Электрические машины

Принцип Действия Электродвигателя и его Устройство.

Тема — Принцип Действия Электродвигателя и его Устройство.


Принцип Действия Электродвигателя и его УстройствоКак известно из курсов физики вокруг проводника с электрическим током существует магнитное поле, также как и вокруг обычного постоянного магнита. Если мы на нитке подвесим постоянный магнит, и приблизим к нему электрический проводник, по которому течёт ток, то в результате увидим следующее: магнит будет отталкиваться или притягиваться с определённой силой. Эта сила взаимодействия зависит от силы тока в проводнике, намагниченности магнита и от расстояния между ними. Это явление представляет собой основной принцип действия электродвигателя.


Давайте с Вами рассмотрим устройство самого простого электродвигателя. И так, электрические двигатели состоят из 2 основных функциональных частей: это статор — неподвижная часть, и ротор — подвижной часть. У нашего упрощённого электродвигателя статором будет подковообразный постоянный магнит, ну, а ротором – токопроводящая проволока, которая намотана на железный сердечник.


Принцип действия данного электродвигателя заключается в следующем. Между магнитными полюсами статора (постоянного магнита) располагается простейший ротор, который представлен в виде одного витка медной проволоки. По данному проводнику будет протекать электрический ток. Данный виток проволоки с электрическим током образовывает вокруг себя магнитное поле. По правилу «левой руки» разместим над витком свою руку (левую) таким образом, чтобы направление от кисти к пальцам совпадало с направлением протекающего тока. В этом случае большой палец руки будет показывать, где у медного витка северный полюс. Не забывайте, что направлением электрического тока условно считается —  направление, по которому идут электроны (отрицательный заряд).


В результате взаимодействия между витком медной проволоки (то есть, подвижным ротором электродвигателя) и постоянным магнитом (неподвижным статором) виток медленно повернётся таким образом, что его возникший северный полюс притянется к южному полюсу постоянного магнита, ну, а южный полюс – к северному полюсу. Если поменять направление электрического тока в проволочном витке, то расположение магнитных полюсов у медного витка также поменяются на противоположное. Опять появятся силы отталкивания, и медный виток проволоки повернётся на пол-оборота по своей оси вращения. Следующее изменение направления тока создаст новый поворот, и так далее. В результате этого процесса магнитные силы способствуют вращению ротора (вала электродвигателя).


Изменение направления электрического тока в рабочей обмотке ротора электродвигателя осуществляется с помощью специального устройства, которое называется коллектором. Самый простой коллектор представляет собой металлическое кольцо, которое разрезано вдоль на 2 половинки. С каждой такой половинкой токопроводящего кольца соединён один из имеющихся концов рабочей обмотки ротора электродвигателя. К этим половинкам токопроводящих колец плотно прижимаются щётки – пластинки (металлические, графитовые), соединённые источником тока (батарейка, аккумулятор, генератор и т.д.). В результате обмотка ротора электрического двигателя оказывается соединённой с источником, и по ней течёт ток. При вращении ротора токопроводящие щётки переходят с одного полукольца на иное, направление электрического тока в обмотке ротора постоянно меняется, поэтому вращение постоянно.


Это и есть основное устройство и принципы действия электродвигателей (постоянного тока). В зависимости от сложности конструкции того или иного электрического двигателя появляются определённые качества, но сам общий принцип действия и основополагающее устройство практически у всех электрических машин одно и тоже, которое основано на взаимодействии электромагнитных полей, отталкиваемых друг от друга.


Узнал что-то Новое?
Поставь Свой Плюс»



 
« Пред.   След. »
обучение электрике