Tipi di motori elettrici e principi del loro lavoro

Immagina come sarebbe il mondo moderno se tutti i motori elettrici improvvisamente sparissero da esso. Supponiamo di sostituirli con motori termici. Ma i motori termici sono ingombranti, emettono vapore e gas di scarico, mentre i motori elettrici di potenza comparabile sono compatti, si adattano perfettamente a macchine, veicoli elettrici e altre attrezzature, pur essendo ecologici, economici e affidabili. È impossibile immaginare il mondo moderno senza motori elettrici, facilitando notevolmente il lavoro delle persone, in breve, rendendo la nostra vita più confortevole.

Grazie ai motori elettrici, otteniamo energia meccanica dall'energia elettrica. E le caratteristiche di peso e dimensioni, la potenza e il numero di giri al minuto sono di importanza decisiva in questo processo, che a loro volta sono associati sia alle caratteristiche di progettazione dei motori sia ai parametri della tensione di alimentazione.

Per tipo di tensione di alimentazione, i motori elettrici sono: CA o CC. Con il metodo di controllo: step, linear, servo (servo). I motori a corrente alternata, a loro volta, sono asincroni e sincroni. Diamo un'occhiata ai tipi di motori elettrici, osserviamo le loro caratteristiche e parliamo dei principi di funzionamento di ciascuno di essi.

Motori a corrente continua

Per costruire azionamenti elettrici con elevate caratteristiche dinamiche, vengono utilizzati motori a corrente continua. Sono caratterizzati da elevata capacità di sovraccarico e rotazione uniforme. Sono i motori DC che vengono spesso utilizzati nei veicoli elettrici. Sono dotati di molte macchine utensili, macchine, unità, compresi gli elettrodomestici.

Il funzionamento del classico motore a corrente continua si basa sulla rotazione del telaio con corrente in un campo magnetico esterno: la corrente viene fornita al telaio attraverso il gruppo spazzole-collettore e il campo magnetico dello statore è ottenuto da magneti permanenti o dalla stessa corrente continua (campo magnetico della bobina con corrente) . Di conseguenza, la cornice corrente ruota in un campo magnetico. Invece del telaio, una bobina con una corrente sul circuito magnetico - un rotore, può agire.

Motori a corrente alternata

I motori a corrente alternata sono ampiamente utilizzati nella vita di tutti i giorni e nell'industria, poiché sono considerati più universali rispetto ai motori a corrente continua. I motori a corrente alternata hanno un design semplice, sono più affidabili dei motori a corrente continua e sono senza pretese nella gestione.

Ad esempio, la maggior parte dei ventilatori domestici e delle cappe industriali sono dotate di motori AC asincroni. Sono dotati di argani, pompe, macchine utensili. La semplicità dei motori a corrente alternata industriali è la mancanza di un gruppo spazzole-collettori e di elettronica complessa.

Motori passo-passo

I motori passo-passo funzionano convertendo impulsi elettrici CC discreti in spostamenti meccanici (passi). Attrezzature per ufficio, macchine utensili, robot - ovunque siano richieste l'alta velocità e l'uniformità di movimento del corpo di lavoro, oggi vengono utilizzati motori elettrici passo-passo. Per controllare la velocità del rotore, un'unità elettronica controlla la frequenza di ripetizione degli impulsi e il loro ciclo di lavoro. Un motore passo-passo è un motore DC brushless sincrono.

Servi (Servomotori)

Il servoazionamento (servoazionamento) è un motore CC ad alta tecnologia. A differenza di un motore passo-passo, il servomotore ha anche un sensore di posizione del rotore nel design, con l'aiuto del quale è implementato un meccanismo di feedback negativo.

I motori di questo tipo sono in grado di sviluppare elevati giri e potenza, come i motori DC stepper, ma la regolazione della posizione del corpo di lavoro è più accurata. Per le macchine a controllo numerico, un servoazionamento è proprio ciò di cui hai bisogno. Molte macchine industriali moderne sono dotate di servoazionamenti integrati in un sistema di controllo computerizzato di alta precisione.

Motori elettrici lineari

Invece di un rotore, un motore DC lineare ha un'asta (asta) con magneti che viene spostata linearmente attraverso lo statore rispetto all'induttore. Motori di questo tipo stanno guadagnando popolarità come motori di meccanismi con movimenti alternativi durante il funzionamento.

Questa è una soluzione affidabile ed economica, eliminando la necessità di utilizzare qualsiasi tipo di trasmissione meccanica. Impulsi della polarità e della durata richiesti vengono inviati alla bobina, formando un campo magnetico della configurazione desiderata, che da parte sua agisce sull'asta, e la posizione attuale dell'asta viene monitorata grazie ai sensori Hall integrati nello statore.

Motori sincroni

Dicendo "motore sincrono", tradizionalmente significano un motore a corrente alternata, in cui la velocità di rotazione (o velocità angolare) del rotore è uguale alla velocità angolare del flusso magnetico nella cavità dello statore. Molto spesso stiamo parlando di motori i cui rotori portano magneti permanenti o un avvolgimento di eccitazione, creando un forte campo magnetico intrinseco che impedisce lo scivolamento.

Nei motori sincroni, la velocità del rotore è quindi costante. Potenti ventole, gru, pompe, - in molte applicazioni in cui sono richieste alta potenza e velocità costante, indipendentemente dal carico, vengono utilizzati motori sincroni.

Motori a induzione

Molto spesso, un motore asincrono è chiamato un motore a corrente alternata, in cui la frequenza (o velocità angolare) della rotazione del rotore differisce dalla velocità angolare del flusso magnetico dello statore. Cioè, in un tale motore c'è uno "slittamento". I motori a induzione AC sono rotori a gabbia di scoiattolo (tipo "gabbia di scoiattolo") o rotore rotante.

I motori asincroni più potenti sono realizzati con un rotore di fase, l'entità del flusso magnetico su tale rotore è regolata da un reostato e la velocità di rotazione è regolabile. Le apparecchiature meno critiche (per la dipendenza della velocità del rotore dal carico) sono dotate di motori asincroni con un rotore a gabbia di scoiattolo.

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