Silniki, ogólnie zwane silnikami elektrycznymi, zwane także silnikami, są niezwykle powszechne we współczesnym przemyśle i życiu, a także są najważniejszym sprzętem do przetwarzania energii elektrycznej na energię mechaniczną.Silniki są instalowane w samochodach, pociągach dużych prędkości, samolotach, turbinach wiatrowych, robotach, automatycznych drzwiach, pompach wodnych, dyskach twardych, a nawet w naszych najpopularniejszych telefonach komórkowych.

Wiele osób, które dopiero zaczynają przygodę z silnikami lub które dopiero zdobyły wiedzę na temat prowadzenia pojazdów mechanicznych, mogą mieć poczucie, że wiedza o silnikach jest trudna do zrozumienia i nawet przeglądają odpowiednie kursy, przez co nazywane są „zabójcami kredytów”.Poniższe rozproszone udostępnianie może pozwolić nowicjuszom szybko zrozumieć zasadę działania silnika asynchronicznego prądu przemiennego.

Zasada działania silnika: Zasada działania silnika jest bardzo prosta.Mówiąc najprościej, jest to urządzenie, które wykorzystuje energię elektryczną do wytworzenia wirującego pola magnetycznego na cewce i wprawia wirnik w ruch obrotowy.Każdy, kto studiował prawo indukcji elektromagnetycznej, wie, że cewka pod napięciem będzie zmuszona obracać się w polu magnetycznym.Jest to podstawowa zasada działania silnika.To jest wiedza z fizyki gimnazjalnej.

Konstrukcja silnika: Każdy, kto rozbierał silnik, wie, że silnik składa się głównie z dwóch części, części nieruchomej stojana i części obracającego się wirnika, w następujący sposób:

1. Stojan (część statyczna)

Rdzeń stojana: ważna część obwodu magnetycznego silnika, na której umieszczone są uzwojenia stojana;

Uzwojenie stojana: Jest to cewka, część obwodu silnika, która jest podłączona do źródła zasilania i wykorzystywana do wytwarzania wirującego pola magnetycznego;

Podstawa maszyny: zamocuj rdzeń stojana i pokrywę końcową silnika oraz pełnij rolę ochrony i rozpraszania ciepła;

2. Wirnik (część obrotowa)

Rdzeń wirnika: ważna część obwodu magnetycznego silnika, uzwojenie wirnika jest umieszczone w szczelinie rdzenia;

Uzwojenie wirnika: przecinanie wirującego pola magnetycznego stojana w celu wytworzenia indukowanej siły elektromotorycznej i prądu oraz wytworzenia momentu elektromagnetycznego w celu obracania silnika;

Kilka wzorów obliczeniowych silnika:

1. Związane z elektromagnetyzmem

1) Wzór na indukowaną siłę elektromotoryczną silnika: E=4,44*f*N*Φ, E to siła elektromotoryczna cewki, f to częstotliwość, S to pole przekroju poprzecznego otaczającego przewodnika (takiego jak żelazo rdzeń), N to liczba zwojów, a Φ to przepustowość magnetyczna.

Jak wyprowadzono formułę, nie będziemy się w to zagłębiać, zobaczymy głównie, jak z niej korzystać.Indukowana siła elektromotoryczna jest istotą indukcji elektromagnetycznej.Po zamknięciu przewodu z indukowaną siłą elektromotoryczną zostanie wygenerowany prąd indukowany.Indukowany prąd jest poddawany działaniu amperażu w polu magnetycznym, tworząc moment magnetyczny, który popycha cewkę do obrotu.

Z powyższego wzoru wiadomo, że wielkość siły elektromotorycznej jest proporcjonalna do częstotliwości zasilania, liczby zwojów cewki i strumienia magnetycznego.

Wzór na obliczenie strumienia magnetycznego Φ=B*S*COSθ, gdy płaszczyzna o polu S jest prostopadła do kierunku pola magnetycznego, kąt θ wynosi 0, COSθ jest równy 1, a wzór przyjmuje postać Φ=B*S .

Łącząc powyższe dwa wzory, można otrzymać wzór na obliczenie natężenia strumienia magnetycznego silnika: B=E/(4,44*f*N*S).

2) Drugi to wzór na siłę Ampera.Aby dowiedzieć się, jaką siłę przyjmuje cewka, potrzebujemy wzoru F=I*L*B*sinα, gdzie I to natężenie prądu, L to długość przewodnika, B to natężenie pola magnetycznego, α to kąt pomiędzy kierunek prądu i kierunek pola magnetycznego.Gdy drut jest prostopadły do ​​pola magnetycznego, wzór przyjmuje postać F=I*L*B (jeśli jest to cewka typu N, strumień magnetyczny B jest całkowitym strumieniem magnetycznym cewki typu N i nie ma trzeba pomnożyć N).

Jeśli znasz siłę, będziesz znać moment obrotowy.Moment obrotowy jest równy momentowi pomnożonemu przez promień działania, T=r*F=r*I*B*L (iloczyn wektorowy).Dzięki dwóm wzorom moc = siła * prędkość (P = F * V) i prędkość liniowa V = 2πR * prędkość na sekundę (n sekund) można ustalić związek z mocą, a wzór nr 3 można zostać uzyskane.Należy jednak zauważyć, że w tym momencie wykorzystywany jest rzeczywisty wyjściowy moment obrotowy, więc obliczona moc jest mocą wyjściową.

2. Wzór obliczeniowy prędkości silnika asynchronicznego prądu przemiennego: n=60f/P, jest to bardzo proste, prędkość jest proporcjonalna do częstotliwości zasilania i odwrotnie proporcjonalna do liczby par biegunów (pamiętaj o parze ) silnika, po prostu zastosuj formułę bezpośrednio.Jednak ten wzór faktycznie oblicza prędkość synchroniczną (prędkość wirującego pola magnetycznego), a rzeczywista prędkość silnika asynchronicznego będzie nieco niższa niż prędkość synchroniczna, dlatego często widzimy, że silnik 4-biegunowy ma zazwyczaj więcej niż 1400 obr./min, ale mniej niż 1500 obr./min.

3. Zależność momentu obrotowego silnika od prędkości miernika mocy: T=9550P/n (P to moc silnika, n to prędkość silnika), co można wywnioskować z treści punktu 1 powyżej, ale nie musimy się tego uczyć aby wydedukować, zapamiętaj to obliczenie. Wystarczy formuła.Ale przypomnijmy jeszcze raz, moc P we wzorze nie jest mocą wejściową, ale mocą wyjściową.Z powodu utraty silnika moc wejściowa nie jest równa mocy wyjściowej.Ale książki są często idealizowane, a moc wejściowa jest równa mocy wyjściowej.

4. Moc silnika (moc wejściowa):

1) Wzór na obliczenie mocy silnika jednofazowego: P=U*I*cosφ, jeśli współczynnik mocy wynosi 0,8, napięcie wynosi 220 V, a prąd wynosi 2A, to moc P=0,22×2×0,8=0,352KW.

2) Wzór na obliczenie mocy silnika trójfazowego: P=1,732*U*I*cosφ (cosφ to współczynnik mocy, U to napięcie linii obciążenia, a I to prąd linii obciążenia).Jednak U i I tego typu są związane z podłączeniem silnika.W połączeniu w gwiazdę, ponieważ wspólne końce trzech cewek oddzielonych napięciem 120° są ze sobą połączone, tworząc punkt 0, napięcie ładowane na cewkę obciążającą jest w rzeczywistości międzyfazowe.Gdy stosowana jest metoda połączenia w trójkąt, do każdego końca każdej cewki podłączona jest linia zasilająca, zatem napięcie na cewce obciążającej jest napięciem sieciowym.Jeśli używane jest powszechnie stosowane napięcie 3-fazowe 380 V, cewka ma napięcie 220 V w połączeniu w gwiazdę, a trójkąt wynosi 380 V, P=U*I=U^2/R, więc moc w połączeniu w trójkąt jest równa 3-krotności połączenia w gwiazdę, dlatego też silnik dużej mocy do rozruchu wykorzystuje funkcję obniżania w układzie gwiazda-trójkąt.

Po opanowaniu powyższej formuły i jej dokładnym zrozumieniu, zasada działania silnika nie będzie pomieszana, ani nie będziesz się bać nauki zaawansowanego kursu jazdy motorowej.

Inne części silnika

1) Wentylator: zwykle instalowany z tyłu silnika w celu odprowadzania ciepła do silnika;

2) Skrzynka przyłączeniowa: służy do podłączenia do źródła zasilania, takiego jak trójfazowy silnik asynchroniczny prądu przemiennego, może być również połączona w gwiazdę lub trójkąt, w zależności od potrzeb;

3) Łożysko: łączące obrotowe i nieruchome części silnika;

4. Pokrywa końcowa: Przednia i tylna pokrywa na zewnątrz silnika pełnią rolę wspierającą.

---

Czas publikacji: 13 czerwca 2022 r