STROYDEVIZ ru
» » Двигатели для игрушек фото

Двигатели для игрушек фото

Рубрика : Своими руками

Компьютерное железо В прошлых статьях был рассмотрен принцип работы синхронного и асинхронного электродвигателей, а также рассказано, как ими управлять. Но видов электродвигателей существует гораздо больше! И у каждого из них свои свойства, область применения и особенности. В этой статье будет небольшой обзор по разным типам электродвигателей с фотографиями и примерами применений. Почему в пылесос ставятся одни двигатели, а в вентилятор вытяжки другие?

Какие двигатели стоят в сегвее? А какие двигают поезд метро?



игрушек двигатели фото для


Каждый электродвигатель обладает некоторыми отличительными свойствами, которые обуславливают его область применения, в которой он наиболее выгоден. Синхронные, асинхронные, постоянного тока, коллекторные, бесколлекторные, вентильно-индукторные, шаговые… Почему бы, как в случае с двигателями внутреннего сгорания, не изобрести пару типов, довести их до совершенства и ставить их и только их во все применения?

Двигатель постоянного тока ДПТ С этим двигателем все должны быть знакомы с детства, потому что именно этот тип двигателя стоит в большинстве старых игрушек. Батарейка, два проводка на контакты и звук знакомого жужжания, вдохновляющего на дальнейшие конструкторские подвиги.

Все ведь так делали? Иначе эта статья, скорее всего, не будет вам интересна. Внутри такого двигателя на валу установлен контактный узел — коллектор, переключающий обмотки на роторе в зависимости от положения ротора.

Постоянный ток, подводимый к двигателю, протекает то по одним, то по другим частям обмотки, создавая вращающий момент.


СВИНГЕР CLUB IN TEAM Санкт-Петербург

Кстати, не уходя далеко, всех ведь, наверное, интересовало — что за желтые штучки стояли на некоторых ДПТ из игрушек, прямо на контактах как на фото сверху? Это конденсаторы — при работе коллектора из-за коммутаций потребление тока импульсное, напряжение может также меняться скачками, из-за чего двигатель создает много помех.

Они особенно мешают, если ДПТ установлен в радиоуправляемой игрушке. Конденсаторы как раз гасят такие высокочастотные пульсации и, соответственно, убирают помехи. Например, на фото ниже показан тяговый электродвигатель электровоза мощностью кВт и напряжением В.

Почему ДПТ не делают мощнее? Скользящий контакт сам по себе является не очень хорошей затеей, а скользящий контакт на киловольты и килоамперы — и подавно. Поэтому конструирование коллекторного узла для мощных ДПТ — целое искусство, а на мощности выше мегаватта сделать надежный коллектор становится слишком сложно рекорд — 12,5МВт.

В потребительском качестве ДПТ хорош своей простотой с точки зрения управляемости. Его момент прямо пропорционален току якоря, а частота вращения по крайней мере холостой ход прямо пропорциональна приложенному напряжению.

Поэтому до наступления эры микроконтроллеров, силовой электроники и частотного регулируемого привода переменного тока именно ДПТ был самым популярным электродвигателем для задач, где требуется регулировать частоту вращения или момент. Также нужно упомянуть, как именно в ДПТ формируется магнитный поток возбуждения, с которым взаимодействует якорь ротор и за счет этого возникает вращающий момент.

Этот поток может делаться двумя способами: В небольших двигателях чаще всего ставят постоянные магниты, в больших — обмотку возбуждения. Обмотка возбуждения — это еще один канал регулирования. При увеличении тока обмотки возбуждения увеличивается её магнитный поток.

Этот магнитный поток входит как в формулу момента двигателя, так и в формулу ЭДС. Чем выше магнитный поток возбуждения, тем выше развиваемый момент при том же токе якоря. Но тем выше и ЭДС машины, а значит при том же самом напряжении питания частота вращения холостого хода двигателя будет ниже.

Зато если уменьшить магнитный поток, то при том же напряжении питания частота холостого хода будет выше, уходя в бесконечность при уменьшении потока возбуждения до нуля. Это очень важное свойство ДПТ. Вообще, я очень советую изучить уравнения ДПТ — они простые, линейные, но их можно распространить на все электродвигатели — процессы везде схожие.

Универсальный коллекторный двигатель Как ни странно, это самый распространенный в быту электродвигатель, название которого наименее известно. Его конструкция и характеристики такие же, как у двигателя постоянного тока, поэтому упоминание о нем в учебниках по приводу обычно помещается в самый конец главы про ДПТ. Как изменить направление вращения двигателя постоянного тока? Это знают все, надо сменить полярность питания якоря.

А еще можно сменить полярность питания обмотки возбуждения, если возбуждение сделано обмоткой, а не магнитами. А если полярность сменить и у якоря, и у обмотки возбуждения? Правильно, направление вращения не изменится. Так что же мы ждем? Соединяем обмотки якоря и возбуждения последовательно или параллельно, чтобы полярность изменялась одинаково и там и там, после чего вставляем в однофазную сеть переменного тока!


Двигатель постоянного тока (ДПТ)

Готово, двигатель будет крутиться. Есть один только маленький штрих, который надо сделать: Этот тип двигателей наиболее широко распространен в бытовой технике, где требуется регулировать частоту вращения: Почему именно он так популярен?



Двигатели для игрушек фото видеоролик




Как и в ДПТ, его можно регулировать уровнем напряжения, что для сети переменного тока делается симистором двунаправленным тиристором. Асинхронный электродвигатель Еще более распространенным, чем коллекторные двигатели, является асинхронный двигатель. Только распространен он в основном в промышленности — где присутствует трехфазная сеть.

Про принцип его работы написана отдельная статья. Если кратко, то его статор — это распределенная двухфазная или трехфазная реже многофазная обмотка.

Она подключается к источнику переменного напряжения и создает вращающееся магнитное поле. Ротор можно представлять себе в виде медного или алюминиевого цилиндра, внутри которого находится железо магнитопровода. К ротору в явном виде напряжение не подводится, но оно индуцируется там за счет переменного поля статора поэтому двигатель на английском языке называют индукционным. Возникающие вихревые токи в короткозамкнутом роторе взаимодействуют с полем статора, в результате чего образуется вращающий момент.

Почему асинхронный двигатель так популярен? У него нет скользящего контакта, как у коллекторного двигателя, а поэтому он более надежен и требует меньше обслуживания. ДПТ относительно большой мощности так включать нельзя, от пускового тока погорит коллектор. Также асинхронные привода, в отличие от ДПТ, можно делать гораздо большей мощности — десятки мегаватт, тоже благодаря отсутствию коллектора. При этом асинхронный двигатель относительно прост и дешев. Асинхронный двигатель применяется и в быту: Конденсатор делает фазовый сдвиг напряжения во второй обмотке, что позволяет создать вращающееся эллиптическое магнитное поле.

Обычно такие двигатели применяются в вытяжных вентиляторах, холодильниках, небольших насосах и т. Минус асинхронного двигателя по сравнению с ДПТ в том, что его сложно регулировать.

Асинхронный электродвигатель — это двигатель переменного тока. Если асинхронному двигателю просто понизить напряжение, не понизив частоту, то он несколько снизит скорость, да. Но у него увеличится так называемое скольжение отставание частоты вращения от частоты поля статора , увеличатся потери в роторе, из-за чего он может перегреться и сгореть. Можно представлять это себе как регулирование скорости движения легкового автомобиля исключительно сцеплением, подав полный газ и включив четвертую передачу.



для фото двигатели игрушек


Чтобы правильно регулировать частоту вращения асинхронного двигателя нужно пропорционально регулировать и частоту, и напряжение. А лучше и вовсе организовать векторное управление, как более подробно было описано в прошлой статье.

Но для этого нужен преобразователь частоты — целый прибор с инвертором, микроконтроллером, датчиками и т. До эры силовой полупроводниковой электроники и микропроцессорной техники в прошлом веке регулирование частотой было экзотикой — его не на чем было делать. Но сегодня регулируемый асинхронный электропривод на базе преобразователя частоты — это уже стандарт-де-факто.

Синхронный электродвигатель Про принцип работы синхронного двигателя также была отдельная статья. Синхронных приводов бывает несколько подвидов — с магнитами PMSM и без с обмоткой возбуждения и контактными кольцами , с синусоидальной ЭДС или с трапецеидальной бесколлекторные двигатели постоянного тока, BLDC.

Сюда же можно отнести некоторые шаговые двигатели. До эры силовой полупроводниковой электроники уделом синхронных машин было применение в качестве генераторов почти все генераторы всех электростанций — синхронные машины , а также в качестве мощных приводов для какой-либо серьезной нагрузки в промышленности. Все эти машины выполнялись с контактными кольцами можно увидеть на фото , о возбуждении от постоянных магнитов при таких мощностях речи, конечно же, не идет.

При этом у синхронного двигателя, в отличие от асинхронного, большие проблемы с пуском. Если включить мощную синхронную машину напрямую на трехфазную сеть, то всё будет плохо. Так как машина синхронная, она должна вращаться строго с частотой сети. И если у асинхронного двигателя регулировать частоту ротора без изменения частоты поля хоть как-то можно, то у синхронного двигателя нельзя никак. Он или крутится с частой поля, или выпадает из синхронизма и с отвратительными переходными процессами останавливается.

Кроме того, у синхронного двигателя без магнитов есть контактные кольца — скользящий контакт, чтобы передавать энергию на обмотку возбуждения в роторе. С точки зрения сложности, это, конечно, не коллектор ДПТ, но всё равно лучше бы было без скользящего контакта.

Именно поэтому в промышленности для нерегулируемой нагрузки применяют в основном менее капризные асинхронные привода. Но все изменилось с появлением силовой полупроводниковой электроники и микроконтроллеров. Они позволили сформировать для синхронной машины любую нужную частоту поля, привязанную через датчик положения к ротору двигателя: Сначала они робко вылезали в вентиляторах кулеров как маленькие BLDC двигатели, потом добрались до авиамоделей, потом забрались в стиральные машины как прямой привод, в электротягу сегвей, Тойота приус и т.

Сегодня синхронные двигатели с постоянными магнитами захватывают всё больше применений и идут семимильными шагами.



фото игрушек двигатели для


И все это — благодаря электронике. Этот вопрос будет рассматриваться в конце статьи, а сейчас давайте пройдемся еще по нескольким типам электродвигателей. В английской терминологии это switched reluctance drive SRD или motor SRM , что переводится как машина с переключаемым магнитным сопротивлением. Но чуть ниже будет рассматриваться другой подвид этого двигателя, отличающийся по принципу действия. Но другие исследователи его также называют ВИД с самоподмагничиванием, иногда реактивный ВИД что отражает суть образования вращающего момента.



фото игрушек двигатели для







Комментарии пользователей

По моему мнению Вы допускаете ошибку. Предлагаю это обсудить. Пишите мне в PM, пообщаемся.
27.08.2018 00:39
слов нет,одни эмоции
01.09.2018 04:05
Я извиняюсь, но, по-моему, Вы не правы. Могу это доказать. Пишите мне в PM.
10.09.2018 04:16

  • © 2010-2017
    stroydeviz.ru
    RSS | Sitemap