Электро Мотор

⇧ MENU | 🔎 УСТРОЙСТВО ⇧

ДЛЯ НОВИЧКОВ магнит
электромагнит

ДЛЯ МАСТЕРОВ

ДАТЧИКИ ХОЛЛА МОТОР
СТАТЬИ

видео
видео

ИНФО ДЛЯ НОВИЧКОВ

от простого к не очень сложному

Как работает электромотор

простыми словами

Попробую объяснить без формул и академических выражений с обобщениями и упрощениями, как для детей. По сравнению с видео, с текстом и рисунками удобнее принимать информацию.

Итак.

Магнит

Ещё в VI в. до н.э. в Китае было известно, что некоторые руды обладают способностью притягиваться друг к другу и притягивать железные предметы. Куски таких руд были найдены возле города Магнесии в Малой Азии, поэтому они получили название магнитов (одно из предположений названия магнит).

Строение вещества (дерево, железо, пластик и т.д.):

Движение электрона вокруг ядра атома и его собственное вращение (спин) создают крошечное магнитное поле:

Каждый электрон это микромагнит c полюсами S (south, юг) и N (north север) :

Внутри магнитных материалов поля всех электронов направлены строго в одну сторону:

Внутри не магнитных материалов (дерево, железо, пластик и т.д.) магнитные поля электронов направлены в разные стороны и общего магнитного поля не возникает:

Внутри магнитных материалов из триллионов триллионов атомов с электронами формируется общее магнитное поле. Это и есть магнит:

Магнитное поле обладает силой притягивания разными полюсами и силой отталкивания одноименными полюсами:

С магнитами разобрались. Теперь:

ЭЛЕКТРОМАГНИТ

Электромагнит обладает свойствами магнита, только магнитное поле в электромагните мы можем включать и выключать. А раз так, то при помощи магнитного поля мы можем сделать полезную работу.
Как оно там устроено? Ничего сложного.

Электрический ток — это направленное движение электрически заряженных частиц.

• В металлах имеется много свободных электронов, которые являются главными проводниками тока;

В каком направлении течет ток

За направление тока принято направление движения положительно заряженных частиц; если же ток создается отрицательно заряженными частицами (например, электронами), то направление тока считается противоположным направлению движения частиц.

Магнитное поле проявляется в воздействии на магнитные моменты частиц и тел, на движущиеся заряженные частицы (или проводники с током).

Взаимосвязь электрона, атома и тока:

• Строение вещества: Любой атом состоит из положительно заряженного ядра и летающих вокруг него отрицательных электронов.
• Свободные электроны: В проводниках (например, в металлах) электроны внешних орбит слабо связаны с ядром. Они легко отрываются и становятся «свободными», хаотично перемещаясь между атомами.
• Создание тока: Когда к проводнику подключают источник питания, возникает электрическое поле. Оно задает «свободным» электронам единый вектор движения — это упорядоченное движение и есть электрический ток.
• Тепловыделение: При своем движении электроны сталкиваются с узлами кристаллической решетки (атомами), отдавая им часть своей энергии. Именно из-за этих столкновений проводники нагреваются при прохождении тока. [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7]

Подробнее: https://obrazovaka.ru/fizika/napravlenie-elektricheskogo-toka.html

разделенными зарядами возникает электрическое поле, направленное от положительных зарядов к отрицательным. Направление условились считать таким для определенности.

Магнитное поле — это то, что возникает вокруг источников электрического тока, а также вокруг постоянных магнитов. В космосе магнитное поле представляется как совокупность сил, способных воздействовать на намагниченные тела.

Магнитное поле формируется только вокруг электрических зарядов, находящихся в движении. Вот почему магнитное и электрическое поля являются интегральными и вместе образуют электромагнитное поле. Компоненты магнитного поля взаимосвязаны и взаимодействуют, изменяя свои свойства.

Магнитное поле электрического тока обладает несколькими характеристиками:

• Магнитное поле распространяется от проводника в виде замкнутых кривых линий, называемых силовыми линиями. Чем ближе линии друг к другу, тем сильнее магнитное поле.
• Направление силовых линий определяется правилом правого винта. Они образуют замкнутые петли вокруг проводника.
• Интенсивность магнитного поля зависит от величины тока, протекающего через проводник. Чем больше ток, тем сильнее магнитное поле.

Величина тока напрямую влияет на интенсивность магнитного поля, которое создается вокруг проводника, по которому протекает ток. Чем больше ток, тем сильнее будет магнитное поле. Если величина тока увеличивается, то и магнитное поле становится более интенсивным. Аналогично, если ток уменьшается, то и интенсивность магнитного поля будет слабее.

Магнитное поле возникает вокруг проводника в виде концентрических круговых линий, и чем сильнее ток, тем больше будет область, охватываемая этим магнитным полем.

Какие материалы могут взаимодействовать с магнитным полем электрического тока?

Магнитное поле электрического тока может взаимодействовать с различными материалами в зависимости от их магнитных свойств. Вот несколько примеров:

• Магнитное поле взаимодействует с магнитными материалами, такими как железо, никель, кобальт и их сплавы. Эти материалы обладают свойством ферромагнетизма, что означает, что они могут притягиваться или отталкиваться магнитным полем и иметь возможность стать намагниченными.
• Некоторые материалы, такие как алюминий, медь и платина, обладают слабым парамагнетизмом. Они немного реагируют на магнитное поле, но их влияние на магнитное поле незначительно.
• Материалы, такие как вода, стекло, дерево и многие органические соединения, обладают свойством диамагнетизма. Они слабо отталкиваются от магнитного поля и не намагничиваются.
• Суперпроводники при определенных условиях могут полностью исключать магнитное поле из своего внутреннего объема. Это явление называется эффектом Мейсснера и проявляется при очень низких температурах.

Все эти материалы реагируют на магнитное поле электрического тока, но характер и сила взаимодействия зависят от их магнитных свойств.

Какая сила притягивания магнитного поля?

Если мы подключим к батарейке провод и светодиод, по проводу будет течь ток.

Какая сила у магнитов и электромагнитов.

ИНФО ДЛЯ МАСТЕРОВ

↑ к содержанию

Бесщеточный синхронный электродвигатель постоянного тока (BLDC)

Бесщеточный двигатель постоянного тока (BLDC) — это электродвигатель, питаемый от источника постоянного тока и коммутируемый электроникой, а не щетками, как в обычных двигателях постоянного тока. Преимуществами бесщеточного двигателя перед коллекторными являются высокое соотношение мощности и веса, высокая скорость, почти мгновенное регулирование скорости (об/мин) и крутящего момента, высокая эффективность и низкие эксплуатационные расходы.

Двигатели BLDC относятся к категории двигателей постоянного тока, поскольку они работают от постоянного тока. Однако, в отличие от обычных коллекторных двигателей постоянного тока, в двигателях BLDC используется электронная коммутация обмоток статора для создания крутящего момента. Процесс коммутации означает, что двигатели BLDC не питаются напрямую от переменного напряжения, хотя они могут генерировать переменное напряжение во время работы. Таким образом, двигатели BLDC можно рассматривать как гибрид двигателей переменного и постоянного тока.

Двигатели BLDC работают посредством трехфазного процесса переключения, при котором на обмотки статора подается напряжение, генерирующее магнитное поле. Затем магнитное поле взаимодействует с магнитным полем, создаваемым постоянными магнитами, заставляя ротор вращаться. Взаимодействие между полями ротора и статора заставляет двигатель создавать крутящий момент, позволяющий ему выводить механическую мощность.

Двигатели BLDC относятся к категории двигателей постоянного тока, поскольку они работают от постоянного тока. Однако, в отличие от обычных коллекторных двигателей постоянного тока, в двигателях BLDC используется электронная коммутация обмоток статора для создания крутящего момента. Процесс коммутации означает, что двигатели BLDC не питаются напрямую от переменного напряжения, хотя они могут генерировать переменное напряжение во время работы. Таким образом, двигатели BLDC можно рассматривать как гибрид двигателей переменного и постоянного тока.

↑ к содержанию

Двигатель BLDC обычно имеет три обмотки статора — U, V и W. Контроллер подает питание на эти обмотки в определенной последовательности, чтобы создать вращающееся магнитное поле , которое приводит в движение постоянные магниты ротора.

• Когда последовательность коммутации U → V → W , магнитное поле вращается в одном направлении, вызывая по часовой стрелке (CW) . вращение
• Когда последовательность меняется на U → W → V , направление магнитного поля меняется на противоположное, что приводит к вращению против часовой стрелки (CCW) .

расположение датчиков на электромоторах в колесах самокатов, велосипедов, мопедов, мотоциклов и др.:

• Если последовательность сигналов Холла читается как A → B → C , контроллер подает напряжение на обмотки для вращения по часовой стрелке (CW) .
• Если интерпретация сигнала Холла изменится на A → C → B , контроллер переключит последовательность коммутации, чтобы создать против часовой стрелки (CCW) . вращение

↑ к содержанию

Как работает электромотор простыми словами

Кому интересно.
Информации по простому объяснению в интернете не нашел.
Обратился к специалистам по ремонту электромоторам, те мало что понимают (для простого ремонта глубокие знания и понимания процессов не нужны).
Обратился к инженерам, говорят правильно, но для обычного человека непонятно.
А мне надо объяснить так, чтобы любознательному и пытливому человеку, окончившему школу или институт было интересно и понятно.

В свое время, мне, как инженеру по электротехнике, никак не удавалось осмыслить работу дифференциала заднего моста автомобиля. Как происходит плавная перекладка момента с одного колеса на другое при поворотах или если колесо попало на скользкий участок - оно крутится, а противоположное колесо стоит. Обращался к знатокам, инженерам, ремонтникам. Эти ребята с умным видом, пытаясь не упасть в грязь лицом, что-то мямлили, каждый своё, но так и не могли объяснить процесс. До тех пор, пока мне не попалось замечательное американское техническое видео 1936 года, где все разложено от простого к сложному и всё стало понятно. Даже без знания языка. Вот оно

Бесщеточный двигатель постоянного тока (BLDC) работает на основе взаимодействия магнитных полей статора и ротора . В отличие от традиционных коллекторных двигателей постоянного тока, в которых для переключения тока используются механические щетки и коммутатор, в двигателе BLDC используется электронная коммутация через контроллер. Такая конструкция исключает потери на трение и повышает эффективность, надежность и срок службы.

Ссылки на информацию для общего понимания устройства и работы бесщеточных электромоторов