Чем отличается двигатель постоянного тока от переменного: Отличия электродвигателей постоянного и переменного тока

Содержание

Какие отличия между двигателями переменного и постоянного тока

Противостояние двух видов тока, развернувшееся в мире в конце XIX — начале ХХ веков, привело к безоговорочной победе переменного тока и постепенной капитуляции постоянного.

Однако электродвигатели и переменного, и постоянного тока до сих пор используются на производстве и в быту, они совершенствуются, разрабатываются новые модели. Отсюда следует вывод, что от постоянного тока отказались не полностью.

Изобретение двигателей переменного тока не следует списывать на одного человека, как это делается сейчас, многие уверенны, что все, что касается переменного тока, а заодно и сам ток, изобрел один лишь Никола Тесла. Но это не так: несколько крупных ученых разработали и изготовили свою модель двигателя. Например, одним из первых изобретателей был Чарльз Уитстон в 40-х годах XIX века, а в 1889 году русский ученый М.О. Доливо-Добровольский изобрел трехфазный двигатель, который по своим характеристикам превосходит изобретение Теслы.

Фактически, двигатели по этому принципу изготавливаются до наших дней.

Основное отличие конструкции двигателей:

Переменного тока — обмотка на статоре, между ним и ротором воздушный зазор (его величина тоже несет в себе дополнительные свойства).

Постоянного тока — обмотка на ротора (он называется якорь, он вращается).

По способу возбуждения они подразделяются на двигатели независимого параллельного, последовательного и смешанного возбуждения.

Сейчас моторы переменного тока нашли широчайшее применение в быту, промышленности, сельском хозяйстве, также они активно эксплуатируются на электростанциях. Они получили распространение, благодаря простой технологичной конструкции, высоким энергетическим показателям, надежности и стабильности работы.

Двигатели переменного тока бывают однофазные и трехфазные.

Первый — однофазный — не имеет начального пускового момента и поэтому часто используется бытовых приборах, он вращается в ту сторону, в которую направляет внешняя сила. Кроме того, его мощность несколько меньше чем у трехфазных.

Обмотка его статора расположена в пазах и занимает примерно 2/3. Если этому типу все-таки требуется пусковой момент, то двигатель снабжают дополнительной обмоткой (из провода меньшего сечения), сдвинутой на 90 градусов относительно рабочей.

Трехфазные асинхронные двигатели подразделяются на два основных типа: с короткозамкнутым ротором и с фазным ротором (их еще называют «с контактными кольцами»). Статор у них одинаковый.

Асинхронные с короткозамкнутым ротором являются наиболее распространенными. На статоре — трехфазная обмотка, обмотка ротора — короткозамкнутая в виде «беличьей клетки», они размещаются в пазах, расположенных на внешней поверхности — у статора, и на внутренней — у ротора, простейший элемент обмотки — виток, состоящий из двух или нескольких параллельных проводников, которые размещены в пазах и расположены друг от друга на некотором расстоянии.

Это расстояние называют шагом обмотки, который приблизительно равен одному полюсному делению.

Вращающееся поле статора и пересекает проводящие обмотки ротора, создает напряжение, чем и вызывает появление тока в обмотках и вращение ротора. На силу тока влияет подключенное сопротивление, причем зависимость обратно пропорциональная, то есть, чем выше сопротивление, тем, соответственно, сила тока ниже и наоборот. В свою очередь, вращающий момент наоборот прямо пропорционален и увеличивается с ростом сопротивления.

В случае с фазным ротором его разомкнутая обмотка выводится на контактные кольца для соединения с внешней схемой. Его используют для регулярно работающих электроприводов, не изменяющих скорость (или — в небольших пределах).

Двигатели постоянного тока сейчас используются только в промышленности и в сложных приборах, где важно точное регулирование скорости работы (прокатные станы, мощные металлорежущие станки, тяга на транспорте). Их отличает высокая стоимость, а также некоторые преимущества, которые оказываются важными на сложном оборудовании: более высокий КПД, возможность плавной и точной регулировки оборотов, частота вращения может быть очень высокой, чем в случае с переменным.

Также в наукоемких точных отраслях используются шаговые двигатели и серводвигатели, в которых можно регулировать многие параметры.

Статью предоставила компания НПП «Сервомеханизмы» www.servomh.ru — производитель и поставщик устройств линейного перемещения, электродвигателей, муфт для валов и комплектующих.

✔ Виды электродвигателей и их особенности

Экономичность и надежность оборудования напрямую зависят от электродвигателя, поэтому его выбор требует серьезного подхода.

Посредством электродвигателя электрическая энергия преобразуется в механическую. Мощность, количество оборотов в минуту, напряжение и тип питания являются основными показателями электродвигателей. Также, большое значение имеют массогабаритные и энергетические показатели.

Электродвигатели обладают большими преимуществами. Так, по сравнению с тепловыми двигателями сопоставимой мощности, по размеру электрические двигатели намного компактнее. Они прекрасно подходят для установки на небольших площадках, например в оборудовании трамваев, электровозов и на станках различного назначения.

При их использовании не выделяется пар и продукты распада, что обеспечивает экологическую чистоту. Электродвигатели делятся на двигатели постоянного и переменного тока, шаговые электродвигатели, серводвигатели и линейные.

Электродвигатели переменного тока, в свою очередь, подразделяются на синхронные и асинхронные.

Электродвигатели постоянного тока

Используются для создания регулируемых электроприводов с высокими динамическими и эксплуатационными показателями. К таким показателям относятся высокая равномерность вращения и перезагрузочная способность. Их используют для комплектации бумагоделательных, красильно-отделочных и подъемно-транспортных машин, для полимерного оборудования, буровых станков и вспомогательных агрегатов экскаваторов. Часто они применяются для оснащения всех видов электротранспорта.

Электродвигатели переменного тока

Пользуются более высоким спросом, чем двигатели постоянного тока. Их часто используют в быту и в промышленности. Их производство намного дешевле, конструкция проще и надежнее, а эксплуатация достаточно проста. Практически вся домашняя бытовая техника оборудована электродвигателями переменного тока. Их используют в стиральных машинах, кухонных вытяжных устройствах и т.д. В крупной промышленности с их помощью приводится в движение станковое оборудование, лебедки для перемещения тяжелого груза, компрессоры, гидравлические и пневматические насосы и промышленные вентиляторы.

Шаговые электродвигатели

Действуют по принципу преобразования электрических импульсов в механическое перемещение дискретного характера. Большинство офисной и компьютерной техники оборудовано ими. Такие двигатели очень малы, но высокопродуктивны. Иногда и востребованы в отдельных отраслях промышленности.

Серводвигатели

Относятся к двигателям постоянного тока. Они высокотехнологичны. Их работа осуществляется посредством использования отрицательной обратной связи. Такой двигатель отличается особой мощностью и способен развивать высокую скорость вращения вала, регулировка которого осуществляется с помощью компьютерного обеспечения. Такая функция делает его востребованным при оборудовании поточных линий и в современных промышленных станках.

Линейные электродвигатели

Обладают уникальной способностью прямолинейного перемещения ротора и статора относительно друг друга. Такие двигатели незаменимы для работы механизмов, действие которых основано на поступательном и возвратно-поступательном движении рабочих органов. Использование линейного электродвигателя способно повысить надежность и экономичность механизма благодаря тому, что значительно упрощает его деятельность и почти полностью исключает механическую передачу.

Синхронные двигатели

Являются разновидностью электродвигателей переменного тока.

Частота вращения их ротора равняется частоте вращения магнитного поля в воздушном зазоре. Их используют для компрессоров, крупных вентиляторов, насосов и генераторов постоянного тока, так как они работают с постоянной скоростью.

Асинхронные двигатели

Также, относятся к категории электродвигателей переменного тока. Частота вращения их ротора отличается от частоты вращения магнитного поля, которое создается током обмотки статора. Асинхронные двигатели разделяются на два типа, в зависимости от конструкции ротора: с короткозамкнутым ротором и фазным ротором. Конструкция статора в обоих видах одинакова, различие только в обмотке.

Электродвигатели незаменимы в современном мире. Благодаря им значительно облегчается работа людей. Их использование помогает снизить затрату человеческих сил и сделать повседневную жизнь намного комфортнее.

Перейти в каталог электродвигаетелей

Двигатели постоянного и переменного тока

: отличия и преимущества

Автор: Брэдли | Оставить комментарий

Электродвигатели играют важную роль почти во всех отраслях промышленности. Использование правильного типа двигателя с высококачественными деталями и регулярное техническое обслуживание обеспечивают бесперебойную работу вашего объекта и предотвращают повреждение конечного оборудования из-за износа или скачков напряжения.

Gainesville Industrial Electric может помочь вашей компании выбрать правильные промышленные электродвигатели и детали для ваших приложений.

A Учебник по электродвигателям

Электродвигатели — это машины, которые преобразуют электрическую энергию — либо накопленную энергию, либо прямое электрическое соединение — в механическую энергию посредством создания вращательной силы. Двумя основными типами электродвигателей являются:

Двигатели переменного тока , работающие от переменного тока
Двигатели постоянного тока , которые питаются от постоянного тока

Принцип работы электродвигателей

Как двигатели переменного, так и постоянного тока используют электрический ток для создания вращающихся магнитных полей, которые, в свою очередь, создают вращательную механическую силу в якоре, расположенном на роторе или статоре, вокруг вала. В различных конструкциях двигателей используется одна и та же базовая концепция для преобразования электрической энергии в мощные импульсы силы и обеспечения динамических уровней скорости или мощности.

Компоненты главного двигателя

Хотя электродвигатели могут отличаться от одной конструкции или типа к другой, многие из них содержат эти Детали и узлы (расположенные от центра наружу):

Центральный вал двигателя
Обмотки
Подшипники (для уменьшения трения и износа)
Якорь (расположенный на роторе, вращающаяся часть, или на статоре, неподвижная часть)
Щетки (в двигателях постоянного тока)
Клеммы
Рама и торцевые щиты

Типы электродвигателей: двигатели переменного и постоянного тока

Двигатели переменного и постоянного тока представляют собой широкие категории двигателей, которые включают более мелкие подтипы. Асинхронные двигатели, линейные двигатели и синхронные двигатели, например, все типы двигателей переменного тока. Двигатели переменного тока также могут включать частотно-регулируемые приводы для управления скоростью и крутящим моментом двигателя, а двигатели постоянного тока доступны в моделях с самовозбуждением и с независимым возбуждением.

Привод переменного тока с регулируемой скоростью

Преимущества двигателя переменного тока по сравнению с двигателем постоянного тока

Каждый тип двигателя имеет различные преимущества, которые делают их наиболее подходящими для различных коммерческих и промышленных применений. Например, двигатели переменного тока универсальны и просты в управлении. Некоторые из их других преимуществ включают в себя:

Низкое энергопотребление при запуске, которое также защищает компоненты на принимающей стороне
Управляемые уровни пускового тока и ускорения
Дополнения VFD или VSD, которые могут контролировать скорость и крутящий момент на разных этапах использования
Высокая прочность и увеличенный срок службы
Возможности для многофазных конфигураций

Двигатели постоянного тока также имеют свои преимущества , такие как:

Более простая установка и обслуживание
Высокая пусковая мощность и крутящий момент
Быстрое время отклика на пуск, останов и ускорение
Наличие нескольких стандартных напряжений

Какой двигатель мощнее: переменного или постоянного тока?

Двигатели переменного тока обычно считаются более мощными, чем двигатели постоянного тока, поскольку они могут генерировать более высокий крутящий момент за счет более мощного тока. Однако двигатели постоянного тока обычно более эффективны и лучше используют входную энергию. Двигатели как переменного, так и постоянного тока бывают разных размеров и мощностей, которые могут удовлетворить требования к мощности в любой отрасли.

Применение двигателей переменного и постоянного тока

Двигатели переменного и постоянного тока находят применение в технологических процессах и установках почти во всех отраслях промышленности. Одни из самых распространенных Промышленное применение двигателей переменного тока включает:

Бытовые приборы
Приводы и системы компрессоров
Компьютеры
Конвейерные системы
Вентиляторы и кондиционеры
Гидравлические и ирригационные насосы
Транспортное оборудование

Общие промышленные применения для двигателей постоянного тока включают:

Производство и производство
Машины, требующие постоянной мощности, такие как пылесосы, лифты и швейные машины
Складское сортировочное оборудование

Выбор подходящего электродвигателя для вашего промышленного применения

Установка и техническое обслуживание подходящих двигателей на объектах и оборудовании вашей компании является важным шагом к обеспечению бесперебойной работы и производства.

Gainesville Industrial Electric продает и обслуживает двигатели переменного и постоянного тока, запчасти и многое другое. Мы также являемся авторизованным заводским гарантийным центром. Чтобы получить помощь в выборе подходящего электродвигателя или промышленной сборки для вашего применения, свяжитесь с нами или запросите дополнительную информацию сегодня, чтобы получить предложение.

Связанный контент:

Наш каталог электродвигателей
Руководство по электродвигателям

Ищи:

Последние сообщения

Двигатели для дробилок | Камнедробилка — особенности и области применения
Приводы переменного тока 101: что это такое, области применения, преимущества
Промышленные редукторы 101 | Типы и области применения
Взрывозащищенные двигатели • Руководство по выбору
Однофазные и трехфазные двигатели: руководство по выбору

В чем разница между двигателем переменного и постоянного тока?

Электромеханическая машина, преобразующая электрическую энергию в механическую, называется электродвигателем. Это устройства, создающие вращательную силу, которая обрабатывается оперативной автоматикой.

Работа электродвигателя в основном зависит от взаимодействия магнитных и электрических полей. Обычно в электродвигателях используются такие детали, как центральный вал двигателя, обмотки, подшипники (для уменьшения трения и износа), якорь (расположенный на роторе, вращающейся части или статоре, неподвижной части), щетки (в двигателях постоянного тока). , Клеммы, Рама и торцевые щиты.

Электродвигатели в основном делятся на два типа. Это двигатель переменного тока и двигатель постоянного тока. Двигатель переменного тока потребляет переменный ток в качестве входа, тогда как двигатель постоянного тока потребляет постоянный ток.

Двигатель переменного тока и его механизм

В двигателе переменного тока снаружи расположено кольцо электромагнитов (составляющее статор). Который может быть разработан для обеспечения вращающегося магнитного поля. Внутри статора есть ось из цельного металла, петля из проволоки, катушка, беличья клетка из металлических стержней и межсоединения. Есть также некоторые другие свободно вращающиеся металлические детали, которые могут проводить электричество.

Ротор, подвешенный внутри магнитного поля, работает как электрический проводник. Из-за своего вращения магнитное поле постоянно меняется. Согласно закону электромагнетизма Фарадея, магнитное поле создает (или индуцирует) электрический ток внутри ротора. Если проводник представляет собой кольцо или проволоку, ток течет по нему по петле. Если проводник представляет собой просто цельный кусок металла, вокруг него закручиваются вихревые токи.

В любом случае индуцированный ток создает собственное магнитное поле и, в соответствии с другим законом электромагнетизма (законом Ленца), пытается остановить то, что вызывает вращающееся магнитное поле, — тоже вращаясь. Двигатели переменного тока предлагают относительно эффективный метод производства механической энергии из простого электрического входного сигнала.

Двигатель постоянного тока и его механизм

Эти двигатели основаны на куске проволоки, согнутой в прямоугольную петлю. Эта петля подвешена между полюсами магнита. При подключении провода и подключении его к батарее через него протекает постоянный ток (DC), и, таким образом, вокруг него создается временное магнитное поле. Это временное поле отталкивает первоначальное поле от постоянного магнита, в результате чего провод переворачивается.

Обычно провод останавливается в этой точке, а затем снова переворачивается. Но если используется оригинальное вращающееся соединение (которое называется коммутатором), ток можно менять на противоположное каждый раз, когда провод переворачивается. Это означает, что провод будет продолжать вращаться в одном и том же направлении до тех пор, пока по нему течет ток. Суть этого простого электродвигателя постоянного тока была придумана в 1820-х годах Майклом Фарадеем и примерно десять лет спустя превратилась в практическое изобретение Уильяма Стерджена.

Разница между двигателем переменного и постоянного тока

Без основного различия, то есть вход переменного и постоянного тока, двигатели переменного и постоянного тока имеют несколько других отличий.

Двигатели переменного тока не требуют преобразования тока.

В двигателях постоянного тока ток преобразуется из альтернативного (переменного) в постоянный (постоянный) выходной сигнал.

Двигатели переменного тока доступны в двухфазном, однофазном или трехфазном исполнении.

Все двигатели постоянного тока однофазные.

В двигателях переменного тока якоря не вращаются при непрерывном вращении магнитных полей.

В двигателях постоянного тока якорь вращается вместе с магнитным полем.

Ремонт недорогой.

Ремонт довольно дорогой

Имеют более длительный срок службы.

Имеют более короткий срок службы.

Для запуска двигателей переменного тока требуется эффективное пусковое оборудование, такое как конденсатор.

Двигатели постоянного тока не требуют внешней помощи для запуска.

Имеют три входных клеммы.

Имеют две входные клеммы.

Двигатели переменного тока поздно реагируют на изменение нагрузки.

Двигатели постоянного тока быстро реагируют на изменение нагрузки.

Двигатели переменного тока применяются в случаях, когда требуется высокая скорость и переменный крутящий момент.

Какие отличия между двигателями переменного и постоянного тока