Ievads
Londonas pasaules izstāžu rēcienā 19. gadsimtā cilvēki, iespējams, nav domājuši, ka klusais izgudrojums izraisīs jaunu rūpniecisko revolūciju - elektromotoru parādīšanās pilnībā mainīja veidu, kā cilvēki iegūst spēku. Sākot ar viedo sadzīves ierīču mikrovibrācijas motoriem līdz 550- Megawatt hidroelektrisko ģeneratoriem trim aizu spēkstacijas stacijai, sākot no Marsa rovera precīzās piedziņas līdz ātrgaitas vilcienu straujajai vilkmei, motoriem kā enerģijas konvertācijas galvenajām ierīcēm ir kļuvusi par “modernu civilizācijas spēku”. Šis raksts dziļi analizēs šo izgudrojumu, kas mainīja pasauli.
1. gadsimta evolūcijas
1821. gadā Faraday izgatavotā vienpolārā motora prototips varēja ļaut stieplei tikai pagriezties ap dzīvsudraba šķidruma baseinu. Šajā šķietami vienkāršajā eksperimentā bija nozīme laikmetā. Pēc tam, kad Tesla 1888. gadā izgudroja maiņstrāvas indukcijas motoru, motoru praktiskā pielietošana pēkšņi paātrinājās:
Līdzstrāvas motors(1890. gadi): Nepārtraukta rotācija tiek panākta ar suku komutāciju, un to joprojām plaši izmanto elektriskajos transportlīdzekļos
Asinhronais motors (1910. gadi): vienkārša struktūra, zemas izmaksas, kas aizņem 60% no rūpniecības enerģijas tirgus
Pastāvīgais magnēta sinhronais motors (1980. gadi): NDFEB pastāvīgo magnētu parādīšanās lika efektivitātei pārsniegt 95%
Bez suku DC motors(21. gadsimts): Elektroniskā komutācijas tehnoloģija nodrošina miljoniem stundu kalpošanas laiku
II. Rūpniecības darba principa fiziskais kods
Motora būtība ir elektromagnētiskā enerģijas-mehāniskās enerģijas pārveidošanas ierīce, un tā kodols ir mijiedarbība starp magnētisko lauku un strāvu:
Statoru magnētiskā lauka konstrukcija: maiņstrāvu tiek nodots trīsfāzu tinums, veidojot rotējošu magnētisko lauku (sinhronais ātrums n =120 f/p)
Rotora reakcijas mehānisms:
Asinhronais motors: rotora vadītājs sagriež magnētiskās plūsmas līnijas, lai radītu inducētu strāvu → Pašreizējā nēsājošā vadītāja tiek pakļauta Lorenca spēkam
Sinhronais motors: pastāvīgie magnēta stabi un rotējošais magnētiskais lauks ir leņķiski aizslēgti
Dinamiskā līdzsvara vienādojums: T=Kφicosθ (kvantitatīvā saistība starp griezes momentu, plūsmu un strāvu)
