Какие виды электродвигателей существуют?

Электродвигатели можно найти во множестве различных устройств, от обычных предметов домашнего обихода до различных видов транспорта и даже передовых аэрокосмических решений. Какие виды электродвигателей существуют?

Два типа электродвигателей

Обмотка в электродвигателях обеспечивает электрический ток для создания фиксированного магнитного поля, которое обмотка якоря использует для создания крутящего момента на валу двигателя. Различия между типами электродвигателей связаны с их уникальной работой, напряжением и требованиями к применению. Существует не менее дюжины различных типов электродвигателей, но есть две основные классификации:

  • переменного тока (AC);
  • постоянного тока (DC).

То, как обмотки в двигателях переменного и постоянного тока взаимодействуют друг с другом для создания механической силы, создает дополнительные различия в каждой из этих классификаций.

Какие существуют виды электродвигателей постоянного тока?

Щеточные двигатели состоят из четырех основных компонентов: статор, ротор ли якорь, щетки, коммутатор. Существует 4 основных конструкции щеточных двигателей, в том числе:

  • Статор включен последовательно или идентичен ротору, поэтому их токи возбуждения идентичны. Используется в кранах и лебедках, имеет большой крутящий момент на низкой скорости, ограниченный крутящий момент на высокой скорости.
  • Катушка возбуждения параллельна ротору, благодаря чему ток двигателя равен сумме двух токов. Используется в промышленности и автомобилестроении, отличное управление скоростью, высокий крутящий момент на низких скоростях.
  • Кумулятивные составные двигатели. Этот тип сочетает в себе аспекты как последовательного, так и закрытого типов, делая ток двигателя равным сумме как последовательных, так и шунтирующих токов поля. Используется в промышленности и автомобилестроении.
  • Наиболее распространенный тип щеточных электродвигателей использует постоянные магниты для создания поля статора. Используется в коммерческом производстве игрушек и бытовой техники, дешевле в производстве, хороший крутящий момент на нижнем конце, ограниченный крутящий момент на верхнем конце.

Какие еще существуют виды электродвигателей постоянного тока? Двигатели категории бесколлекторных не имеют коммутатора и щеток. Вместо этого ротор представляет собой постоянный магнит, а катушки находятся на статоре. Вместо того, чтобы управлять магнитными полями на роторе, бесщеточные двигатели управляют магнитными полями статора, регулируя величину и направление тока в катушках. Одним из основных преимуществ бесщеточных двигателей является их эффективность, которая позволяет лучше контролировать и производить крутящий момент в более компактной сборке.

Двигатели переменного тока

В рамках классификации двигатели переменного тока могут быть синхронными или асинхронными, в первую очередь, различающимися скоростью ротора относительно скорости статора.

Синхронный двигатель — это машина, в которой скорость вращения ротора соответствует скорости статора, чем и объясняется название.

Какие еще существуют виды электродвигателей на переменном токе? Асинхронные двигатели позволяют запускаться, подавая питание на статор без подачи его на ротор. Асинхронные двигатели имеют конструкцию с возбуждением или с короткозамкнутым ротором. Примеры асинхронных двигателей:

  • Конденсаторные индукционные двигатели. Это однофазный электродвигатель с ротором и двумя обмотками статора, запускаемый конденсатором. Их применение включает компрессоры и насосы в холодильниках и системах переменного тока с частым запуском и остановом.
  • Асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором. Трехфазное питание создает магнитное поле в обмотке статора в этом двигателе. Это недорогие, и высокоэффективные двигатели, используемые в центробежных насосах, промышленных приводах, больших нагнетателях и вентиляторах, станках, токарных станках и токарном оборудовании.
  • Двигатели с двойной беличьей клеткой. Эти двигатели решают проблемы с низким пусковым моментом в двигателях с короткозамкнутым ротором. Их конструкция уравновешивает отношение реактивного сопротивления к сопротивлению между внешней и внутренней клеткой, увеличивая пусковой момент при сохранении общей эффективности.