Prinsip penukaran tenaga dalam motor elektrik

Prinsip penukaran tenaga motor elektrik merujuk kepada mekanisme terasnya untuk menukar tenaga elektrik kepada tenaga mekanikal, yang berdasarkan undang-undang aruhan elektromagnet dan daya elektromagnet (Hukum Ampere)

Khususnya, motor mencapai penukaran tenaga melalui interaksi elektromagnet antara pemegun dan pemutar: penggulungan pemegun menjana medan magnet selepas ditenagakan, yang berinteraksi dengan arus dalam konduktor pemutar untuk menghasilkan daya elektromagnet (daya Lorentz), dengan itu membentuk tork yang memacu pemutar untuk berputar, dan akhirnya menukar tenaga elektrik input kepada kinetik mekanikal.

 

Prinsip asas penukaran tenaga dalam motor elektrik

Aruhan elektromagnet dan daya elektromagnet: Apabila arus melalui konduktor motor (seperti belitan stator), medan magnet dijana di sekelilingnya; Medan magnet berinteraksi dengan arus dalam pemutar, dan mengikut undang-undang daya Ampere, konduktor tertakluk kepada daya yang menyebabkan pemutar berputar

Laluan penukaran tenaga: Selepas tenaga elektrik dimasukkan ke dalam motor, ia ditukar kepada gerakan putaran pemutar (tenaga mekanikal) melalui aruhan elektromagnet dan daya elektromagnet, yang mendorong beban luaran berfungsi

Struktur utama: Motor terutamanya terdiri daripada pemegun (bahagian tetap, menjana medan magnet) dan pemutar (bahagian berputar, membawa arus). Sesetengah motor juga termasuk komutator (motor DC) atau penukar frekuensi (motor AC) untuk mengekalkan tork satu arah.

 

Klasifikasi dan ciri kerja motor

Motor elektrik boleh dibahagikan kepada motor DC dan motor AC mengikut sumber kuasanya. Antaranya, motor AC lebih banyak digunakan dalam sistem kuasa, termasuk motor segerak dan motor tak segerak (motor tak segerak mempunyai kelajuan rotor yang tidak disegerakkan dengan kelajuan medan magnet stator)

6. Medan magnet berputar bagi motor AC dijana oleh tiga-arus seimbang fasa yang melalui belitan stator dengan perbezaan spatial 120 darjah ,

Antaranya, (omega=2 \\ pi f) ialah frekuensi sudut, (f) ialah frekuensi kuasa, (p) ialah logaritma kutub, dan kelajuan segerak (n0=60f/p)

7. Kelajuan pemutar motor tak segerak (n=(1- s) n0) sentiasa ketinggalan di belakang kelajuan segerak, memberikannya keupayaan mula lembut semula jadi kerana ciri "tak segerak"nya

 

Latar belakang dan aplikasi sejarah

Prinsip kerja motor elektrik berasal daripada kesan magnet semasa yang ditemui oleh Auster pada tahun 1820, dan kemudian Faraday mencipta peranti motor elektrik pertama pada tahun 1821.

6. Motor moden telah digunakan secara meluas dalam industri, pengangkutan dan perkakas rumah, dan kecekapan penukaran tenaganya bergantung pada jenis, reka bentuk dan keadaan penggunaan. Sebagai contoh, motor AC biasanya lebih cekap daripada motor DC

1. Dengan perkembangan sains bahan dan teknologi kawalan, motor berkembang ke arah ketumpatan kuasa dan kecerdasan yang lebih tinggi

Motor elektrik menggunakan prinsip daya yang bertindak pada konduktor elektrik dalam medan magnet (yang berbeza daripada kesan magnet arus elektrik, dan Akhbar Pendidikan Rakyat semasa fizik gred kesembilan jelas memisahkan keduanya). Penemuan prinsip ini dibuat oleh ahli fizik Denmark Oster, dilahirkan pada 14 Ogos 1777, dalam keluarga ahli farmasi di Rudjobin, Pulau Langlong. Pada tahun 1794, beliau telah dimasukkan ke Universiti Copenhagen dan memperoleh ijazah kedoktoran pada tahun 1799. Dari tahun 1801 hingga 1803, beliau melawat negara-negara seperti Jerman dan Perancis dan bertemu dengan ramai ahli fizik dan kimia. Dari 1806, beliau berkhidmat sebagai profesor fizik di Universiti Copenhagen, dan dari 1815, beliau menjadi Setiausaha Eksekutif Persatuan Diraja Denmark. Pada tahun 1820, beliau telah dianugerahkan Copley Medal of the Royal Society of England untuk penemuan cemerlangnya tentang kesan magnet arus elektrik.

Sejak 1829, beliau telah berkhidmat sebagai dekan Institut Teknologi Copenhagen. Beliau meninggal dunia pada 9 Mac 1851 di Copenhagen. Beliau telah menjalankan penyelidikan yang meluas dalam fizik, kimia, dan falsafah. Disebabkan oleh pengaruh falsafah Kant dan falsafah semula jadi Schelling, saya sangat percaya bahawa kuasa semula jadi boleh berubah menjadi satu sama lain, dan telah lama meneroka hubungan antara elektrik dan kemagnetan. Pada April 1820, kesan arus elektrik pada jarum magnet, iaitu kesan magnet arus elektrik, akhirnya ditemui. Pada 21 Julai tahun yang sama, beliau menerbitkan penemuannya di bawah tajuk "Eksperimen terhadap Kesan Konflik Elektrik pada Jarum Magnetik". Makalah pendek ini menyebabkan kejutan besar dalam komuniti fizik Eropah, yang membawa kepada kemunculan sejumlah besar keputusan percubaan dan dengan itu membuka medan elektromagnetisme - fizik baharu.

Klasifikasi Struktur

1, Struktur motor tak segerak tiga fasa- terdiri daripada pemegun, pemutar dan aksesori lain.

(1) Pemegun (bahagian pegun)

1. Teras besi pemegun

Fungsi: Sebagai sebahagian daripada litar magnet motor, dan di mana belitan stator diletakkan.

Pembinaan: Teras pemegun biasanya dibuat dengan menumbuk dan melapis kepingan keluli silikon dengan lapisan penebat pada permukaan setebal 0.35~0.5 milimeter. Terdapat slot teragih sama rata ditebuk dalam bulatan dalam teras untuk membenamkan belitan stator.

Terdapat beberapa jenis jenis slot teras stator:

Slot separuh tertutup: Kecekapan dan faktor kuasa motor adalah tinggi, tetapi benam belitan dan penebat sukar. Biasanya digunakan dalam-motor voltan rendah kecil.

Slot separuh terbuka: mampu membenamkan belitan acuan, biasanya digunakan untuk motor voltan rendah-bersaiz besar dan sederhana. Apa yang dipanggil-belitan terbentuk merujuk kepada belitan yang boleh ditebat sebelum diletakkan ke dalam slot.

Slot terbuka: digunakan untuk membenamkan belitan acuan, dengan kaedah penebat yang mudah, terutamanya digunakan dalam-motor voltan tinggi.

 

2. Belitan stator

Fungsi: Ia ialah bahagian litar motor elektrik, yang dibekalkan dengan tiga-kuasa AC untuk menjana medan magnet berputar.

Pembinaan: Terdiri daripada tiga belitan yang serupa yang disusun secara simetri pada sudut elektrik 120 darjah dalam ruang, setiap gegelung belitan ini tertanam dalam corak tertentu dalam setiap slot stator.

Terdapat tiga item penebat utama untuk belitan stator: (memastikan penebat yang boleh dipercayai antara bahagian konduktif belitan dan teras besi, serta penebat yang boleh dipercayai antara belitan itu sendiri).

⑴ Penebat tanah: Penebat antara seluruh belitan stator dan teras stator.

⑵ Penebat antara fasa: Penebat antara belitan stator setiap fasa.

⑶ Penebat selang: Penebat antara lilitan setiap belitan stator bagi setiap fasa.

Pendawaian di dalam kotak simpang motor:

Terdapat blok terminal di dalam kotak simpang motor dan enam hujung wayar bagi tiga-belitan fasa disusun dalam dua baris, dengan baris atas tiga tiang terminal disusun dari kiri ke kanan bernombor 1 (U1), 2 (V1), dan 3 (W1), dan baris bawah tiga tiang terminal disusun dari kiri ke kanan (U2), dan 6 (U2) (W2), dan 4 (W2) (W2). Sambungkan tiga{14}}belitan fasa dalam sambungan bintang atau delta. Semua pembuatan dan penyelenggaraan hendaklah disusun mengikut nombor siri ini.

 

3. asas mesin

Fungsi: Betulkan teras pemegun dan penutup depan dan belakang untuk menyokong pemutar, dan memberikan perlindungan, pelesapan haba dan fungsi lain.

Pembinaan: Tapak biasanya diperbuat daripada besi tuang. Asas motor tak segerak yang besar biasanya dikimpal dengan plat keluli, manakala asas motor mikro diperbuat daripada aluminium tuang. Motor tertutup mempunyai rusuk pelesapan haba di bahagian luar tapak untuk meningkatkan kawasan pelesapan haba, manakala motor pelindung mempunyai lubang pengudaraan pada kedua-dua hujung penutup tapak untuk membenarkan perolakan langsung udara di dalam dan di luar motor, memudahkan pelesapan haba.