Двигатели постоянного и переменного тока: Отличия электродвигателей постоянного и переменного тока

Какие отличия между двигателями переменного и постоянного тока

Противостояние двух видов тока, развернувшееся в мире в конце XIX – начале ХХ веков, привело к безоговорочной победе переменного тока и постепенной капитуляции постоянного.

 

Однако электродвигатели и переменного, и постоянного тока до сих пор используются на производстве и в быту, они совершенствуются, разрабатываются новые модели. Отсюда следует вывод, что от постоянного тока отказались не полностью.

 

Изобретение двигателей переменного тока не следует списывать на одного человека, как это делается сейчас, многие уверенны, что все, что касается переменного тока, а заодно и сам ток, изобрел один лишь Никола Тесла. Но это не так: несколько крупных ученых разработали и изготовили свою модель двигателя. Например, одним из первых изобретателей был Чарльз Уитстон в 40-х годах XIX века, а в 1889 году русский ученый М.О. Доливо-Добровольский изобрел трехфазный двигатель, который по своим характеристикам превосходит изобретение Теслы.

Фактически, двигатели по этому принципу изготавливаются до наших дней.

 

Основное отличие конструкции двигателей:

 

Переменного тока – обмотка на статоре, между ним и ротором воздушный зазор (его величина тоже несет в себе дополнительные свойства).

Постоянного тока – обмотка на ротора (он называется якорь, он вращается).

По способу возбуждения они подразделяются на двигатели независимого параллельного, последовательного и смешанного возбуждения.

 

Сейчас моторы переменного тока нашли широчайшее применение в быту, промышленности, сельском хозяйстве, также они активно эксплуатируются на электростанциях. Они получили распространение, благодаря простой технологичной конструкции, высоким энергетическим показателям, надежности и стабильности работы. 

 

Двигатели переменного тока бывают однофазные и трехфазные.

 

Первый – однофазный – не имеет начального пускового момента и поэтому часто используется бытовых приборах, он вращается в ту сторону, в которую направляет внешняя сила. Кроме того, его мощность несколько меньше чем у трехфазных.

 

Обмотка его статора расположена в пазах и занимает примерно 2/3. Если этому типу все-таки требуется пусковой момент, то двигатель снабжают дополнительной обмоткой (из провода меньшего сечения), сдвинутой на 90 градусов относительно рабочей. 

 

Трехфазные асинхронные двигатели подразделяются на два основных типа: с короткозамкнутым ротором и с фазным ротором (их еще называют “с контактными кольцами”). Статор у них одинаковый. 

 

Асинхронные с короткозамкнутым ротором являются наиболее распространенными. На статоре – трехфазная обмотка, обмотка ротора – короткозамкнутая в виде “беличьей клетки”, они размещаются в пазах, расположенных на внешней поверхности – у статора, и на внутренней – у ротора, простейший элемент обмотки – виток, состоящий из двух или нескольких параллельных проводников, которые размещены в пазах и расположены друг от друга на некотором расстоянии.

Это расстояние называют шагом обмотки, который приблизительно равен одному полюсному делению.

 

Вращающееся поле статора и пересекает проводящие обмотки ротора, создает напряжение, чем и вызывает появление тока в обмотках и вращение ротора. На силу тока влияет подключенное сопротивление, причем зависимость обратно  пропорциональная, то есть, чем выше сопротивление, тем, соответственно, сила тока ниже и наоборот. В свою очередь, вращающий момент наоборот прямо пропорционален и увеличивается с ростом сопротивления. 

 

В случае с фазным ротором его разомкнутая обмотка выводится на контактные кольца для соединения с внешней схемой. Его используют для регулярно работающих электроприводов, не изменяющих скорость (или – в небольших пределах).

 

Двигатели постоянного тока сейчас используются только в промышленности и в сложных приборах, где важно точное регулирование скорости работы (прокатные станы, мощные металлорежущие станки, тяга на транспорте). Их отличает высокая стоимость, а также некоторые преимущества, которые оказываются важными на сложном оборудовании: более высокий КПД, возможность плавной  и точной регулировки оборотов, частота вращения может быть очень высокой, чем в случае с переменным.

Также в наукоемких точных отраслях используются шаговые двигатели и серводвигатели, в которых можно регулировать многие параметры.

 

Статью предоставила компания НПП “Сервомеханизмы” www.servomh.ru – производитель и поставщик устройств линейного перемещения, электродвигателей, муфт для валов и комплектующих.

электродвигател- Все, что вам следует знать об электрических двигателях

Двигатели используются в широком спектре применений, таких как вентиляторы, электроинструменты, бытовая техника, электромобили и гибридные автомобили. Электродвигатель — это устройство, используемое для преобразования электроэнергии в механическую энергию, противоположную электрическому генератору. Существует множество вариантов и опций электродвигателей; например, двигатели постоянного тока – щеточные или бесщеточные, а двигатели переменного тока – асинхронные (или асинхронные) и синхронные. Двигатели могут работать при различных напряжениях в зависимости от области применения и доступных источников питания.

---

Электродвигатель — это устройство, используемое для преобразования электроэнергии в механическую энергию, противоположную электрическому генератору. Они работают, используя принципы электромагнетизма, который показывает, что сила прилагается, когда в магнитном поле присутствует электрический ток. Эта сила создает крутящий момент на проволочной петле, находящейся в магнитном поле, что заставляет двигатель вращаться и выполнять полезную работу. Двигатели используются в широком спектре применений, таких как вентиляторы, электроинструменты, бытовая техника, электромобили и гибридные автомобили.

Электродвигатель

Существует множество вариантов и опций электродвигателей; например, двигатели постоянного тока – щеточные или бесщеточные, а двигатели переменного тока – асинхронные (или асинхронные) и синхронные. Двигатели могут работать при различных напряжениях в зависимости от области применения и доступных источников питания.

Работа двигателя зависит от двух свойств электрического тока. Первый заключается в том, что электрический ток, протекающий по проводу или катушке, создаст магнитное поле.

Во-вторых, изменение тока в проводнике, например, от источника переменного тока, вызовет напряжение в проводнике (самоиндуктивность) или во вторичном проводнике (взаимная индуктивность). Ток, протекающий в цепи вторичного проводника, также создает магнитное поле, как описано выше.

Для магнита подобные полюса отталкиваются, а непохожие полюса притягиваются. Во всех двигателях конструкция использует это свойство для обеспечения непрерывного вращения ротора.

🔰 Различные части электродвигателя и их функции

• Катушка якоря: Она помогает двигателю работать.
• Коммутатор: Это вращающийся интерфейс катушки якоря с неподвижной цепью.
• Сердечник якоря: Удерживает катушку якоря на месте и обеспечивает механическую поддержку.
• Источник питания: Простой двигатель обычно имеет источник питания постоянного тока.   Он подает питание на якорь двигателя или катушки возбуждения.
• Полевой магнит: Магнитное поле помогает создавать крутящий момент на вращающейся катушке якоря в силу правила левой руки Флеминга.
• Щетки: Это устройство, которое проводит ток между неподвижными проводами и движущимися частями, чаще всего вращающимся валом

🔰 Как Работают Электродвигатели

Узнайте, как работает электродвигатель, основные детали, почему и где они используются, а также примеры работы. Это электрический двигатель. Это одно из самых важных устройств, когда-либо изобретенных. Эти двигатели используются повсюду — от перекачки воды, которую мы пьем, до питания лифтов и кранов, даже охлаждения атомных электростанций. Итак, мы собираемся заглянуть внутрь одного из них и подробно узнать, как именно они работают в этой статье.

элементы Электродвигатели

Чтобы лучше понять работу электродвигателя, сначала мы рассмотрим, как работает электродвигатель — в теории, затем мы проверим его на практике.

🔸 Как работает электродвигатель — в теории

Предположим, мы согнем наш провод в квадратную U-образную петлю, так что фактически через магнитное поле проходят два параллельных провода. Один из них отводит от нас электрический ток по проводу, а другой возвращает ток обратно. Поскольку ток в проводах течет в противоположных направлениях, правило левой руки Флеминга говорит нам, что два провода будут двигаться в противоположных направлениях. Другими словами, когда мы включаем электричество, один из проводов будет двигаться вверх, а другой — вниз.

Если бы катушка провода могла продолжать двигаться таким образом, она вращалась бы непрерывно — и мы были бы на пути к созданию электродвигателя.

Но этого не может произойти при нашей нынешней настройке: провода быстро запутаются. И не только это, но если бы катушка могла вращаться достаточно далеко, произошло бы что-то еще. Как только катушка достигнет вертикального положения, она перевернется, так что электрический ток будет проходить через нее в противоположную сторону. Теперь силы с каждой стороны катушки поменялись бы местами. Вместо того, чтобы непрерывно вращаться в одном и том же направлении, он будет двигаться назад в том направлении, в котором только что пришел! Представьте себе электрический поезд с таким двигателем: он будет постоянно двигаться вперед и назад на месте, фактически никуда не двигаясь.

🔸 Как работает электродвигатель — на практике

Есть два способа решить эту проблему. Один из них — использовать электрический ток, который периодически меняет направление, известный как переменный ток (AC). В небольших двигателях с батарейным питанием, которые мы используем дома, лучшим решением является добавление компонента, называемого коммутатором, к концам катушки.

В своей простейшей форме коммутатор представляет собой металлическое кольцо, разделенное на две отдельные половины, и его задача — реверсировать электрический ток в катушке каждый раз, когда катушка вращается на пол-оборота. Один конец катушки прикреплен к каждой половине коммутатора. Электрический ток от аккумулятора подключается к электрическим клеммам двигателя.

Они подают электроэнергию в коммутатор через пару незакрепленных соединителей, называемых щетками, сделанных либо из кусочков графита (мягкий углерод, похожий на «грифель» карандаша), либо из тонких кусков упругого металла, который (как следует из названия) «задевает» коммутатор. Когда коммутатор установлен, при прохождении электричества по цепи катушка будет постоянно вращаться в одном и том же направлении.

как работает электродвигатель

Такой простой экспериментальный мотор, как этот, не способен вырабатывать большую мощность. Мы можем увеличить вращающую силу (или крутящий момент), которую может создать двигатель, тремя способами: либо у нас может быть более мощный постоянный магнит, либо мы можем увеличить электрический ток, текущий через провод, либо мы можем сделать катушку так, чтобы она много «витков» (петель) очень тонкой проволоки вместо одного «витка» толстой проволоки. На практике в двигателе постоянный магнит также имеет изогнутую круглую форму, поэтому он почти касается катушки с проволокой, которая вращается внутри него. Чем ближе друг к другу магнит и катушка, тем большую силу может создать двигатель.

Хотя мы описали несколько различных деталей, вы можете представить себе двигатель как состоящий всего из двух основных компонентов:

• По краю корпуса двигателя расположен постоянный магнит (или магниты), который остается неподвижным, поэтому он называется статором двигателя.
• Внутри статора находится катушка, установленная на оси, которая вращается с высокой скоростью — и это называется ротором. Ротор также включает в себя коллектор.

🔰 Как выбрать между двигателем переменного тока и двигателем постоянного тока?

Эти два типа двигателей построены по-разному:

Наиболее принципиальным отличием является источник питания: переменный ток (однофазный или трехфазный) и постоянный ток, например, для батарей.

Скорость — еще одно отличие. Скорость двигателя постоянного тока регулируется изменением тока в двигателе, в то время как скорость двигателя переменного тока регулируется изменением частоты, обычно с помощью преобразователя частоты (вы можете читать о двухскоростью двигатели в другой стати) .

Двигатель постоянного и переменного тока

🔸 Двигатели переменного тока

Двигатели переменного тока являются наиболее популярными в отрасли, так как они обладают рядом преимуществ:

• Они просты в постройке
• Они более экономичны из-за более низкого пускового потребления
• Они также более прочные и поэтому, как правило, имеют более длительный срок службы
• Они не требуют особого ухода

Из-за того, как они работают, что включает синхронизацию между вращением ротора и частотой тока, скорость двигателей переменного тока остается постоянной. Они особенно подходят для применений, требующих непрерывного движения и небольшого количества переключений передач. Поэтому этот тип двигателя идеально подходит для использования в насосах, конвейерах и вентиляторах.

Их также можно интегрировать в системы, не требующие высокой точности, если они используются с регулируемой скоростью.

С другой стороны, функции управления скоростью делают их более дорогими, чем другие двигатели.

Есть два типа двигателей переменного тока: однофазные и трехфазные.

🔷 Однофазные двигатели характеризуются:

⭕ Эффективность.
⭕ Их можно использовать в бытовой электросети.
⭕ Менее промышленные, поскольку они менее мощные.
⭕ Количество полюсов, которое даст скорость вращения.
⭕ Способ крепления: фланец (B14, B5) или кронштейны (B3).
⭕ Электрическая мощность (в кВт), которая будет определять крутящий момент.

🔷 Трехфазные двигатели характеризуются:

⭕ Их использование в промышленных условиях (около 80 %)
⭕ Их использование для инфраструктуры и оборудования, требующего высокой электрической мощности
⭕ Архитектура, которая позволяет передавать гораздо большую электрическую мощность, чем двигатель с однофазным напряжением

🔸 Двигатели постоянного тока

✔️ Двигатели постоянного тока также очень распространены в промышленных условиях, поскольку они обладают значительными преимуществами в зависимости от формата:

🟢 Они точны и быстры.
🟢 Пусковой момент высок.
🟢 Запуск, остановка, ускорение и разворот выполняются быстро.
🟢 Их скорость можно регулировать, изменяя напряжение питания.
🟢 Они просты в установке, даже в мобильных (работающих на батарейках) системах.

Они очень хорошо подходят для динамических применений, требующих высокой точности, особенно с точки зрения скорости, как в случае лифтов, или с точки зрения положения, как в случае роботов или станков. Они также могут быть полезны для применений, требующих высокой мощности (например, 10 000 кВт).

❌ Однако они имеют определенные недостатки в зависимости от их конструкции по сравнению с двигателями переменного тока:

🔴 Они состоят из множества деталей, которые изнашиваются и требуют дорогостоящей замены.
🔴 Они менее распространены, потому что они менее подходят для применений, требующих высокой мощности.

🔰 Наиболее распространенный тип двигателя

Существует много типов двигателей постоянного тока, но наиболее распространенными являются щеточные или бесщеточные. Существуют также вибрационные двигатели, шаговые двигатели и серводвигатели. мы должни сказат здест что бесщетоный двигатель лучше у аккумуляторного шуруповерта.

Щеточный и бесщеточный двигатель.

🔸 Бесщеточные двигатели постоянного тока

Бесщеточные двигател постоянного тока используют постоянные магниты в своем роторном узле. Они популярны на рынке хобби для применения в самолетах и наземных транспортных средствах. Они более эффективны, требуют меньшего обслуживания, производят меньше шума и имеют более высокую плотность мощности, чем двигатели постоянного тока с щеткой.

Они также могут быть серийного производства и напоминать двигатель переменного тока с постоянной частотой вращения, за исключением питания от постоянного тока. Однако есть несколько недостатков, которые включают в себя то, что ими трудно управлять без специального регулятора, и они требуют низких пусковых нагрузок и специализированных коробок передач в приводных приложениях, что приводит к более высоким капитальным затратам, сложности и экологическим ограничениям.

🔸 Щеточные двигатели постоянного тока

Щеточные двигатели براشпостоянного тока являются одними из самых простых и встречаются во многих бытовых приборах, игрушках и автомобилях.
Они используют контактные щетки, которые соединяются с коммутатором для изменения направления тока.
Они недороги в производстве, просты в управлении и обладают отличным крутящим моментом на низких скоростях (измеряется в оборотах в минуту или оборотах в минуту).
Несколько недостатков заключаются в том, что они требуют постоянного технического обслуживания для замены изношенных щеток, имеют ограниченную скорость из-за нагрева щетки и могут генерировать электромагнитный шум от дугового разряда щетки.

🔰 Каковы стандарты энергоэффективности для электродвигателей?

Производители все чаще задумываются об энергоэффективности. Более зеленая и экологически чистая экономика — одна из целей Конференции Организации Объединенных Наций по изменению климата 2015 года, которую взяли на себя многие государства. Но прежде всего в целях ограничения потребления и экономии в последние годы промышленность приобретает более энергоэффективное оборудование.

Согласно исследованию Европейской комиссии, на двигатели приходится 65% промышленного потребления энергии в Европе. Поэтому принятие мер в отношении двигателей является важным шагом на пути к сокращению выбросов CO2. Комиссия даже прогнозирует, что к 2020 году можно повысить энергоэффективность двигателей европейского производства на 20–30%. В результате будет на 63 миллиона тонн меньше CO2 в атмосфере и на 135 миллиардов киловатт-часов.

Стандартные электродвигатели

Если вы также хотите интегрировать энергоэффективные двигатели и получать экономию, внося свой вклад в развитие планеты, вам сначала нужно будет ознакомиться со стандартами энергоэффективности для двигателей в вашей стране или географическом регионе. Но будьте осторожны, эти стандарты применимы не ко всем двигателям, а только к асинхронным электродвигателям переменного тока.

🔰 Международные стандарты

Международная электротехническая комиссия (МЭК) определила классы энергоэффективности для электродвигателей, представленных на рынке, известные как код IE, которые обобщены в международном стандарте МЭК

МЭК определил четыре уровня энергоэффективности, которые определяют энергетические характеристики двигателя:

• IE1 относится к СТАНДАРТНОЙ-эффективности
• IE2 относится к ВЫСОКОЙ-эффективности
• IE3 означает ПРЕМИУМ-эффективность
• IE4, все еще находящийся в стадии изучения, обещает СУПЕР-ПРЕМИАЛЬНУЮ эффективность

МЭК также внедрила стандарт IEC 60034-2-1: 2014 для испытаний электродвигателей. Многие страны используют национальные стандарты испытаний, а также ссылаются на международный стандарт IEC 60034-2-1.

---

Товары из категорий🛠

---

✔️ В Европе

ЕС уже принял несколько директив, направленных на снижение энергопотребления двигателей, включая обязательство производителей размещать на рынке энергоэффективные двигатели:

Поэтому с 2011 года класс IE2 является обязательным для всех двигателей.

Класс IE3 является обязательным с января 2015 года для двигателей мощностью от 7,5 до 375 кВт (или IE2, если эти двигатели имеют преобразователь частоты).

Класс IE3 является обязательным с января 2017 года для двигателей мощностью от 0,75 до 375 кВт (или IE2, если эти двигатели имеют преобразователь частоты).

✔️ В Соединенных Штатах

В Соединенных Штатах действуют стандарты, определенные Американской ассоциацией NEMA (Национальная ассоциация производителей электротехники). С 2007 года минимальный требуемый уровень установлен на уровне IE2.

Та же классификация применима к Австралии и Новой Зеландии.

✔️ Азия

В Китае корейские стандарты MEPS (Минимальный стандарт энергоэффективности) применяются к малым и средним трехфазным асинхронным двигателям с 2002 года (GB 18693). В 2012 году стандарты MEPS были согласованы со стандартами IEC, перейдя от IE1 к IE2, а теперь и к IE3.

Япония согласовала свои национальные правила с классами эффективности IEC и включила электродвигатели IE2 и IE3 в свою программу Top Runner в 2014 году. Представленная в 1999 году программа Top Runner заставляет японских производителей постоянно предлагать на рынке новые модели, которые являются более энергоэффективными, чем предыдущие поколения, тем самым стимулируя эмуляцию и инновации в области энергетики.
В Индии с 2009 года действует знак сравнительной эффективности, а с 2012 года — национальный стандарт на уровне IE2.

Каковы критерии выбора электродвигателя?

Электродвигатели позволяют выполнять различные типы движения: быстрое, точное, непрерывное, с переключением передач или без него и т. Д. Для всех этих приложений требуются собственные двигатели.

Применение электродвигателей

Во-первых, вы должны выбрать одну из трех основных групп электродвигателей:

💠 Асинхронный двигатель переменного тока (однофазный или трехфазный)
💠 Синхронный двигатель: двигатель постоянного тока (постоянного тока), бесщеточный и др.

Чтобы выбрать между этими группами, необходимо определить тип требуемого приложения, поскольку это повлияет на ваш выбор:

Если вы хотите, чтобы ваш двигатель работал непрерывно и с небольшим количеством переключений передач, вам следует выбрать асинхронный двигатель. Для динамических приложений очень важно иметь синхронный двигатель.Наконец, если вам требуется точное позиционирование, вам следует выбрать шаговый двигатель.

В зависимости от требуемого движения вам также потребуется определить технические характеристики и размер двигателя:

💠 Для определения технических характеристик потребуется определить мощность, крутящий момент и скорость двигателя.
💠 Чтобы определить размер, вы должны знать, сколько места займет двигатель и как он будет установлен (то есть как он будет закреплен в системе).

При выборе размеров и прочности двигателя вы также должны учитывать производственную среду, в которой двигатель будет работать:

Существует формат, адаптированный для любого типа среды (взрывоопасная, влажная, коррозионная, высокая температура и т. Д.). Для суровых условий окружающей среды существуют двигатели с усиленным, водонепроницаемым, ударопрочным или грязеотталкивающим корпусом.

Наконец, в последние годы энергоэффективность стала важным фактором, который необходимо учитывать при выборе двигателя. Электродвигатель, который потребляет меньше энергии, будет иметь низкое энергетическое воздействие, что снизит его стоимость энергии.

Использование электродвигателя

Электродвигатели используются в самых разных областях применения. Некоторые из них перечислены ниже:

💠 Дрели
💠 Жесткие Диски
💠 Водяные Насосы
💠 Стиральные Машины
💠 Промышленное Оборудование

Вы можете ожидать, что эффективность работающего двигателя составит около 70-85%, так как оставшаяся энергия тратится на производство тепла и издаваемые звуки.

Что следует учитывать при покупке двигателя:

При выборе двигателя необходимо обратить внимание на несколько характеристик, но наиболее важными являются напряжение, ток, крутящий момент и скорость (об / мин).

✔️ Ток

это то, что питает двигатель, и слишком большой ток приведет к его повреждению. Для двигателей постоянного тока важны рабочий ток и ток останова. Рабочий ток — это средняя величина тока, которую двигатель может потреблять при типичном крутящем моменте. Ток останова обеспечивает достаточный крутящий момент для двигателя, чтобы работать со скоростью останова, или 0 об / мин. Это максимальный ток, который двигатель может потреблять, а также максимальная мощность, умноженная на номинальное напряжение. Радиаторы важны, если двигатель постоянно работает или работает с напряжением выше номинального, чтобы катушки не плавились.

✔️ Напряжение

Напряжение используется для поддержания тока сети, протекающего в одном направлении, и для преодоления обратного тока. Чем выше напряжение, тем выше крутящий момент. Номинальное напряжение двигателя постоянного тока указывает наиболее эффективное напряжение во время работы. Обязательно подавайте рекомендуемое напряжение. Если вы подадите слишком мало вольт, двигатель не будет работать, в то время как слишком много вольт может привести к короткому замыканию обмоток, что приведет к потере мощности или полному разрушению.

✔️ Значения работы и остановки/ крутящий момент

Значения работы и остановки также необходимо учитывать с учетом крутящего момента. Рабочий крутящий момент — это величина крутящего момента, на которую был рассчитан двигатель, а крутящий момент остановки — это величина крутящего момента, создаваемого при подаче мощности от скорости остановки. Вы всегда должны обращать внимание на необходимый рабочий крутящий момент, но в некоторых приложениях вам потребуется знать, как далеко вы можете продвинуть двигатель. Например, для колесного робота хороший крутящий момент равен хорошему ускорению, но вы должны убедиться, что крутящий момент остановки достаточно силен, чтобы поднять вес робота. В данном случае крутящий момент важнее скорости.

✔️ Скорость (об/мин)

Скорость (об / мин) может быть сложной для двигателей. Общее правило заключается в том, что двигатели наиболее эффективно работают на самых высоких скоростях, но это не всегда возможно, если требуется передача. Добавление шестерен снизит эффективность двигателя, поэтому примите во внимание снижение скорости и крутящего момента.

Это основные принципы, которые следует учитывать при выборе двигателя. Подумайте о назначении приложения и о том, какой ток он использует, чтобы выбрать подходящий тип двигателя. Технические характеристики приложения, такие как напряжение, ток, крутящий момент и скорость, будут определять, какой двигатель является наиболее подходящим, поэтому обязательно обратите внимание на его требования.

💠 Какие основные качества следует учитывать в двигателе электроинструмента?
Что важно учитывать при работе с двигателями электроинструментов, так это: щетки, крутящий момент, скорость и род тока.

---

FAQ❓

🔘 Какие основные качества следует учитывать в двигателе электроинструмента?
Что важно учитывать при работе с двигателями электроинструментов, так это: щетки, крутящий момент, скорость и род тока.

🔘 В чем разница между двигателями переменного и постоянного тока?
Двигатель постоянного или постоянного тока работает от батареи или накопленной
энергии, а двигатель переменного тока подключается к электрической сети.

🔘 Какие преимущества предлагают двухскоростные двигатели?
Они практически более эффективны и производительны, более универсальны и многофункциональны.

🔘 Какой момент затяжки?
В основном это означает силу, прилагаемую к затяжке болта или гайки.

Заключение🧾

Здесь изложены основные принципы, которые следует учитывать при выборе двигателя. Подумайте о назначении приложения и о том, какой ток он использует, чтобы выбрать правильный тип двигателя.

Двигатели постоянного и переменного тока

: отличия и преимущества

Автор: Брэдли | Оставить комментарий

Запросить цену

Электродвигатели играют важную роль почти во всех отраслях промышленности. Использование правильного типа двигателя с высококачественными деталями и регулярное техническое обслуживание обеспечивают бесперебойную работу вашего объекта и предотвращают повреждение конечного оборудования из-за износа или скачков напряжения.

Gainesville Industrial Electric может помочь вашей компании выбрать правильные промышленные электродвигатели и детали для ваших приложений.

 

A Учебник по электродвигателям

Электродвигатели — это машины, которые преобразуют электрическую энергию — либо накопленную энергию, либо прямое электрическое соединение — в механическую энергию посредством создания вращательной силы. Два основных типа

электродвигателей :

• Двигатели переменного тока , которые питаются от переменного тока
• Двигатели постоянного тока , которые питаются от постоянного тока

Принцип работы электродвигателей

Как двигатели переменного, так и постоянного тока используют электрический ток для создания вращающихся магнитных полей, которые, в свою очередь, создают вращательную механическую силу в якоре, расположенном на роторе или статоре, вокруг вала. В различных конструкциях двигателей используется одна и та же базовая концепция для преобразования электрической энергии в мощные импульсы силы и обеспечения динамических уровней скорости или мощности.

Компоненты главного двигателя

Хотя электродвигатели могут отличаться от одной конструкции или типа к другой, многие из них содержат эти

Детали и узлы (расположены от центра наружу):

• Центральный вал двигателя
• Обмотки
• Подшипники (для уменьшения трения и износа)
• Якорь (расположенный на роторе, вращающаяся часть, или на статоре, неподвижная часть)
• Щетки (в двигателях постоянного тока)
• Клеммы
• Рама и торцевые щиты

Типы электродвигателей: двигатели переменного и постоянного тока

Двигатели переменного и постоянного тока представляют собой широкие категории двигателей, которые включают в себя более мелкие подтипы. Асинхронные двигатели, линейные двигатели и синхронные двигатели, например, все типы двигателей переменного тока. Двигатели переменного тока также могут включать частотно-регулируемые приводы для управления скоростью и крутящим моментом двигателя, а двигатели постоянного тока доступны в моделях с самовозбуждением и с независимым возбуждением.

Привод переменного тока с регулируемой скоростью

Преимущества двигателя переменного тока по сравнению с двигателем постоянного тока

Каждый тип двигателя имеет различные преимущества, которые делают его наиболее подходящим для различных коммерческих и промышленных применений. Например, двигатели переменного тока универсальны и просты в управлении. Некоторые из их других преимуществ включают в себя:

• Низкое начальное энергопотребление, которое также защищает компоненты на принимающей стороне
• Управляемые уровни пускового тока и ускорения
• Дополнения VFD или VSD, которые могут контролировать скорость и крутящий момент на разных этапах использования
• Высокая прочность и увеличенный срок службы
• Возможности для многофазных конфигураций

Двигатели постоянного тока также обладают собственными преимуществами , такими как:

• Более простая установка и обслуживание
• Высокая пусковая мощность и крутящий момент
• Быстрое время отклика на пуск, останов и ускорение
• Наличие нескольких стандартных напряжений

Какой двигатель мощнее: переменного или постоянного тока?

Двигатели переменного тока обычно считаются более мощными, чем двигатели постоянного тока, поскольку они могут генерировать более высокий крутящий момент за счет более мощного тока. Однако двигатели постоянного тока обычно более эффективны и лучше используют входную энергию. Двигатели как переменного, так и постоянного тока бывают разных размеров и мощностей, которые могут удовлетворить требования к мощности в любой отрасли.

Применение двигателей переменного и постоянного тока

Двигатели переменного и постоянного тока находят применение в технологических процессах и установках почти во всех отраслях промышленности. Одни из самых распространенных Промышленное применение двигателей переменного тока включает:

• Бытовые приборы
• Приводы и системы компрессоров
• Компьютеры
• Конвейерные системы
• Вентиляторы и кондиционеры
• Гидравлические и ирригационные насосы
• Транспортное оборудование

Общие промышленные применения для двигателей постоянного тока включают:

• Производство и производственные единицы
• Машины, требующие постоянной мощности, такие как пылесосы, лифты и швейные машины
• Складское сортировочное оборудование

 

---

Выбор подходящего электродвигателя для вашего промышленного применения

Установка и техническое обслуживание подходящих двигателей на объектах и ​​оборудовании вашей компании является важным шагом к обеспечению бесперебойной работы и производства.

Gainesville Industrial Electric продает и обслуживает двигатели переменного и постоянного тока, запчасти и многое другое. Мы также являемся авторизованным заводским гарантийным центром. Чтобы получить помощь в выборе подходящего электродвигателя или промышленной сборки для вашего применения, свяжитесь с нами или запросите дополнительную информацию сегодня, чтобы получить предложение.

---

 

Связанный контент:

• Наш каталог электродвигателей

• Руководство по электродвигателям

Искать:

Последние сообщения

• Зубчатые редукторы
• Сельскохозяйственный электродвигатель
• Двигатели из нержавеющей стали для производства продуктов питания и напитков
• Двигатели для дробилок | Камнедробилка — функции и области применения
• Приводы переменного тока 101: что это такое, области применения, преимущества

Архив

• Февраль 2023
• Январь 2023
• август 2022
• июль 2022
• март 2022

Категории

• Блог
• Без категории

В чем основная разница между двигателем переменного и постоянного тока?

Электрическая машина — это устройство, которое преобразует механическую энергию в электрическую и наоборот.

Двигатель — это тип электрической машины, которая преобразует электрическую энергию в механическую. Эти двигатели могут работать как от электрической энергии переменного тока, так и от электрической энергии постоянного тока. Поэтому двигатели делятся на два основных типа; Двигатель переменного тока и двигатель постоянного тока.

Оба типа двигателей генерируют механическую энергию, используемую для перемещения любой механической нагрузки и т. д., но их конструкция, управление, эффективность и применение совершенно разные. Вы можете узнать больше об основной информации о переменном и постоянном токе и напряжении в предыдущем посте.

• Связанный пост: Разница между генератором переменного тока и генератором в сравнении

Прежде чем перейти к списку различий между двигателями переменного и постоянного тока, давайте обсудим, как работает двигатель, и основы работы двигателя переменного и постоянного тока.

Что такое двигатель переменного тока?

Это тип электрической машины, которая преобразует электрическую энергию переменного тока в механическую энергию.

Существует два типа двигателей переменного тока; Асинхронный (асинхронный) двигатель и синхронный двигатель

В асинхронном или асинхронном двигателе статор состоит из нескольких обмоток, а ротор (с короткозамкнутым ротором или обмоткой) состоит из замкнутых контуров проводников. Переменный ток подается на статор, который генерирует переменный поток, называемый вращательным магнитным полем .

Этот магнитный поток создает индукционный ток в роторе в соответствии с законом индукции Фарадея. Индуцированный ток противодействует магнитному полю и начинает вращаться в его направлении. Таким образом, асинхронный двигатель, однофазный или трехфазный, работает по принципу электромагнитная индукция между статором и ротором.

В синхронном двигателе отдельный постоянный ток подается на ротор через контактные кольца для создания собственного магнитного поля или используется постоянный магнит. Вход переменного тока подается на статор для создания вращательного магнитного поля.

Магнитное поле ротора блокируется магнитным полем вращения статора и начинает вращаться с той же скоростью. Поскольку вращающееся магнитное поле зависит от частоты переменного тока питания, скорость двигателя зависит только от входной частоты. Поэтому он называется синхронным двигателем.

Поскольку вход всегда применяется к статору, угольные щетки не используются. Таким образом, они более надежны и требуют меньше обслуживания. Они более эффективны, чем двигатели постоянного тока, в плане выработки большей механической мощности.

Но управлять скоростью двигателя переменного тока немного сложнее, чем двигателя постоянного тока. Поскольку это в основном зависит от входной частоты, мы используем устройство под названием VFD (преобразователь частоты) для изменения входной частоты питания двигателя. Их также называют приводами переменного тока. Их направление регулируется изменением полярности только пусковой обмотки.

• Связанная запись: Разница между генератором переменного и постоянного тока

Что такое двигатель постоянного тока?

Это тип электрической машины, которая преобразует электрическую энергию постоянного тока в механическую энергию.

Основной принцип , по которому работает двигатель постоянного тока, заключается в том, что «когда проводник с током помещается в магнитное поле, на него действует механическая сила, взаимно перпендикулярная магнитному полю и направлению тока». Направление силы определяется Правило левой руки Флеминга .

Якорь двигателя постоянного тока состоит из многожильных обмоток. Он размещен внутри корпуса, выполненного для постоянного магнита, создающего магнитное поле. Якорь несет постоянный ток , питаемый от любого источника постоянного тока, такого как батареи. Магнитное поле взаимодействует с токоведущими проводниками якоря. Таким образом, на якорь действует механическая сила.

Так как вход применяется к движущаяся часть (ротор) двигателя постоянного тока, мы используем угольные щетки и коммутатор для подачи переменного тока на якорь. Поэтому они называются Коллекторный двигатель постоянного тока . Щетки и коллектор со временем изнашиваются, поэтому требуют частого обслуживания. Искры между коммутатором также снижают его эффективность и создают шум.

В бесщеточном двигателе постоянного тока (BLDC) статор состоит из нескольких катушек, которые окружают якорь ротора из постоянных магнитов. Постоянный ток преобразуется в трехфазный переменный ток с помощью тиристоров и подается на катушки статора для создания вращающегося магнитного поля. В таких двигателях вход подается на неподвижную часть, поэтому для него не требуются щетки или коммутатор. Это помогает повысить производительность двигателя, а также его эффективность. Вы также можете узнать больше о шаговых двигателях и серводвигателях в предыдущих постах с подробностями.

Таким образом, в двигателе постоянного тока вход может быть применен к ротору (в щеточном двигателе постоянного тока) и статору (в двигателе постоянного тока BLDC).

Скорость двигателя постоянного тока можно легко контролировать, изменяя входное напряжение. Одним из простых методов управления входным напряжением является ШИМ (широтно-импульсная модуляция). Направление двигателя постоянного тока изменяется при изменении полярности входного источника постоянного тока. Вы также можете прочитать о расчете сечения кабеля для двигателей LT и HT.

• Связанный пост: Разница между трансформатором и асинхронным двигателем

Основные различия между двигателями переменного и постоянного тока Двигатели постоянного тока

Двигатель переменного тока	Двигатель постоянного тока
Электрическая машина, которая преобразует электрическую энергию переменного тока в механическую энергию.	Электрическая машина, которая преобразует электрическую энергию постоянного тока в механическую энергию.
Питается от переменного тока (AC).	Питается от однонаправленного постоянного тока (DC).
Существует два основных типа двигателей переменного тока; Асинхронный (асинхронный) двигатель и Синхронный двигатель .	Существует два основных типа двигателей постоянного тока; Коллекторный двигатель постоянного тока и Бесщеточный двигатель постоянного тока (BLDC) .
Двигатели переменного тока могут быть однофазными (фаза и нейтраль в качестве входа) или трехфазными (3 линии проводов под напряжением в качестве входа).	являются однофазными и имеют две входные линии (положительную и отрицательную).
На вход якоря подается переменный ток, поэтому коммутация не требуется.	Входной источник постоянного тока, поэтому требуется коммутация входа постоянного тока в переменный.
Якорь всегда неподвижен, известный как статор .	Якорь в щеточном двигателе постоянного тока вращается, также известный как ротор .
Вход подается на статор, поэтому нет необходимости в угольных щетках.	Вход подается на ротор, поэтому ему нужны угольные щетки и коллектор.
Не шумит и работает плавно.	Щетки скользят по якорю , создавая шум и искры .
Обеспечивает повышенную выходную мощность .	Предлагает широкий выбор из управление скоростью .
Источники питания могут быть однофазными, или трехфазными.	Источником питания является источник постоянного тока, такой как аккумуляторы , элементы и солнечные панели и т. д.
В качестве источника питания используется сеть переменного тока .	Использует запасенное резервное питание от батарей.
Направление можно изменить, изменив полярность пусковой обмотки в одной фазе и поменять местами любые две клеммы в трехфазном двигателе.	Его направление можно легко изменить, изменив полярность входа постоянного тока .
Его скорость регулируется изменением входной частоты . Он использует VFD для управления их скоростью.	Скорость регулируется изменением тока якоря . Управлять извне проще через ШИМ.
Требуется на меньше обслуживания и является экономически эффективным.	Требует частого и дорогостоящего обслуживания . таким образом, они дороже, чем AC.
Магнитное поле вращает , когда якорь неподвижен.	Магнитное поле неподвижно , пока якорь вращается.
Крутящий момент уменьшается с увеличением скорости.	Обеспечивает постоянный крутящий момент в широком диапазоне скоростей.
Двигатель переменного тока имеет относительно низкий КПД из-за потерь индукционного тока.	Двигатель постоянного тока имеет высокий КПД , поскольку магнитное поле создается постоянным магнитом.
Не все двигатели переменного тока являются самозапускающимися и требуют внешнего оборудования для запуска.	Все двигатели постоянного тока являются самозапускающимися двигателями .
Асинхронный двигатель переменного тока является наиболее часто используемым электродвигателем в бытовом и промышленном секторах, например, в сверлильных станках, водяных насосах, вентиляторах, стиральных машинах, воздуходувках и т. д.	Используется в приложениях, требующих точного контроля положения и высокого крутящего момента, таких как подъемники, краны, конвейерные ленты и т. д., а также небольшие двигатели во встроенной электронике, маленькие игрушки.

Вывод этой статьи заключается в том, что двигатели переменного тока используются из-за их наилучшей выходной мощности, надежности и необходимости меньшего обслуживания. В то время как двигатель постоянного тока используется из-за их более легкого управления скоростью и направлением. Но их частое обслуживание обходится очень дорого. В целом, использование частотно-регулируемого привода с двигателем переменного тока может обеспечить менее дорогое решение проблемы.

Если мы говорим о , основное различие между двигателем постоянного и переменного тока заключается в коммутаторе, и можно легко отличить и определить, является ли это двигателем переменного тока или двигателем постоянного тока. Короче говоря, если в двигателе есть коммутатор, это двигатель постоянного тока, в противном случае это двигатель переменного тока.