

О выборе правильного двигателя, оценке его характеристик, установке двигателя на самолет и т. Д. Написано много.В этом месяце я решил вернуться к основам и описать, как на самом деле работает двигатель . Вам нужно это знать, чтобы летать на электрических моделях? Вероятно, нет, но хорошее понимание работы мотора может помочь вам диагностировать проблемы. И некоторым людям, включая меня, нравится знать, как все работает. Итак, если вам интересно, читайте дальше!

Я собираюсь начать с самых основ, так что, если вы уже кое-что из них знаете, можете пропустить. Я не обижусь.

Магниты

Основной движущей силой всех электродвигателей, щеточных или бесщеточных, переменного или постоянного тока, является магнетизм.Мы все, наверное, когда-то играли с магнитами и узнали о них на уроках естественных наук в начальной школе.

Вспомните, что у любого магнита есть северный полюс и южный полюс (так уж получилось, что Земля — ​​это магнит, полюса которого очень примерно соответствуют географическим полюсам, отсюда и названия полюсов магнита). Если вы возьмете два магнита в форме стержня и выровняете их, они будут притягиваться друг к другу, если северный полюс одного находится рядом с южным полюсом другого.Если вы выровняете их с севера на север или с юга на юг, они будут отталкивать друг друга. Противоположности притягиваются.

Рассмотрим сборку из трех магнитов, как показано на рисунке 1. Левый и правый магниты прикреплены к некоторой поверхности, а центральный магнит может свободно вращаться вокруг своего центра.

Рис. 1. Центральный вращающийся магнит будет вращаться, пока он не выровняется с двумя фиксированными магнитами, северный полюс — южный полюс.

Из-за притяжения противоположных полюсов центральный магнит будет вращаться, пока не выровняется, как показано на рисунке 2.

Рис. 2. После совмещения он будет сопротивляться дальнейшему повороту.

Поскольку у магнита есть вес и, следовательно, импульс, он на самом деле немного перескочит, а затем вернется, снова перескочит и так далее несколько раз, прежде чем успокоится.

А теперь представьте, что мы могли бы сотворить магию магнитного поля и поменять местами северный и южный полюса центрального магнита так же, как это происходит в первый раз, как показано на рисунке 3.

Рис. 3. Если мы волшебным образом перевернем полюса центрального магнита незадолго до его остановки, он будет продолжать вращаться.

Вместо того чтобы возвращаться, он теперь будет отталкиваться фиксированными магнитами и продолжать вращаться, чтобы он мог выровняться в другом направлении. В конце концов, он достигнет состояния, показанного на Рисунке 4, которое подозрительно похоже на Рисунок 1.

Рис. 4. В конце концов, он вернется в исходное положение на Рис. 1.

Если мы будем выполнять эту смену полюсов каждый раз, когда центральный магнит только заканчивает выходить за выровненное положение, он будет продолжать вращаться бесконечно.

Проблема в том, как совершить этот подвиг магнитного движения.

Электромагниты

Магниты, с которыми мы играем, называются постоянными магнитами. У этих объектов есть постоянное магнитное поле, которое всегда присутствует. Полюса неподвижны относительно друг друга и относительно физического магнита.

Другой вид магнита — это электромагнит. В простейшей форме он представляет собой железный стержень, обернутый катушкой с проволокой, как показано на рисунке 5.

Рис. 5. Электромагнит — это кусок железа или другого магнитного металла, на который намотана проволочная катушка.

Сам по себе ничего не делает. Однако, если пропустить через провод электрический ток, в железном стержне образуется магнитное поле, и он становится магнитом, как показано на рисунке 6.

Рис. 6. Подача тока в одном направлении создает магнит.

Если вы выключите ток, он перестанет быть магнитом (это немного упрощает, поскольку на самом деле он остается слабым магнитом, но нам пока не нужно этим заниматься).

Пока что электромагнит уже кажется весьма полезным, так как мы можем использовать его, чтобы подбирать железные, стальные или никелевые предметы, переносить их куда-нибудь, а затем бросать, просто выключив питание (краны на ремонтных мастерских делают это со всеми автомобилями. ).

По-настоящему интересная особенность электромагнита заключается в том, что его полярность (расположение северного и южного полюсов) зависит от направления тока. Если пропустить ток в противоположном направлении, полюса электромагнита поменяются местами, как показано на Рисунке 7.

Рис. 7. Подача тока в противоположном направлении приведет к образованию магнита с противоположной полярностью.

Эврика!

Если мы заменим центральный магнит в нашем наборе из трех магнитов на электромагнит, как на рисунке 8, мы получим начало электродвигателя.

Рис. 8. Замена центрального магнита на рис. 1 на электромагнит дает нам начало двигателя.

Теперь у нас есть две проблемы, которые нужно решить: подать ток на вращающийся электромагнит без скручивания проводов и изменить направление тока в нужное время.

Обе эти проблемы решаются с помощью двух устройств: коммутатора с разъемным кольцом и пары щеток. Рисунок 9 иллюстрирует это.

Рис. 9. Добавляя коммутатор (полукруглые дуги) и щетки (широкие стрелки), мы можем изменять полярность электромагнита при его вращении.

Два полукруга — это коммутатор, а две стрелки — это щетки. Ток подается на щетки, обозначенные знаками «+» и «-».

При указанном токе электромагнит будет отталкиваться двумя постоянными магнитами и вращаться по часовой стрелке. После того, как он перевернется почти наполовину, он будет в состоянии, показанном на Рисунке 10.

Рис. 10. Магниты почти выровнены, но вскоре полярность изменится, и вращающийся электромагнит снова начнет двигаться.

Затем, как только магнит достигает выровненного состояния, разделитель в коммутаторе проходит под щетками, и затем ток через электромагнит меняет направление на противоположное, что возвращает нас к состоянию, показанному на рисунке 9. В результате магнит продолжает вращаться. . У нас есть мотор!

Немного терминологии

Вышеупомянутое обсуждение завершилось разработкой простого двухполюсного двухпозиционного электродвигателя постоянного тока с постоянным магнитом и щеткой постоянного тока (DC).

Термин «двухполюсный» относится к тому факту, что в работе двигателя участвуют два полюса постоянного магнита: южный полюс левого магнита и северный полюс правого магнита.Фактически двигатель будет работать только с одним фиксированным магнитом (например, только с левым магнитом), но будет менее мощным и эффективным.

Вращающийся электромагнит известен как якорь. Двухпазовый означает, что якорь состоит из одной катушки проволоки вокруг одного стержня с двумя концами (термин «паз» относится к зазору между концами якоря, поскольку якорь обычно не имеет формы стержня, а имеет более широкий конец).

Real Motors

В реальном двухполюсном двигателе два полюса часто являются двумя концами одного и того же магнита.Хотя может показаться, что двигатель содержит два отдельных магнита, стальной корпус двигателя связывает их вместе, чтобы действовать как единый магнит. Это действительно так, как если бы наш двигатель был построен, как показано на рисунке 11, с вращающимся электромагнитом внутри отверстия в постоянном магните.

Рис. 11. Во многих двигателях два фиксированных магнита на самом деле представляют собой два полюса одного магнита (хотя он может состоять из двух отдельных магнитов, соединенных корпусом двигателя).

Реальные двигатели обычно имеют как минимум трехпозиционный якорь и коммутатор с тремя сегментами.Однако кистей пока всего две. Двигатели с более высоким напряжением и более высоким КПД имеют еще больше разъемов (нечетное число) и больше сегментов на коммутаторе (столько же, сколько и количество разъемов), а также больше щеток (всегда четное число). На фотографиях 1 и 2 показаны якорь, коммутатор и щетки типичного недорогого трехпланцевого двигателя.

На рисунке 12 схематично показан трехпланцевый двигатель. Обратите внимание, что кисть теперь шире, контактирует с сегментами коммутатора на более широкой площади и иногда фактически охватывает два сегмента.

Рис. 12. Это схематическое изображение типичного двухполюсного щеточного двигателя с тремя пазами.Якорь имеет три электромагнита и три сегмента коммутатора. Щетки иногда соприкасаются более чем с одним сегментом.

Также обратите внимание, что оба конца электромагнита номер 2 контактируют с щеткой со знаком «-» в конкретный момент времени, показанный на рисунке 12. Это означает, что через электромагнит 2 нет тока, и включены только номера 1 и 3.

Фактически, якорь теперь представляет собой пару электромагнитов; номер 3 притягивается северным полюсом правого постоянного магнита, а номер 1 отталкивается.

Двенадцатой частью оборота позже, как показано на рисунке 13, через все три электромагнита протекает ток.

Рис. 13. Тот же двигатель, что и на Рис. 12, одна двенадцатая оборота (30 градусов) позже.

Итак, электромагнит номер 1 одновременно отталкивается правым постоянным магнитом и притягивается левым. Номер 2 отталкивается левым магнитом, а номер 3 все еще притягивается правым магнитом.

Спустя еще двенадцать оборота, на Рисунке 14, электромагнит 1 притягивается к левому магниту, а номер 2 все еще отталкивается.

Рис. 14. Двигатель с рис. 12, одна шестая оборота (60 градусов) позже.

Электромагнит 3 выключен. Эта последовательность включения и выключения электромагнитов продолжается по мере вращения двигателя, в конечном итоге возвращаясь в состояние, показанное на рисунке 12.

Бесщеточный двигатель

У щеточного и коллекторного механизма, используемого в щеточном двигателе, есть ряд недостатков: щетки вызывают трение, имеется некоторое электрическое сопротивление в интерфейсе щетки и коммутатора, а механическое переключение тока якоря приводит к искрообразованию, которые могут вызвать радиопомехи.Бесщеточные двигатели избавляются от щеток и коммутатора, чтобы обойти эти проблемы. В результате повышается эффективность (большая выходная мощность для заданного количества входной мощности) и меньше электрических помех.

Основные принципы работы бесщеточного двигателя в точности такие же, как и у щеточного двигателя. На рисунках 15 и 16 показаны две стадии работы простого бесщеточного двигателя.

Рис. 15. Это бесщеточный двигатель, эквивалентный рис. 9. Электромагниты зафиксированы, а постоянный магнит вращается.

Обратите внимание, что рисунок 15 почти идентичен рисунку 9, за исключением того, что здесь нет щеток и коммутатора, а также поменялись типы магнитов. Постоянные магниты превратились в электромагниты, и наоборот. Вращающийся постоянный магнит отталкивается двумя электромагнитами.

Рис. 16. Двигатель с рис. 15, почти на полный оборот позже. Обратите внимание, что у электромагнитов изменилась полярность.

На Рисунке 16, почти через полный оборот, полярность левого и правого магнитов изменилась.Вращающийся магнит теперь выровнен.

Проблема, которую необходимо решить, заключается в том, как заставить электромагниты менять полярность в нужное время. Можно было бы разработать какую-то механическую схему, управляемую вращающимся постоянным магнитом, но это свело бы на нет основные преимущества бесщеточных двигателей.

Вместо этого электромагниты управляются внешней схемой. Эта схема отслеживает текущее положение вращающегося магнита и соответствующим образом подает питание на внешние магниты, чтобы двигатель продолжал вращаться.Эта схема является частью бесщеточного электронного регулятора скорости (ESC).

Бесщеточный ESC может отслеживать положение вращающегося магнита двумя способами. Один из них — магнитные датчики (на основе эффекта Холла). Эти датчики сообщают ESC по отдельному набору проводов. Другой метод известен как «бессенсорный». Грубо говоря, в этом методе ESC контролирует три провода питания двигателя на предмет колебаний, вызванных вращающимися магнитами.

Терминология бесщеточного

Поскольку узел электромагнита в бесщеточном двигателе остается неподвижным, он называется статором, а не якорем.Узел вращающегося магнита называется ротором.

Настоящие бесщеточные двигатели

Подобно тому, как настоящий щеточный двигатель редко имеет только два полюса и двухпозиционный якорь, настоящий бесщеточный двигатель редко имеет только двухполюсный ротор и двухпозиционный статор. Большинство имеющихся в продаже бесщеточных двигателей имеют как минимум четыре полюса и статор с девятью или более пазами. Однако для сравнения на рисунке 17 показан гипотетический двухполюсный бесщеточный двигатель с тремя пазами, соответствующий нашему двухполюсному щеточному двигателю с тремя пазами.

Рис. 17. Это схематическое изображение гипотетического двухполюсного бесщеточного двигателя с тремя пазами. Ротор имеет один постоянный магнит (два полюса), а статор — три электромагнита (три паза) и три точки подключения.

Обратите внимание, что есть три точки подключения для получения питания от бесщеточного ESC (у двигателя с более чем тремя статорами они подключены к трем группам, так что остается только три провода питания).

Фото 3. Компоненты Aveox 36/30/1.5 бесщеточный мотор.
www.Aveox.com

В состоянии, представленном на Рисунке 17, питание подается на два вывода, помеченных «+» и «-», что приводит в действие электромагниты, как показано. Верхний левый электромагнит притягивает северный полюс ротора, левый нижний отталкивает его, а правый электромагнит отталкивает южный полюс ротора. Когда ротор вращается, ESC будет менять провода, на которые подается питание. Иногда будут только два вывода, как на Рисунке 17, а в других случаях — все три (как на Рисунке 13 для щеточного двигателя).

Проблемы реального мира

Описанная здесь теория работы двигателя верна, но несколько упрощена. Если вы внимательно изучите схемы, вы заметите ситуации, когда полярность может измениться слишком быстро, очевидно, что приведет к остановке двигателя. Из-за ряда факторов, таких как время, необходимое для схлопывания магнитного поля, и импульс якоря, настоящий двигатель не обязательно остановится в этой ситуации.

Взаимосвязь между положением якоря (или ротора) и магнитов (или статора) и временем, когда электромагниты меняют свою полярность, называется «синхронизацией».В щеточном двигателе он регулируется путем изменения положения щеток относительно постоянных магнитов. В бесщеточном двигателе с датчиком Холла происходит изменение положения датчиков. В бессенсорном двигателе ESC автоматически регулирует время на основе обратной связи, которую он получает от двигателя.

Оптимальная синхронизация зависит от скорости и тока двигателя, и для достижения максимальной эффективности ее следует отрегулировать для конкретных условий эксплуатации двигателя.

Если вы знакомы с двигателями внутреннего сгорания, это аналогично настройке оптимального момента зажигания.Теоретически свеча должна загореться, когда поршень достигнет верхней части цилиндра (верхней мертвой точки), но из-за импульса двигателя и времени, необходимого для фактического сгорания топлива, свеча должна загореться раньше. Современные автомобильные двигатели регулируют это с помощью электроники, чтобы точно соответствовать условиям; В старых двигателях автомобилей использовался механизм подачи с вакуумным приводом, чтобы регулировать его в соответствии с нагрузкой на двигатель.

Другие двигатели

Существует много других типов электродвигателей, таких как асинхронные двигатели переменного тока, синхронные двигатели переменного тока, шаговые двигатели (на самом деле специализированная форма бесщеточных двигателей) и так далее.Все эти двигатели работают на различных принципах, которые мы рассмотрели. Они различаются только тем, как выполняют работу коммутатора. В настоящее время ни один из этих двигателей не используется в электрических полетах.

Статьи по теме

Если вы нашли эту статью полезной, вас также могут заинтересовать:

Создайте свой собственный подвесной электрический двигатель

Для большинства людей создание собственного подвесного электрического двигателя не нужно, отнимает много времени и вполне может привести к получению продукта, который хуже и дороже, чем новый коммерческий электрический подвесной двигатель.

Почти всегда можно купить подвесной бензиновый двигатель дешевле. Так зачем я это сделал? Ну, мои мотивы были следующие:

1. Чтобы занять себя дома в одиночестве долгими ночами шотландской зимы (за предыдущие зимы я построил систему навигации, автопилот и солнечные водонагреватели).

2. Потому что мне нужна была система, которая была бы мощнее дешевых троллинговых моторов, но намного дешевле, чем аналогичные коммерческие единицы (эквивалентный ePropulsion Spirit в настоящее время продается по цене около 1500 фунтов стерлингов)

3.Потому что у меня есть долгосрочные цели — сделать систему полностью дистанционно управляемой (по сути, дрон, возможно, для фотосъемки дикой природы), и для этого мне нужно было полное владение системой управления, чего можно достичь, если я построю ее сам.

Могут быть и другие причины начать такой проект, и если да, то будьте готовы.

Неиспользованные детали бензиновых двигателей

Подготовка и оформление

Чтобы приступить к реализации подобного проекта, необходимы базовые знания в области электроники и механики, но они должны быть доступны большинству практичных людей, готовых учиться.

Напряжение достаточно низкое, чтобы не представлять опасности поражения электрическим током, но необходимо принять все необходимые меры предосторожности при работе с электричеством и движущимися механическими частями.

В моем проекте использовалось компьютерное управление и много нового для меня оборудования, такого как сенсорные экраны, Bluetooth, Arduinos и осциллографы.

Мне также пришлось научиться программировать программное обеспечение.

Из-за обучения и неудач проект занял у меня около шести недель вечеров.

Вы можете пожелать структурировать свой проект по-другому — можно значительно упростить его, отказавшись от компьютерного управления.

Черновой дизайн возник в моей голове после вечера поиска в Интернете.

Я решил использовать нижнюю часть обычного подвесного мотора, бывшего в употреблении, как основу машины.

Сверху на месте двигателя будет электродвигатель, непосредственно соединенный с карданным валом. Рядом с двигателем будут установлены электронные системы управления.

Аккумулятор устанавливается отдельно и подключается через гибкий электрический кабель.

Я остановился на мощности около 1 кВт, потому что это значительно больше, чем могут достичь два гребца, и в результате получится либо быстрая лодка, либо лодка со значительным запасом мощности.

Батареи не могут быть полностью разряжены без повреждений, поэтому для их работы в течение как минимум 40 минут при полной мощности потребуется примерно 1 кВт · ч батарей.

Винт и привод оставить

Компоненты

Двигатель, системы управления и батареи являются основными компонентами, но стоит потратить еще 100-200 фунтов стерлингов на покрытие корпусов, переходников, проводов, переключателей, разъемов и, конечно же, всего, что творится в дыму.

Таким образом, общий бюджет составит около 500-600 фунтов стерлингов.

Плюс недели вашего времени. Внезапно гребля может показаться менее трудной задачей!

Но я холост (трудно поверить, что знаю!), Живу один, и мне нечего больше делать со своим временем и деньгами, поэтому я пошел дальше.

Я нашел подвесной двигатель Johnson 2hp 1974 года на ebay за 24 фунта стерлингов. Чтобы собрать его, мне потребовалось больше топлива.

Я удалил все к северу от корпуса карданного вала и перепродал эти компоненты за 5 фунтов стерлингов.

Эти старые двигатели имели механические компоненты с очень высокими техническими характеристиками, в частности, коробка передач находилась в отличном состоянии.

При этом мотор был только передний, без сцепления.

Это можно сделать электрический двигатель идти в обратном направлении, а также вперед, но быть осторожными, делая это на двигателе, который изначально не имел обратной, так как шестерни не будут предназначены для работы в обратном направлении и не будет упорный подшипник, чтобы держать винтики под контролем.

Я остановился на бесщеточном двигателе постоянного тока, потому что он в целом надежен и не требует обслуживания щеток.

Оригинальное рабочее колесо охлаждения можно выбросить

Обычно они немного более эффективны, чем двигатели постоянного тока с постоянными магнитами, хотя на практике это полностью зависит от конкретных сравниваемых двигателей.

Большинство двигателей в этом диапазоне мощности работают от 48 В и выше. Хотя в этом диапазоне мощностей можно получить двигатели на 12 В, они потребляют более 90 А на полной мощности, что требует неприемлемо толстых проводов.

Кроме того, был доступен гораздо более широкий диапазон двигателей на 48 В.

Точно так же было больше батарейных блоков на 48 В. Я остановился на литий-ионных батареях из-за их большой емкости, небольшого веса и высокой способности к циклическому использованию.

Литиевая батарея емкостью 1 кВт · ч — это примерно 20 А · ч при 48 В — примерно такое же количество энергии, которое содержится в автомобильной батарее емкостью 80 А · ч при четверти веса.

Обратной стороной литий-ионных аккумуляторов является их стоимость. На ebay и Alibaba есть различные аккумуляторные батареи.

Все они имеют встроенный контроллер заряда, и для всех требуется внешнее сетевое зарядное устройство.

Батареи этой емкости варьируются от 200 до 300 фунтов стерлингов в зависимости от поставщика, стоимости доставки и налогов. Продавец также продал мне «подобранное» зарядное устройство, которое впоследствии загорелось.

Было бы очень хорошо иметь мотор Parvalux или Maxim с высокими техническими характеристиками, но эти вещи стоят немалых денег, поэтому я остановился на китайском MAC12500-3A от MacMotor.

Грязный, но хорошо сложенный 1974 Джонсон 2 л.с.

Это бесщеточный двигатель постоянного тока с датчиком напряжения 48 В с максимальной скоростью около 4000 об / мин и мощностью 1 кВт, и это казалось разумным совпадением с исходной спецификацией подвесного двигателя-донора, обеспечивающей 1,49 кВт при максимальной скорости около 4000 об / мин.

MacMotor также прислал мне контроллер скорости, хотя позже он оказался менее впечатляющим, и мне пришлось заменить его на более крупную модель.

Мотор стоил около 100 фунтов, регулятор скорости еще 40 фунтов.

Шток старого подвесного мотора

Arduinos — это крошечные программируемые компьютеры с аналоговыми и цифровыми входами и выходами. Они работают от 5 В, потребляют бесконечно малое количество энергии и по своей сути имеют прочную, прочную и надежную конструкцию.

Они программируются с ПК с использованием языка, производного от C (вам нужно немного знать о программировании, чтобы понимать, что это значит). Они бывают разных моделей, включая Nano, который стоит всего 3 фунта стерлингов.

Несмотря на свою простоту, они более чем достаточно мощны для такой задачи.

В качестве дисплея я изначально намеревался использовать дешевый, прочный, надежный двухстрочный 16-символьный ЖК-дисплей, хорошо известный для работы с Arduinos.

Затем я обратил внимание на линейку графических сенсорных дисплеев Nextion, которые продаются по цене около 16 фунтов стерлингов за 3,2-дюймовую версию.

Хотя они и не были такими прочными и прочными, меня соблазнили их сексуальные цветные экраны с возможностью отображения нескольких циферблатов, графиков и кнопок.

Наконец-то я нашел дешевую дроссельную заслонку с поворотной ручкой для электрического велосипеда примерно за 10 фунтов стерлингов на ebay.

Тот, который я купил, шел с индикатором напряжения батареи и другим переключателем, который, как я решил, может быть полезен.

Механическая сборка

Проект построен в моем гараже с помощью ручных инструментов.

Тем не менее, чем лучше оборудована ваша мастерская, тем лучше будет готовый продукт и, кроме того, снизятся затраты, потому что мне нужно было изготовить несколько деталей, которые можно было бы изготовить дома в достаточно хорошей мастерской.

Как минимум вам понадобится хороший набор инструментов, ножовка, напильники, дрели, электрическая дрель / аккумуляторная дрель, освещение, верстак, паяльник и хороший мультиметр.

Также пригодится осциллограф, я использовал USB-тип PicoScope, который подключается к моему ноутбуку.

Первым препятствием было механическое соединение электродвигателя с подвесным двигателем донора. Это соединение должно быть безопасным и точным.

Я измерил все монтажные отверстия в верхней части двигателя и монтажные отверстия на электродвигателе и набросал подходящую переходную пластину в бесплатном онлайн-программном обеспечении CAD Onshape.

Затем я отправил его в компанию по лазерной резке, которая вырезала его из алюминия толщиной 10 мм примерно за 25 фунтов стерлингов.Я мог бы отправить его на 3D-печать из пластика.

Чтобы подсоединить двигатель к карданному валу, я попросил друга с токарным станком отвернуть конец шлица примерно 11 мм и наделить на него резьбу 8 мм.

Я действительно рассматривал цанговые соединения или поиск подходящего внутреннего шлицевого соединения, но вариант токарного станка был для меня самым простым.

Однако основным недостатком этого метода является то, что каждый раз, когда двигатель снимается, он захватывает с собой карданный вал, что затрудняет повторную сборку.

Токарный шлиц хорошо ввинчивается в внутреннюю резьбу 8 мм на валу двигателя, а контргайка завершает соединение.

На этом этапе двигатель, донорский двигатель и карданный вал соединены, чтобы избежать несчастных случаев с

Электродвигатели, изготовленные на заказ на основе FMI серии

.

С момента своего изобретения в начале девятнадцатого века и до настоящего времени электромоторная технология добилась впечатляющих успехов, завоевав признание поклонников в домашних хозяйствах, отраслях и на предприятиях. Медицинское и пищевое оборудование, насосы для тяжелых условий эксплуатации, компрессоры, сельскохозяйственная и строительная техника — каждое применение имеет нюансы, требующие особого подхода.Модификация, безусловно, заполняет некоторые пробелы, но специальный электродвигатель позволяет удовлетворить весь набор системных требований, выводя общую производительность на совершенно новый уровень.

Что делает двигатель нестандартным?

Представление решения по перемещению в виде нестандартного электродвигателя — это еще один способ сказать, что у него нестандартные свойства. Определение не подразумевает ссылки на несоответствие нормативным положениям (например, NEMA), а скорее указывает на то, что продукт выходит за рамки серийного производства производителя.

Стандартные линейки производителей обычно включают выбранные готовые изделия с заданным составом и установленными свойствами. В том смысле, что изменение любого компонента (например, добавление шестерни) или спецификации (например, входного напряжения) сделало бы двигатель индивидуальным.

Хотя потенциально настраиваемые функции универсальны и многочисленны, следующие варианты настройки являются типичными:

• Адаптация электромотора к ожидаемому входному напряжению, выходному крутящему моменту, тепловым характеристикам и т. Д.
• Преобразование или изменение размера корпуса в соответствии с конкретной установкой или монтажным приспособлением
• Модернизация конфигурации, чтобы выдерживать экстремальные условия окружающей среды (например, чрезмерная вибрация, работа под водой) или соблюдать отраслевые нормы (например, касающиеся чистых помещений)

Какая бы цель ни была поставлена ​​- лучшая эффективность, низкий уровень зубцовых нагрузок, экономия занимаемой площади, решающим аргументом в пользу заказа электромотора «под ключ» является получение полного контроля над конечным результатом.

Остерегайтесь стереотипов

Покупка механизма, изготовленного по индивидуальному заказу, — действительно хороший выбор? Однако ответ не очевиден и во многом зависит от конкретных обстоятельств потенциального дела. Однако добро иногда превращается в зло, если смотреть на него с неправильной точки зрения — как показано ниже.

Говорят …

1. Изготовление двигателя связано с огромными расходами и обширными экспериментами.
2. Разработка индивидуального электродвигателя — мучительно долгий процесс.
3. Ремонт и обслуживание электродвигателя, изготовленного на заказ, доставляет потребителям новые хлопоты.

Фактически …

1. Индивидуальные электродвигатели позволяют запускать приложение с максимальной эффективностью. Такие устройства снижают износ и минимизируют затраты, связанные с повреждениями из-за отказов или неправильной работы.
2. Обладая достаточным опытом, производитель может изменить стандартное предложение и отгрузить готовый механизм в короткие сроки. Дополнительным бонусом является экономия времени и хлопот во время интеграции, поскольку индивидуализированный продукт обычно представляет собой машину, готовую к использованию.
3. Производители несут ответственность за результат, в то время как, модифицируя двигатель самостоятельно, пользователи рискуют потерять право на предъявление претензии по гарантии.

Итак, при правильном подходе адаптация решения по перемещению к индивидуальным предпочтениям никогда не будет пустой тратой денег, а скорее средством создания добавленной стоимости — будь то мощность или финансовая прибыль.

Электродвигатели под заказ на базе FMI серии

Rozum Robotics предоставляет услуги настройки на основе своей стандартной линейки безрамных двигателей.С помощью специалистов компании вы можете получить точно подогнанные электродвигатели, отвечающие приоритетным требованиям в системе, без ущерба для каких-либо критических или второстепенных функций. Предложения по настройке включают следующее:

Различные размеры | Доступные безрамные диаметры варьируются от 30 до 100 мм, а высота роторного пакета составляет от 5 до 71 мм.

Оптимизированный крутящий момент, скорость и регулируемое входное напряжение | В зависимости от системы питания на стороне пользователя, двигатели FMI позволяют работать с источниками питания 12, 24, 48 и 220 В.Наши инженеры готовы улучшить или снизить выходной крутящий момент и скорость в соответствии с потребностями потребителей.

Индивидуальный дизайн конструкции

В базовой конфигурации двигатели FMI представляют собой ходовые части с магнитами, приклеенными к кольцевому ротору, который вращается внутри статора, установленного на месте. По запросу также возможна конструкция внешнего ходового механизма, в этом случае статор расположен внутри движущегося кольца ротора.

Пользователи могут выбирать между обмоткой треугольником или Y, зубьями T или I, а также прямыми или скошенными конфигурациями статора.Для ротора предлагаются два типа магнитов — неодимовый или самарий-кобальтовый.

Подключение проводов осуществляется сзади или сбоку, максимальная длина которого достигает 200 мм. Изоляция электропроводки может быть из поливинилхлорида, полиолефина или фторна. Типы разъемов включают клеммы, паяные контакты и Molex.

Дополнительное оборудование

Приводы серии

FMI содержат устройство тепловой защиты, которое по умолчанию является датчиком с отрицательным температурным коэффициентом (NTC).Альтернативой является датчик с положительным температурным коэффициентом (PTC), полупроводниковый детектор KTY или термовыключатель. Также нельзя использовать оборудование для измерения температуры.

Добавление воздушного или другого охлаждающего модуля к корпусу привода позволяет повысить мощность и эффективность. Кроме того, Rozum Robotics поставляет нестандартные бескаркасные двигатели, готовые к кодированию или с датчиком Холла, что позволяет пользователям получать обратную связь по положению.

Кроме того, настраиваемые функции включают настройку среды и изменение рейтинга IP.На базе безрамных двигателей FMI наши специалисты могут собрать сервопривод на заказ, с индивидуальным корпусом, фитингами или в сочетании с контроллером и редуктором или без них.

Процедура настройки

Неважно, на каком этапе вы сейчас находитесь — у вас только появилась блестящая идея или уже разработана концепция — Rozum Robotics готова помочь в реализации вашего проекта. Мы внимательно проводим покупателей через все этапы, чтобы доставить электродвигатель на заказ, соответствующий вашим предпочтениям:

Шаг 1.Сбор требований

Эксперты компании тесно сотрудничают с заказчиком, чтобы определить параметры производительности, которые необходимо достичь, включая желаемую скорость, крутящий момент и другие детали рабочего цикла. Мы консультируем клиента по наилучшим комбинациям индивидуальных опций, даем рекомендации по предоставлению системы управления движением.

Шаг 2. Проектирование решения под ключ

После того, как конечный пользователь подтверждает собранные требования, наша команда приступает к разработке эскизных чертежей с учетом требуемых параметров двигателя.На этапе мы активно общаемся с заказчиком, чтобы устранить узкие места, прояснить нерешенные вопросы или предложить поправки к первоначальному проекту, если они окажутся необходимыми.

Шаг 3. Создание и тестирование прототипа

Специалисты компании доставляют образец электродвигателя и тестируют его параметры на соответствие техническим условиям.

Шаг 4. Помощь в интеграции и последующее обслуживание

Наконец, полученный продукт поставляется конечному потребителю в виде готового к использованию устройства с советами, обеспечивающими беспроблемную и быструю интеграцию.Послепродажное обслуживание осуществляется в соответствии с установленными гарантийными условиями. Кроме того, мы готовы предоставить любую дополнительную помощь или консультации по запросу.

Rozum Robotics реализует полностью гибкий подход: вместо того, чтобы сосредотачиваться на стандартных функциях, имеющихся на складе, мы создаем точные решения для удовлетворения потребностей наших клиентов.

.