Что такое электродвигатель: его виды и сфера применения

Электрические двигатели являются силовыми агрегатами, с помощью которых осуществляется перевод электрической энергии в крутящий момент встроенного вала. Устройства имеют несколько разновидностей, но в основе каждого изделия лежит одинаковый принцип работы.

Разновидности и принцип действия

Основная классификация электрических двигателей базируется на типе питания. На основании этого принципа устройства бывают следующих видов:

1. Постоянного тока.
2. Переменного тока.
3. Универсальные.

В свою очередь двигатели переменного тока могут иметь асинхронную и синхронную конструкцию.

Вне зависимости от разновидности любой вид электродвигателя состоит из основных узлов: неподвижного статора и вращающегося ротора. Во время протекания тока через обмотку, в качестве которой выступают ротор, возникает магнитное поле. Магнитные полюса статора воздействуют на поле, что сопровождается появлением механической силы, которая приводит во вращение вал ротора.

Двигатели постоянного тока

Агрегаты, работающие на постоянном токе, бывают маломощными изделиями небольших габаритов, которые используются в смартфонах или детских игрушках. Одновременно выпускаются и сложные конструкции с мощностью в несколько сотен киловатт, устанавливаемые на электровозах. Двигатели такого типа выпускаются следующих разновидностей:

1. Коллекторные. Переключения фаз происходит независимо.
2. Вентильные. Это бесколлекторные типы агрегатов, в которых установлены датчики положения ротора.

Широкое применение нашло коллекторное оборудование. Обеспечивается это тем, что двигатели имеют относительно несложную конструкцию и отличаются простотой в ремонте. Кроме того, они могут развивать большие обороты

Переменного тока

Агрегаты, работающие от переменного тока в сети, обладают схожей конструкцией. Отличительной их особенностью является наличие источника питания со знакопеременной величиной. Изделия бывают двух типов:

1. Асинхронные. В такой конструкции отсутствует коллектор, поэтому изделия отличаются простотой и удобством в ремонте. Максимальная скорость, которую может развить двигатель, составляет 3 тыс об /мин и она плохо поддается регулировке. С учетом таких характеристик двигатели используются в приборах, где не требуются высокие показатели вращения вала. Также агрегаты нашли применение в металлообрабатывающих станках. Кроме того, асинхронные двигатели являются лучшим выбором для насосов.
2. Синхронные. Отличительной особенностью изделий является их высокая скорость вращения, которая обеспечивает максимальные обороты прямо со старта. Поскольку двигатели не в состоянии ее развить за кратковременный период, дополнительно устанавливаются специальные пусковые устройства. В процессе работы скорость можно плавно уменьшать, что является существенным преимуществом. Такие качества оборудования позволили вести его использование в электроинструменте. Кроме того, двигатели эффективно эксплуатируются в пылесосах, миксерах и кофемолках.

Универсальность и простота обслуживания обеспечили двигателям широкую область применения.

Универсальные изделия

Двигатели, которые обладают способностью одновременно работать от обоих видов источника напряжения, составили группу универсального оборудования. Основное их отличие состоит в изолировании секций магнитов с целью уменьшения вероятности энергетических потерь. Другим принципиальным отличием является составная обмотка ротора, которая выглядит в виде двух частей. Для снижения помех при подаче переменного тока он воспринимается только одной половиной обмотки. Такие двигатели имеют следующие достоинства:

1. Повышенная скорость вращения вала, которая может превышать 10 тыс об/мин. 
2. Возможность использования источника питания из сети и аккумуляторной батареи.
3. Вести регулировку скорости.

В основном такое оборудование используется в маломощных устройствах.

Области применения

Электрические двигатели являются настолько удобными устройствами, что нашли применение в промышленности, строительстве и быту:

1. Промышленность. Практически никакое электрическое оборудование не может обойтись без такого двигателя. Сюда относятся станки, компрессоры, насосы, вентиляторы, автомобили.
2. Строительство. Они требуются в подъемно-транспортном оборудовании, вентиляционных системах, кондиционерах, лифтах.
3. Быт. В каждом доме можно увидеть холодильник, пылесос, стиральную машину или кондиционер. Во всех этих приборах встроен электродвигатель.

Электрические двигатели настолько широко внедрились во все сферы хозяйствования, что без них уже невозможно представить никакую отрасль. Они присутствуют практически везде. Причина состоит в том, что электричество является удобной энергией, а двигатели обладают способностью превратить ее в механическую силу и направить на облегчение трудовой деятельности человека.