Электродвигатель. Принцип работы. КДсОВ

Содержание

Введение…………………………………………………2

Принцип работы……………………………………….3

Создание действующего электродвигателя………...5

Анализ рабочих характеристик……….…………..…6

Заключение………………………………………….….7

Введение

Электродвигатель – это машина, преобразующая электрическую энергию в механическую. Принцип её работы был открыт ещё в 1821 году британским учёным Майклом Фарадеем, и в последствии его улучшением и созданием новых типов электродвигателей занимались также: Борис Семёнович Якоби, Уильям Стёрджен, Томас Дэвенпорт.

На данный момент электродвигатели играют очень важную роль в нашей жизни. Они используются практически во всех сферах человеческой жизни: на заводах и фабриках (насосы, станки), в общественном транспорте (электропоезда, троллейбусы), в бытовой технике (стиральные машины, вентиляторы) и т.д.

Цель и задачи исследования:

Наглядно показать, что, зная законы физики в домашних условиях можно создать эффективный электродвигатель, который сможет совершать реальную работу.

Достижение цели исследования предполагает решение следующих задач:

§ Анализ принципа работы электродвигателя

§ Создание собственного энергоэффективного двигателя

§ Анализ характеристик созданного электродвигателя

Основная часть

Принцип работы

Разберём принцип работы простейшего электродвигателя.

1. На проводник с током, помещённый в МП (магнитное поле), действует сила Ампера, направление которой можно определить по правилу правой руки.

2. Если согнуть этот проводник в рамку и поместить в МП, то у двух сторон рамки, которые перпендикулярны МП будут противоположные направления силы тока, а значит и силы Ампера.

3. На разные концы рамки будут действовать противоположные по направлению силы Ампера в следствии этого рамка начнёт вращаться.

Устройство

Общее

В электродвигателе роль рамки-проводника и генератора МП играют ротор и статор. Ротором называют подвижную часть электродвигателя, а неподвижную статором. В большинстве случаев ротор находится внутри статора, но также существуют конструкции, в которых статор находится внутри ротора, такие модели называются электродвигателями обращённого типа.

КДсОВ

У данного типа двигателей помимо ротора и стартера имеются коллектор, щётки, индуктор, якорь.

1.Якорь(ротор) – часть электродвигателя в котором индуктируется движущая сила и протекает ток нагрузки.

2.Индуктор(статор) – часть электродвигателя, образующая магнитный поток. Индуктором может быть, как постоянный магнит, так и обмотка возбуждения.

3.Коллектор – часть электродвигателя, распределяющая ток по катушкам обмотки якоря.

4.Щётки – часть электродвигателя, помогающая коллектору фиксировать концы обмотки.

Принцип его работы не сильно отличается от простейшего двигателя. Щётки и коллектор передают постоянный ток на обмотку якоря, а индуктор генерирует магнитное поле. За счёт этого в якоре возникает сила ампера, которая заставляет его вращаться и приводит двигатель в движение. Наибольшая популярность среди ЭД данного типа объясняется простотой конструкции и динамичностью управления скоростью, направлением вращения.

Практическая часть

 Создадим свою модель электродвигателя.

Для этого нам понадобятся:

Материалы: 6 металлических пластин толщиной около 1-2 мм, металлический стержень толщиной 3-5 мм, лакированная проволока, подставка (желательно из дерева), источник тока 12 В.

Приборы и инструмент: Плоскогубцы, дрель, ножницы, паяльник.

Ход работы

1.  Закрепляем 5 пластин между собой изолентой, проделываем в середине пластин отверстие, в которое вставляем стержень. Деталь 1

2. Для электродвигателя также необходимо создать электромагнит. Для этого на металлический болт диаметром 6-8 мм наматываем изоленту (около 4 слоёв), а поверх неё лакированную проволоку 500 витков будет достаточно. Деталь 2

3. С помощью нехитрой конструкции закрепляем деталь 1 и деталь 2 на подставке так чтобы деталь 1 при вращении приближалась к детали 2 то одним своим концом то другим.

4. Теперь необходимо создать прерыватель тока (щётку) для этого к детали 1 прикрепим небольшую металлическую пластинку, также подведём к ней немного пружинящую проволоку, подключённую в сеть так, чтобы во время вращения пластинка с проволочкой, то замыкались, то размыкались.

Теперь, когда у нас есть действующая модель электродвигателя, мы можем рассчитать некоторые её характеристики.

Заключение…