電気から機械へのエネルギーの変換は、1821年に英国の科学者であるマイケルファラデーによって説明されました。エネルギー変換は、磁場内に通電導体を配置することによって行うことができます。そのため、磁場と電流から発生するトルクにより、導体が回転し始めます。イギリスの科学者ウィリアム・スタージャンは、彼の法則に基づいて、1832年にDCマシンを設計しました。ただし、高価であり、どのアプリケーションにも適していません。だから最後に、最初の 電気モーター 1886年にフランクジュリアンスプレーグによって発明されました。
電気モーターとは何ですか？
電気モーターは1つであると定義できます 一種の機械 電気的および機械的エネルギーを変換するために使用されます。ほとんどのモーターは コミュニケーション シャフトの回転の形で力を生成するためのモーターの巻線の電流と磁場の中で。これらのモーターは、DC電源またはAC電源によってトリガーできます。発電機は電気モーターと機械的に同じですが、機械的エネルギーを電気的エネルギーに変えることによって反対方向に動作します。電気モーターの図を以下に示します。
電気モーターの分類は、タイプなどの考慮事項に基づいて行うことができます 電源 、構造、モーション出力タイプ、およびアプリケーション。それらは、ACタイプ、DCタイプ、ブラシレス、ブラシ付き、単相、2相または3相などの相タイプです。典型的な特性と寸法のモーターは、産業で使用するのに適した機械的動力を提供できます。これらのモーターは、ポンプ、産業用ファン、工作機械、送風機、電動工具、ディスクドライブに適用できます。
電気モーター
電気モーターの建設
電気モーターの構築は、ローター、ベアリング、ステーター、エアギャップ、巻線、整流子などを使用して行うことができます。
電気モーター構造
ローター
電気モーターのローターは可動部分であり、これの主な機能は機械的な力を生成するためにシャフトを回転させることです。一般に、回転子は、電流を運ぶために配置され、固定子内の磁場と通信する導体を含む。
ベアリング
モーターのベアリングは、主にローターをサポートしてその軸をアクティブにします。モーターのシャフトは、モーターの負荷に対するベアリングの助けを借りて拡張します。負荷力はベアリングの外側で使用されるため、負荷はオーバーハングと呼ばれます。
固定子
モーターの固定子は、電磁回路の非アクティブな部分です。永久磁石または巻線が含まれます。固定子は、ラミネーションと呼ばれるさまざまな薄い金属シートで構築できます。これらは主にエネルギー損失を減らすために使用されます。
エアギャップ
エアギャップは、ステーターとローターの間のスペースです。エアギャップの影響は主にギャップに依存します。これは、モーターの低力率の主な原因です。固定子と回転子の間のエアギャップが増加すると、磁化電流も増加します。このため、エアギャップを小さくする必要があります。
巻線
モーターの巻線は、コイルの内側に配置されたワイヤーであり、通常、電流が供給されている間に磁極を作るために、柔軟な鉄の磁気コアの周りに覆われています。ために モーター巻線 、銅は最も頻繁に使用される材料です。銅は巻線の最も一般的な材料であり、アルミニウムも使用されますが、同様の電気的負荷を確実に運ぶには固体である必要があります。
整流子
ザ・ 整流子 は銅で製造されたモーターのハーフリングです。これの主な機能は、ブラシをコイルに向けてリンクすることです。整流子リングは、コイル内の電流方向の流れが半分の時間ごとに逆になるようにするために使用されます。したがって、コイルの一方の表面が頻繁に上に押し上げられ、コイルのもう一方の表面が下に押し下げられます。
電気モーターの働き
基本的に、ほとんどの電気モーターは電磁で動作します 帰納法の原理 ただし、他の電気機械的方法、つまり圧電効果と静電力を使用するモーターにはさまざまな種類があります。
電磁モーターの基本的な動作原理は、電流の流れを使用して導体に作用する機械的エネルギーに依存する可能性があり、それは磁場内に配置されます。機械的な力の方向は、磁場と導体および磁場に対して垂直です。
電気モーターの種類
今日、最も一般的に使用されている電気モーターには、主にACモーターとDCモーターが含まれます
ACモーター
ACモーター 誘導モーター、同期モーター、リニアモーターの3つのタイプに分類されます
DCモーター
DCモーター 自励式と別々に加振されたモーターの2つのタイプに分類されます
- 自励式モーターは、直列、複合、シャントの3種類に分類されます。
- 複合モーターは、ショートシャントモーターとロングシャントモーターの2種類に分類されます。
電気モーターの応用
電気モーターの用途は次のとおりです。
- のアプリケーション 電気モーター 主に送風機、ファン、工作機械、 パンプス 、タービン、電動工具、オルタネーター、コンプレッサー、圧延機、船、ムーバー、製紙工場。
- 電気モーターは、HVAC暖房換気および冷却装置、家電製品、自動車などのさまざまなアプリケーションに不可欠なデバイスです。
電気モーターの利点
電気モーターには、次のような通常のエンジンと比較すると、いくつかの利点があります。
- これらのモーターの一次コストは化石燃料エンジンと比較して低いですが、両方の馬力定格は類似しています。
- これらのモーターには可動部品が含まれているため、これらのモーターの寿命は長くなります。
- これらのモーターの容量は、適切に維持されているため、最大30,000時間です。したがって、各モーターはほとんどメンテナンスを必要としません
- これらのモーターは非常に効率的で、自動制御により自動始動および停止機能が可能です。
- これらのモーターは、エンジンオイルのメンテナンスを必要としないため、燃料を使用しません。それ以外の場合は、バッテリーサービスを必要とします。
電気モーターのデメリット
これらのモーターの欠点は次のとおりです。
- 大型の電気モーターは簡単に移動できないため、正確な電圧と電流の供給を考慮する必要があります
- 状況によっては、電力にアクセスできない孤立したエリアでは、高価な回線拡張が必須になります。
- 通常、これらのモーターの性能はより効率的です。
したがって、これはすべてについてです 電気モーター 、そしてこれの主な機能は、エネルギーを電気から機械に変換することです。これらのモーターは非常に静かで便利で、交流または直流を使用します。これらのモーターは、交流または直流を使用して機械的な動きを発生させることができるすべての場所で利用できます。ここにあなたへの質問があります、電気モーターを作る方法は？
