Работа электродвигателя

Работа асинхронного электродвигателя

В этой статье мы будем рассматривать однофазные асинхронные электродвигатели и трехфазные. Однофазные эл двигатели используют исключительно в маломощных приборах, трёхфазные наоборот - незаменимы для привода различных станков, подъемных кранов и так далее.

Принцип работы трехфазного эл двигателя

Данный вид эл двигателей наиболее популярен - практически 90 процентов от всех электродвигателей в мире. Их популярность обусловлена простотой использования и конструкции, а так же эксплуатационной надежностью.
Рабочая часть электродвигателя  это ротор и статор (подвижная и неподвижная его часть соответственно). Принцип работы электродвигателя очень простой: на обмотку статора подается электрическое напряжение, в результате чего создается магнитное поле. В статоре электродвигателя создается магнитная индукция, которая преобразовывает электрическую энергию во вращательное движение ротора. Обмотки в статоре смещаются относительно друг друга на 120 градусов, а обмотки в каждой из фаз на эти же 120 градусов относительно двух других соответственно. Магнитный поток электродвигателя, образующийся в результате действия всех, получается вращающимся.
Из-за того что в обмотках статора электрическая цепь замкнута создается ток, которому приходится взаимодействовать с магнитным потоком статора. Так создается пусковой момент двигателя, этот момент поворачивает  ротор. Ротор вращается в направлении вращения магнитного поля статора.

Принцип работы однофазного электромотора

Строение у однофазного электродвигателя похоже на трехфазный - также состоит из ротора и статора. Различие кроется в количестве обмоток - их две. Она называется рабочей, другая обмотка зовется пусковой. Однофазные электродвигатели нашли свое применение в оборудовании, которое не предполагает изначальной нагрузки на валу мотора. Это эл двигатели малой мощности (не более 3 кВт). Однако если все же такая нагрузка есть, возможно применение однофазного мотора с двумя конденсаторами: пусковым и рабочим. Рабочая обмотка однофазного электродвигателя создает прямое и обратное пульсирующее магнитное поле в статоре.
Прямое поле вращается по направлению ротора и создает основной электромагнитный момент. Обратное поле, соответственно, в противоположную сторону. Частота вращения у них одинаковая.  В  неподвижном состоянии два поля создают одинаковые по величине и разные по знаку моменты, которые уравновешивают систему. От этого, при пуске, результирующий момент такого двигателя равен нулю, он не может начать вращать свой вал. Однако, если ротору задать вращение  в любую сторону, то один из моментов будет преобладать, и вал двигателя продолжит вращаться в заданную сторону. Для задания направления вращения ротора используют специальные устройства.

Какую работу совершает электродвигатель

Чтобы это узнать, сначала нам необходимо выяснить какую работу совершает ток в электродвигателе. Полная работа тока вычисляется по формуле:

 А=U*I*t

где А - это полная работа электрического тока, Дж;
U - это напряжение на клеммах электродвигателя, В;
I - сила тока в цепи электродвигателя, А;
t - время работы электродвигателя, в секундах (с).

         Напряжение на клеммах - это, по сути, напряжение питания мотора. Сила тока в цепи, она же номинальная сила тока, всегда указывается производителем либо на самом моторе, либо в сопроводительной документации к нему. Поэтому вычислить это значение не составит труда.
Работа электродвигателя - полезная работа, она напрямую зависит от его КПД. Значение коэффициента полезного действия также должно быть указано или в паспорте мотора, либо на самом моторе. Зная полную работу и КПД, мы можем узнать работу двигателя: это произведение полной работы электрического тока на КПД электродвигателя. Измеряется она, как и любая работа, в джоулях.