Elmetor - silniki elektryczne, falowniki, motoreduktory, części silników elektrycznych
Jesteśmy przedstawicielem krajowych producentów silników elektrycznych: FSE Besel S.A., Celma Indukta S.A., ATB Tamel S.A., FAE Ema Elfa Sp. z o.o.
Silniki FSE Besel S.A., Celma Indukta S.A., ATB Tamel S.A., FAE Ema Elfa Sp. z o.o.
OFERTY SPECJALNE

SZYBKI KONTAKT:
  mobile 511-055-961
  mobile 507-098-774
  silniki@elmetor.pl

JAK DZIAŁA SILNIK ELEKTRYCZNY?


Silniki elektryczne można spotkać praktycznie wszędzie! Istnieje kilka ich podstawowych rodzajów, mogą być na przykład zasilane prądem elektrycznym przemiennym (AC) lub stałym (DC). Z artykułu dowiesz się, jak działają poszczególne rodzaje silników elektrycznych.

Zgodnie z powszechnie stosowaną definicją silnik elektryczny to urządzenie, które przetwarza energię elektryczną na energię mechaniczną. Ze względu na prostą budowę i dużą użyteczność silniki zrewolucjonizowały świat i okazały się jednymi z największych wynalazków wszechczasów. Dlatego dziś trudno sobie wyobrazić wykonywanie wielu czynności bez urządzeń napędzanych silnikami elektrycznymi.

Z czego składa się silnik elektryczny?

W zależności od typu, silnik elektryczny może składać się z różnych elementów, ale najczęściej zbudowany jest z następujących komponentów:

  • stojana – nieruchomej części silnika,
  • wirnika – ruchomej części silnika,
  • głównego wału,
  • szczotek.

Stojan to przeważnie statyczne uzwojenie miedziane umieszczone wokół głównej osi. Zadaniem stojana jest wytwarzanie pola magnetycznego wokół wirnika. Jego budowa i uzwojenie wpływają bezpośrednio na wydajność napędu. Jest to główna część silnika, zawierająca szereg mniejszych elementów.

Element ten składa się przede wszystkich ze stalowych płytek owiniętych miedzią, która jest podłączona do źródła prądu. Włączenie zasilania powoduje więc powstanie pola elektromagnetycznego w stojanie. W silniku zwykle znajdują się trzy cewki stojana. Im większa jest ich liczba, tym większa moc silnika.

Podobnie jak stojan, również wirnik posiada uzwojenia. Najczęściej do tego stosowany jest miedziany drut o małej średnicy. Ma to na celu zwiększenie liczby zwojów kosztem większej ilości drutu. Jest to uzasadnione, ponieważ im większa liczba zwojów, tym większe obroty może osiągnąć wirnik.

Główny wał to metalowy element, który służy do mocowania niektórych komponentów. Najczęściej znajdują się na nim wirnik oraz koło pasowe. Zasadniczo wał główny jest wykonany z aluminium, które jest odporne na rdzę i wysoką temperaturę. Ponadto element ten musi również wykazywać stabilność podczas pracy na wysokich obrotach.

W prostym silniku elektrycznym najczęściej występują dwie szczotki, choć dostępne są również silniki bezszczotkowe. Elementy te zapewniają przepływ prądu pomiędzy dwoma ruchomymi częściami. Ich wadą jest stosunkowo szybkie zużycie.

Zasada działania silnika elektrycznego

Większość silników elektrycznych działa na podobnej zasadzie, czyli poprzez interakcję między polem magnetycznym silnika a prądem elektrycznym w uzwojeniu. Wzajemne oddziaływanie na siebie podzespołów generuje siłę w postaci momentu obrotowego.

Poszczególne rodzaje silników działają nieco inaczej. Do najbardziej popularnych należą:

  • silniki prądu stałego,
  • silniki prądu przemiennego,
  • silniki komutatorowe,
  • silniki bezszczotkowe.

Silnik prądu stałego

Silnik elektryczny prądu stałego – to rodzaj silnika elektrycznego, który działa ze źródłem napięcia prądu stałego (DC). Można wyróżnić dwa podstawowe rodzaje urządzeń: obcowzbudne i samowzbudne.

Obcowzbudny silnik prądu stałego – to rodzaj silnika, w którym uzwojenie wzbudzające jest zasilane z oddzielnego źródła napięcia – innego niż uzwojenie twornika. Stąd też taka nazwa urządzenia. Najczęściej są stosowane jako silniki prądu stałego o dużym zakresie zmian prędkości obrotowej.

Natomiast samowzbudny silnik to typ silnika prądu stałego, w którym wirnik i stojan są zasilane z tego samego źródła. Dlatego urządzenie nazywane jest samowzbudnym silnikiem prądu stałego. Wirnik i stojan mogą być połączone równolegle, szeregowo lub w sposób mieszany. Tego typu silniki zaliczane są do najbardziej uniwersalnych ze wszystkich napędów.

Silnik prądu przemiennego

Silnik elektryczny prądu przemiennego to rodzaj silnika elektrycznego pracującego ze źródłem napięcia prądu przemiennego (AC). Tego typu silnik elektryczny można podzielić na dwa podstawowe rodzaje.

Silnik synchroniczny – to silnik prądu przemiennego pracujący ze stałą prędkością w określonym systemie częstotliwości. Charakteryzuje się niskim początkowym momentem obrotowym. Dlatego nadaje się do pracy przy niskim obciążeniu w takich urządzeniach jak sprężarki powietrza. Silniki synchroniczne są w stanie poprawić współczynnik energooszczędności, dlatego często stosuje się je w systemach zużywających dużo energii elektrycznej.

Silnik indukcyjny, zwany również asynchronicznym – to silnik prądu przemiennego, który działa w oparciu o indukcyjny środek magnetyczny między wirnikiem a stojanem. To obecnie najbardziej popularny typ napędu elektrycznego. Praca silnika asynchronicznego bazuje na indukcji wywołującej siłę elektromagnetyczną, która doprowadza do powstania ruchu.

Silniki komutatorowe

To szczególny rodzaj silnika elektrycznego, który wyróżnia się wirnikiem o magnetowodzie wykonanym z blach elektrotechnicznych. Silniki komutatorowe zostały wyposażone w uzwojenie połączone z komutatorem, po którym poruszają się szczotki węglowe.

Wirnik obraca się w wyniku oddziaływania prądu i pola magnetycznego generowanego przez stojan. Ruch ten odbywa się w systemie ciągłym, dzięki przełączaniu przez komutator kierunku prądu płynącego przez wirnik. Silnik komutatorowy może być prądu stałego lub przemiennego.

Silniki bezszczotkowe

Jak sama nazwa wskazuje, bezszczotkowe silniki nie posiadają szczotek. W przypadku typowych silników szczotkowych to właśnie szczotki dostarczają prąd przez komutator do cewek wirnika. Jak więc działa silnik bezszczotkowy?

W tym przypadku cewki nie znajdują się na wirniku. Zamiast tego zamontowane są na stojanie. Ponieważ cewki się nie poruszają, nie ma więc potrzeby stosowania szczotek i komutatora. W tego rodzaju silnikach magnes trwały obraca się poprzez zmianę kierunku pól magnetycznych generowanych przez nieruchome cewki.

Dużą zaletą silników bezszczotkowych jest wydajność, ponieważ silniki te mogą pracować w sposób ciągły przy maksymalnej sile obrotowej. Można nimi również precyzyjnie sterować, co przekłada się również na mniejsze zużycie energii elektrycznej.