Olika typer av elektriska motorer: Skillnad mellan sidversioner
Hakan (diskussion | bidrag) (Skapade sidan med '== Likströmsmotorn == miniatyr|De magnetiska krafterna i en 2-polig likströmsmotor ger ett [[vridmoment på axeln.]] Fil:Kommutator ani...') |
Hakan (diskussion | bidrag) |
||
| Rad 2: | Rad 2: | ||
[[Fil:Electric motor cycle 2.png|miniatyr|De magnetiska krafterna i en 2-polig likströmsmotor ger ett [[vridmoment]] på axeln.]] | [[Fil:Electric motor cycle 2.png|miniatyr|De magnetiska krafterna i en 2-polig likströmsmotor ger ett [[vridmoment]] på axeln.]] | ||
'''Likströmsmotorn''' ('''likspänningsmotor''') är genom sin enkla princip en av de vanligaste typen av [[elektrisk motor]]. Motorn matas med likriktad [[elektrisk ström]] vars energi omvandlas till [[rörelseenergi]]. Om motorn har ett udda antal poler (vanligen tre), avgörs rotationsriktningen av strömmens riktning. | '''Likströmsmotorn''' ('''likspänningsmotor''') är genom sin enkla princip en av de vanligaste typen av [[elektrisk motor]]. Motorn matas med likriktad [[elektrisk ström]] vars energi omvandlas till [[rörelseenergi]]. Om motorn har ett udda antal poler (vanligen tre), avgörs rotationsriktningen av strömmens riktning. | ||
Motorns hastighet kan ändras med strömstyrkan, men för reglering krävs någon form av [[återkoppling]]. | Motorns hastighet kan ändras med strömstyrkan, men för reglering krävs någon form av [[återkoppling]]. | ||
[[Fil:Silniki by Zureks.jpg|thumb|Asynkronmotorer för [[trefas]]]] | |||
[[Image:Induction-motor-3a.gif|thumb|Animering av en asynkronmotor]] | |||
[[File:Rotating-3-phase-magnetic-field.svg|thumb|250px|Roterande trefasigt magnetfält]] | |||
[[File:Torque as function of slip.svg|thumb|Vridmomentet som funktion av eftersläpningen]] | |||
[[File:Torque asynch motor-2.svg|thumb|Exempel på vridmomentet som funktion av varvtalet för en induktionsmotor]] | |||
En '''asynkronmotor''' är en [[elektrisk motor]] för vilken [[rotor]]ns varvfrekvens är [[asynkron]] med den tillförda växeleffektens frekvens. | |||
{{clear}} | |||
== Asynkronmotorn == | |||
Asynkronmotorn är mycket viktig inom industrin där den har omfattande användningsområden. Den används bland annat till att driva pumpar, fläktar och transportband. På grund av sin robusta konstruktion och att den är förhållandevis billig att tillverka, är asynkronmotorn den dominerande motortypen inom industrin. | |||
===Verkningssätt=== | |||
Asynkronmotorn benämns även '''induktionsmotor''' då upphovet till rotorns magnetfält är [[elektromagnetisk induktion]]. Elektromagnetisk induktion uppkommer då en ledare befinner sig i ett tidsvarierande magnetfält. Genom att ansluta statorns terminaler till en [[trefas]] [[växelspänning]] uppstår ett roterande [[magnetfält]] runt rotorn. Fältets frekvens är lika med nätfrekvensen dividerat med halva antalet poler (det vill säga antalet polpar) och benämns den ''synkrona frekvensen''. | |||
Det roterande magnetfältet ger upphov till en ström i rotorns ledare som enligt [[Lenz lag]] orsakar ett [[vridmoment]] kring rotorns axel vilket strävar att minska skillnaden mellan statormagnetfältets frekvens (den synkrona frekvensen) och rotorns rotationsfrekvens. | |||
Om rotorns rotationsfrekvens är lika stor som den synkrona frekvensen förekommer ingen induktionsverkan och det genereras inget vridmoment som bidrar till rotationsrörelsen. I en asynkronmaskin helt utan förluster skulle detta vara sluttillståndet för en obelastad maskin, men på grund av oundvikliga förluster (värmeutveckling) kommer rotationsfrekvensen att alltid understiga den synkrona frekvensen. | |||
{{clear}} | |||
== Stegmotorn == | |||
[[File:StepperMotor.gif|thumb|300px|'''Steg 1:''' Den översta elektromagneten (1) aktiveras och attraherar den närmaste kuggen i en kuggformad rotor av järn. | |||
<br /> | |||
När kuggarna passar till elektromagneten (1) kommer de att avvika något med avseende på passningen till elektromagnet (2). | |||
<br /> | |||
'''Steg 2:''' Den översta elektromagneten (1) slås av och den högra elektromagneten (2) slås på och drar därmed närmaste kugge något åt höger. Detta resulterar i en rotation av 3.6° i detta fall. | |||
<br /> | |||
''' Steg 3:''' Den undre elektromagneten (3) aktiveras; en ytterligare rotation på 3.6° inträffar. | |||
<br /> | |||
''' Steg 4:''' Den vänstra elektromagneten (4) aktiveras och orsakar på nytt en rotation på 3.6°. När den övre elektromagneten (1) på nytt aktiveras, kommer kugghjulet att ha roterat motsvarande en delning (kuggavstånd) för kugghjulet. Om det till exempel finns 25 kuggar kommer en full rotation att kräva 100 steg.]] | |||
En '''stegmotor''' kan i det närmaste beskrivas som en "[[digital]]" [[elektrisk motor]]. Motorns rörelse sker i ett antal steg per varv. Antalet steg per varv är olika för olika tillämpningar. | |||
När motorlindningen strömsätts strävar [[rotor]]n efter att inta en viss position så att [[reluktans]]en, det vill säga det [[magnetiskt flöde|magnetiska flödet]], blir så litet som möjligt. En stegmotor kan inte drivas direkt med en likströmskälla, till exempel ett [[batteri]]. Styrelektronik som kastar om [[strömriktning]]en i lindningarna är nödvändig. När strömriktningen kastas om tar motorn ett steg. | |||
Beroende på hur strömomkastningen utförs uppstår skillnader i "ryckighet", vridnoggrannhet och [[vridmoment]]. Det är förhållandevis enkelt att få motorn att ta så kallade fullsteg eller halvsteg. Genom att använda en mer komplicerad teknik kallad mikrostegning kan motorn fås att ta mycket mindre steg än fullsteg och halvsteg. | |||
Stegmotorer har en omfattande användning. Till exempel i [[skrivare]] för datorer, inom industrin för positionering av automationsutrustning, i bilars hastighetsmätare och i [[satellit]]er för vridning av solpaneler. | |||
{{clear}} | |||
Versionen från 3 december 2018 kl. 12.48
Likströmsmotorn
Likströmsmotorn (likspänningsmotor) är genom sin enkla princip en av de vanligaste typen av elektrisk motor. Motorn matas med likriktad elektrisk ström vars energi omvandlas till rörelseenergi. Om motorn har ett udda antal poler (vanligen tre), avgörs rotationsriktningen av strömmens riktning.
Motorns hastighet kan ändras med strömstyrkan, men för reglering krävs någon form av återkoppling.
En asynkronmotor är en elektrisk motor för vilken rotorns varvfrekvens är asynkron med den tillförda växeleffektens frekvens.
Asynkronmotorn
Asynkronmotorn är mycket viktig inom industrin där den har omfattande användningsområden. Den används bland annat till att driva pumpar, fläktar och transportband. På grund av sin robusta konstruktion och att den är förhållandevis billig att tillverka, är asynkronmotorn den dominerande motortypen inom industrin.
Verkningssätt
Asynkronmotorn benämns även induktionsmotor då upphovet till rotorns magnetfält är elektromagnetisk induktion. Elektromagnetisk induktion uppkommer då en ledare befinner sig i ett tidsvarierande magnetfält. Genom att ansluta statorns terminaler till en trefas växelspänning uppstår ett roterande magnetfält runt rotorn. Fältets frekvens är lika med nätfrekvensen dividerat med halva antalet poler (det vill säga antalet polpar) och benämns den synkrona frekvensen.
Det roterande magnetfältet ger upphov till en ström i rotorns ledare som enligt Lenz lag orsakar ett vridmoment kring rotorns axel vilket strävar att minska skillnaden mellan statormagnetfältets frekvens (den synkrona frekvensen) och rotorns rotationsfrekvens.
Om rotorns rotationsfrekvens är lika stor som den synkrona frekvensen förekommer ingen induktionsverkan och det genereras inget vridmoment som bidrar till rotationsrörelsen. I en asynkronmaskin helt utan förluster skulle detta vara sluttillståndet för en obelastad maskin, men på grund av oundvikliga förluster (värmeutveckling) kommer rotationsfrekvensen att alltid understiga den synkrona frekvensen.
Stegmotorn
När kuggarna passar till elektromagneten (1) kommer de att avvika något med avseende på passningen till elektromagnet (2).
Steg 2: Den översta elektromagneten (1) slås av och den högra elektromagneten (2) slås på och drar därmed närmaste kugge något åt höger. Detta resulterar i en rotation av 3.6° i detta fall.
Steg 3: Den undre elektromagneten (3) aktiveras; en ytterligare rotation på 3.6° inträffar.
Steg 4: Den vänstra elektromagneten (4) aktiveras och orsakar på nytt en rotation på 3.6°. När den övre elektromagneten (1) på nytt aktiveras, kommer kugghjulet att ha roterat motsvarande en delning (kuggavstånd) för kugghjulet. Om det till exempel finns 25 kuggar kommer en full rotation att kräva 100 steg.
En stegmotor kan i det närmaste beskrivas som en "digital" elektrisk motor. Motorns rörelse sker i ett antal steg per varv. Antalet steg per varv är olika för olika tillämpningar.
När motorlindningen strömsätts strävar rotorn efter att inta en viss position så att reluktansen, det vill säga det magnetiska flödet, blir så litet som möjligt. En stegmotor kan inte drivas direkt med en likströmskälla, till exempel ett batteri. Styrelektronik som kastar om strömriktningen i lindningarna är nödvändig. När strömriktningen kastas om tar motorn ett steg.
Beroende på hur strömomkastningen utförs uppstår skillnader i "ryckighet", vridnoggrannhet och vridmoment. Det är förhållandevis enkelt att få motorn att ta så kallade fullsteg eller halvsteg. Genom att använda en mer komplicerad teknik kallad mikrostegning kan motorn fås att ta mycket mindre steg än fullsteg och halvsteg.
Stegmotorer har en omfattande användning. Till exempel i skrivare för datorer, inom industrin för positionering av automationsutrustning, i bilars hastighetsmätare och i satelliter för vridning av solpaneler.