Sähkömoottori muuttaa sähkön mekaaniseksi energiaksi. Se koostuu staattorista (tai ankkurista) ja roottorista. Tällaisesta laitteesta on tullut erittäin laajalle levinnyt kaikilla elämänaloilla. Sähkömoottoreiden ansiosta ihmistyö voitiin korvata konetyöllä monilla alueilla. Katsotaanpa erityyppisiä moottoreita ja selvitetään, missä sähkömoottoreita käytetään (katso esimerkit alla).
Toimintaperiaate
Sähkömoottori on melko yksinkertainen. Se perustuu sähkömagneettisen induktion periaatteeseen. Asennus sisältää kiinteän osan - synkronisten ja asynkronisten tyyppisten vaihtovirtamoottoreiden staattorin tai kelan (DC-moottorille) sekä roottorin eli liikkuvan osan synkronisille ja asynkronisille tyypeille tai ankkurin DC-laitteet.
Roottorit voivat olla oikosulkuja (oravahäkkityyppisiä) ja vaihekäämittyjä(kosketinrengasjärjestelmä). Tapaukset, joissa käytetään jälkimmäistä moottorityyppiä, ovat asynkronisia laitteita virran pienentämiseen ja nopeuden säätöön.
DC-laitteen liikkuvaa osaa tai yleismoottorissa tämän periaatteen mukaisesti toimivaa osaa kutsutaan ankkuriksi. Yleismoottori on DC-moottori, jossa on sarjaherätys, eli ankkuri ja käämi on kytketty sarjaan. Tasavirtareaktanssia ei ole. Siksi, jos irrotat sähköyksikön myllystä, se jatkaa toimintaansa, varsinkin jos verkkojännite on alhainen ja käytetty virta on vakio.
AC-moottorit
Laitteiksi katsotaan AC ja DC. Kaikilla alueilla, joilla sähkömoottoria käytetään, siinä on usein vaihtovirta. Tällä moottorilla on yksinkertainen toimintaperiaate ja sitä on helppo käyttää. Ainoa merkittävä haittapuoli on säätelemätön nopeus.
AC-moottorit voivat olla yksivaiheisia tai monivaiheisia. Vaihtovirtamoottorilla toimivat laitteet ovat niitä koneita, joiden nopeutta ei tarvitse säätää. Niillä voi olla eri käyttötarkoituksia (murskaimet, pumput, puuntyöstökoneet ja niin edelleen). Niiden teho vaihtelee kahdesta kymmenesosasta kahteen sataan ja enemmän kilowattiin.
DC-moottorit
DC-sähkömoottoreissa voi olla sarja-, rinnakkais- jastaattorin ja ankkurikäämien sekoitettu liitäntä. Niiden etuna on, että edellinen tyyppi ei ole saatavilla: se on kyky säätää pyörimisnopeutta. Operaatio vaatii kuitenkin voiman käyttöä.
Tällaiset moottorit ovat harjattomia ja keräävät.
Harjattomat tai venttiilimoottorit ovat suljetussa järjestelmässä toimivia moottoreita, joissa on anturi, joka määrittää pyörimisasennon ja ohjausjärjestelmän.
Keräjämoottorit voivat olla itseherätettyjä (rinnakkais-, sarja- ja sekoitettuja) ja itsenäisiä herätteitä.
Laitteita, joissa käytetään tasavirtamoottoreita, ovat esimerkiksi sähköajoneuvot ja erilaiset rakennuskoneet.
Asynkroninen näkymä
Yleimmin käytetty kolmivaiheinen oikosulkumoottori. Tällöin pyöreä magneettikenttä tunkeutuu oikosuljetun roottorin käämitykseen, mikä aiheuttaa induktiovirran. Sitä kutsutaan asynkroniseksi, koska roottorin pyörimisnopeus ei ole yhtä suuri kuin magneettisen staattorin pyöriminen.
Asynkronisten sähkömoottoreiden käyttö on yleistä monilla tekniikan aloilla, kodinkoneissa (jääkaapit, pesukoneet, ilmastointilaitteet), teollisuudessa, kuten puun ja metallin työstyksessä, sekä kutomisessa. Ne ovat vakaampia kuin muut tyypit, maksavat vähemmän ja niitä on helppo käyttää.
Synkroninen näkymä
Synkronisessa moottorissa on erinomainen pyörimisnopeusrakenne, jossa tätä osaa edustaa sähkö- tai kestomagneetti. Magneettisen staattorin pyörimistaajuus on tässä tapauksessa sama kuin roottorin taajuus.
Tällaisia sähkömoottoreita voidaan käyttää pumppuasemilla, kun tarvitaan loistehon kompensointia, sekä joissain muissa tapauksissa.
Vääntömomentin esiintymistyypit
Vääntömomentin ulkoasun mukaan sähkömoottorit jaetaan hystereesi- ja magnetosähköisiin.
Perinteisellä teollisuudella yleisintä on magnetosähköisten sähkömoottorien käyttö. Ne voivat olla sekä tasa- että vaihtovirtaa. On myös yleismoottoreita.
Mutta aloja, joilla hystereesisähkömoottoreita käytetään, ei voida kutsua yleisiksi. Tyypillisesti tällaiset laitteet ovat ei-perinteisiä ja niitä käytetään harvoin teollisuudessa. Useimpia niistä käytetään gyroskoopissa, aikalaskureissa sekä äänen ja kuvan tallennuslaitteissa.
Universaalit harjatut moottorit
Missä yleiskeräintyyppisiä sähkömoottoreita käytetään? Ilman niitä teollisuus- ja kodinkoneet eivät toimi, esimerkiksi tuulettimet, mehupuristimet, lihamyllyt, pölynimurit, jääkaapit ja vastaavat. Ne toimivat sekä 110 ja 220 voltin tasavirralla että 127 ja 220 voltin vaihtovirralla.
Tällaisten moottoreiden laite on samanlainen kuin bipolaaristen tasavirtamoottoreiden laiteperäkkäinen heräte.
Tässä ei ole kirjoitettu vain sähköteräslevyistä valmistettua ankkuria, vaan myös napa ja ike, eli magneettilangan kiinteä osa.
Viroituskäämi voidaan kytkeä sekä ankkurin yhdeltä että toiselta puolelta. Tämä vähentää moottorin aiheuttamia radiohäiriöitä. Sama nopeus sekä tasa- että vaihtovirralla saavutetaan toteuttamalla hanoilla oleva herätekäämi. Ainoa ero on, että tasavirtaverkossa se on täysin käytössä ja vaihtovirralla vain osittain.
Vääntömomentti saadaan virran ja viritysmagneettivuon vuorovaikutuksesta.
Tällaisten moottoreiden teho on vain 5-600 wattia (mutta joissakin tapauksissa, esimerkiksi sähkötyökaluissa, ne saavuttavat kahdeksansataa wattia) sekä nopeudet kahdestatuhattaseitsemänsataa-seitsemänkymmentä-kahdeksaan tuhat kierrosta minuutissa. Koska käynnistysvirrat ovat tässä pieniä, käynnistysvastuksia ei tarvita. Universaalin keräilijöiden nastojen vähimmäismäärä on neljä. Näistä kaksi yhdistää DC-verkkoon ja kaksi muuta - vaihtovirtaa. Lisäksi jälkimmäisessä tapauksessa moottorin hyötysuhde on pienempi suurten sähköisten ja magneettisten häviöiden vuoksi. Vaihtovirtaa kuluu enemmän kuin tasavirtaa, koska siinä ei ole vain aktiivinen komponentti, vaan myös loiskomponentti.
Nopeutta voidaan säätää esimerkiksi automaattisella muuntajalla taireostaatti.
Löydä nopeasti oikeat varusteet
On selvää, että sähkömoottoria käytetään monissa sovelluksissa.
195 3730.12.40 on esimerkkinumero tietyn mekanismin ja sen mittojen tunnistamiseksi.
Koska näitä laitteita on v altava määrä malleja ja eri kokoisia ja eri käyttöalueita, tarvitsemasi löytäminen voi olla erittäin vaikeaa. Tämä luokittelu yksinkertaistaa huomattavasti sopivan sähkömoottorin löytämistä.
