Как работает электродвигатель

Как работает электродвигатель

108
0

Электродвигатели есть везде! В вашем доме почти каждое механическое движение, которое вы видите вокруг, вызвано электродвигателем переменного (постоянного тока) или постоянного тока (постоянного тока). Сегодняшний двигатель представляет собой набор современных деталей и систем, которые обеспечивают движущую силу, которая поможет вам в будущем. Если требуется ремонт электродвигателей в Москве — вам сюда. Современная электроника и материалы, возможно, сделали ремонт двигателей более сложным, но базовая компоновка двигателя не изменилась за эти годы.

Ремонт электродвигателей можно сделать здесь!

Основная идея электродвигателя действительно проста: вы подводите электричество к нему с одного конца, а ось (металлический стержень) вращается с другого конца, давая вам возможность управлять каким-то видом машины. Как это работает на практике? Как именно вы превращаете электричество в движение? Чтобы найти ответ на этот вопрос, мы должны вернуться назад во времени почти на 200 лет.

Предположим, вы берете длину обычного провода, превращаете его в большую петлю и кладете между полюсами мощного постоянного подковообразного магнита . Теперь, если вы подключите два конца провода к батарее , провод ненадолго подпрыгнет. Удивительно, когда ты видишь это в первый раз. Это как волшебство! Но есть совершенно научный объяснение. Когда электрический ток начинает ползти по проводу, он создает вокруг него магнитное поле. Если вы поместите провод рядом с постоянным магнитом, это временное магнитное поле взаимодействует с полем постоянного магнита. Вы будете знать, что два магнита, расположенные рядом друг с другом, либо притягивают, либо отталкивают. Точно так же временный магнетизм вокруг провода притягивает или отталкивает постоянный магнетизм от магнита, и именно это заставляет проволоку прыгать.

Как работает электродвигатель — в теории

Фото: электрик ремонтирует электродвигатель на борту авианосца. Блестящий металл, который он использует, может выглядеть как золото, но на самом деле это медь, хороший проводник, который намного дешевле.

Связь между электричеством, магнетизмом и движением была впервые обнаружена в 1820 году французским физиком Андре-Мари Ампером (1775–1867 гг.) И является фундаментальной наукой об электромоторе. Но если мы хотим превратить это удивительное научное открытие в более практичную технологию для питания наших электрических косилок и зубных щеток , мы должны пойти еще дальше. Изобретателями, которые это сделали, были англичане Майкл Фарадей (1791–1867) и Уильям Стерджен (1783–1850) и американец Джозеф Генри (1797–1878). Вот как они пришли к своему блестящему изобретению.

Предположим, мы сгибаем наш провод в квадратную U-образную петлю, так что через магнитное поле фактически проходят два параллельных провода. Один из них отводит электрический ток от нас через провод, а другой возвращает ток снова. Поскольку ток течет в проводах в противоположных направлениях, левое правило Флеминга говорит нам, что два провода будут двигаться в противоположных направлениях. Другими словами, когда мы включаем электричество, один из проводов будет двигаться вверх, а другой — вниз.

Если бы катушка проволоки могла продолжать движение таким образом, она бы непрерывно вращалась, и мы были бы на пути к созданию электродвигателя. Но это не может произойти с нашей нынешней установкой: провода будут быстро запутываться. Не только это, но если бы катушка могла вращаться достаточно далеко, могло бы произойти что-то еще. Как только катушка достигнет вертикального положения, она перевернется, и электрический ток будет проходить через нее в противоположном направлении. Теперь силы на каждой стороне катушки будут обратными. Вместо того, чтобы непрерывно вращаться в одном и том же направлении, он будет двигаться назад в том направлении, в котором он только что пришел! Представьте себе электропоезд с таким двигателем: он будет двигаться вперед и назад на месте, даже не двигаясь куда-либо.

Как работает электродвигатель — на практике

Есть два способа преодолеть эту проблему. Одним из них является использование электрического тока, который периодически меняет направление, который называется переменным током (AC) . В виде небольших двигателей с батарейным питанием, которые мы используем дома, лучшим решением является добавление компонента, называемого коммутатором.до конца катушки. (Не беспокойтесь о бессмысленном техническом названии: это слегка старомодное слово «коммутация» немного похоже на слово «коммутировать». Это просто означает, что нужно переключаться туда и обратно так же, как коммутируют, значит путешествовать туда и обратно). .) В своей простейшей форме коммутатор представляет собой металлическое кольцо, разделенное на две отдельные половины, и его задача состоит в том, чтобы реверсировать электрический ток в катушке каждый раз, когда катушка вращается на пол оборота. Один конец катушки прикреплен к каждой половине коммутатора. Электрический ток от аккумулятора подключается к электрическим клеммам двигателя . Они подают электроэнергию в коммутатор через пару ослабленных разъемов, называемых щетками. Изготавливается либо из кусков графита (мягкий углерод, похожий на карандашный «свинец»), либо из тонких кусков пружинящего металла, который (как следует из названия) «соприкасается» с коммутатором. При установленном коммутаторе, когда электричество протекает по цепи, катушка будет постоянно вращаться в одном и том же направлении.

НЕТ КОММЕНТАРИЕВ

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ