Silniki Elektryczne – Podstawowe Typy

    Silnik elektryczny jest maszyna elektryczną, zamieniającą energię elektryczną na energie mechaniczną (zwykle w postaci energii ruchu obrotowego). Silnik ten składa się ze stojana – z osadzoną parą lub też kilkoma parami uzwojeń elektromagnesów oraz wirnika z uzwojeniem twornikowym.

    Ze względu na prąd zasilający rozróżnia się silnik elektryczny prądu stałego oraz prądu przemiennego (synchroniczne i asynchroniczne).

    Ze względu na zasadę działania rozróżnia się następujące silniki elektryczne prądu przemiennego: indukcyjne, synchroniczne i komutatorowe.

    Ze względu na budowę wirnika rozróżnia się silniki indukcyjne klatkowe i pierścieniowe.

    Ostatnią grupę silników elektrycznych stanowią silniki uniwersalne. Mogą one być zasilane zarówno stałym jak również prądem przemiennym. Są one głównie stosowane w sprzęcie gospodarstwa domowego.

    Podstawowe Rodzaje Silników Elektrycznych

    Silniki Indukcyjne Asynchroniczne

    Silnik indykcyjny (Silnik elektryczny asynchroniczny) to najpopularniejszy silnik, o najszerszej palecie zastosować ze wszystkich istniejących rodzajów silników elektrycznych.

    Silnik ten jest głównie wykorzystywany w przemyśle, ale równie często wykorzystuje się go w sprzęcie domowym. Charakteryzuje się on prostą oraz bardzo łatwą w utrzymaniu konstrukcją.

    Moc budowanych współcześnie silników indukcyjnych obejmują zakres od miliwatów do paru megawatów.

    Silnik indukcyjny (asynchroniczny) składa się z 2 podstawowych części: nieruchomego stojana i ruchomego wirnika. Trójfazowy prąd przemienny w uzwojeniu stojana powoduje powstanie zmiennego pola magnetycznego (dla każdej fazy) w sposób taki, że pole wypadkowe jest polem wirującym. 

    Pole to w wyniku indukcji (stąd nazwa silnik indukcyjny) powoduje powstanie w uzwojeniu wirnika powstanie siły elektromotorycznej , pod wpływem której prąd elektryczny płynie przez uzwojenia wirnika. Wzajemne oddziaływanie pól magnetycznych wirnika raz stojana powoduje powstanie momentu elektromagnetycznego i ruch.

    Silniki Klatkowe

    Silnik klatkowy to rodzaj silnika elektrycznego asynchronicznego, w którym wirnik jest walcem zbudowanym z blach ze żłobkami, w których umieszczone zostały miedziane lub aluminiowe nieizolowanych pręty, połączonych po obu stronach wirnika pierścieniami zwierającymi wykonanymi z takiego samego rodzaju metalu. Pierścienie z prętami tworzą ‘szkielet’ w rodzaju metalowej klatki.

    Obwód elektryczny wirnika zawsze jest zwarty (silnik ten inaczej zwany jest silnikiem indukcyjnym zwartym) dlatego nie ma możliwości dołączania elementów dodatkowych, tak jak w wirniku silnika pierścieniowego.

    Klatka pełni funkcję wielofazowego uzwojenia wirnika, a liczbą faz jest liczba prętów, z których jest ona wykonana.

    Regulacja obrotów tego silnika realizowana jest przy pomocy zmiany częstotliwości napięcia zasilającego.

    Jednofazowy silnik klatkowy posiada zerowy moment startowy. Aby uzyskać niezerowy moment startowy należy wykorzystać kondensator (włączony w uzwojenie pomocnicze), albo silnik rozruchowy.

    Silniki klatkowe mają bardzo prostą,łatwa w utrzymaniu a przede wszystkim tanią konstrukcję, dzięki czemu wypierają one teoretycznie lepsze silniki pierścieniowe, których produkcja jest o wiele droższa.

    Silniki Synchroniczne

    Silnik synchroniczny to silnik elektryczny prądu przemiennego, w którym prędkość wirowa wirnika i prędkością wirowania pola magnetycznego wytworzonego przez (nieruchome) uzwojenia stojana jest synchroniczna.

    Podobnie jak w silniku asynchronicznym, najczęściej posiada on trójfazowe uzwojenie stojana, które wytwarza magnetyczne pole wirujące.

    Starsze rozwiązania budowy tych silników zakładają, że wirnik powinien być wykonany w postaci uzwojenia nawiniętego na rdzeniu i zasilanego za pomocą szczotek i pierścieni ślizgowych, ze źródła prądu stałego albo przemiennego.

    Wirniki mogą być wykonane jako wirniki cylindryczne (z utajonymi biegunami) lub wirniki z biegunami jawnymi. Każdy z biegunów posiada swoje własne uzwojenie nawinięte na rdzeń bieguna. 

    Wirniki z biegunami jawnymi stosuje się najczęściej w maszynach bardzo dużych mocy – ze względu na konstrukcję (ograniczona wytrzymałość na siły odśrodkowe).

    Stosowane są w maszynach osiągających niewielkie prędkości obrotowe np.: hydrogeneratorach (prądnice napędzane turbinami wodnymi).

    Kategorie: Silniki elektryczne