Таким способом и происходит преобразование электрической энергии, подаваемое на обмотку возбуждения, в механическую (кинетическую) энергию вращения

Взаимодействие магнитного поля статора и электрического поля ротора является причиной движения ротора, точнее создается вращающий момент, именно он и является причиной вращения ротора двигателя.

В основу работы любой электрической машины положен принцип электромагнитной индукции. Состоит из стартора (неподвижной части) и ротора (якоря в случае машины постоянного тока) (подвижной части).

Электрические машины по назначению разделяются на генераторы, преобразующие механическую энергию в электрическую; электродвигатели, преобразующие электрическую энергию в механическую, а также специальные машины, чаще всего преобразующие электрическую энергию одного вида в электрическую энергию другого вида.

Анализ и классификация электрических двигателей

Двигатель – устройство, которое придает энергию движения исполнительному объекту. На сегодняшний день в основном используют электродвигатели.

Электродвигатель – устройство, преобразующее электрическую энергию в механическую. По сравнению с двигателями внутреннего сгорания у них есть некоторые преимущества. Есть возможность создавать электродвигатели всех размеров – от очень маленьких до очень больших. Они дают почти постоянную мощность и имеют высокий КПД. Основная практическая проблема заключается в хранении энергии. Заряд аккумулятора, весящего несколько килограммов, можно сравнить лишь с 80 граммами бензина – это основное ограничение в создании полностью электрических машин. Создание гибридных транспортных средств сейчас более реально – в них используются преимущества как бензиновых, так и электрических двигателей.

Рисунок 1.6 – Схема организации электродвигателя

В статоре уложена обмотка (можно сказать электрическая цепь), по которой, создав напряжение, идёт электрический ток(ток возбуждения). Этот ток возбуждает магнитное поле машины, которое, в свою очередь, приводит в движение подвижную часть(ротор/якорь). Сказав точнее, магнитное поле статора индуцирует ток в обмотке ротора.

По устройству электрические машины могут быть коллекторными и бесколлекторными. Коллекторные двигатели чаще всего используются для работы на постоянном токе в качестве генераторов и электродвигателей. Бесколлекторные двигатели работают почти исключительно на переменном токе. Их разделяют на асинхронные и синхронные.

Синхронный двигатель с датчиком положения ротора и инвертором является электронным аналогом коллекторного двигателя постоянного тока.

Эта форма энергии обладает преимуществами по сравнению с другими формами (гидравлическими, пневматическими и т. д.)

Шаговые двигатели — электродвигатели, которые имеют конечное число положений ротора. Заданное положение ротора фиксируется подачей питания на соответствующие обмотки. Переход в другое положение осуществляется путём снятия напряжения питания с одних обмоток и передачи его на другие.

Двигатели переменного тока с питанием от промышленной сети 50 гц не позволяют получить частоту вращения выше 3000 об/мин. Поэтому для получения высоких частот применяют коллекторный электродвигатель, который к тому же получается легче и меньше двигателя переменного тока той же мощности или применяют специальные передаточные механизмы, изменяющие кинематические параметры механизма до необходимых нам (мультипликаторы). При применении преобразователей частоты или наличии сети повышенной частоты (100, 200, 400 гц) двигатели переменного тока оказываются легче и меньше коллекторных двигателей (коллекторный узел иногда занимает половину пространства). Ресурс асинхронных двигателей переменного тока гораздо выше, чем у коллекторных, и определяется состоянием подшипников и изоляции обмоток.

Асинхронные двигатели – самые распространенные из всех видов электрических машин из-за их простоты, надёжности, меньшего в сравнении с другими машинами веса, габарита, стоимости и иных достоинств. Используются асинхронные электродвигатели для привода насосов, вентиляторов, дымососов и других механизмов, не требующих регулирования частоты вращения.

Электродвигатели изготавливаются с учетом эксплуатации в различных климатических условиях: для районов с умеренным климатом (У), умеренно холодным (УХ), холодным (ХЛ), тропическим (Т), морским (ОМ) , для всех микроклиматических районов на суше и море (О).

Двигатели постоянного тока могут иметь различный способ возбуждения: независимое, смешанное или последовательное. Свойства двигателей независимого, смешанного или последовательного возбуждения различны.