Elektros varikliai nuolat naudojami įtaisams, kuriuos naudojame kasdien, maitinti. Nesvarbu, ar tai būtų ventiliatoriaus variklis, kuris karštą dieną palaiko vėsą, ar lapų pūstuvo variklis, ar elektromobilis, be elektrinių variklių, pasaulis būtų visai kitoks.
Kas yra elektrinis variklis?
Elektros variklis yra mašina, galinti paversti elektros energiją mechanine energija (ypač kinetine arba judesio energija). Tai paprastai pasiekiama išnaudojant elektros ir magnetizmo santykį.
Elektriniai varikliai gali būti maitinami kintamąja srove, pvz., Tekančia iš jūsų elektros lizdo, arba nuolatine srove, tokia, kokia tiekiama iš akumuliatoriaus.
Kaip veikia elektrinis variklis?
Pagrindinis elektros variklio principas yra tai, kad turi būti vielos ritė, kuri gali laisvai suktis esant išoriniam magnetiniam laukui.
Kai srovė praeina per vielos ritę, sąveika tarp srovės ir lauko sukelia sukimo momentą, dėl kurio ritė sukasi. Šis sukimasis gali būti naudojamas sukant, pavyzdžiui, žaislinio automobilio padangas, arba jis gali vairuoti alkūninį veleną ir paversti sukimosi judesį linijiniu.
Kaip pasigaminti savo elektrinį variklį
Kartais geriausias būdas suprasti, kaip veikia variklis, yra pats jį pastatyti. Galite pastatyti paprastą nuolatinės srovės variklį su įprastais namų apyvokos daiktais.
Siųsdami srovę kruopščiai suformuota viela, esant magnetiniam laukui, galime sukurti dalis mūsų grandinės, kuri suksis, leis mums elektros energiją paversti mechanine energijos.
Dalykai, kurių jums prireiks
- Vyniojimo viela
- D elemento 1,5 V baterija
- 2 segtukai
- Nuolatinis magnetas
- Juosta
Padarykite vielos ritę, kelis kartus apvyniodami vyniojimo laidą aplink „D“ elemento 1,5 V akumuliatorių (baterija tarnauja kaip forma; nuimkite ritę, kai baigsite vynioti). Palikite maždaug 2–3 cm, išsikišusius iš abiejų galų. Įsitikinkite, kad visi posūkiai suvynioti ta pačia kryptimi.
Ant šių galų ritė turi būti gerai subalansuota, kad įdėjus į sąvaržėlių laikiklį, ji lengvai pasisuktų. Jūs turėtumėte laikyti ritę kartu, sukdami paskutinę kilpą aplink ritinius, kad apvyniotumėte ritinius.
Kai ritė yra nurodytoje padėtyje, vieno iš vielos galų, kuris liečiasi su spaustukais, izoliacija turi būti pašalinta tik apatinėje pusėje. Kitas galas turi būti visiškai nuimtas ten, kur jis liečia sąvaržėlę. Tokiu būdu srovė tekės per ritę maždaug pusę laiko.
Sulenkite du segtukus taip, kad jie laikytų ritę, kaip parodyta, ir pritvirtintų.
Padėkite nuolatinį magnetą po savo ritė.
Prijunkite maitinimo šaltinį, pvz., D bateriją, kurią naudojote kaip formą, prie sąvaržėlių.
Pabandykite užvesti variklį, sukdami ritę nedideliu pasukimu. Pabandykite, sureguliuokite, pabandykite, sureguliuokite, bandykite ir sureguliuokite dar kartą, kol jums pasiseks!
Kaip tai veikia?
Jei ritė orientuota taip, kaip parodyta paveikslėlyje, srovė praeina pagal laikrodžio rodyklę, o magnetinis laukas nukreiptas į viršų, tada ritė pajus, kad jėga nukreipta (palyginti su kompiuterio ekranu, kurį žiūrite), o ritės apačioje - jėga, nukreipta į. Tai sukels ritę.
Kai ritė pasisuks 180 laipsnių kampu, srovė tekės prieš laikrodžio rodyklę. Tačiau kadangi jūs nuplėšėte pusę laido, srovė neteks per tą laiką, kai ritė bus apversta. Taip yra todėl, kad nesusidarytume priešinga jėga, priverčiančia ritę pasukti atgal, o ne toliau.
Jei pradinis stūmimas dėl lauko yra pakankamai stiprus, ritė pasislenks per 180 laipsnių kampu ir bus baigta sukimasis, kurio gale srovė teka taip, kad jėga priverčia ją sukti kitą, kaip ir prieš tai. Jei viskas subalansuota pakankamai gerai, variklis turėtų suktis gana greitai ir ilgai.
Komercinės variklio dalys
Komercinio variklio komponentai yra šie:
The armatūra yra energiją gaminanti variklio dalis. Jis gali būti rotorius (besisukanti dalis) arba statorius (stacionarioji dalis.) Armatūra susideda iš vielos ritinių, kurios sąveikauja su magnetiniu lauku, kai srovė praeina. Mūsų namų variklyje ritė buvo armatūra ir rotorius, o sąvaržėlės tarnavo kaip statorius.
Šepečiai leisti, kad srovė būtų perduodama į rotorių, kai jis sukasi. Mūsų namų variklyje sąvaržėlių sąvarža ir varinė viela tarnavo tam pačiam tikslui.
A komutatorius tarnauja periodiškai pakeisti dabartinę kryptį. Tai reikalinga nuolatinės srovės arba nuolatinės srovės variklyje, bet paprastai ne kintamosios srovės ar kintamosios srovės variklyje, nes srovė jau keičia kryptį. Variklio įjungimo / išjungimo srovę pasiekėme laikydami vieną kontaktinio laido pusę izoliuotą.
A lauko magnetas arba lauko ritės (elektromagnetai) sukuria reikiamą magnetinį lauką.
The ašis yra strypo formos gabalas, sulygintas su rotoriaus sukimosi ašimi taip, kad jis suktųsi kartu su rotoriumi. Horizontalūs naminio variklio galai iš esmės buvo ašis.
A krumpliaratis yra maža pavara, kuri gali būti naudojama variklio judėjimui perkelti į kitą objektą ar mašinos dalį.
Elektros variklių tipai
Elektrinių variklių yra daugybė skirtingų tipų. Iš pradžių skirstomi į kintamosios arba nuolatinės srovės variklius, taip pat galimi daugybė kitų variantų. Nesvarbu, ar tai sunkiųjų, ar lengvųjų, ar ūkio paskirties, ar bendros paskirties, čia išvardyti tik keli iš daugelio tipų.
A vienfazis variklis veikia iš vieno kintamosios srovės maitinimo šaltinio.
A trifazis variklis yra tas, kurį valdo trys to paties dažnio kintamosios srovės, kurios nėra fazinės.
A sinchroninis variklis yra variklis, kurio sukimosi periodas yra kintamosios srovės dažnio sveikasis skaičius.
Į asinchroninis arba asinchroninis variklis, elektros srovė rotoriuje susidaro dėl elektromagnetinės indukcijos iš statoriaus apvijos magnetinio lauko.
A žingsninis variklis yra bešepetinis nuolatinės srovės variklis, kuris padalija visą sukimąsi į lygius žingsnius. Variklis gali judėti ir laikyti bet kuriame iš žingsnių.
Elektriniai generatoriai
Elektros generatoriai yra atvirkštiniai elektriniai varikliai; jie ima mechaninę energiją ir paverčia ją elektros energija. Tai galima padaryti įvairiais būdais.
Pavyzdžiui, vėjo energija gali būti naudojama norint pasukti vėjo generatoriaus ventiliatoriaus mentes, kurios sukasi rotorių generatoriaus viduje, ir dėl elektromagnetinės indukcijos, dėl kurios teka srovė. Hidroelektrinės veikia panašiai, krintant vandeniui turbinoje sukant ašmenis.
