πρώιμοι ηλεκτροκινητήρες
Τα ηλεκτρομαγνητικά πειράματα του Faraday, 1821 Οι πρώτοι ηλεκτρικοί κινητήρες ήταν απλές ηλεκτροστατικές συσκευές, που περιγράφηκαν σε πειράματα από τον Σκωτσέζο μοναχό Andrew Gordon και τον Αμερικανό πειραματιστή Benjamin Franklin τη δεκαετία του 1740. Η θεωρητική αρχή πίσω από αυτό, ο νόμος του Coulomb, ανακαλύφθηκε από τον Henry Cavendish το 1771, αλλά δεν έχει ακόμη δημοσιευθεί. Ο νόμος ανακαλύφθηκε ανεξάρτητα το 1785 από τον Charles-Augustin de Coulomb, ο οποίος τον δημοσίευσε και είναι πλέον ευρέως γνωστό και το όνομά του. [4] Το ηλεκτροχημικό στοιχείο [5] που εφευρέθηκε από τον Alessandro Volta το 1799 κατέστησε δυνατή τη δημιουργία συνεχούς ρεύματος. Μετά την ανακάλυψη αυτής της αλληλεπίδρασης μεταξύ ρευμάτων και μαγνητικών πεδίων, γνωστή ως ηλεκτρομαγνητική αλληλεπίδραση από τον Hans Christianrsted το 1820, σύντομα σημειώθηκε μεγάλη πρόοδος. Ο André-Marie Ampère χρειάστηκε μόλις λίγες εβδομάδες για να αναπτύξει την πρώτη φόρμουλα για την ηλεκτρομαγνητική αλληλεπίδραση και να προτείνει τον νόμο της δύναμης του Ampère, ο οποίος περιγράφει την αλληλεπίδραση ηλεκτρικού ρεύματος και μαγνητικού πεδίου. μηχανική δύναμη. Το 1821, ο Michael Faraday έδειξε τα αποτελέσματα της περιστροφικής κίνησης για πρώτη φορά. Ένα ελεύθερα κρεμασμένο σύρμα βυθίστηκε σε ένα λουτρό υδραργύρου όπου τοποθετήθηκε ένας μόνιμος μαγνήτης (PM). Όταν το ρεύμα περνά μέσα από το καλώδιο, το καλώδιο περιστρέφεται γύρω από τον μαγνήτη, υποδεικνύοντας ότι το ρεύμα δημιουργεί ένα σφιχτό κυκλικό μαγνητικό πεδίο γύρω από το καλώδιο. [7] Τέτοιοι κινητήρες συνήθως αποδεικνύονται σε φυσικά πειράματα, αντικαθιστώντας τον (τοξικό) υδράργυρο με αλμυρό νερό. Οι τροχοί του Barlow ήταν μια πρώιμη βελτίωση σε εκείνη την επίδειξη του Faraday, αν και αυτοί και παρόμοιοι ομοπολικοί κινητήρες δεν ήταν κατάλληλοι για πρακτική χρήση μέχρι τα τέλη του αιώνα.
«Ηλεκτρομαγνητικός αυτο-ρότορας» του Jedlik, 1827 (Μουσείο Εφαρμοσμένων Τεχνών, Βουδαπέστη). Οι ιστορικοί κινητήρες εξακολουθούν να λειτουργούν καλά σήμερα.
Ο James Joule δείχνει στον Kelvin έναν ηλεκτρικό κινητήρα στο Hunterian Museum στη Γλασκώβη το 1842
Το 1827, ο Ούγγρος φυσικός nyos Jedlik άρχισε να πειραματίζεται με ηλεκτρομαγνητικά πηνία. Αφού ο Τζέντλικ έλυσε το τεχνικό πρόβλημα της συνεχούς περιστροφής με την εφεύρεση του μεταγωγέα, ονόμασε την πρώιμη συσκευή του «ηλεκτρομαγνητικό αυτο-στροφέα». Αν και χρησιμοποιήθηκαν μόνο για διδασκαλία, το 1828 ο Jedrick παρουσίασε την πρώτη συσκευή που περιείχε τα τρία κύρια εξαρτήματα ενός πρακτικού κινητήρα συνεχούς ρεύματος: τον στάτορα, τον ρότορα και τον μεταγωγέα. Η συσκευή δεν χρησιμοποιεί μόνιμους μαγνήτες επειδή τα μαγνητικά πεδία των ακίνητων και περιστρεφόμενων εξαρτημάτων δημιουργούνται μόνο από το ρεύμα που διαρρέει τις περιελίξεις τους.
Μοτέρ DC
Ο Βρετανός επιστήμονας William Sturgeon εφηύρε τον πρώτο κινητήρα DC με μεταγωγέα ικανό να περιστρέφει μηχανήματα το 1832. Μετά τη δουλειά του Sturgeon, ο Αμερικανός εφευρέτης Thomas Davenport κατασκεύασε έναν κινητήρα DC τύπου commutator, τον οποίο κατοχύρωσε με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας το 1837. Ο κινητήρας λειτουργεί με 600 στροφές ανά λεπτό και ισχύ το ηλεκτρικό εργαλείο και το τυπογραφείο. Λόγω του υψηλού κόστους των βασικών μπαταριών, ο ηλεκτροκινητήρας δεν γνώρισε εμπορική επιτυχία και ο Davenport χρεοκόπησε. Αρκετοί εφευρέτες ακολούθησαν τη Sturgeon για να αναπτύξουν κινητήρες συνεχούς ρεύματος, αλλά όλοι αντιμετώπισαν το ίδιο πρόβλημα κόστους μπαταρίας. Χωρίς κανένα σύστημα διανομής ηλεκτρικής ενέργειας διαθέσιμο εκείνη την εποχή, δεν υπήρχε πραγματική εμπορική αγορά για αυτούς τους κινητήρες.
Μετά από πολλές άλλες περισσότερο ή λιγότερο επιτυχημένες προσπάθειες με σχετικά αδύναμες περιστρεφόμενες και παλινδρομικές συσκευές, ο Πρώσος Moritz von Jacobi δημιούργησε τον πρώτο πραγματικό περιστρεφόμενο ηλεκτροκινητήρα τον Μάιο του 1834. Παράγει μια εξαιρετική μηχανική απόδοση. Η μοτοσικλέτα του σημείωσε ένα παγκόσμιο ρεκόρ, το οποίο ο Jacobi βελτίωσε τέσσερα χρόνια αργότερα, τον Σεπτέμβριο του 1838. Το δεύτερο μοτο του ήταν αρκετά δυνατό ώστε να οδηγεί ένα 14-άτομο σκάφος σε ένα μεγάλο ποτάμι. Επίσης το 1839/40, άλλοι προγραμματιστές κατάφεραν να κατασκευάσουν κινητήρες παρόμοιας, τότε υψηλότερης απόδοσης.
Το 1855, ο Jedlik κατασκεύασε μια συσκευή ικανή να κάνει χρήσιμη εργασία χρησιμοποιώντας αρχές παρόμοιες με αυτές που χρησιμοποιεί η ηλεκτρομαγνητική του πτέρυγα περιστροφής. Την ίδια χρονιά, κατασκεύασε ένα μοντέλο ηλεκτρικού αυτοκινήτου.
Μια σημαντική καμπή ήρθε το 1864, όταν ο Antonio Pacinotti περιέγραψε για πρώτη φορά τον σπειροειδή οπλισμό (αν και αρχικά σχεδιάστηκε σε μια γεννήτρια DC (δηλαδή, γεννήτρια)). Αυτό το χαρακτηριστικό έχει συμμετρικά ομαδοποιημένα πηνία που είναι κλειστά μεταξύ τους και συνδεδεμένα με τις ράβδους ενός μεταγωγέα του οποίου οι βούρτσες παρέχουν ένα ρεύμα σχεδόν αμετάβλητο. Οι πρώτοι εμπορικά επιτυχημένοι κινητήρες συνεχούς ρεύματος ακολούθησαν την ανάπτυξη του Zénobe Gramme, ο οποίος το 1871 εφηύρε εκ νέου το σχέδιο του Pacinotti και υιοθέτησε μερικές από τις λύσεις του Werner Siemens.
Τα οφέλη για τον κινητήρα συνεχούς ρεύματος προέρχονται από την αναστρεψιμότητα του κινητήρα, η οποία ανακοινώθηκε από τη Siemens το 1867 και ανακαλύφθηκε μέσω των παρατηρήσεων του Pacinotti ήρθε το 1869 όταν ο Graham το απέδειξε κατά λάθος, στην Παγκόσμια Έκθεση της Βιέννης το 1873, όταν έβαλε τα δύο καθένα από Αυτές οι συσκευές συνεχούς ρεύματος βρίσκονται σε απόσταση 2 km η μία από την άλλη, χρησιμοποιώντας τη μία ως γεννήτρια και την άλλη ως ηλεκτροκινητήρα.
Ο ρότορας τυμπάνου εισήχθη το 1872 από τον Friedrich von Hefner-Alteneck της Siemens and Halske για να αντικαταστήσει τον οπλισμό δακτυλίου του Pacinotti, αυξάνοντας έτσι την απόδοση της μηχανής. [6] Οι πολυστρωματικοί ρότορες εισήχθησαν το επόμενο έτος από τη Siemens & Halske, με αποτέλεσμα μειωμένες απώλειες σιδήρου και υψηλότερες επαγόμενες τάσεις. Το 1880, ο Jonas Wenstrm παρείχε στον ρότορα υποδοχές για να φιλοξενήσει τις περιελίξεις, βελτιώνοντας περαιτέρω την απόδοση.
Το 1886, ο Frank Julian Sprague εφηύρε τον πρώτο πρακτικό κινητήρα συνεχούς ρεύματος, μια συσκευή χωρίς σπινθήρες που διατηρούσε μια σχετικά σταθερή ταχύτητα κάτω από μεταβλητά φορτία. Περίπου αυτή την εποχή, οι άλλες ηλεκτρικές εφευρέσεις του Sprague βελτίωσαν σημαντικά την απόδοση διανομής ισχύος του δικτύου (εργασία που έγινε πριν από τη θητεία του Thomas Edison), επιτρέποντας στην ισχύ από τους ηλεκτρικούς κινητήρες να επιστρέψει στο δίκτυο, μέσω εναέριων καλωδίων και πόλων τρόλεϊ που τροφοδοτούν τα τρόλεϊ και παρέχουν σύστημα ελέγχου για ηλεκτρική λειτουργία. Αυτό οδήγησε τον Sprague να εφεύρει το πρώτο ηλεκτρικό σύστημα τρόλεϊ που χρησιμοποιεί ηλεκτρικούς κινητήρες στο Ρίτσμοντ της Βιρτζίνια το 1887–88, έναν ηλεκτρικό ανελκυστήρα και σύστημα ελέγχου το 1892 και ένα ηλεκτρικό μετρό με ανεξάρτητα ηλεκτρικά ελεγχόμενα αυτοκίνητα. Το τελευταίο εγκαταστάθηκε για πρώτη φορά στο Σικάγο το 1892 από το South Side Elevated Railroad, όπου ήταν γνωστό στην καθομιλουμένη ως "L". Ο ηλεκτροκινητήρας της Sprague και οι σχετικές εφευρέσεις του προκάλεσαν ενδιαφέρον και βρήκαν ευρεία χρήση στους βιομηχανικούς ηλεκτρικούς κινητήρες. Η ανάπτυξη ηλεκτρικών κινητήρων με αποδεκτή απόδοση έχει καθυστερήσει για δεκαετίες λόγω αδυναμίας αναγνώρισης της κρίσιμης σημασίας του διακένου αέρα μεταξύ του ρότορα και του στάτη. Τα αποδοτικά σχέδια έχουν σχετικά μικρά κενά αέρα. Για τον ίδιο λόγο, το αυτοκίνητο του Σεντ Λούις, που χρησιμοποιείται από καιρό στις τάξεις για να απεικονίσει τις αρχές της κίνησης, είναι εξαιρετικά αναποτελεσματικό και δεν μοιάζει με σύγχρονο αυτοκίνητο.
Οι ηλεκτρικοί κινητήρες έχουν φέρει επανάσταση στη βιομηχανία. Οι βιομηχανικές διεργασίες δεν περιορίζονται πλέον από τη μετάδοση ισχύος χρησιμοποιώντας άξονες, ιμάντες, πεπιεσμένο αέρα ή υδραυλικά συστήματα. Αντίθετα, κάθε μηχάνημα μπορεί να εξοπλιστεί με τη δική του πηγή ενέργειας, η οποία μπορεί να ελεγχθεί εύκολα κατά τη χρήση και να βελτιώσει την απόδοση μεταφοράς ισχύος. Οι ηλεκτρικοί κινητήρες που χρησιμοποιούνται στη γεωργία αφαιρούν τη μυϊκή δύναμη των ανθρώπων και των ζώων από εργασίες όπως ο χειρισμός σιτηρών ή η άντληση νερού. Η χρήση ηλεκτρικών κινητήρων στο σπίτι μειώνει τη βαριά εργασία στο σπίτι και επιτρέπει υψηλότερα πρότυπα άνεσης, άνεσης και ασφάλειας. Σήμερα, οι ηλεκτροκινητήρες καταναλώνουν περισσότερο από το ήμισυ της ηλεκτρικής ενέργειας που παράγεται στις Ηνωμένες Πολιτείες.
Μοτέρ AC
Το 1824, ο Γάλλος φυσικός Φρανουά Αραγκό πρότεινε την ύπαρξη ενός περιστρεφόμενου μαγνητικού πεδίου, γνωστό ως περιστροφή Arago, ανοίγοντας και κλείνοντας χειροκίνητα έναν διακόπτη, τον οποίο ο Walter Baily έδειξε το 1879 ως ο πρώτος πρωτόγονος κινητήρας επαγωγής. Κατά τη δεκαετία του 1880, πολλοί εφευρέτες προσπάθησαν να αναπτύξουν βιώσιμους κινητήρες AC [31], καθώς τα πλεονεκτήματα των κινητήρων AC στη μετάδοση υψηλής τάσης σε μεγάλες αποστάσεις αντισταθμίστηκαν από την αδυναμία λειτουργίας με κινητήρες AC.
Το 1885, ο Galileo Ferraris εφηύρε τον πρώτο επαγωγικό κινητήρα χωρίς διακόπτη AC. Ο Ferraris βελτίωσε τα πρώτα του σχέδια παράγοντας πιο προηγμένες μονάδες το 1886. Το 1888, η Βασιλική Ακαδημία Επιστημών στο Τορίνο δημοσίευσε τη λεπτομερή μελέτη της Ferraris για τη βάση για τη λειτουργία των ηλεκτροκινητήρων, αλλά εκείνη την εποχή κατέληξε στο συμπέρασμα ότι «μια συσκευή βασισμένη σε αυτή η αρχή δεν μπορεί να έχει καμία εμπορική σημασία ως ηλεκτροκινητήρας».
Η πιθανή βιομηχανική ανάπτυξη σχεδιάστηκε από τον Nikola Tesla, ο οποίος εφηύρε τον αυτόνομο κινητήρα επαγωγής του το 1887 και τον κατοχύρωσε με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας τον Μάιο του 1888. Την ίδια χρονιά, ο Tesla παρουσίασε την εργασία του σχετικά με την AIEE ενός νέου συστήματος για κινητήρες και μετασχηματιστές AC όπως περιγράφεται στο τρία διπλώματα ευρεσιτεχνίας τύπων κινητήρων τεσσάρων πόλων δύο φάσεων: το ένα με τετραπολικό ρότορα που σχηματίζει έναν κινητήρα απροθυμίας που δεν εκκινεί και το άλλο με τον τυλιγμένο ρότορα αποτελεί έναν επαγωγικό κινητήρα αυτοεκκίνησης και ο τρίτος τύπος είναι ένας πραγματικός σύγχρονος κινητήρας, ο οποίος αντίστοιχα παρέχει συνεχή ισχύ διέγερσης στις περιελίξεις του ρότορα. Ωστόσο, ένα δίπλωμα ευρεσιτεχνίας που κατατέθηκε από τον Tesla το 1887 περιέγραφε επίσης έναν επαγωγικό κινητήρα βραχυκυκλώματος ρότορα. Ο George Westinghouse είχε αποκτήσει τα δικαιώματα από τη Ferraris ($1,000) και αμέσως αγόρασε τα διπλώματα ευρεσιτεχνίας της Tesla ($60,000, συν 2,50 $ ανά ιπποδύναμη αυτοκίνητο που πωλήθηκε μέχρι το 1897 και πληρώθηκε το 2010),[32] προσέλαβε την Tesla για να ανέπτυξε τον ηλεκτροκινητήρα και ανέθεσε στον CF Scott να βοηθήσει την Tesla. Ωστόσο, ο Tesla έφυγε αλλού το 1889. [Υπερβολικές παραπομπές] Διαπιστώθηκε ότι ο επαγωγικός κινητήρας AC σταθερής ταχύτητας δεν ήταν κατάλληλος για τραμ[31], αλλά οι μηχανικοί της Westinghouse τον μετέφεραν επιτυχώς για να τροφοδοτήσουν μια επιχείρηση εξόρυξης στο Telluride του Κολοράντο το 1891. 53][54][55] Η Westinghouse πραγματοποίησε τον πρώτο της πρακτικό επαγωγικό κινητήρα το 1892 και ανέπτυξε μια οικογένεια πολυφασικών επαγωγικών κινητήρων 60 Hz το 1893, αλλά αυτοί οι πρώτοι κινητήρες Westinghouse κατασκευάστηκαν με τυλιγμένους ρότορες διφασικού κινητήρα. Στη συνέχεια, η BG Lamme ανέπτυξε τον περιτυλιγμένο ρότορα της ράβδου περιστροφής. [45]
Προωθώντας σθεναρά την ανάπτυξη των τριφασικών, ο Mikhail Dolivo-Dobrovolsky εφηύρε τον τριφασικό επαγωγικό κινητήρα το 1889, ο οποίος είναι τόσο ρότορας σκίουρου όσο και τύπου τυλιγμένου ρότορα με βαρίστορ εκκίνησης, και το 1890 εφηύρε τον μετασχηματιστή τριών βραχιόνων. Μεταξύ της AEG και της Maschinenfabrik Oerlikon, η Doliwo-Dobrowolski και ο Charles Eugene Lancelot Brown ανέπτυξαν μεγαλύτερα μοντέλα, έναν κλωβό σκίουρου 20 ίππων και έναν περιτυλιγμένο ρότορα 100 ίππων με βαρίστορ εκκίνησης. Αυτοί ήταν οι πρώτοι τριφασικοί ασύγχρονοι κινητήρες κατάλληλοι για πρακτική λειτουργία. Η Winstrom αναπτύσσει παρόμοιες τριφασικές μηχανές από το 1889. Στη Διεθνή Ηλεκτροτεχνική Έκθεση στη Φρανκφούρτη το 1891, επιδείχθηκε με επιτυχία το πρώτο τριφασικό σύστημα μεγάλων αποστάσεων. Είναι ονομαστική στα 15 kV και εκτείνεται 175 χλμ. από τους καταρράκτες Laufen στο Neckar. Ο σταθμός ηλεκτροπαραγωγής Lauffen αποτελείται από έναν εναλλάκτη 240 kW 86 V 40 Hz και έναν μετασχηματιστή ανόδου, ενώ στην έκθεση ένας μετασχηματιστής κατεβάσματος τροφοδοτεί έναν τριφασικό κινητήρα επαγωγής 100 ίππων που τροφοδοτεί έναν τεχνητό καταρράκτη, που αντιπροσωπεύει μεταφορά του αρχικού μετασχηματιστή. ΠΗΓΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ. ] Η τριφασική επαγωγή χρησιμοποιείται τώρα στη συντριπτική πλειοψηφία των εμπορικών εφαρμογών. Ωστόσο, ισχυρίστηκε ότι οι ηλεκτροκινητήρες του Tesla δεν ήταν πρακτικοί λόγω των παλμών δύο φάσεων, κάτι που τον ώθησε να παραμείνει στην τριφασική εργασία του.
Το 1891, η GE άρχισε να αναπτύσσει τον τριφασικό ασύγχρονο κινητήρα [45] μέχρι το 1896, η GE και η Westinghouse υπέγραψαν συμφωνία διασταυρούμενης άδειας για το σχεδιασμό του ρότορα με περιέλιξη ράβδου, αργότερα γνωστού ως ρότορας κλωβού. Οι βελτιώσεις στον επαγωγικό κινητήρα προέκυψαν από αυτές τις εφευρέσεις και καινοτομίες, έτσι ώστε ο κινητήρας επαγωγής 100- ίππων να έχει πλέον τις ίδιες εγκατεστημένες διαστάσεις με τον κινητήρα 7.5- ίππων του 1897.
συστατικά
Ρότορας κινητήρα (αριστερά) και στάτορας (δεξιά)
Rotor[επεξεργασία]
Κύριο άρθρο: Ρότορας (ηλεκτρικός)
Σε έναν ηλεκτροκινητήρα, το κινούμενο μέρος είναι ο ρότορας, ο οποίος περιστρέφει τον άξονα για να μεταφέρει μηχανική ισχύ. Ο ρότορας συνήθως περιέχει αγωγούς που μεταφέρουν ρεύματα που αλληλεπιδρούν με το μαγνητικό πεδίο του στάτορα για να δημιουργήσουν μια δύναμη που περιστρέφει τον άξονα. Εναλλακτικά, ορισμένοι ρότορες φέρουν μόνιμους μαγνήτες, ενώ οι στάτορες συγκρατούν τους αγωγούς.
ρουλεμάν
Ο ρότορας υποστηρίζεται από ρουλεμάν που επιτρέπουν στον ρότορα να περιστρέφεται γύρω από τον άξονά του. Τα ρουλεμάν υποστηρίζονται με τη σειρά τους από το περίβλημα του κινητήρα. Ο άξονας του κινητήρα εκτείνεται μέσω του ρουλεμάν προς το εξωτερικό του κινητήρα, όπου εφαρμόζεται το φορτίο. Επειδή η δύναμη του φορτίου εφαρμόζεται έξω από το εξωτερικό έδρανο, το φορτίο αιωρείται. [59]
στάτωρ
Κύριο άρθρο: Στάτης
Ο στάτορας είναι το σταθερό μέρος του ηλεκτρομαγνητικού κυκλώματος του κινητήρα και συνήθως αποτελείται από περιελίξεις ή μόνιμους μαγνήτες. Ο πυρήνας του στάτορα αποτελείται από πολλά λεπτά μεταλλικά φύλλα που ονομάζονται ελάσματα. Οι ελασματοποιήσεις χρησιμοποιούνται για τη μείωση των ενεργειακών απωλειών που θα προέκυπταν εάν χρησιμοποιούνταν ένας συμπαγής πυρήνας.
κενό αέρος
Η απόσταση μεταξύ του ρότορα και του στάτορα ονομάζεται διάκενο αέρα. Τα διάκενα αέρα έχουν σημαντικό αντίκτυπο και είναι συνήθως όσο το δυνατόν μικρότερα, καθώς τα μεγάλα κενά αέρα μπορεί να έχουν ισχυρό αρνητικό αντίκτυπο στην απόδοση. Είναι η κύρια πηγή χαμηλού συντελεστή ισχύος για τη λειτουργία του κινητήρα. Το ρεύμα διέγερσης αυξάνεται καθώς αυξάνεται το διάκενο αέρα. Επομένως, το διάκενο αέρα πρέπει να ελαχιστοποιηθεί. Εκτός από θόρυβο και απώλειες, μικρά κενά μπορούν να προκαλέσουν και μηχανικά προβλήματα.
Εμφανής ρότορας πόλου
Περιέλιξη[επεξεργασία]
Κύριο άρθρο: Περιέλιξη
Το τύλιγμα είναι ένα σύρμα που τοποθετείται σε ένα πηνίο, συνήθως τυλιγμένο γύρω από έναν πλαστικοποιημένο μαλακό σιδηρομαγνητικό πυρήνα, για να σχηματίσει πόλους όταν ενεργοποιείται.
Οι κινητήρες διατίθενται σε δύο βασικές διαμορφώσεις πόλων πεδίου: εμφανείς και μη εμφανείς. Σε μια μηχανή προεξέχοντος πόλου, το μαγνητικό πεδίο των πόλων δημιουργείται από περιελίξεις που τυλίγονται στους πόλους κάτω από τις επιφάνειες των πόλων. Σε μηχανές μη προεξέχοντος πόλου ή κατανεμημένου πεδίου ή κυκλικού ρότορα, οι περιελίξεις κατανέμονται σε σχισμές με πρόσοψη πόλου. [60] Ένας κινητήρας σκιασμένου πόλου έχει ένα τυλιγμένο τμήμα ενός πόλου που καθυστερεί τη φάση του μαγνητικού πεδίου αυτού του πόλου.
Οι αγωγοί ορισμένων ηλεκτροκινητήρων αποτελούνται από παχύτερο μέταλλο, όπως μεταλλικές λωρίδες ή φύλλα, συνήθως χαλκό ή αλουμίνιο. Αυτά συνήθως οδηγούνται από ηλεκτρομαγνητική επαγωγή.
μετατροπέας ηλεκτρικού ρεύματος
Κύριο άρθρο: Μετατροπέας (ηλεκτρικός)
Μικρός κινητήρας συνεχούς ρεύματος για παιχνίδια και ο μεταγωγέας του
Ένας μεταγωγέας είναι ένας μηχανισμός που χρησιμοποιείται για την εναλλαγή της εισόδου των περισσότερων κινητήρων DC και ορισμένων κινητήρων AC. Αποτελείται από τμήματα δακτυλίου ολίσθησης που είναι μονωμένα μεταξύ τους και από τον άξονα. Το ρεύμα οπλισμού του κινητήρα τροφοδοτείται μέσω σταθερών βουρτσών σε επαφή με τον περιστρεφόμενο μεταγωγέα, γεγονός που προκαλεί την απαιτούμενη αντιστροφή ρεύματος και καθώς ο ρότορας περιστρέφεται από πόλο σε πόλο τροφοδοτεί τον κινητήρα με τον καλύτερο δυνατό τρόπο. [61][62] Ελλείψει αυτής της αντιστροφής ρεύματος, ο κινητήρας θα φρενάρει μέχρι να σταματήσει. Οι κινητήρες επαγωγής και μόνιμου μαγνήτη με εξωτερική μεταγωγή αντικαθιστούν τους ηλεκτρομηχανικούς κινητήρες μεταγωγής, δεδομένης της βελτιωμένης τεχνολογίας στους τομείς των ηλεκτρονικών ελεγκτών, του ελέγχου χωρίς αισθητήρες, των κινητήρων επαγωγής και των κινητήρων μόνιμου μαγνήτη.
Τροφοδοσία και έλεγχος κινητήρα
Ισχύς κινητήρα
Όπως αναφέρθηκε παραπάνω, οι κινητήρες συνεχούς ρεύματος συνήθως παρέχονται από μεταγωγείς δακτυλίου ολίσθησης. Η μεταγωγή του κινητήρα εναλλασσόμενου ρεύματος μπορεί να επιτευχθεί χρησιμοποιώντας έναν μεταγωγέα δακτυλίου ολίσθησης ή μια εξωτερική μεταγωγή και μπορεί να είναι τύπου ελέγχου σταθερής ή μεταβλητής ταχύτητας και μπορεί επίσης να είναι σύγχρονος ή ασύγχρονος. Οι ηλεκτροκινητήρες γενικής χρήσης μπορούν να λειτουργούν είτε AC είτε DC.
μηχανικός έλεγχος
Ρυθμίζοντας την τάση DC που εφαρμόζεται στους ακροδέκτες, οι κινητήρες συνεχούς ρεύματος μπορούν να λειτουργούν σε μεταβλητές ταχύτητες.
Οι κινητήρες εναλλασσόμενου ρεύματος, που συνήθως λειτουργούν με σταθερή ταχύτητα, τροφοδοτούνται είτε απευθείας από το δίκτυο είτε μέσω μιας ομαλής εκκίνησης κινητήρα.
Οι κινητήρες εναλλασσόμενου ρεύματος που λειτουργούν με μεταβλητή ταχύτητα τροφοδοτούνται από διάφορους μετατροπείς ισχύος, κινητήρες μεταβλητής συχνότητας ή τεχνολογίες ηλεκτρονικών μεταγωγέων.
Ο όρος ηλεκτρονικός μεταγωγέας συσχετίζεται συχνά με εφαρμογές κινητήρα συνεχούς ρεύματος χωρίς ψήκτρες χωρίς ψήκτρες αυτο-μετατροπής και με εφαρμογές κινητήρα απροθυμίας μεταγωγής.
