Принцип работы электродвигателя
Любой электродвигатель (коллекторный или бесколлекторный; переменного или постоянного тока; с короткозамкнутым или фазным ротором) работает по одному общему принципу: электрический ток создает магнитное поле статора, которое вращает магнитное поле ротора.
Статор 7 (индуктор – у машин постоянного тока) набран из листов электротехнической стали, это необходимо для предотвращения нагрева. В пазах статора расположенные медные провода – обмотки 2. По ним протекает ток создавая магнитное поле. Магнитное поле создает не только полезную работу, но и влияет на нагрев (вихревые токи). Именно поэтому стартер не выполняют монолитным.
Внутрь статора помещен ротор (якорь – у машин постоянного тока). Они разделены воздушным зазором. Конструктивно различают короткозамкнутый и фазный роторы.
Сердечник 5, обмотка 4, вал 1 – составляющие короткозамкнутого ротора, представляют собой монолитную конструкцию. Обмотка выполнена из 8 алюминиевых стержней, соединенных на обоих концах кольцами из того же материала. Она расположена в сердечнике ротора.
Электродвигатель с короткозамкнутым ротором
Фазный ротор набран также, как и статор из листов электротехнической стали. Эта сталь расположена на валу ротора. В неё укладывают медные провода – обмотки. Такой тип ротора нуждается в дополнительной электроэнергии. Поэтому на валу размещают коллекторные кольца, снабжающие обмотки током. Ток протекая по медным проводам создает магнитное поле, которое взаимодействует с полем статора.
Электродвигатель с фазным ротором имеет выводы обмоток статора и ротора, поэтому при подключении необходимо учитывать направление электрического тока. Разное направление токов создаст встречные магнитные поля. В результате ротор не сдвинется с места, а усилия, потраченные на преодоление встречного магнитного поля, вызовут нагрев, что приведет к выводу из строя машины.
Коллекторные кольца усложняют механизм, снижают надежность и требуют дополнительного обслуживания, но в некоторых сферах производства двигатели с фазным ротором крайне необходимы.