Ekologija potrošnje Nauka i tehnologija: Zašto se neki motori stavljaju u usisivač, a drugi u izduvni ventilator? Koji su motori u segwayu? A šta pokreće metro voz?

Postoji mnogo vrsta elektromotora. I svaki od njih ima svoja svojstva, opseg i karakteristike. Ovaj članak će biti kratak pregled različitih vrsta elektromotora sa fotografijama i primjerima primjene. Zašto se neki motori stavljaju u usisivač, a drugi u ventilator haube? Koji su motori u segwayu? A šta pokreće metro voz?

Svaki elektromotor ima neka karakteristična svojstva koja određuju njegovu primjenu u kojoj je najkorisniji. Sinhroni, asinhroni, jednosmerni, kolektorski, bez četkica, ventil-reluktant, steper... Zašto ne, kao u slučaju motora sa unutrašnjim sagorevanjem, izmisliti par tipova, dovesti ih do savršenstva i staviti ih i samo njih u sve primene ? Prođimo kroz sve vrste elektromotora, a na kraju ćemo razgovarati zašto ih ima toliko i koji je motor „najbolji“.

DC motor (DC motor)

Svi bi trebali biti upoznati s ovim motorom od djetinjstva, jer se upravo ovaj tip motora nalazi u većini starih igračaka. Baterija, dvije žice po pin-u i poznati zvuk zujanja koji inspirira daljnje dizajnerske podvige. Da li su svi to uradili? Hope. Inače, ovaj članak vas najvjerovatnije neće zanimati. Unutar takvog motora na osovinu je ugrađen kontaktni sklop - kolektor koji prebacuje namote na rotoru ovisno o položaju rotora.

Jednosmjerna struja koja se dovodi u motor teče kroz jedan ili drugi dio namotaja, stvarajući okretni moment. Inače, bez odlaska daleko, uostalom, svi su se vjerojatno zanimali - kakve su žute stvari bile na nekim DPT-ima od igračaka, upravo na kontaktima (kao na gornjoj fotografiji)? To su kondenzatori - tokom rada kolektora, zbog prebacivanja, potrošnja struje je pulsirana, napon se također može mijenjati u skokovima, zbog čega motor stvara velike smetnje. Posebno su uznemirujuće ako je DPT ugrađen u radio-kontrolisanu igračku. Kondenzatori samo prigušuju takve visokofrekventne talase i, shodno tome, uklanjaju smetnje.

DC motori se kreću od vrlo malih (vibracije u telefonu) do prilično velikih, obično do megavata. Na primjer, donja fotografija prikazuje vučni motor električne lokomotive snage 810kW i napona od 1500V.

Zašto DPT-ovi ne postanu moćniji? Glavni problem svih DPT-ova, a posebno DPT-a velike snage, je kolektorska jedinica. Klizni kontakt sam po sebi nije dobra ideja, a klizni kontakt za kilovolte i kiloampere je još više. Stoga je dizajn kolektorskog sklopa za DCT velike snage umjetnost, a pri snazi ​​većoj od megavata postaje preteško napraviti pouzdan kolektor.

U potrošačkom kvalitetu, DPT je dobar zbog svoje jednostavnosti u smislu kontrole. Njegov moment je direktno proporcionalan struji armature, a brzina (barem u praznom hodu) je direktno proporcionalna primijenjenom naponu. Stoga, prije pojave ere mikrokontrolera, energetske elektronike i AC pogona s promjenjivom frekvencijom, DCT je bio najpopularniji elektromotor za zadatke gdje je bilo potrebno kontrolirati brzinu ili okretni moment.

Također je potrebno napomenuti kako se točno formira pobudni magnetni tok u DPT-u, s kojim armatura (rotor) stupa u interakciju i zbog toga nastaje obrtni moment. Ovaj fluks se može izvesti na dva načina: trajni magneti i pobudni namotaj. U malim motorima najčešće se ugrađuju trajni magneti, u velikim - uzbudni namotaj. Pobudni namotaj je drugi kontrolni kanal. S povećanjem struje pobudnog namota, povećava se njegov magnetni tok. Ovaj magnetni tok je uključen i u formulu momenta motora i u formulu EMF.

Što je veći magnetni tok pobude, veći je obrtni moment razvijen pri istoj struji armature. Ali što je veći EMF mašine, što znači da će s istim naponom napajanja, brzina motora u praznom hodu biti manja. Ali ako smanjite magnetni tok, tada će pri istom naponu napajanja frekvencija mirovanja biti viša, ići u beskonačnost kada se tok pobude smanji na nulu. Ovo je veoma važno svojstvo DPT-a. Općenito, toplo vam savjetujem da proučite DPT jednadžbe - one su jednostavne, linearne, ali se mogu proširiti na sve elektromotore - procesi su svuda slični.

Univerzalni komutatorski motor

Čudno, ovo je najčešći električni motor u svakodnevnom životu, čije je ime najmanje poznato. Zašto se to dogodilo? Njegov dizajn i karakteristike su isti kao kod DC motora, pa se obično spominje u udžbenicima za pogon na samom kraju poglavlja DCT. Istovremeno, asocijacijski kolektor = DPT toliko čvrsto sjedi u glavi da svakome ne pada na pamet da se DC motor, u ime kojeg postoji "jednosmjerna struja", teoretski može spojiti na mrežu naizmjenične struje. Hajde da to shvatimo.

Kako promijeniti smjer rotacije DC motora? Svi to znaju, potrebno je promijeniti polaritet napajanja armature. Šta još? A također možete promijeniti polaritet napajanja pobudnog namotaja, ako se pobuda vrši namotom, a ne magnetima. A ako se promijeni polaritet i na armaturi i na pobudnom namotu? Tako je, smjer rotacije se neće promijeniti. Pa šta čekamo? Namotaje armature i pobude spajamo serijski ili paralelno tako da se polaritet mijenja na isti način tu i tamo, nakon čega ga ubacujemo u jednofaznu AC mrežu! Gotovo, motor će se okretati. Postoji samo jedan mali dodir koji treba učiniti: budući da naizmjenična struja teče kroz pobudni namotaj, njegov magnetni krug, za razliku od pravog DCT-a, mora biti laminiran kako bi se smanjili gubici od vrtložnih struja. I tako smo dobili takozvani "univerzalni kolektorski motor", koji je po dizajnu podvrsta DC motora, ali ... radi odlično i na AC i DC.

Ovaj tip motora je najčešći u kućanskim aparatima gdje je potrebna kontrola brzine: bušilice, mašine za pranje rublja (ne "direktan pogon"), usisivači itd. Zašto je tako popularan? Zbog lakoće regulacije. Kao i kod DCT-a, može se regulisati nivoom napona, što za AC mrežu radi triac (dvosmjerni tiristor). Upravljačka shema može biti toliko jednostavna da stane, na primjer, direktno u "okidač" električnog alata i ne zahtijeva mikrokontroler, PWM ili senzor položaja rotora.

Asinhroni motor

Čak je češći od komutatorskih motora indukcioni motor. Samo se distribuira uglavnom u industriji - gdje postoji trofazna mreža. Ukratko, njegov stator je distribuirani dvofazni ili trofazni (rjeđe višefazni) namot. Spojen je na izvor izmjeničnog napona i stvara rotirajuće magnetsko polje. Rotor se može zamisliti kao bakarni ili aluminijski cilindar, unutar kojeg se nalazi željezo magnetskog kola. Napon se eksplicitno ne primjenjuje na rotor, ali se tamo indukuje zbog naizmjeničnog polja statora (zbog toga se motor na engleskom naziva indukcija). Rezultirajuće vrtložne struje u kaveznom rotoru stupaju u interakciju s poljem statora, što rezultira okretnim momentom.

Zašto je indukcioni motor toliko popularan?

Nema klizni kontakt poput brušenog motora i stoga je pouzdaniji i zahtijeva manje održavanja. Osim toga, takav motor se može pokrenuti iz mreže naizmjenične struje s "direktnim startom" - može se uključiti prekidačem "na mreži", zbog čega će se motor pokrenuti (s velikom startnom strujom od 5-7 puta, ali prihvatljivo). DPT relativno velike snage ne može se uključiti na ovaj način, kolektor će izgorjeti od početne struje. Također, asinhroni pogoni, za razliku od DPT-a, mogu se učiniti mnogo snažnijim - desetine megavata, također zbog odsustva kolektora. Istovremeno, asinhroni motor je relativno jednostavan i jeftin.

Asinhroni motor se također koristi u svakodnevnom životu: u onim uređajima kod kojih nije potrebno regulisati brzinu. Najčešće su to takozvani "kondenzatorski" motori, ili, što je isto, "jednofazni" asinhroni motori. Iako je u stvari, sa stanovišta elektromotora, ispravnije je reći "dvofazni", samo je jedna faza motora spojena direktno na mrežu, a druga preko kondenzatora. Kondenzator čini fazni pomak napona u drugom namotu, što vam omogućava da stvorite rotirajuće eliptično magnetsko polje. Obično se takvi motori koriste u ispušnim ventilatorima, frižiderima, malim pumpama itd.

Minus asinhroni motor u poređenju sa DPT-om po tome što ga je teško regulisati. Asinhroni motor je motor naizmjenične struje. Ako asinhroni motor jednostavno snizi napon bez snižavanja frekvencije, onda će malo smanjiti brzinu, da. Ali to će povećati takozvano klizanje (zaostajanje brzine rotacije od frekvencije polja statora), gubici u rotoru će se povećati, zbog čega se može pregrijati i izgorjeti. Ovo možete zamisliti kao kontrolu brzine automobila isključivo pomoću kvačila, davanja punog gasa i uključivanja četvrte brzine. Za pravilnu kontrolu brzine indukcionog motora, frekvencija i napon moraju biti proporcionalno podešeni.

I bolje je organizirati vektorsku kontrolu u potpunosti. Ali za to je potreban frekventni pretvarač - cijeli uređaj s pretvaračem, mikrokontrolerom, senzorima itd. Prije ere energetske poluvodičke elektronike i mikroprocesorske tehnologije (u prošlom vijeku), kontrola frekvencije bila je egzotična - nije bilo ništa s tim. Ali danas je podesivi asinhroni električni pogon zasnovan na frekventnom pretvaraču već de facto standard.

Sinhroni motor

Postoji nekoliko podvrsta sinhronih pogona - sa magnetima (PMSM) i bez (sa pobudnim namotajem i kliznim prstenovima), sa sinusoidnim EMF ili sa trapezoidnim (DC motori bez četkica, BLDC). Ovo također uključuje neke koračne motore. Prije ere energetske poluvodičke elektronike, sinhrone mašine su korišćene kao generatori (skoro svi generatori svih elektrana su sinhrone mašine), kao i moćni pogoni za svako ozbiljno opterećenje u industriji.

Sve ove mašine su napravljene sa kliznim prstenovima (vidi se na fotografiji), naravno, nema govora o pobuđivanju od permanentnih magneta pri takvim snagama. Istovremeno, sinhroni motor, za razliku od asinhronog motora, ima velikih problema s pokretanjem. Ako moćnu sinkronu mašinu uključite direktno na trofaznu mrežu, onda će sve biti loše. Pošto je mašina sinhrona, mora se rotirati striktno sa frekvencijom mreže. Ali u vremenu od 1/50 sekunde, rotor, naravno, neće imati vremena da se ubrza od nule do mrežne frekvencije, pa će se jednostavno trzati naprijed-nazad, jer će se trenutak pokazati naizmjeničnim . To se zove "sinhroni motor van sinkronizacije". Stoga se u stvarnim sinhronim mašinama koristi asinkrono pokretanje - oni naprave mali asinhroni startni namotaj unutar sinhrone mašine i kratko spajaju pobudni namotaj, simulirajući "kavez vjeverice" asinhronog, kako bi mašinu ubrzali do frekvencija približno jednaka frekvenciji rotacije polja, a nakon toga se uključuje DC pobuda i mašina se povlači u sinkronizam.

I ako je u asinkronom motoru barem nekako moguće regulirati frekvenciju rotora bez promjene frekvencije polja, onda je u sinkronom motoru to ni na koji način nemoguće. Ili se vrti sa čestim poljem, ili ispada iz sinhronizma i staje sa odvratnim prolaznim pojavama. Osim toga, sinhroni motor bez magneta ima klizne prstenove - klizni kontakt - za prijenos energije na namotaj polja u rotoru. Sa stanovišta složenosti, ovo, naravno, nije DPT kolektor, ali bi ipak bilo bolje bez kliznog kontakta. Zato se u industriji, za neregulisana opterećenja, uglavnom koriste manje hiroviti asinhroni pogoni.

Ali sve se promijenilo pojavom energetske poluvodičke elektronike i mikrokontrolera. Omogućili su formiranje bilo koje željene frekvencije polja za sinhroni stroj, vezan preko senzora položaja za rotor motora: organizirati ventilski način rada motora (auto-komutacija) ili vektorsko upravljanje. U isto vrijeme, karakteristike pogona u cjelini (sinhroni stroj + inverter) su se pokazale istim kao što su dobivene od DC motora: sinhroni motori su svjetlucali potpuno različitim bojama. Stoga je negdje 2000. godine počeo "bum" sinhronih motora sa trajnim magnetima. Isprva su stidljivo ispuzali u hladnijim ventilatorima poput malih BLDC motora, zatim su došli do avionskih modela, pa su ušli u mašine za pranje veša kao direktan pogon, u električnu vuču (Segway, Toyota Prius, itd.), sve više deplasirajući klasični komutatorski motor u takvim zadacima. Danas sinhroni motori s permanentnim magnetima preuzimaju sve više primjena i kreću se velikim koracima. A sve je to zahvaljujući elektronici. Ali zašto je sinhroni asinhroni motor bolji od sklopa pretvarač + motor? A šta je gore? Ovo pitanje će biti razmotreno na kraju članka, ali sada prođimo kroz još nekoliko vrsta elektromotora.

Ventil-reluktantni motor sa samopobudom (VID SV, SRM)

Ima mnogo imena. Obično se ukratko naziva ventil-reluktantni motor (VIM) ili ventil-reluktantna mašina (VIM) ili pogon (VIP). U engleskoj terminologiji, ovo je komutirani reluktantni pogon (SRD) ili motor (SRM), što se prevodi kao mašina sa komutiranim magnetskim otporom. Ali malo niže će se smatrati još jednom podvrstom ovog motora, koja se razlikuje po principu rada.

Da ih ne bismo brkali jedni s drugima, mi na Odsjeku za električni pogon na Moskovskom institutu za elektroenergetiku, kao i u LLC NPF Vector, nazivamo "obični" VID, koji se razmatra u ovom odjeljku, "promijenjeno nevoljkost motor sa samopobudom" ili ukratko VID SV, koji naglašava princip pobude i razlikuje ga od mašine o kojoj se govori u nastavku. Ali drugi istraživači to nazivaju i samo-magnetizirajućim POGLEDOM, ponekad reaktivnim POGLEDOM (koji odražava suštinu stvaranja momenta).

Strukturno, ovo je najjednostavniji motor i u principu je sličan nekim koračnim motorima. Rotor je zupčasti komad željeza. Stator je također nazubljen, ali s različitim brojem zubaca. Najlakši način da se objasni princip rada je ova animacija:

Primjenom istosmjerne struje na faze u skladu s trenutnim položajem rotora, možete natjerati motor da se okreće. Broj faza može biti različit. Stvarni valni oblik struje pogona za tri faze prikazane na slici (ograničenje struje 600A):

Međutim, morate platiti za jednostavnost motora. Budući da se motor napaja unipolarnim strujnim/naponskim impulsima, ne može se uključiti direktno "na mrežu". Potreban je pretvarač i senzor položaja rotora. Štaviše, pretvarač nije klasičan (poput pretvarača sa šest ključeva): za svaku fazu pretvarač za SRD mora imati polumostove, kao na fotografiji na početku ovog odjeljka.

Problem je u tome što se radi smanjenja troškova komponenti i poboljšanja rasporeda pretvarača, prekidači za napajanje i diode često ne izrađuju odvojeno: obično se koriste gotovi moduli koji sadrže dva prekidača i dvije diode u isto vrijeme - tj. -zvani stalci. A upravo se oni najčešće moraju ugraditi u pretvarač za VID SV, jednostavno ostavljajući polovinu prekidača za napajanje neiskorištenim: ispostavilo se da je to višak pretvarača. Iako su posljednjih godina neki proizvođači IGBT modula objavili proizvode dizajnirane posebno za SRD.

Sledeći problem je talasanje obrtnog momenta. Zbog strukture zupčanika i impulsne struje, obrtni moment je rijetko stabilan - najčešće pulsira. Ovo donekle ograničava primenljivost motora za transport – ko želi da ima pulsirajući obrtni moment na točkovima? Osim toga, ležajevi motora ne osjećaju se dobro od takvih impulsa vučne sile. Problem je donekle rešen posebnim profilisanjem talasnog oblika fazne struje, kao i povećanjem broja faza.

Međutim, čak i sa ovim nedostacima, motori i dalje obećavaju kao varijabilni pogon. Zbog svoje jednostavnosti, sam motor je jeftiniji od klasičnog asinhronog motora. Osim toga, lako je napraviti motor višefaznim i višesječnim podjelom upravljanja jednim motorom na nekoliko nezavisnih pretvarača koji rade paralelno. Ovo poboljšava pouzdanost pogona - isključivanje, recimo, jednog od četiri pretvarača neće zaustaviti pogon u cjelini - tri susjeda će raditi s blagim preopterećenjem neko vrijeme. Za asinhroni motor takav trik nije tako lako izvesti, jer je nemoguće napraviti nepovezane faze statora koje bi upravljao zasebnim pretvaračem potpuno neovisno o ostalima. Osim toga, VIEW je vrlo dobro reguliran "gore" od glavne frekvencije. Gvožđe rotora može se bez problema okretati do vrlo visokih frekvencija.

Mi, u LLC NPF Vector, smo završili nekoliko projekata baziranih na ovom motoru. Na primjer, napravili su mali pogon za pumpe za toplu vodu, a nedavno su završili razvoj i otklanjanje grešaka u upravljačkom sistemu za moćne (1,6 MW) višefazne redundantne pogone za prerađivačke pogone AK ALROSA. Evo mašine od 1,25 MW:

Kompletan sistem upravljanja, kontrolere i algoritme izradili smo mi u NPF VECTOR doo, a energetski pretvarači su projektovani i proizvedeni od strane doo NPP CYCL+. Naručilac radova i projektant samih motora bila je kompanija "MIP" Mehatronika "YURGTU (NPI)".

Ventil-induktor motor sa nezavisnom pobudom (VID NV)

Ovo je potpuno drugačiji tip motora, koji se u principu razlikuje od uobičajenog VID-a. Istorijski poznati i široko korišćeni ventilski reluktantni generatori ovog tipa, koji se koriste u avionima, brodovima, železničkom transportu, ali se iz nekog razloga malo radi sa motorima ovog tipa.

Na slici je šematski prikazana geometrija rotora i magnetni tok namotaja polja, a prikazana je i interakcija magnetnih tokova statora i rotora, dok je rotor na slici postavljen u konzistentan položaj (moment je nula) .

Rotor je sastavljen iz dva paketa (od dvije polovice), između kojih je ugrađen pobudni namotaj (prikazano na slici kao četiri zavoja bakarne žice). Unatoč činjenici da namotaj visi "u sredini" između polovica rotora, pričvršćen je za stator i ne rotira se. Rotor i stator su od lameliranog gvožđa, nema trajnih magneta. Namotaj statora je raspoređen trofazno - poput konvencionalnog asinhronog ili sinhronog motora. Iako postoje varijante ove vrste mašina sa koncentrisanim namotajem: zupci na statoru, poput SRD ili BLDC motora. Okreti namotaja statora pokrivaju oba paketa rotora odjednom.

Pojednostavljeno, princip rada se može opisati na sljedeći način: rotor teži da se okrene u položaj u kojem se poklapaju pravci magnetskog fluksa u statoru (od struja statora) i rotora (od pobudne struje). U ovom slučaju, polovina elektromagnetnog momenta formira se u jednom paketu, a polovina - u drugom. Sa strane statora, mašina podrazumeva multipolarno sinusoidno napajanje (EMF je sinusoidno), elektromagnetski moment je aktivan (polaritet zavisi od predznaka struje) i nastaje usled interakcije polja stvorenog od strane statora. struja pobudnog namotaja sa poljem koje stvaraju namotaji statora. Po principu rada ova mašina se razlikuje od klasičnih koračnih i SRD motora kod kojih je obrtni moment reaktivan (kada je metalna šipka privučena elektromagnetom i predznak sile ne zavisi od predznaka elektromagneta struja).

Sa stanovišta upravljanja, VID NV je ekvivalentan sinhronoj mašini sa kliznim prstenovima. Odnosno, ako ne znate dizajn ove mašine i koristite je kao "crnu kutiju", onda se ponaša gotovo nerazlučivo od sinkrone mašine sa pobudnim namotom. Možete napraviti vektorsku kontrolu ili autokomutaciju, možete oslabiti pobudni tok da biste povećali brzinu, možete ga povećati da biste stvorili veći obrtni moment - sve je kao da je klasična sinhrona mašina s varijabilnom pobudom. Samo VID HB nema klizni kontakt. I nema magnete. I rotor u obliku jeftinog željeznog blanka. I trenutak ne pulsira, za razliku od SRD-a. Evo, na primjer, sinusoidnih struja VID NV tokom vektorske kontrole:

Pored toga, LB VIEW se može kreirati u više faza i više sekcija, slično kao što se radi u ST VIEW. U ovom slučaju, faze se ispostavljaju kao nepovezane jedna s drugom magnetskim tokovima i mogu raditi neovisno. One. ispada kao da je nekoliko trofaznih strojeva u jednom, od kojih je svaki spojen na vlastiti nezavisni pretvarač s vektorskom kontrolom, a rezultirajuća snaga se jednostavno zbraja. U ovom slučaju nije potrebna nikakva koordinacija između pretvarača - samo zajednička referenca brzine.
Postoje i nedostaci ovog motora: ne može se okretati direktno iz mreže, jer, za razliku od klasičnih sinhronih mašina, VID NV nema asinhroni startni namotaj na rotoru. Osim toga, složeniji je u dizajnu od konvencionalnog VID SV (SRD).

Na osnovu ovog motora napravili smo i nekoliko uspješnih projekata. Na primjer, jedan od njih je serija pogona pumpi i ventilatora za centralne toplane u Moskvi kapaciteta 315-1200 kW.

To su niskonaponski (380V) VID NV sa redundansom, gdje se jedna mašina "razbija" na 2, 4 ili 6 nezavisnih trofaznih sekcija. Svaka sekcija ima svoj konvertor istog tipa sa bezsenzorskom vektorskom kontrolom. Tako je moguće lako povećati snagu na osnovu istog tipa pretvarača i dizajna motora. Istovremeno, neki od pretvarača su priključeni na jedan energetski ulaz toplane, a neki na drugi. Stoga, ako na jednom od ulaza za napajanje postoji „migljač napajanja“, pogon se ne podiže: polovina sekcija radi kratko vrijeme u preopterećenju dok se napajanje ne vrati. Čim se obnovi, sekcije za odmor se automatski stavljaju u rad u pokretu. Generalno, ovaj projekat bi vjerovatno zaslužio poseban članak, pa ću ga za sada završiti umetanjem fotografije motora i pretvarača:

Zaključak: koji je najbolji elektromotor?

Nažalost, dvije riječi ovdje nisu dovoljne. I opći zaključci o činjenici da svaki motor ima svoje prednosti i nedostatke - također. Zato što se ne uzimaju u obzir najvažnije kvalitete - indikatori težine i veličine svake i vrste mašina, cijena, kao i njihove mehaničke karakteristike i kapacitet preopterećenja. Ostavimo neregulisani asinhroni pogon da svoje pumpe okreće direktno iz mreže, tu nema konkurenciju. Ostavimo kolektorske mašine da okreću bušilice i usisivače, ovde je i sa njima teško konkurisati u lakoći regulacije.

Razmotrimo podesivi električni pogon, čiji je način rada dug. Kolektorske mašine ovdje su odmah isključene iz konkurencije zbog nepouzdanosti sklopa kolektora. Ali postoje još četiri - sinhroni, asinhroni i dvije vrste ventila-induktora. Ako je riječ o pogonu pumpe, ventilatora i nečeg sličnog što se koristi u industriji i gdje težina i dimenzije nisu posebno bitne, onda ovdje sinhrone mašine ispadaju iz konkurencije. Za pobudni namotaj potrebni su klizni prstenovi, što je nezgodna stavka, a trajni magneti su veoma skupi. Asinhroni pogon i komutirani reluktantni motori oba tipa ostaju konkurentne opcije.

Kako iskustvo pokazuje, sve tri vrste mašina se uspešno koriste. Ali - nemoguće je (ili vrlo teško) particionirati asinhroni disk, tj. razbiti moćnu mašinu na nekoliko slabih. Stoga, da bi se osigurala velika snaga asinhronog pretvarača, potrebno ga je učiniti visokonaponskim: na kraju krajeva, snaga je, grubo rečeno, proizvod napona i struje. Ako za particionirani pogon možemo uzeti niskonaponski pretvarač i postaviti nekoliko njih, svaki za malu struju, onda za asinhroni pogon mora postojati jedan pretvarač. Ali ne napraviti pretvarač za 500V i struju od 3 kiloampera? Ova žica je potrebna s rukom debelom. Stoga, da biste povećali snagu, povećajte napon i smanjite struju.

ALI visokonaponski pretvarač je sasvim druga klasa problema. Ne možete samo uzeti 10kV prekidače za napajanje i od njih napraviti klasični pretvarač sa 6 ključeva, kao prije: takvih prekidača nema, a ako i ima, vrlo su skupi. Inverter je izrađen na više nivoa, na niskonaponskim sklopkama spojenim serijski u složene kombinacije. Takav pretvarač ponekad vuče specijalizirani transformator, upravljačke kanale optičkih ključeva, složeni distribuirani upravljački sistem koji radi kao cjelina ... Općenito, sve je komplicirano s moćnim asinhronim pogonom. Istovremeno, pogon ventil-induktor, zbog sekcije, može "odgoditi" prelazak na visokonaponski inverter, što omogućava izvođenje pogona do nekoliko megavata iz niskonaponskog napajanja, izrađenog prema klasična šema. U tom smislu, VIP-ovi postaju zanimljiviji od asinhronog pogona, a takođe obezbeđuju redundantnost. S druge strane, asinhroni pogoni rade stotinama godina, a motori su dokazali svoju pouzdanost. VIP osobe se samo kreću. Ovdje se mora izvagati toliko mnogo faktora kako bi se odabralo najoptimalniji pogon za određeni zadatak.

Ali stvari postaju još interesantnije kada je u pitanju transport ili mali uređaji. Tamo više nije moguće biti nemaran prema masi i dimenzijama električnog pogona. I ovdje je već potrebno pogledati sinhrone mašine sa trajnim magnetima. Ako pogledate samo parametar snage podijeljen s masom (ili veličinom), tada su sinhrone mašine s trajnim magnetima bez premca. Pojedinačni primjerci mogu biti nekoliko puta manji i lakši od bilo kojeg drugog "bezmagnetnog" AC drajva. Ali ovdje postoji jedna opasna zabluda koju ću sada pokušati razbiti.

Ako je sinhrona mašina tri puta manja i lakša, to ne znači da je pogodnija za električnu vuču. Sve je u nedostatku regulacije fluksa trajnih magneta. Tok magneta određuje EMF mašine. Pri određenoj brzini, EMF mašine dostiže napon napajanja invertera, a dalje povećanje brzine postaje teško.

Isto važi i za povećanje obrtnog momenta. Ako trebate ostvariti veći moment, u sinkronoj mašini morate povećati struju statora - moment će se proporcionalno povećati. Ali takođe bi bilo efikasnije povećati fluks pobude - tada bi magnetsko zasićenje gvožđa bilo skladnije, a gubici manji. Ali opet, ne možemo povećati protok magneta. Štoviše, u nekim dizajnima sinhronih strojeva, struja statora ne može se povećati iznad određene vrijednosti - magneti se mogu demagnetizirati. Šta se dešava? Sinhrona mašina je dobra, ali samo u jednoj tački - u nominalnoj. Sa nazivnom brzinom i nazivnim momentom. Iznad i ispod - sve je loše. Ako ovo nacrtate, dobijate sljedeću karakteristiku frekvencije od trenutka (crveno):

Na slici, horizontalna os predstavlja obrtni moment motora, a vertikalna osa predstavlja brzinu rotacije. Zvjezdica označava tačku nominalnog načina rada, na primjer, neka bude 60 kW. Osjenčani pravougaonik je raspon u kojem se sinhronom mašinom može upravljati bez problema – tj. “niže” u obrtnom momentu i “niže” u frekvenciji od nominalnog.

Crvena linija označava ono što se može istisnuti iz sinhrone mašine iznad nominalne vrijednosti - blagi porast brzine zbog tzv. slabljenja polja (u stvari, to je stvaranje viška reaktivne struje duž d-ose motora u vektorskoj kontroli), a također pokazuje moguće povećanje obrtnog momenta, kako bi bio siguran za magnete. Sve. Sada stavimo ovaj automobil u lako vozilo bez mjenjača, gdje je baterija predviđena za snagu od 60kW.

Željena vučna karakteristika je prikazana plavom bojom. One. počevši od najniže brzine, recimo 10km/h, pogon mora razviti svojih 60kW i nastaviti ga razvijati do maksimalne brzine, recimo 150km/h. Sinhroni automobil nije ni blizu ležao: njegov zamah nije dovoljan čak ni da se zaleti na ivičnjak na ulazu (ili na ivičnjak na ulaznim vratima, radi političke korektnosti), a auto može ubrzati samo do 50-60 km / h.

Šta to znači? Zar sinhrona mašina nije pogodna za električnu vuču bez mjenjača? Odgovara, naravno, samo ga treba drugačije izabrati. Volim ovo:

Neophodno je izabrati takvu sinhroni stroj tako da je traženi raspon kontrole proklizavanja sav unutar njegovih mehaničkih karakteristika. One. tako da mašina može istovremeno da razvije i veliki moment i da radi velikom brzinom. Kao što vidite sa slike...instalisana snaga takve mašine više neće biti 60kW, već 540kW (može se izračunati po podjeli). One. u električni automobil sa baterijom od 60kW moraćete da ugradite sinhronu mašinu i inverter od 540kW, samo da „pređete” potreban obrtni moment i brzinu.

Naravno, kako je opisano, niko ne radi. Niko ne stavlja auto na 540kW umesto na 60kW. Sinhrona mašina se modernizuje, pokušavajući da u jednom trenutku "razmaže" svoju mehaničku karakteristiku sa optimalne brzine i obrtnog momenta. Na primjer, oni skrivaju magnete u gvožđu rotora (čini ih ugrađenim), to vam omogućava da se ne bojite demagnetizirati magnete i hrabrije oslabiti polje, kao i preopteretiti više struje. Ali od takvih modifikacija, sinhroni stroj dobiva na težini, dimenzijama i više nije lagan i lijep kao što je bio prije. Pojavljuju se novi problemi, kao što je "šta učiniti ako se inverter isključi u režimu slabljenja polja". EMF mašine može "pumpati" DC link pretvarača i sve izgorjeti. Ili šta učiniti ako se inverter pokvari u hodu - sinhrona mašina se zatvori i može da ubije sebe, vozača i svu preostalu živu elektroniku strujama kratkih spojeva - potrebni su zaštitni krugovi itd.

Zbog toga sinhrona mašina dobar tamo gdje nije potreban veliki raspon kontrole. Na primjer, u segwayu, gdje se brzina sa stanovišta sigurnosti može ograničiti na 30 km/h (ili koliko ga ima tamo?). A isto tako, sinhrona mašina je idealna za navijače: brzina ventilatora se mijenja relativno malo, dvostruko više od sile - to više nema puno smisla, jer strujanje zraka slabi proporcionalno kvadratu brzine (približno). Stoga, za male propelere i ventilatore, sinhrona mašina je ono što vam treba. I upravo tu je, zapravo, uspješno postavljen.

Vučna kriva prikazana plavom bojom na slici je vekovima implementirana od strane DC motora sa kontrolisanom pobudom: kada se struja namotaja polja menja u zavisnosti od struje i brzine statora. Kako se broj obrtaja povećava, raste i struja pobude, što omogućava mašini da ubrzava sve više i više. Stoga je DPT sa nezavisnom (ili mješovitom) kontrolom pobude klasično stajao i još uvijek stoji u većini vučnih aplikacija (metro, tramvaji, itd.). Koja električna mašina na naizmeničnu struju može da mu se takmiči?

Takvoj karakteristici (konstantnosti snage) mogu se bolje približiti motori kod kojih je pobuda kontrolirana. Ovo je asinhroni motor i oba tipa VIP-a. Ali indukcioni motor ima dva problema: prvo, njegova prirodna mehanička karakteristika nije konstantna kriva snage. Zato što se pobuda asinhronog motora vrši preko statora. I stoga, u zoni slabljenja polja pri konstantnom naponu (kada je završio na inverteru), povećanje frekvencije za polovicu dovodi do pada pobudne struje za faktor dva i struje koja stvara obrtni moment takođe za faktor od dva. A pošto je moment na motoru proizvod struje i protoka, moment pada za 4 puta, a snaga za dva. Drugi problem su gubici u rotoru pri preopterećenju sa velikim momentom. U asinhronom motoru polovina gubitaka se dodjeljuje u rotor, pola u stator.

Za smanjenje pokazatelja težine i veličine u transportu često se koristi tekućinsko hlađenje. Ali vodeni omotač će efikasno hladiti samo stator, zbog fenomena toplotne provodljivosti. Mnogo je teže ukloniti toplinu iz rotirajućeg rotora - put odvođenja topline kroz "toplinsku provodljivost" je prekinut, rotor ne dodiruje stator (ležajevi se ne računaju). Ostaje hlađen zrakom miješanjem zraka unutar prostora motora ili zračenjem topline iz rotora. Stoga se rotor indukcionog motora ispostavlja kao neka vrsta "termosa" - jednom kada se preoptereti (imajući dinamičko ubrzanje na mašini), potrebno je dugo čekati da se rotor ohladi. Ali njegova temperatura se još ne može izmjeriti ... morate samo predvidjeti iz modela.

Ovdje treba napomenuti kako je Tesla vješto izbjegao oba problema asinhronog motora u svom modelu S. Oni su riješili problem odvođenja topline iz rotora ... uvođenjem tekućine u rotirajući rotor (imaju odgovarajući patent, gdje osovina rotora je šuplja i iznutra se pere tekućinom, ali ne znam sigurno da li ga koriste). A drugi problem s naglim smanjenjem momenta kada je polje oslabljeno ... nisu riješili. Stavili su motor sa vučnom karakteristikom, skoro kao što sam nacrtao za "redundantni" sinhroni motor na gornjoj slici, samo što nemaju 540kW, nego 300kW. Zona slabljenja polja u Tesli je veoma mala, oko dva puta. One. ubacili su "višak" motora za putnički automobil, praveći umjesto jeftine limuzine, zapravo, sportski automobil ogromne snage. Nedostatak asinhronog motora pretvoren je u vrlinu. Ali ako bi pokušali da naprave manje "performansnu" limuzinu, sa snagom od 100 kW ili manje, tada bi indukcioni motor najvjerovatnije bio potpuno isti (na 300 kW), samo umjetno ugušen elektronikom ispod mogućnosti baterije.

A sada VIP osobe. Šta oni mogu da urade? Kakvu vuču imaju? Za VID SV ne mogu sa sigurnošću reći - to je po principu rada nelinearni motor, a njegove mehaničke karakteristike mogu jako varirati od projekta do projekta. Ali općenito, vjerojatno će biti bolji od indukcionog motora u smislu približavanja željenoj vučnoj karakteristici sa konstantnom snagom. Ali mogu vam reći više o NV TYPE-u, pošto smo u kompaniji veoma blisko uključeni u njega. Vidite onu željenu vučnu karakteristiku na gornjoj slici, koja je nacrtana plavom bojom, kojoj želimo težiti? To zapravo nije samo željena karakteristika. Ovo je prava vučna karakteristika koju smo uzeli iz tačaka na senzoru momenta za jedan od VID NV. Pošto VID NV ima nezavisnu eksternu pobudu, njegovi kvaliteti su najbliži DPT NV, koji takođe može formirati takvu vučnu karakteristiku kontrolisanjem pobude.

Pa šta? VID NV – idealna mašina za vuču bez ijednog problema? Ne baš. On takođe ima dosta problema. Na primjer, njegov pobudni namotaj, koji "visi" između paketa statora. Iako se ne rotira, iz njega je također teško ukloniti toplinu - ispostavilo se da je situacija gotovo kao kod asinhronog rotora, samo malo bolja. Možete, ako je potrebno, "izbaciti" rashladnu cijev sa statora. Drugi problem su precijenjeni pokazatelji težine i veličine. Gledajući sliku VID NV rotora, možete vidjeti da se prostor unutar motora ne koristi baš efikasno - samo početak i kraj rotora "rade", a sredinu zauzima pobudni namotaj. U asinhronom motoru, na primjer, cijelom dužinom rotora, svo željezo "radi". Složenost montaže - još uvijek morate biti u mogućnosti staviti pobudni namotaj unutar paketa rotora (rotor je napravljen sklopivim, odnosno, postoje problemi s balansiranjem). Pa, samo što dosadašnje karakteristike težine i veličine nisu baš izvanredne u poređenju sa istim Teslinim asinhronim motorima, ako se vučne karakteristike preklapaju jedna s drugom.

A postoji i zajednički problem sa oba tipa VIEW. Njihov rotor je točak parobroda. A pri velikim brzinama (a potrebna je visoka frekvencija, budući da su visokofrekventne mašine iste snage manje od onih male brzine), gubici od miješanja zraka iznutra postaju vrlo značajni. Ako se VID još može napraviti do 5000-7000 o/min, onda će se na 20000 o/min pokazati kao veliki mikser. Ali indukcijski motor na takvim frekvencijama i mnogo većim može se prilično dobro napraviti zbog glatkog statora.

Dakle, što je na kraju najbolje za električnu vuču? Koji je najbolji motor?
Nemam pojma. Svi su loši. Moramo da izmislimo više. Ali moral ovog članka je sljedeći - ako želite međusobno usporediti različite vrste podesivih električnih pogona, onda morate usporediti na određenom zadatku s određenim potrebnim mehaničkim karakteristikama u svim, svim parametrima, a ne samo u snazi . Također, ovaj članak još nije razmatrao gomilu nijansi poređenja. Na primjer, takav parametar kao što je trajanje rada u svakoj od tačaka mehaničke karakteristike.

Pri maksimalnom obrtnom momentu, obično nijedna mašina ne može dugo da radi - ovo je režim preopterećenja, a pri maksimalnoj brzini se sinhrone mašine sa magnetima osećaju jako loše - tamo imaju ogromne gubitke u čeliku. Još jedan interesantan parametar za električnu vuču je gubitak tokom vožnje kada vozač pusti gas. Ako se VIP-ovi i indukcioni motori vrte kao prazne, onda će sinhrona mašina sa trajnim magnetom imati skoro nominalne gubitke u gvožđu zbog magneta. I tako dalje i tako dalje…

Stoga nije tako lako uzeti i odabrati najbolji električni pogon. objavljeno

U kućnoj električnoj opremi gdje se koriste elektromotori, po pravilu se ugrađuju električne mašine sa mehaničkim prekidačem. Ovaj tip motora naziva se kolektor (u daljem tekstu KD). Predlažemo da razmotrimo različite vrste takvih uređaja, njihov princip rada i karakteristike dizajna. Također ćemo govoriti o prednostima i nedostacima svakog od njih, navesti primjere opsega.

Šta je kolektorski motor?

Ova definicija se odnosi na električnu mašinu koja pretvara električnu energiju u mehaničku energiju, i obrnuto. Dizajn uređaja pretpostavlja postojanje najmanje jednog namotaja povezanog sa kolektorom (vidi sliku 1).

Slika 1. Kolektor na rotoru elektromotora (označen crvenom bojom)

U projektnoj dokumentaciji ovaj konstruktivni element se koristi za prebacivanje namotaja i kao senzor za određivanje položaja armature (rotora).

Vrste CD-a

Uobičajeno je klasificirati ove uređaje prema vrsti napajanja, ovisno o tome, razlikuju se dvije grupe CD-a:

1. Direktna struja. Takve mašine karakteriše visok startni moment, glatka kontrola brzine i relativno jednostavan dizajn.
2. Universal. Može raditi i od konstantnog i od promjenjivog izvora električne energije. Razlikuju se po kompaktnim veličinama, niskoj cijeni i jednostavnosti upravljanja.

Prvi su podijeljeni u dvije podvrste, ovisno o organizaciji induktora, mogu biti na trajnim magnetima ili posebnim uzbudnim zavojnicama. Oni služe za stvaranje magnetskog fluksa neophodnog za stvaranje obrtnog momenta. CD, gdje se koriste uzbudne zavojnice, razlikuju se po vrstama namota, mogu biti:

• nezavisni;
• paralelno;
• dosljedan;
• mješovito.

Nakon što ste se pozabavili vrstama, razmotrite svaki od njih.

KD univerzalni tip

Slika ispod prikazuje izgled električne mašine ovog tipa i njene glavne strukturne elemente. Ova izvedba je tipična za gotovo sve CD-ove.

Oznake:

• A - mehanički prekidač, naziva se i kolektor, njegove funkcije su gore opisane.
• B - držači četkica, služe za pričvršćivanje četkica (obično napravljenih od grafita), preko kojih se napon dovodi do namotaja armature.
• C - Jezgro statora (sastavljeno od ploča, materijal za koji je električni čelik).
• D - Namotaji statora, ovaj čvor se odnosi na sistem pobude (induktor).
• E - Sidreno vratilo.

Za uređaje ove vrste, pobuda može biti serijska i paralelna, ali budući da se potonja opcija trenutno ne proizvodi, nećemo je razmatrati. Što se tiče univerzalne sekvencijalne pobude KD, u nastavku je prikazan tipičan dijagram takvih električnih strojeva.

Univerzalni CD može raditi na izmjeničnom naponu zbog činjenice da kada dođe do promjene polariteta, struja u namotajima polja i armature također mijenja smjer. Kao rezultat toga, obrtni moment ne mijenja svoj smjer.

Karakteristike i obim univerzalne projektne dokumentacije

Glavni nedostaci ovog uređaja se javljaju kada je priključen na izvore izmjeničnog napona, što se ogleda u sljedećem:

• smanjenje efikasnosti;
• povećano varničenje u sklopu četke i kolektora, i kao rezultat, njegovo brzo trošenje.

Prije toga, CD-ovi su bili široko korišteni u mnogim kućanskim električnim aparatima (alati, mašine za pranje rublja, usisivači, itd.). Trenutno su proizvođači praktički prestali koristiti ovu vrstu motora, preferirajući električne mašine bez četkica.

Sada razmotrite kolektorske električne mašine koje rade iz izvora istosmjernog napona.

CD sa induktorom s permanentnim magnetom

Strukturno, takve električne mašine se razlikuju od univerzalnih po tome što se umjesto pobudnih zavojnica koriste trajni magneti.

Ovaj tip AC je najrašireniji u poređenju sa drugim električnim mašinama ovog tipa. To je zbog niske cijene zbog jednostavnosti dizajna, jednostavne kontrole brzine rotacije (ovisno o naponu) i promjene smjera (dovoljno je promijeniti polaritet). Snaga motora direktno ovisi o jačini polja koje stvaraju trajni magneti, što uvodi određena ograničenja.

Glavno područje primjene su pogoni male snage za različitu opremu, koji se često koriste u dječjim igračkama.

Prednosti uključuju sljedeće kvalitete:

• veliki obrtni moment čak i pri malim brzinama;
• dinamičko upravljanje;
• jeftino.

Glavni nedostaci:

• mala snaga;
• magneti gube svojstva zbog pregrijavanja ili tokom vremena.

Da bi se otklonio jedan od glavnih nedostataka ovih uređaja (starenje magneta), u sistemu pobude se koriste posebni namotaji, pređimo na razmatranje takvih CD-ova.

Nezavisni i paralelni namotaji polja

Prvi je dobio ovo ime zbog činjenice da namotaji induktora i armature nisu međusobno povezani i napajaju se odvojeno (vidi A na slici 6).

Slika 6. KD kola sa nezavisnim (A) i paralelnim (B) pobudnim namotom

Posebnost ove veze je da napajanje U i U K moraju biti različiti, inače se neće pojaviti moment sile. Ako je nemoguće organizirati takve uvjete, tada su zavojnice armature i induktora spojene paralelno (vidi B na slici 6). Obje vrste CD-a imaju iste karakteristike, otkrili smo da ih je moguće kombinirati u jednom dijelu.

Obrtni moment takvih električnih strojeva je visok pri maloj brzini i opada s njegovim povećanjem. Karakteristično je da su struje armature i zavojnice nezavisne, a ukupna struja je zbir struja koje prolaze kroz ove namote. Kao rezultat toga, kada struja pobudnog svitka padne na 0, CD će najvjerovatnije otkazati.

Opseg takvih uređaja su elektrane snage 3 kW ili više.

Pozitivne karakteristike:

• odsustvo trajnih magneta eliminira problem njihovog kvara tokom vremena;

Minusi:

• cijena je veća od cijene uređaja s trajnim magnetima;
• nedopustivost pada struje ispod granične vrijednosti na zavojnici pobude, jer će to dovesti do kvara.

Serija uzbuđivača

Dijagram takvog CD-a prikazan je na donjoj slici.

Budući da su namotaji spojeni serijski, struja u njima će biti jednaka. Kao rezultat toga, kada struja u namotu statora postane manja od nominalne (to se događa pri malom opterećenju), snaga magnetskog toka se smanjuje. Shodno tome, kada se opterećenje povećava, snaga protoka raste proporcionalno, sve do potpunog zasićenja magnetskog sistema, nakon čega se ova ovisnost narušava. To jest, u budućnosti povećanje struje u namotu zavojnice armature ne dovodi do povećanja magnetskog toka.

Navedena karakteristika se očituje u činjenici da nije dozvoljeno pokretati PD ovog tipa pri opterećenju četvrtinom manjem od nominalnog. To može dovesti do činjenice da će rotor električne mašine naglo povećati brzinu rotacije, odnosno da će se motor "pregrijati". U skladu s tim, ova značajka uvodi ograničenja u opsegu, na primjer, u mehanizmima s remenskim pogonom. To je zbog činjenice da kada se pokvari, električna mašina počinje da radi u praznom hodu.

Ova karakteristika se ne odnosi na uređaje čija je snaga manja od 200 W, za koje su padovi opterećenja dozvoljeni do rada u praznom hodu.

Prednosti serijske zavojnice PD su iste kao kod prethodnog modela, osim jednostavnosti i dinamičnosti upravljanja. Što se tiče minusa, oni bi trebali uključivati:

• visoka cijena u usporedbi s analogima na trajnim magnetima;
• nizak nivo obrtnog momenta pri velikoj brzini;
• budući da su namotaji statora i pobude povezani u seriju, postoje problemi s kontrolom brzine;
• rad bez opterećenja dovodi do kvara CD-a.

Mješovite pobudne zavojnice

Kao što se može vidjeti iz dijagrama prikazanog na donjoj slici, induktor na CD-u ovog tipa ima dvije zavojnice povezane serijski i paralelno s namotom rotora.

U pravilu, jedan od zavojnica ima veću silu magnetiziranja, stoga se smatra glavnim, odnosno drugi je dodatni (pomoćni). Dozvoljeno je kontra i koordinirano uključivanje zavojnica, ovisno o tome, intenzitet magnetskog fluksa odgovara razlici ili zbiru magnetskih sila svakog namotaja.

Kada se uključi u suprotnom smjeru, karakteristike CD-a postaju bliske odgovarajućim pokazateljima električnih strojeva sa serijskim ili paralelnim pobudama (ovisno o tome koji je od zavojnica glavni). Odnosno, takvo je uključivanje relevantno ako je potrebno dobiti rezultat u obliku konstantne brzine ili njihovog povećanja s povećanjem opterećenja.

Koordinirano uključivanje dovodi do činjenice da će karakteristike CD-a odgovarati prosječnoj vrijednosti indikatora električnih strojeva s paralelnim i serijskim pobudnim zavojnicama.

Jedini nedostatak ovog dizajna je najviša cijena u usporedbi s drugim vrstama CD-a. Cijena je opravdana zbog sljedećih pozitivnih kvaliteta:

• magneti ne zastarevaju, u nedostatku takvih;
• mala verovatnoća kvara tokom nenormalnih režima rada;
• veliki obrtni moment pri maloj brzini;
• jednostavna i dinamička kontrola.

Iscrpljivanje ugljikovodičnih goriva, pogoršanje ekološke situacije i niz drugih razloga će prije ili kasnije natjerati proizvođače da razviju modele električnih vozila koji će postati dostupni široj populaciji. U međuvremenu, ostaje samo čekati ili lično razviti opcije za ekološki prihvatljivu tehnologiju.

Ako ipak više volite sami tražiti rješenja, a ne čekati ih izvana, onda će vam trebati znanje o tome koji su motori električnih automobila već izmišljeni, po čemu se razlikuju i koji je najperspektivniji.

vučni motor

Ako odlučite da stavite običan električni motor ispod haube svog automobila, najvjerovatnije od toga neće biti ništa. A sve zato što vam je potreban vučni elektromotor (TED). Razlikuje se od konvencionalnih elektromotora po većoj snazi, mogućnosti proizvodnje većeg momenta, malim dimenzijama i maloj težini.

Za napajanje vučnog motora koriste se baterije. Mogu se puniti iz vanjskih izvora („iz utičnice“), iz solarnih panela, iz generatora instaliranog u automobilu ili u načinu oporavka (samo-punjenje).

Motori za električna vozila najčešće se napajaju litijum-jonskim baterijama. TED obično radi na dva načina - motor i generator. U potonjem slučaju, nadopunjuje potrošenu zalihu električne energije pri prelasku na neutralnu brzinu.

Princip rada

Standardni elektromotor se sastoji od dva elementa - statora i rotora. Prva komponenta je nepomična, ima nekoliko zavojnica, a druga vrši rotacijske pokrete i prenosi silu na osovinu. Izmjenična električna struja se primjenjuje na zavojnice statora s određenom periodičnošću, što uzrokuje pojavu magnetskog polja, koje počinje okretati rotor.

Što se zavojnice češće "uključuju i isključuju", osovina se brže okreće. U motore električnih vozila mogu se ugraditi dvije vrste rotora:

• kratko spojen, na kojem nastaje magnetsko polje suprotno polju statora, zbog čega dolazi do rotacije;
• faza - koristi se za smanjenje startne struje i kontrolu brzine rotacije osovine, najčešća je.

Osim toga, ovisno o brzini rotacije magnetnog polja i rotora, motori mogu biti asinhroni i sinhroni. Jedna ili druga vrsta mora se odabrati između raspoloživih sredstava i zadataka.

Sinhroni motor

Sinhroni motor je TED, u kojem se brzina rotacije rotora poklapa sa brzinom rotacije magnetnog polja. Preporučljivo je koristiti takve motore za električna vozila samo u slučajevima kada postoji izvor povećane snage - od 100 kW.

Jedna od varijanti je statorski namotaj takve instalacije podijeljen u nekoliko dijelova. U određenom trenutku struja se dovodi u određeni dio, javlja se magnetsko polje koje rotor rotira pod određenim kutom. Zatim se struja primjenjuje na sljedeću sekciju, a proces se ponavlja, osovina počinje da se okreće.

Asinhroni elektromotor

U asinkronom motoru brzina rotacije magnetnog polja ne odgovara brzini rotacije rotora. Prednost ovakvih uređaja je lakoća održavanja - rezervne dijelove za električna vozila opremljena ovim instalacijama vrlo je lako pronaći. Ostale pogodnosti uključuju:

1. Jednostavna konstrukcija.
2. Jednostavnost održavanja i rada.
3. Jeftino.
4. Visoka pouzdanost.

Ovisno o dostupnosti, motori mogu biti sa kolektorom i bez četkica. Kolektor - uređaj koji se koristi za pretvaranje naizmjenične struje u jednosmjernu. Četke se koriste za prijenos električne energije do rotora.

Motori bez četkica za električna vozila su lakši, kompaktniji i efikasniji. Manje je vjerovatno da će se pregrijati i troše manje električne energije. Jedini nedostatak takvog motora je visoka cijena elektronske jedinice, koja djeluje kao kolektor. Osim toga, teže je pronaći rezervne dijelove za električna vozila opremljena motorom bez četkica.

Proizvođači elektromotora

Većina domaćih električnih vozila dizajnirana je pomoću kolektorskog motora. To je zbog dostupnosti, niske cijene i jednostavnog održavanja.

Istaknuti proizvođač ovih motora je njemačka kompanija Perm-Motor. Njegovi proizvodi su sposobni za regenerativno kočenje u generatorskom režimu. Aktivno se koristi za opremanje skutera, motornih čamaca, automobila, električnih uređaja za podizanje. Kada bi se ugradili u svaki električni automobil, njihova bi cijena bila znatno niža. Sada koštaju između 5-7 hiljada eura.

Popularni proizvođač je Etek, koji proizvodi komutatorske motore bez četkica i četkica. U pravilu su to trofazni motori koji rade na trajnim magnetima. Glavne prednosti instalacija:

• tačnost kontrole;
• jednostavnost organizacije oporavka;
• visoka pouzdanost zbog jednostavnog dizajna.

Listu proizvođača upotpunjuje pogon Advanced DC Motors iz SAD-a, koji proizvodi kolektorske elektromotore. Neki modeli imaju ekskluzivnu funkciju - imaju drugo vreteno, koje se može koristiti za povezivanje dodatne električne opreme na električni automobil.

Koji motor odabrati

Kako vas kupovina ne bi razočarala, potrebno je da uporedite karakteristike modela koji kupujete sa zahtjevima za automobil. Prilikom odabira električnog motora, prije svega, oni se vode njegovom vrstom:

• Sinhrone instalacije su složene i skupe, ali imaju kapacitet preopterećenja, njima je lakše upravljati, ne boje se padova napona, koriste se pri velikim opterećenjima. Ugrađuju se na električni automobil Mercedes.
• Asinhroni modeli su jednostavni uređaji niske cijene. Lako ih je održavati i rukovati, ali njihova izlazna snaga je mnogo manja od one u sinkronoj elektrani.

Za električni automobil, cijena će biti znatno niža ako je elektromotor uparen s motorom s unutarnjim sagorijevanjem. Na tržištu su takve kombinovane biljke popularnije, jer njihova cijena iznosi oko 4-4,5 hiljada eura.

Elektromotori su dizajnirani da pretvaraju električnu energiju u mehaničku energiju. Njihovi prvi prototipovi nastali su u 19. stoljeću, a danas su ovi uređaji maksimalno integrirani u život modernog čovječanstva. Primjeri njihove upotrebe mogu se naći u bilo kojoj sferi života: od javnog prijevoza do kućnih mlinova za kafu.

Elektromotor: pogled u presjeku

Princip konverzije energije

Princip rada elektromotora bilo koje vrste je korištenje elektromagnetske indukcije koja se javlja unutar uređaja nakon povezivanja na mrežu. Da bi se razumjelo kako nastaje ova indukcija i pokreće elemente motora, treba se obratiti školskom kursu fizike koji objašnjava ponašanje provodnika u elektromagnetnom polju.

Dakle, ako provodnik u obliku namota, duž kojeg se kreću električni naboji, uronimo u magnetsko polje, on će početi da se okreće oko svoje ose. To je zbog činjenice da su naboji pod utjecajem mehaničke sile koja mijenja njihov položaj u ravnini okomitoj na magnetske linije sile. Možemo reći da ista sila djeluje na cijeli provodnik.

Dijagram ispod prikazuje vodljivu petlju pod naponom i dva magnetna pola koja joj daju rotaciono kretanje.

Upravo ta pravilnost interakcije magnetskog polja i strujnog kola sa stvaranjem elektromotorne sile je u osnovi funkcioniranja elektromotora svih vrsta. Za stvaranje sličnih uvjeta, dizajn uređaja uključuje:

• Rotor (namotaj) - pokretni dio mašine, pričvršćen na jezgro i rotacione ležajeve. Igra ulogu provodnog rotacionog kola.
• Stator je fiksni element koji stvara magnetsko polje koje djeluje na električna naboja rotora.
• Kućište statora. Opremljen kaveznim sjedištima za ležajeve rotora. Rotor je postavljen unutar statora.

Da biste predstavili dizajn elektromotora, možete kreirati dijagram strujnog kola na osnovu prethodne ilustracije:

Nakon uključivanja ovog uređaja u mrežu, kroz namote rotora počinje teći struja, koja pod utjecajem magnetskog polja koje se javlja na statoru daje rotoru rotaciju koja se prenosi na rotirajuću osovinu. Brzina rotacije, snaga i drugi pokazatelji performansi ovise o dizajnu određenog motora i parametrima električne mreže.

Klasifikacija elektromotora

Svi elektromotori se međusobno klasificiraju prvenstveno prema vrsti struje koja kroz njih teče. Zauzvrat, svaka od ovih grupa je također podijeljena na nekoliko tipova, ovisno o tehnološkim karakteristikama.
DC motori

Na DC motorima male snage, magnetsko polje stvara trajni magnet ugrađen u kućište uređaja, a namotaj armature je pričvršćen na rotirajuću osovinu. Dijagram kola DPT-a izgleda ovako:

Namotaj koji se nalazi na jezgru je izrađen od feromagnetnih materijala i sastoji se od dva serijski spojena dijela. Njihovi krajevi su povezani sa kolektorskim pločama na koje su pritisnute grafitne četke. Jedan od njih se napaja pozitivnim potencijalom iz izvora jednosmjerne struje, a drugi je negativan.

Nakon što se napajanje priključi na motor, događa se sljedeće:

1. Struja iz donje "pozitivne" četke dovodi se do kolektorske ploče, na čiju je kontaktnu platformu spojena.
2. Prolazak struje kroz namotaj do kolektorske ploče (označena isprekidanom crvenom strelicom) spojenog na gornju "negativnu" četku stvara elektromagnetno polje.
3. Prema pravilu gimleta, u gornjem desnom dijelu sidra nalazi se magnetno polje južnog, au donjem lijevom - sjevernog magnetnog pola.
4. Magnetna polja sa istim potencijalom međusobno se odbijaju i uzrokuju rotaciju rotora, što je na dijagramu označeno crvenom strelicom.
5. Uređaj kolektorskih ploča dovodi do promjene smjera protoka struje kroz namotaj tijekom inercijalnog okretanja, a radni ciklus se ponovo ponavlja.

Najjednostavniji elektromotor

Uz očiglednu jednostavnost dizajna, značajan nedostatak takvih motora je niska efikasnost zbog velikih gubitaka energije. Danas se DC motori s permanentnim magnetom koriste u jednostavnim kućanskim aparatima i dječjim igračkama.

Dizajn DC motora velike snage koji se koriste u industrijske svrhe ne predviđa upotrebu trajnih magneta (zauzeli bi previše prostora). Ove mašine koriste sledeći dizajn:

• namotaj se sastoji od većeg broja sekcija, koje su metalna šipka;
• svaki namotaj je odvojeno povezan s pozitivnim i negativnim polovima;
• broj kontaktnih pločica na kolektorskom uređaju odgovara broju namotaja.

Dakle, smanjenje gubitaka energije je osigurano glatkim spajanjem svakog namotaja na četke i izvor napajanja. Sljedeća slika prikazuje dizajn armature takvog motora:

Dizajn DC elektromotora olakšava promjenu smjera rotacije rotora jednostavnom promjenom polariteta na izvoru napajanja.

Funkcionalne karakteristike električnih motora određene su prisutnošću nekih "trikova", koji uključuju pomak četkica za prikupljanje struje i nekoliko shema povezivanja.

Pomicanje sklopa četkice kolektora u odnosu na rotaciju osovine događa se nakon pokretanja motora i promjene primijenjenog opterećenja. Ovo vam omogućava da nadoknadite "reakciju armature" - efekat koji smanjuje efikasnost mašine zbog kočenja osovine.

Postoje tri načina za povezivanje DPT-a:

1. Paralelno uzbudno kolo omogućava paralelno povezivanje nezavisnog namotaja, obično reguliranog reostatom. To osigurava maksimalnu stabilnost brzine rotacije i njeno glatko podešavanje. Zbog toga se motori sa paralelnom pobudom široko koriste u opremi za dizanje, električnim vozilima i alatnim mašinama.
2. Serijski uzbudni krug također predviđa upotrebu dodatnog namotaja, ali je povezan serijski s glavnim. To omogućava, ako je potrebno, oštro povećanje obrtnog momenta motora, na primjer, na početku kretanja vlaka.
3. Mješoviti krug koristi prednosti oba načina povezivanja opisana gore.

Bipolarni elektromotor

AC motori

Glavna razlika između ovih motora i prethodno opisanih modela je struja koja teče kroz njihove namote. Opisuje prema sinusoidnom zakonu i stalno mijenja svoj smjer. U skladu s tim, napajanje ovih motora vrši se iz generatora sa promjenjivom predznakom vrijednosti.

Jedna od glavnih razlika u dizajnu je uređaj statora, koji je magnetski krug s posebnim žljebovima za lokaciju zavoja namota.

AC motori se prema principu rada dijele na sinhrone i asinhrone. Ukratko, to znači da se u prvom slučaju brzina rotacije rotora poklapa sa frekvencijom rotacije magnetskog polja u statoru, au drugom ne.

Sinhroni motori

Rad sinhronih motora na izmjeničnu struju također se temelji na principu interakcije polja koja nastaju unutar uređaja, međutim, u njihovom dizajnu, trajni magneti su pričvršćeni na rotor, a namotaj se izvodi duž statora. Princip njihovog rada prikazan je sljedećim dijagramom:

Provodniki namota kroz koje prolazi struja, prikazani na slici kao okvir. Rotacija rotora je sledeća:

1. U određenom trenutku, rotor sa trajnim magnetom pričvršćenim na njega je u slobodnoj rotaciji.
2. Na namotu u trenutku prolaska pozitivnog polutala kroz njega nastaje magnetsko polje sa dijametralno suprotnim polovima Sst i Nst. To je prikazano na lijevoj strani gornjeg dijagrama.
3. Isti polovi trajnog magneta i magnetsko polje statora odbijaju se i dovode motor u položaj prikazan na desnoj strani dijagrama.

U stvarnim uvjetima, za stvaranje stalne glatke rotacije motora, ne koristi se jedan namotaj, već nekoliko. Oni naizmjenično propuštaju struju kroz sebe, zbog čega se stvara rotirajuće magnetsko polje.

Asinhroni motori

A u AC indukcijskom motoru, rotirajuće magnetsko polje stvaraju tri (za mrežu od 380 V) namotaja statora. Njihovo povezivanje na izvor napajanja vrši se preko priključne kutije, a hlađenje se vrši ventilatorom ugrađenim u motor.

Rotor, sastavljen od nekoliko metalnih šipki zatvorenih jedna prema drugoj, čvrsto je povezan s osovinom, čineći jedno s njim. Upravo zbog međusobnog spajanja šipki ovaj tip rotora se naziva kaveznim kavezom. Zbog odsustva vodljivih četkica u ovom dizajnu, održavanje motora je uvelike pojednostavljeno, radni vijek i pouzdanost su povećani. Glavni razlog kvara ovog tipa motora je trošenje ležajeva vratila.

Princip rada asinhronog motora temelji se na zakonu elektromagnetske indukcije - ako frekvencija rotacije elektromagnetskog polja namotaja statora prelazi frekvenciju rotacije rotora, u njemu se inducira elektromotorna sila. Ovo je važno, jer se na istoj frekvenciji ne javlja EMF i, shodno tome, ne dolazi do rotacije. U stvarnosti, opterećenje na osovini i otpor trenja ležajeva uvijek usporavaju rotor i stvaraju dovoljne uvjete za rad.

Glavni nedostatak motora ovog tipa je nemogućnost postizanja konstantne brzine osovine. Činjenica je da performanse uređaja variraju ovisno o različitim faktorima. Na primjer, bez opterećenja na osovini, kružna pila se okreće maksimalnom brzinom. Kada prinesemo dasku do lista pile i počnemo je rezati, brzina diska se primjetno smanjuje. Shodno tome, smanjuje se i brzina rotacije rotora u odnosu na elektromagnetno polje, što dovodi do indukcije još veće EMF. Time se povećava potrošnja struje i radna snaga motora se povećava do maksimuma.

Princip rada elektromotora

Važno je odabrati motor odgovarajuće snage - preniska će oštetiti kavezni rotor zbog prekoračenja izračunatog maksimalnog EMF-a, a prevelika dovodi do nerazumne potrošnje energije.

Asinhroni motori na izmjeničnu struju dizajnirani su za rad iz trofazne električne mreže, ali se mogu priključiti i na jednofaznu mrežu. Na primjer, koriste se u mašinama za pranje rublja i mašinama za kućne radionice. Monofazni motor ima oko 30% manju snagu u odnosu na trofazni motor - od 5 do 10 kW.

Zbog jednostavnosti izvedbe i pouzdanosti, asinhroni AC motori su najčešći ne samo u industrijskoj opremi, već iu kućanskim aparatima.

Univerzalni komutatorski motori

Mnogi električni aparati za kućanstvo zahtijevaju veliku brzinu motora i okretni moment pri niskim startnim strujama i glatko podešavanje. Sve ove zahtjeve ispunjavaju kolektorski motori, koji se nazivaju univerzalni. Po svom dizajnu vrlo su slični DC motorima sa serijskom pobudom.

Glavna razlika od DPT-a je magnetni sistem, upotpunjen s nekoliko limova od električnog čelika izolovanih jedan od drugog, na čije su polove spojena dva dijela namota. Ovaj dizajn smanjuje zagrijavanje elemenata Foucaultovim strujama i remagnetizacijom.

Visok sinhronizam magnetnih polja u univerzalnim komutatorskim motorima održava visoku brzinu rotacije čak i pod velikim opterećenjem osovine. Stoga se koriste u opremi velike brzine male snage i kućnim aparatima. Kada je spojen na krug podesivog transformatora, postaje moguće glatko podesiti brzinu.

Glavni nedostatak takvih elektromotora je mali motorni resurs zbog brzog habanja grafitnih četkica.

Elektromotori proizvode sinhrone, asinhrone, kolektorske, svaki ima svoje posebnosti rada. Minus je veliki: Internet daje oskudne ideje o razlikama u radu, principu rada. Možemo čitati recenzije o sinhronim elektromotorima, ali na kraju ne razumijemo glavnu stvar: nijanse! Zašto se takvi generatori koriste na HE, a motorna ogledala se ne vide u svakodnevnom životu (motor na naizmjeničnu struju je reverzibilan)?

Elektromotori: varijante

Moramo odmah reći da nismo imali za cilj da čitateljima skrenemo pažnju na iscrpne informacije o ovoj temi. Nemoguće je shvatiti neizmjernost. Slučajevi koji su izostavljeni iz literature će biti razmotreni. Čini se da su informacije iznesene, izdavači nemaju vremena za sistematizaciju. Pomoći ćemo vam da shvatite kako funkcioniraju vrste elektromotora. Počnimo s jednostavnim nabrajanjem.

Motori kolektora

Često se brka sa sinhronim. Pronađene su ugljene četke. Ova sličnost je ograničena, frekvencija rotacije motora kolektora uvelike varira, svi mogu vidjeti primjer mašine za pranje rublja. Kontrola brzine se vrši prebacivanjem namotaja, podešavanjem vrijednosti radnog napona (promjenom graničnog kuta napona frekvencije snage).

Glavna razlika između uređaja je prisustvo kolektora. Neobičan dizajn presjeka montiran na osovinu. Sastoji se od mnogo namotaja, koji se ravnomjerno kreću. Kolektor omogućava serijsko prebacivanje tako da se polje postepeno kreće oko osovine. Držeći se za stator, rotor se počinje kretati.

Nedostaci kolektorskih motora uključuju krhkost (za industriju). U svakodnevnom životu dominira tip uređaja. Jednostavan način je podešavanje brzine (odsjecanjem dijela perioda sinusoida). Kolektorski motori vide i druge minuse / pluse, spomenute ranije, sada ćemo proučiti karakteristike. Prisustvo bubnja sa sekcijama na osovini.

Možete li umjesto njega staviti magnet, rotirati polje statora? Da, dobićemo sinhroni motor (tipičan primer su pumpe za veš mašine). Je li moguće napajati namot jednosmjernom strujom, rotirati polje statora? Da, postojat će sinhroni motor. Vidite, kolektor jasno daje do znanja vrstu uređaja.

Asinhroni motori

Najčešće se koristi u industriji. Dobijamo jednostavnost dizajna, gomilu dobrota. Otpornost na udarce, otpornost na vibracije: bez ugljenih četkica. Umjesto toga, dobija se gomila struktura. Porodica je najbrojnija.

Prvo, rotor. Može biti kratkog spoja, faza. Prvi znači: na osovinu se montira konstrukcija (silumin za smanjenje težine), gdje su umetnute bakrene pruge. Skraćen po obodu sa dva prstena. Ispada bubanj, koji se ponekad naziva i kavez za vjeverice.

Polje nastaje pod djelovanjem rotirajućeg EMF statora, za razliku od kolektorskih motora, asinhroni motori se ne pokreću jednosmjernom strujom. sekundarna razlika. Primarni je nazvan: kontakti nisu pogodni za rotor (isključujući startni reostat), osovina je na vrhu kaveza, zaključak o pripadnosti je nedvosmislen. Što se tiče faznih asinhronih mašina, zavojnice rotora se napajaju preko kliznih prstenova. Osovina se podiže, postepeno uzimajući zamah.

Sinhroni motori

Tip uređaja o kojem je, prema bilješkama mreže, jednostavno nemoguće sastaviti koncept. Razlika je jednostavna: polje je toliko jako da se hvata bez problema, ne klizi, kao što je slučaj kod asinhronih ili (u manjoj mjeri) kolektorskih motora. Češće ga osigurava trajni magnet, ili se pobudni namotaj nalazi na rotoru. Stator se napaja naizmjeničnim naponom potrebne frekvencije.

Brzina rotacije ovisi o frekvenciji napajanja. Postoje samo dva pola, tako da je 25 Hz (1500 o/min). Karakteristika po kojoj možemo pretpostaviti: vidimo sinhroni motor - višestruki, cijeli broj. Ključna je podudarnost brzine rotacije osovine i frekvencije napona napajanja. Mnogo zavisi od broja stubova. Na primjer, u hidroelektranama generatori rade na frekvenciji osovine od 1-2 Hz, industrijski 50 Hz dobivaju se namotavanjem brojnih statorskih zavojnica povezanih paralelno.

Kako rade električni motori

Asinhroni motori

Ukratko smo opisali vanjske razlike između elektromotora, a sada nekoliko riječi o uređaju i radu. Asinhroni motori uz pomoć statora stvaraju rotirajuće magnetsko polje duž ose. Bubanj kaveza retko (ako ikad) je napravljen od feromagnetnih materijala. Inače bi grijanje bilo značajno. Zapravo, ispada indukcijska peć.

Silumin bubanj sadrži bakrene provodnike duž linija magnetnog polja. Razlika u vodljivosti je takva da se ne provodi izolacija: crveno-smeđe žice nose struju. Polje indukovano EMF statora je slabo. Primjenjuju se posebne mjere koje pomažu u raspršivanju osovine. Magnetno polje rotora se ne drži dobro, asinhroni motor stoji kao stub. Efikasna protumjera protiv problema ograničena je na stvaranje dvostrukog kaveza za vjeverice: drugi red bakrenih niti prolazi duž bubnja na određenoj dubini. Ujedinjeni krajevi jedne mreže.

Prilikom pokretanja, trenutna frekvencija, dubina prodora polja su velike. U rad su uključena oba sloja kaveza za vjeverice. Kako ubrzavate, razlika se izjednačava, pada na nulu. Amplituda polja se smanjuje, vanjski sloj kaveza ostaje u funkciji. Imajte na umu da je rotor nemoćan da sustigne polje, proklizava, zaostaje. Stoga se motori nazivaju asinhroni. Britanci to olakšavaju - zovu to indukcija.

Ako se polje okreće brzinom rotora, EMF prestaje da se indukuje. Slijedi usporavanje, ciklus će se ponoviti, počevši od ubrzanja. Rotor će i dalje zaostajati za poljem. Ovako radi uređaj sa kratkim spojem. Fazni rotor (zahvaljujući Wikipediji), koji sadrži trofazni namotaj, obavlja nekoliko funkcija, prema namjeni uređaja:

• Napaja se električnom energijom kroz strujni kolektorski prsten. Sada rotor prima fazu i indukuje EMF na statoru. Postepeno se okno pokupi poljem, dalji proces je opisan gore.
• Napaja se jednosmjernom strujom. Formira se sinhroni motor.
• Opremljen je reostatima, prigušnicama koje regulišu brzinu.
• Implementira kontrolu pretvarača (komplikovani prvi slučaj).

Princip rada asinhronih motora: koristi se inducirani EMF, brzina rotacije ne može sustići polje (struje nestaju). U suprotnom se mijenja tip motora (sinhroni). Za kontrolu brzine često se koristi amplituda napona napajanja. Metoda je prikladna za asinhrone motore sa faznim rotorom s kavezom. Navodimo metode:

• Pogodno za kavezne mašine:
  1. Regulacija frekvencije napona napajanja.
  2. Promjena broja parova polova statora. Kao rezultat toga, brzina rotacije polja se mijenja, dajući željeni učinak.
• Za mašine sa faznim rotorom dozvoljeno je:
  1. Umetnite reostat u strujni krug. Gubici klizanja se povećavaju, prirodno mijenjajući brzinu.
  2. Koristite posebne ventile. Energija klizanja se ispravlja Larionovljevim krugom, koji se u obliku konstantnog napona napaja pomoćnom elektromotoru koji reže impulse kroz eksterno kontrolirane tiristore. Snaga koja bi inače bila izgubljena se vraća. Kroz osovinu pomoćnog motora, transformator, čiji su namotaji djelomično spojeni na mrežu napajanja. Kontrola brzine se vrši uvođenjem dodatnog EMF-a. To se radi ili direktno (preko izvora napajanja), ili pomicanjem ugla tiristora u odnosu na napajanje. Frekvencija odstupa od nominalne.
  3. Motor sa dvostrukim napajanjem je opcija implementacije za kontrolu brzine u opremi sa namotanim rotorom. Ovaj tip se češće koristi za implementaciju generatorskih kola. Rotor pluta brzinom rotacije - motor je i dalje asinhroni. Stator i rotor se napajaju odvojeno. Omogućava vam da postavite frekvenciju za svaki namotaj, prirodno dovodi do željene promjene brzine.

Asinhroni motori su pogodni za promjenu amplitude napajanja. Ventilski krugovi, najskuplji, imaju najveću efikasnost.

Motor asinhronog tipa

Rad sinhronih motora

Prošetali smo kroz kolektorske motore - rekli su kako se dizajnira - tako da danas preskačemo porodicu. Nemoćan inače da kaže stvari mnogo zanimljivije: na forumima ima mnogo sporova. Razmotrit ćemo ne baš sinhrone motore - generator. Kao ukrašavanje hidroelektrana.

Da li ste se ikada zapitali kako se reguliše brzina rotacije turbine kada mlaz vode padne na lopaticu? Vodiće lopatice za roletne? br. Generator zahtijeva dopunu ne samo jednosmjernom, već i naizmjeničnom strujom. Prvi se dovodi do rotora, a drugi do statora. Kao rezultat toga, osovina se nije mogla ni pomaknuti, ali voda joj pomaže. Ali energija kočenja protoka već se pretvara u EMF radnih zavojnica statora namotanih pored pomoćnih.

U stvari, na rukama imamo uređaj AC motora, među namotima većina onih koji generiraju, frekvencija od 50 Hz je uklonjena. Sinhronizacija je obezbeđena naponima napajanja. Ako voda gura previše jako, struja pobude se povećava, sprečava se zastoj. Paralelno se povećava izlazna snaga elektrane. Frekvencija određuje karakteristike uklonjenog napona, s obzirom na nominalnu vrijednost od 50 Hz, odstupanja veća od djelića procenta (0,1%) nisu dozvoljena.

Osovina se okreće brzinom od 1-2 okretaja u sekundi. Brojni namotaji generatora spojeni paralelno formiraju željeni oblik sinusoida. Naglašavamo da je frekvencija podržana naponom pobude, pa se prema njemu postavljaju povećani zahtjevi. Potrebno je dobiti više snage iz elektrane, samo se zaklopke uređaja za vođenje lagano otvaraju, masa vode počinje padati. Oštrica se ne kreće brže, struja pobude se povećava, prirodno uzrokuje pojavu jačih polja.

Princip rada AC motora kopira ono što je rečeno, nema namotaja generatora. Potrebno je dobiti više snage - povećati napon pobude, amplitudu duž strujnog kruga. Jača prianjanje polja, isključujući klizanje. Jasno je da velika masa osovine nije u stanju da dobije 50 Hz u trenu (i ne), ispravno napravljena oprema u kratkom roku dostiže režim. Brzina zavisi od broja stubova.

Danas nismo imali vremena da razmatramo tehničke karakteristike AC motora, radili smo to mnogo puta ranije, u odnosu na razne vrste uređaja. Vjerujemo da bi se u budućnosti recenzije mogle ponovo okrenuti temi sa puškarom.