Sot është e pamundur të imagjinohet qytetërimi njerëzor dhe shoqëria e teknologjisë së lartë pa energji elektrike. Një nga pajisjet kryesore që siguron funksionimin e pajisjeve elektrike është motori. Kjo makinë ka gjetur shpërndarjen më të gjerë: nga industria (tifolarë, dërrmues, kompresorë) deri në përdorim shtëpiak (makina larëse, shpuese etj.). Por cili është parimi i funksionimit të një motori elektrik?
Destinacioni
Parimi i funksionimit të elektromotorit dhe qëllimet kryesore të tij janë transferimi i energjisë mekanike të nevojshme për kryerjen e proceseve teknologjike në trupat e punës. Vetë motori e gjeneron atë për shkak të energjisë elektrike të konsumuar nga rrjeti. Në thelb, parimi i funksionimit të një motori elektrik është shndërrimi i energjisë elektrike në energji mekanike. Sasia e energjisë mekanike të gjeneruar prej saj në një njësi të kohës quhet fuqi.
Shikimemotorët
Në varësi të karakteristikave të rrjetit të furnizimit, mund të dallohen dy lloje kryesore të motorëve: me rrymë të drejtpërdrejtë dhe me rrymë alternative. Makinat më të zakonshme DC janë motorët me ngacmim seri, të pavarur dhe të përzier. Shembuj të motorëve AC janë makinat sinkrone dhe asinkrone. Pavarësisht nga diversiteti i dukshëm, pajisja dhe parimi i funksionimit të një motori elektrik për çdo qëllim bazohen në ndërveprimin e një përcjellësi me rrymën dhe një fushë magnetike, ose një magnet të përhershëm (objekt ferromagnetik) me një fushë magnetike.
Cakulli aktual - një prototip i motorit
Pika kryesore në një çështje të tillë si parimi i funksionimit të një motori elektrik mund të quhet pamja e çift rrotullues. Ky fenomen mund të konsiderohet duke përdorur shembullin e një kornize me rrymë, e cila përbëhet nga dy përçues dhe një magnet. Rryma furnizohet me përçuesit përmes unazave të kontaktit, të cilat janë të fiksuara në boshtin e kornizës rrotulluese. Në përputhje me rregullin e famshëm të dorës së majtë, forcat do të veprojnë në kornizë, të cilat do të krijojnë një çift rrotullues rreth boshtit. Ai do të rrotullohet në drejtim të kundërt të akrepave të orës nën veprimin e kësaj force totale. Dihet se ky moment rrotullimi është drejtpërdrejt proporcional me induksionin magnetik (B), forcën e rrymës (I), zonën e kornizës (S) dhe varet nga këndi midis vijave të fushës dhe boshtit të kësaj të fundit. Megjithatë, nën veprimin e një momenti që ndryshon në drejtimin e tij, korniza do të lëkundet. Çfarë mund të bëhet për të krijuar një të përhershmedrejtime? Këtu ka dy opsione:
- ndrysho drejtimin e rrymës elektrike në kornizë dhe pozicionin e përcjellësve në raport me polet e magnetit;
- ndrysho drejtimin e vetë fushës, ndërsa korniza rrotullohet në të njëjtin drejtim.
Opsioni i parë përdoret për motorët DC. Dhe e dyta është parimi i motorit AC.
Ndryshimi i drejtimit të rrymës në raport me magnetin
Për të ndryshuar drejtimin e lëvizjes së grimcave të ngarkuara në përçuesin e kornizës me rrymë, ju nevojitet një pajisje që do të vendoste këtë drejtim në varësi të vendndodhjes së përcjellësve. Ky dizajn zbatohet nëpërmjet përdorimit të kontakteve rrëshqitëse, të cilat shërbejnë për furnizimin me rrymë në lak. Kur një unazë zëvendëson dy, kur korniza rrotullohet gjysmë rrotullimi, drejtimi i rrymës është i kundërt dhe çift rrotullimi e ruan atë. Është e rëndësishme të theksohet se një unazë është mbledhur nga dy gjysma, të cilat janë të izoluara nga njëra-tjetra.
Dizajni i makinës DC
Shembulli i mësipërm është parimi i punës së një motori DC. Makina e vërtetë, natyrisht, ka një dizajn më kompleks, ku përdoren dhjetëra korniza për të formuar mbështjelljen e armaturës. Përçuesit e kësaj dredha-dredha vendosen në brazda të veçanta në një bërthamë ferromagnetike cilindrike. Skajet e mbështjelljes janë të lidhura me unaza të izoluara të cilat formojnë një kolektor. Dredha-dredha, komutatori dhe bërthama janë një armaturë që rrotullohet në kushineta në trupin e vetë motorit. Fusha magnetike e ngacmimit krijohet nga polet e magnetëve të përhershëm, të cilët ndodhen në strehë. Dredha-dredha është e lidhur me rrjetin elektrik dhe mund të ndizet ose në mënyrë të pavarur nga qarku i armaturës ose në seri. Në rastin e parë, motori elektrik do të ketë ngacmim të pavarur, në të dytin - vijues. Ekziston gjithashtu një dizajn i përzier ngacmimi, kur përdoren dy lloje lidhjesh dredha-dredha në të njëjtën kohë.
Makina sinkrone
Parimi i funksionimit të një motori sinkron është krijimi i një fushe magnetike rrotulluese. Pastaj ju duhet të vendosni në këtë fushë përçuesit që janë të rrjedhshëm me një rrymë konstante në drejtim. Parimi i funksionimit të një motori sinkron, i cili është bërë shumë i përhapur në industri, bazohet në shembullin e mësipërm me një lak me rrymë. Fusha rrotulluese e krijuar nga magneti formohet duke përdorur një sistem mbështjelljesh që janë të lidhur me rrjetin. Zakonisht përdoren dredha-dredha trefazore, megjithatë, parimi i funksionimit të një motori AC njëfazor nuk do të ndryshojë nga ai trefazor, përveç ndoshta në numrin e vetë fazave, gjë që nuk është e rëndësishme kur merren parasysh tiparet e projektimit. Dredha-dredha vendosen në foletë e statorit me disa zhvendosje rreth perimetrit. Kjo është bërë për të krijuar një fushë magnetike rrotulluese në hendekun e formuar të ajrit.
Sinkronizëm
Një pikë shumë e rëndësishme është funksionimi sinkron i motorit elektrikndërtimi i mësipërm. Kur fusha magnetike ndërvepron me rrymën në mbështjelljen e rotorit, formohet vetë procesi i rrotullimit të motorit, i cili do të jetë sinkron në lidhje me rrotullimin e fushës magnetike të formuar në stator. Sinkronizmi do të ruhet derisa të arrihet çift rrotullimi maksimal, i cili shkaktohet nga rezistenca. Nëse ngarkesa rritet, makina mund të dalë jashtë sinkronizimit.
Motor me induksion
Parimi i funksionimit të një motori elektrik asinkron është prania e një fushe magnetike rrotulluese dhe kornizave të mbyllura (konturet) në rotor - pjesa rrotulluese. Fusha magnetike formohet në të njëjtën mënyrë si në një motor sinkron - me ndihmën e mbështjelljeve të vendosura në brazdat e statorit, të cilat janë të lidhura me një rrjet të tensionit të alternuar. Mbështjelljet e rotorit përbëhen nga një duzinë kornizash të mbyllura dhe zakonisht kanë dy lloje ekzekutimi: fazor dhe me qark të shkurtër. Parimi i funksionimit të motorit AC në të dy versionet është i njëjtë, vetëm dizajni ndryshon. Në rastin e një rotori me kafaz ketri (i njohur gjithashtu si kafaz ketri), mbështjellja derdhet me alumin të shkrirë në vrima. Në prodhimin e mbështjelljes së fazës, skajet e secilës fazë nxirren duke përdorur unaza kontakti rrëshqitëse, pasi kjo do të lejojë që në qark të përfshihen rezistorë shtesë, të cilët janë të nevojshëm për të kontrolluar shpejtësinë e motorit.
Makina tërheqëse
Parimi i funksionimit të motorit tërheqës është i ngjashëm me atë të një motori DC. Nga rrjeti i furnizimit, rryma furnizohet në një transformator rritës. Me tutjeRryma alternative trefazore transmetohet në nënstacione të veçanta tërheqëse. Ka një ndreqës. Ai konverton AC në DC. Sipas skemës, ajo kryhet me një nga polaritetet e saj në telat e kontaktit, e dyta - direkt në shina. Duhet mbajtur mend se shumë mekanizma tërheqës funksionojnë në një frekuencë të ndryshme nga ajo industriale e vendosur (50 Hz). Prandaj, për një motor elektrik përdoret një konvertues frekuence, parimi i funksionimit të të cilit është konvertimi i frekuencave dhe kontrolli i kësaj karakteristike.
Në pantografin e ngritur, voltazhi furnizohet në dhomat ku ndodhen reostatet fillestare dhe kontaktorët. Me ndihmën e kontrollorëve, reostatët lidhen me motorët tërheqës, të cilët ndodhen në boshtet e karrocave. Prej tyre, rryma rrjedh përmes gomave në shina, dhe më pas kthehet në nënstacionin tërheqës, duke përfunduar kështu qarkun elektrik.
