Современные электродвигатели. Предыстория

Введение______________________________________________________________3

Принцип работы электродвигателей_______________________________________5

Классификация электодаигателей_________________________________________5

Преимущества и недостатки______________________________________________8

Электродвигатели в гибридных автомобилях_______________________________9

Гибрид на примере Porsche Panamera______________________________________12

Линейка должна обеспечивать работу примерно в механическом центре между крайностями конечной игры; это очень близко к местоположению магнитного центра. Стандартные двигатели поставляются с большим количеством оборотов. Необходимо, чтобы ограниченная гибкая муфта с концевым поплавком использовалась на двигателях с подшипниками скольжения, чтобы ограничить общее осевое перемещение меньше, чем показано на чертежах схемы двигателя.

В отличие от двигателей с подшипниками скольжения, двигатели с шарикоподшипниками должны быть соединены таким образом, чтобы в муфте больше было сцепления, чем в двигателе. Это связано с тем, что шарикоподшипники будут потреблять достаточную тягу без повреждений, чтобы скользить в осевом направлении, чтобы обеспечить тепловое расширение в системе. Конечная игра этих двигателей может составлять от 50 до 150 мил, а муфта должна иметь по крайней мере это много поплавка. Правильное осевое позиционирование может быть достигнуто путем наклона двигателя к наружному концу для перемещения ротора до упора в этом направлении; или путем запирания ротора на наружный конец, а затем позиционирования двигателя, чтобы обеспечить расстояние не менее 150 мил между половинами муфты или концами вала.

Топливная экономия и экологичность_____________________________________14

Вывод________________________________________________________________15

ВВЕДЕНИЕ

Современный электродвигатель

Электрический двигатель – механизм или специальная машина, предназначенная для преобразования электрической энергии в механическую, при котором так же выделяется тепло.

Или двигатель может быть установлен независимо от положения ротора так, чтобы соединение позволяло перемещаться в 100 милях в любом направлении. Опыт показывает, что любые базовые сборки моторной и приложенной нагрузки, независимо от того, насколько прочная или глубокая в разрезе, могут выкручиваться из-под выравнивания во время транспортировки или перемещения, а выравнивание по глазу неэффективно. Правильное выравнивание приводов с прямой связью может быть выполнено с помощью индикатора набора номера или компьютеризированного инструментария.

Предыстория

Якоби Борис Семенович

Тесная взаимосвязь между магнитными и электрическими явлениями открыла перед учеными новые возможности. История электрического транспорта и всего электромашиностроения в целом начинается с закона электромагнитной индукции, открытого М. Фарадеем в 1831 году, и правила Э. Ленца, согласно которому индукционный ток всегда направлен таким образом, чтобы противодействовать причине, его вызывающей. Труды Фарадея и Ленца легли в основу создания первого электродвигателя Бориса Якоби.

Угловое смещение - это величина, на которой грани двух половин сцепления не совпадают. Угловое выравнивание кукурузы можно определить, установив индикатор циферблата на одной половине сцепления с индикаторным зондом на лицевой стороне другой половины, а затем повернув оба вала вместе на 360, чтобы определить любые изменения в показаниях.

Важно, во время этой проверки, чтобы держать вал двигателя с концом игрой против его тяги на плечо, и вал ведомых плохо с концом играть против своего упорного плеча, чтобы предотвратить ложные показания из-за движения вала в осевом направлении. Параллельное несоосность - это смещение между осевой линией двух валов. Это можно сделать, установив индикатор циферблата на одной половине муфты с измерительным зондом, находящимся в радиальном направлении на другой половине муфты, а затем поверните оба вала вместе через 360.

Установка Фарадея состояла из подвешенного провода, который окунался в ртуть. Магнит устанавливался посередине колбы с ртутью. При замыкании цепи, провод начинал вращение вокруг магнита, демонстрируя то, что вокруг провода, эл. током, образовывалось электрическое поле.

Данный двигатель считается самым простым видом из всего класса электродвигателей. Впоследствии он получил продолжение в виде Колеса Барлова, но новое устройство носило лишь демонстрационный характер, поскольку вырабатываемые им мощности были слишком малы.

Двигатель и нагрузка должны быть правильно выровнены при реальных рабочих температурах и условиях. Машины, которые правильно выровнены при комнатной температуре, могут сильно смещаться из-за деформации или разного температурного роста по мере их повышения температуры. Выравнивание должно быть проверено и при необходимости скорректировано после того, как двигатель и приводная машина достигли максимальной температуры под нагрузкой.

Несоответствия в несколько тысячных долей дюйма будут возникать при относительно небольших изменениях разности температур в более крупных двигателях и оборудовании. После того, как процедура выравнивания будет завершена, оборудованию должен быть предоставлен пробный прогон, чтобы убедиться, что линейка удовлетворительной работы. После того как удовлетворительная производительность будет проверена, машины должны быть закреплены на их подкладках.

Ученые и изобретатели работали над двигателем с целью использования его в производственных нуждах. Все они стремились к тому, чтобы сердечник двигателя двигался в магнитном поле вращательно-поступательно, на манер поршня в цилиндре паровой машины. Русский изобретатель Б.С. Якоби сделал все проще. Принцип работы его двигателя заключался в попеременном притяжении и отталкивании электромагнитов. Часть электромагнитов были запитаны от гальванической батареи, и направление течения тока в них не менялась, а другая часть подключалась к батарее через коммутатор, благодаря которому изменялось направление течения тока через каждый оборот. Полярность электромагнитов менялась, и каждый из подвижных электромагнитов то притягивался, то отталкивался от соответствующего ему неподвижного электромагнита. Вал приходил в движение.

Машины, которые правильно выровнены, когда они впервые установлены, могут впоследствии смещаться из-за износа, вибрации, смещения основания, осаждения фундаментов, термического расширения и сжатия, коррозии и т.д. поэтому рекомендуется периодически проверять выравнивание исправлять любые изменения.

Самолет будущего мог летать со сверхпроводящими двигателями. Г-н Освальд, пожалуйста, представите себя и свою компанию. Ассортимент нашей продукции очень узкий: мы строим только моторы - не коробки передач, конвертеры или другие приспособления. Наши двигатели специального назначения служат для двух целей: во-первых, для экономии энергии и, во-вторых, для повышения производительности. Для этого мы в основном разрабатываем прямые приводы в виде крутящего момента и линейных двигателей.

Изначально мощность двигателя была небольшой и составляла всего 15 Вт. После доработок Якоби удалось довести мощность до 550 Вт. 13 сентября 1838 года, лодка, оборудованная этим двигателем, плыла с 12 пассажирами по Неве, против течения, развивая при этом скорость в 3 км/ч. Двигатель был запитан от большой батареи, состоящей из 320 гальванических элементов.

Мы обслуживаем множество применений: измельчители, смесители, грануляторы, прессы, корабли, генераторы, ветряные турбины, и это лишь некоторые из них. Это ваш фокус, есть ли для этого особая причина? Говорю вам честно, мне это нравится лично, это одно, наверное, из-за моего года. Кроме того, если вы находитесь в сегменте специальных двигателей на дороге, это просто центральный элемент технических усовершенствований. Заменяя коробки передач и другие переводческие линии или даже гидравлику, мы предлагаем клиенту возможность, чтобы его машина была намного более эффективной.

Современные электродвигатели основаны на одном и том же законе, что и электромеханический преобразователь Якоби, но сильно от него отличаются. Электромоторы стали мощнее, компактнее, их КПД значительно вырос. КПД современного тягового электродвигателя может составлять 85-95 %. Для сравнения, максимальный КПД ДВС без вспомогательных систем едва ли дотягивает до 45 %.

Мы решаем огромный круг задач привода, и задача всегда заключается в замене старых технологий на современную, более эффективную технологию. Это задача, с которой вы сталкиваетесь, или клиент приходит к вам? Современные технологии могут стоить дороже, первоначальная стоимость выше.

Это уже клиенты, которые приходят к нам. Они должны быть более эффективными или энергоэффективными, чтобы продавать свою продукцию, и мы проектируем правильные электродвигатели для каждой задачи привода. Это означает, что мы всегда оптимизируем электрическую и механическую работу. При этом мы глубоко погружаемся в машину заказчика: в некоторых случаях мы заменяем компоненты в машине компонентами, которые затем интегрированы в двигатель, например, для предотвращения двойных подшипников.

Электродвигатель Tesla Roadster

Принцип действия

Для большинства экологичных машин, таких как серийные электромобили, гибриды и автомобили на топливных элементах, главная движущая сила - это электрический двигатель. В основу работы современного электродвигателя положен принцип электромагнитной индукции - явления, связанного с возникновением электродвижущей силы в замкнутом контуре при изменении магнитного потока – образование индукционного тока.

Мы не просто заменяем стандартные двигатели двигателями Освальда, и все становится лучше. По крайней мере, мы заменяем коробку передач и стандартный двигатель. В основном, однако, есть изменения в концепции, которые приводят к оптимизации. Это то, как успешные разработки и продукты объединяются. Вы переезжаете с вашим предложением исключительно в Германию или работаете на международном уровне?

Мы оба: мы почти только обслуживаем немецкоязычные страны - это Германия, Австрия, Швейцария. Вернемся к энергоэффективности. Мы почти не отстаем от этих правил. Нет, серьезно: наши двигатели обычно не подпадают под эти правила, потому что мы просто не строим стандартные или стандартные двигатели. То, что мы генерируем благодаря нашим разработкам, во многих случаях - это не оптимизация эффективности в двигателе, а оптимизация потребления всей машины. Вполне возможно, что двигатель, потому что он чрезвычайно динамичен, не обладает оптимальной эффективностью, но общая машина работает с ней гораздо более энергоэффективно.

Двигатель состоит из ротора (подвижной части – магнита или катушки) и статора (неподвижной части – катушки). Чаще всего конструкция двигателя представляет собой две катушки. Статор обложен обмоткой, по которой течет ток. Ток порождает магнитное поле, воздействующее на другую катушку. В ней, по причине ЭМИ, образуется ток, порождающий магнитное поле, действующее на первую катушку. И все повторяется по замкнутому циклу. Взаимодействие полей ротора и статора создает вращающий момент, приводящий в движение ротор двигателя, происходит трансформация электрической энергии в механическую, кот. используют в различных приборах, механизмах и автомобилях.

То, что мы делаем, как можно меньше связано с бюрократией, это чистая технология. Энергосберегающие двигатели говорят о повышении эффективности на один, два и три процента. Для проектов, которые мы обслуживаем, мы говорим о десяти, двадцати, пятидесяти или даже семидесяти процентов экономии энергии. Инфографика о «боковом движении» электроприводов.

В электроприводах мало что происходит. Каждый год мы разрабатываем и производим, возможно, от двух до трех тысяч двигателей. В настоящее время мы очень активны в этих областях. С корабельными трансмиссиями вы можете сэкономить много энергии с помощью гибридных технологий. Так что это прогресс, они просто гигантские. Другой пример: в течение нескольких лет мы заменяем дизель-гидравлические приводы мобильных портовых кранов.

Определение.

Предыстория.

Уже в 1821 году, знаменитый британский ученый Майкл Фарадей продемонстрировал принцип преобразования электромагнитным полем электрической энергии в механическую энергию. Установка состояли из подвешенного провода, которых окунался в ртуть. Магнит устанавливался посередине колбы с ртутью. При замыкании цепи, провод начинал вращение вокруг магнита, демонстрируя то, что вокруг провода, эл. током, образовывалось электрическое поле.

Теперь установлены дизель-электроприводы, которые, помимо прочего, позволяют экономить энергию порядка 15-20 процентов. Наша команда инженеров использует самые современные методы калибровки, всегда принимая во внимание все требования клиента. Результатом этого являются надежные двигатели с большим сроком службы. В дополнение к большой прочности они обеспечивают высокую плотность мощности. Двигатели особенно подходят для использования в приводах с переменной частотой вращения с преобразователем частоты.

Кроме того, они поддерживают высокодинамичные применения, такие как подъем и опускание грузов с высокой скоростью. Единственными исключениями являются двигатели меньшего размера и машины с постоянными магнитами. Самонесущая статорная упаковка, помимо активной электрической функции, принимает на себя несущую функцию корпуса. Охлаждение осуществляется конвекцией или с внутренним или внешним вентилятором. Наши двигатели с постоянными магнитами поставляются в стандартной комплектации с воздушным или водяным охлаждением.

Эту модель двигателя часто демонстрировали в школах и университетах. Данный двигатель считается самым простым видом из всего класса электродвигателей. Впоследствии он получил продолжение в виде Колеса Барлова. Однако новое устройство носило лишь демонстрационный характер, поскольку вырабатываемые им мощности были слишком малы.

По запросу асинхронные машины также могут поставляться в версии с водяным охлаждением. Все модели основаны на модульной системе и могут быть оснащены дополнительными компонентами расширения, что обеспечивает более широкий диапазон использования. Электрическое измерение и конструктивный принцип вместе с эффективным охлаждением обеспечивают очень хорошее соотношение объема и мощности.

Благодаря поддержке отделов технического обслуживания и техники наши машины отвечают самым высоким требованиям рынка в отношении длительных жизненных циклов. Специфическая или дополняющая библиография. Электродвигатель является компонентом, который в конечном итоге несет ответственность за большую стоимость по сравнению с потребительскими товарами, которые он составляет, поскольку стоимость электроэнергии намного выше, чем стоимость оборудования. Чтобы дать вам представление, в отрасли электромоторы составляют почти 70% всей электроэнергии, потребляемой в рамках их процессов.

Ученые и изобретатели работали над двигателем с целью использования его в производственных нуждах. Все они стремились к тому, чтобы сердечник двигателя двигался в магнитном поле вращательно-поступательно, на манер поршня в цилиндре паровой машины. Русский изобретатель Б.С. Якоби сделал все гораздо проще. Принцип работы его двигателя заключался в попеременном притяжении и отталкивании электромагнитов. Часть электромагнитов были запитаны от гальванической батареи, и направление течения тока в них не менялась, а другая часть подключалась к батарее через коммутатор, благодаря которому изменялось направление течения тока через каждый оборот. Полярность электромагнитов менялась, и каждый из подвижных электромагнитов то притягивался, то отталкивался от соответствующего ему неподвижного электромагнита. Вал приходил в движение.

Поэтому, повышая энергоэффективность, сокращение прямого потребления электроэнергии является значительным. Это эквивалентно примерно 40% мирового производства электроэнергии. Вы можете себе представить, сколько энергии будет экономить, если только 1% этого потребления будет уменьшено.

В одном исследовании, учитывая стоимость электромотора в течение 10 лет, было сделано заключение, что 96% конечной стоимости связано с электроэнергией. Стоимость покупки и обслуживания двигателей составляет всего 4%. Из этих данных мы приходим к очевидному выводу: чем эффективнее двигатель, тем ниже долгосрочная стоимость.

Изначально мощность двигателя была небольшой и составляла всего 15 Вт, после доработок, Якоби удалось довести мощность до 550 Вт.. 13 сентября 1838 году, лодка, оборудованная этим двигателем, плыла с 12 пассажирами по Неве, против течения, развивая при этом скорость в 3 км/ч. Двигатель был запитан от большой батареи, состоящей из 320 гальванических элементов. Мощность современных электрических двигателей превышает 55 кВт. По вопросом прибретения электрических двигателей .

Принцип действия.

В основу работы электрической машины заложено явление электромагнитной индукции (ЭМИ). Явление ЭМИ заключается в том, что при любом изменении магнитного потока, пронизывающего замкнутый контур, в нем (контуре) образуется индукционный ток.

Сам двигатель состоит из ротора (подвижной части – магнита или катушки) и статора (неподвижной части – катушки). Чаще всего конструкция двигателя представляет собой две катушки. Статор обложен обмоткой, по которой, собственно, и течет ток. Ток порождает магнитное поле, которое воздействует на другую катушку. В ней, по причине ЭМИ, так же образуется ток, который порождает магнитное поле, действующее на первую катушку. И так все повторяется по замкнутому циклу. В итоге, взаимодействие полей ротора и статора создает вращающий момент, приводящий в движение ротор двигателя. Таким образом, происходит трансформация электрической энергии в механическую, которую можно использовать в различных приборах, механизмах и даже в автомобилях.

Вращение электромотора

Классификация электрических двигателей.

По способу питания:

двигатели постоянного тока – запитываются от источников постоянного тока.
двигатели переменного тока - запитываются от источников переменного тока.
универсальные двигатели – запитываются как от постоянного, так и переменного тока.

По конструкции:

Коллекторный электродвигатель - электродвигатель, в котором в качестве датчика положения ротора и переключателя тока используется щеточноколлекторный узел.

Бесколлекторый электродвигатель – электродвигатель, состоящий из замкнутой системы, в которой используются: системы управления (преобразователь координат), силовой полупроводниковый преобразователь (инвертор), датчик положения ротора (ДПР).

С приведением в действие постоянными магнитами;
С параллельным соединением якоря и обмоток возбуждения;
С последовательным соединением якоря и обмоток возбуждения;
Со смешанным соединением якоря и обмоток возбуждения;

По количеству фаз:

Однофазные – запускаются вручную, либо же имеют пусковую обмотка или фазосдвигающую цепь.
Двухфазные
Трехфазные
Многофазные

По синхронизации:

Синхронный электродвигатель – электрический двигатель переменного тока с синхронным движением магнитного поля питающего напряжения и ротора.
Асинхронный электродвигатель – электрический двигатель переменного тока с отличающейся частотой движения ротора и магнитного поля, порождаемого питающим напряжением.