Varikliai, paprastai vadinami elektros varikliais, taip pat vadinami varikliais, yra itin paplitę šiuolaikinėje pramonėje ir gyvenime, taip pat yra svarbiausia įranga, paverčianti elektros energiją mechanine energija. Varikliai montuojami automobiliuose, greituosiuose traukiniuose, lėktuvuose, vėjo turbinose, robotuose, automatinėse duryse, vandens siurbliuose, kietuosiuose diskuose ir net dažniausiai mūsų mobiliuosiuose telefonuose.
Daugelis žmonių, kurie nėra susipažinę su varikliais ar ką tik išmoko vairavimo motoroleriais, gali pajusti, kad motorinės žinios yra sunkiai suvokiamos, ir netgi mato atitinkamus kursus, ir jie vadinami „kredito žudikais“. Šis išsklaidytas bendrinimas leidžia naujokams greitai suprasti kintamosios srovės asinchroninio variklio principą.
★ Variklio principas: Variklio veikimo principas labai paprastas. Paprasčiau tariant, tai yra įrenginys, kuris naudoja elektros energiją, kad sukurtų besisukantį magnetinį lauką ant ritės ir stumia rotorių, kad jis suktųsi. Kas studijavo elektromagnetinės indukcijos dėsnį, žino, kad įjungta ritė bus priversta suktis magnetiniame lauke. Tai yra pagrindinis variklio veikimo principas. Tai yra vidurinės mokyklos fizikos žinios.
★ Variklio konstrukcija: visi, kurie išardė variklį, žino, kad variklį daugiausia sudaro dvi dalys – fiksuota statoriaus dalis ir besisukančio rotoriaus dalis:
1. Statorius (statinė dalis)
Statoriaus šerdis: svarbi variklio magnetinės grandinės dalis, o ant jos dedama statoriaus apvija; statoriaus apvija: yra ritė, variklio grandinės dalis, prijungta prie maitinimo šaltinio ir naudojama besisukančiam magnetiniam laukui generuoti; pagrindas: statoriaus šerdis ir variklio galo dangtis yra pritvirtinti, o apsauga, šilumos išsklaidymas ir kt.;
2. Rotorius (besisukanti dalis)
Rotoriaus šerdis: svarbi variklio magnetinės grandinės dalis, rotoriaus apvija dedama į šerdies angą; rotoriaus apvija: statoriaus besisukančio magnetinio lauko pjovimas, kad būtų sukurta indukuota elektrovaros jėga ir srovė, ir suformuojamas elektromagnetinis sukimo momentas, kad variklis suktųsi;
★ Kelios variklio skaičiavimo formulės:
1. Elektromagnetiniai
1) Variklio indukuotos elektrovaros jėgos formulė: E=4.44*f*N*Φ, E – ritės elektrovaros jėga, f – dažnis, S – aplinkos skerspjūvio plotas laidininkas (pvz., geležinė šerdis), N yra posūkių skaičius, o Φ yra magnetinis pralaidumas.
Kaip išvesta formulė, į šiuos dalykus nesigilinsime, daugiausia matysime, kaip ja naudotis. Indukuota elektrovaros jėga yra elektromagnetinės indukcijos esmė. Uždarius indukuotą elektrovaros jėgą turintį laidininką, bus generuojama indukuota srovė. Indukuotą srovę veikia amperinė jėga magnetiniame lauke, sukuriant magnetinį momentą, kuris stumia ritę pasisukti.
Iš aukščiau pateiktos formulės žinoma, kad elektrovaros jėgos dydis yra proporcingas maitinimo dažniui, ritės apsisukimų skaičiui ir magnetiniam srautui.
Magnetinio srauto skaičiavimo formulė Φ{{0}}B*S*COSθ, kai plokštuma, kurios plotas S yra statmenas magnetinio lauko krypčiai, kampas θ lygus 0, COSθ lygus 1 ir formulė tampa Φ=B*S.
Sujungę aukščiau pateiktas dvi formules, galite gauti variklio magnetinio srauto intensyvumo skaičiavimo formulę: B=E/(4,44*f*N*S).
2) Kita yra Ampero jėgos formulė. Norint sužinoti, kokią jėgą gauna ritė, reikia šios formulės F=I*L*B*sin , kur I yra srovės stiprumas, L yra laidininko ilgis, B yra magnetinio lauko stiprumas, kampas tarp srovės krypties ir magnetinio lauko krypties. Kai viela yra statmena magnetiniam laukui, formulė tampa F=I*L*B (jei tai yra N posūkio ritė, magnetinis srautas B yra bendras N posūkio ritės magnetinis srautas, ir nereikia dauginti N).
Jei žinote jėgą, žinosite ir sukimo momentą. Sukimo momentas lygus sukimo momentui, padaugintam iš veikimo spindulio, T=r*F=r*I*B*L (vektoriaus sandauga). Naudojant dvi galios=jėgos * greičio (P=F * V) ir tiesinio greičio V=2πR * greičio per sekundę (n sekundžių) formules, galima nustatyti ryšį su galia. nustatyta, ir galima gauti formulę iš šio Nr.3. Tačiau reikia pažymėti, kad šiuo metu naudojamas tikrasis išėjimo sukimo momentas, todėl apskaičiuota galia yra išėjimo galia.
2. Kintamosios srovės asinchroninio variklio greičio skaičiavimo formulė: n=60f/P, tai labai paprasta, greitis proporcingas maitinimo dažniui ir atvirkščiai proporcingas polių porų skaičiui (prisiminti porą) variklio, tiesiog pritaikykite formulę tiesiogiai. Tačiau ši formulė iš tikrųjų apskaičiuoja sinchroninį greitį (sukimosi magnetinio lauko greitį), o tikrasis asinchroninio variklio greitis bus šiek tiek mažesnis už sinchroninį greitį, todėl dažnai matome, kad 4-polio variklis paprastai yra didesnis nei 1400 aps./min., bet mažiau nei 1500 aps./min.
3. Ryšys tarp variklio sukimo momento ir galios matuoklio greičio: T=9550P/n (P yra variklio galia, n yra variklio greitis), kurį galima nustatyti iš anksčiau pateikto Nr. 1 turinio, bet mes t reikia išmokti daryti išvadą, atsiminkite šį skaičiavimą. Tiks formulė. Tačiau dar kartą priminkite, kad galia P formulėje yra ne įvesties, o išėjimo galia. Dėl variklio praradimo įėjimo galia nėra lygi išėjimo galiai. Tačiau knygos dažnai idealizuojamos, o įvesties galia yra lygi išėjimo galiai.
4. Variklio galia (įėjimo galia):
1) Vienfazio variklio galios skaičiavimo formulė: P=U*I*cosφ, jei galios koeficientas yra 0,8, įtampa yra 220V, o srovė lygi 2A, tada galia P=0.22×2×0.8=0.352KW.
2) Trifazio variklio galios skaičiavimo formulė: P=1.732*U*I*cosφ (cosφ – galios koeficientas, U – apkrovos linijos įtampa, o I – apkrovos linijos srovė). Tačiau tokie U ir I yra susiję su variklio pajungimu. Žvaigždės jungties atveju, kadangi bendri trijų ritių galai, atskirti 120 laipsnių įtampa, yra sujungti ir sudaro 0 tašką, apkrovos ritės įtampa iš tikrųjų yra fazinė. Kai naudojamas trikampio prijungimo būdas, prie kiekvienos ritės galo prijungiama maitinimo linija, todėl apkrovos ritės įtampa yra linijos įtampa. Jei naudojama dažniausiai naudojama 3-fazinė 380 V įtampa, ritė yra 220 V žvaigždutėje, o trikampis yra 380 V, P=U*I=U^2/R, taigi trikampio jungties galia yra 3 kartus sujungta su žvaigždute, todėl didelės galios variklis naudoja žvaigždės ir trikampio jungtį.
Įvaldžius aukščiau pateiktą formulę ir nuodugniai supratus, variklio veikimo principas nebus supainiotas, taip pat nebus baisu išmokti aukšto lygio vairavimo automobiliu kursą.
★ Kitos variklio dalys
1) Ventiliatorius: paprastai montuojamas variklio gale, kad šiluma būtų išsklaidyta į variklį;
2) Jungiamoji dėžutė: naudojama prijungti prie maitinimo šaltinio, pavyzdžiui, kintamosios srovės trifazis asinchroninis variklis, taip pat gali būti prijungtas prie žvaigždės arba trikampio pagal poreikius;
3) Guolis: jungiantis besisukančias ir stacionarias variklio dalis;
4. Galinis dangtis: priekinis ir galinis variklio dangčiai atlieka pagalbinį vaidmenį.
Asinchroniniai varikliai, naudojami elektriniuose ir vėdinimo ventiliatoriuose, keičia greitį pagal apkrovos poreikius
Elektrinis variklis su ventiliatoriumi
Elektrinis ventiliatorius sukasi viena kryptimi, o vėją generuoja ventiliatoriaus mentės. Kadangi sukimosi kryptis yra fiksuota, kintamosios srovės variklis (vienfazis indukcinis variklis) yra tiesiogiai prijungtas prie ventiliatoriaus mentės. Kintamosios srovės variklis keičia sukimosi greitį pagal apkrovą. Kadangi nėra kontaktinių dalių, tokių kaip šepečiai, kurie tampa triukšmo šaltiniais, jis suksis gana tyliai ir mažu greičiu (Pastaba: priklauso varikliui be šepetėlių. Ypatybės: mažas triukšmas ir ilgas tarnavimo laikas). Kintamosios srovės varikliai dažniausiai naudojami elektriniuose ventiliatoriuose dėl mažų gamybos sąnaudų.
Jei atidarysite elektrinio ventiliatoriaus vidų, pamatysite keletą mikrofaradų kondensatorių. Paleidžiant indukcinį variklį būtinas kondensatorius, kuris gali būti suprantamas kaip talpinis variklis. Didesniems elektriniams ventiliatoriams yra lubiniai ventiliatoriai, kurie gali būti montuojami ant lubų. Toks elektrinis ventiliatorius tiesiogiai sumontuoja ventiliatoriaus mentę ant indukcinio variklio ir varo tiesiogiai.
Maži staliniai ventiliatoriai naudoja indukcinius variklius su tamsesnėmis polių apvijomis. Nešiojamuose itin kompaktiškuose elektriniuose ventiliatoriuose galima pastebėti šepetinius nuolatinės srovės variklius, o kai kuriuose elektriniuose ventiliatoriuose taip pat galima pamatyti variklius be šepetėlių. Taip pat yra baterijomis valdomų elektrinių ventiliatorių, kuriuos galima pavadinti net žaislais.
Kintamosios srovės vienfazis indukcinis variklis taip pat naudojamas vėdinimo ventiliatoriui, orapūtei ir pan. Oro padavimo principas Menshen ventiliatoriaus principas yra lygiai toks pat. Mentės sukasi kaip sraigtas, kad generuotų oro srautą. Orapūtė, skirta žmonėms vėsinti, yra elektrinis ventiliatorius. Be to, nors indukciniai varikliai daugiausia naudojami vėdinimo ventiliatoriams ir orapūtėms, varikliai be šepetėlių naudojami tikslios įrangos ir kompiuterių aušinimo ventiliatoriams.
