Преобразование энергии в электрических машинах
Преобразование электрической и механической энергии через électromagnitnuyu взaимooдeйствие является основой для функционирования современных электрических машин. Эти машины обычно имеют вращающийся ротор и неподвижный статор. В случае двигателей энергия электричества преобразуется в механическую работу и тепло, тогда как в генераторах механическая энергия преобразуется в электрическую. Электрические приводы, работающие на электричестве и обеспечивающие механическую энергию, представлены широким ассортиментом электроаппаратуры и автоматизации. Они могут отличаться по типу вращения магнитного поля и ротора, а также быть переменного или постоянного тока.
Асинхронный двигатель
Асинхронные двигатели являются одними из самых распространенных электрических машин. Они получили свое название из-за того, что ротор вращается с меньшими скоростями, чем магнитное поле статора. Это приводит к возникновению электрорушийной силы (ЭРС), создающей крутящий момент. В конструкции таких двигателей обычно используют короткозамкнутый ротор, так как это обеспечивает простоту, низкие затраты и надежность в эксплуатации. Асинхронные двигатели могут работать от сети без дополнительных преобразователей.
Синхронный двигатель
Принцип работы синхронного двигателя заключается в том, что ротор вращается с той же скоростью, что и магнитное поле в зазоре между ротором и статором. Синхронный двигатель состоит из якоря и обмотки возбуждения и имеет возможность работать как в режиме двигателя, так и в режиме генератора. Основным преимуществом синхронных двигателей является их малая зависимость от колебаний напряжения в сети, что делает их идеальными для машин со сложным режимом работы.
Двигатель с постоянными магнитами
В двигателях с постоянными магнитами вращающееся магнитное поле создается благодаря постоянным магнитам, которые размещаются в роторе. Эти двигатели имеют меньшее нагревание обмотки возбуждения электромагнита, так как постоянные магниты обеспечивают стабильный крутящий момент. Однако основным недостатком таких машин является невозможность регулирования частоты вращения с изменением индуктора.
Гибридный двигатель
Гибридный двигатель сочетает в себе несколько видов двигателей, что позволяет использовать лучшие характеристики каждого из них. Принцип его работы заключается в том, что двигатель внутреннего сгорания питает электрогенератор, который, в свою очередь, приводит в действие электродвигатели, передающие крутящий момент на колеса транспортных средств. Использование аккумуляторных батарей в таких системах позволяет экономить топливо до 55% и обеспечивать стартовое ускорение на 60% быстрее.
Сервопривод
Сервопривод - это электропривод, который управляется через обратную негативную связь. Он обеспечивает точность выхода заданного параметра на исполнительном валу, что достигается благодаря использованию датчиков положения и скорости. Сервоприводы применяются в системах управления, в частности, в автомобильном рулевом управлении и тормозных системах. Современные сервоприводы способны выполнять сложные задачи управления.