Устройство и принцип работы электродвигателя

Устройство и принцип работы электродвигателя

Электродвигатель – устройство для преобразования электроэнергии во вращательное движение вращающейся части электрической машины. Преобразование энергии в двигателях происходит за счет взаимодействия магнитных полей обмоток статора и ротора. Эти электрические машины широко используются во всех отраслях промышленности, в качестве привода электротранспорта и инструментов, в системах автоматизации, бытовой техники и так далее.

Существует множество видов электродвигателей, различающихся по принципу действия, конструкции, исполнению и другим признакам. Рассмотрим основные типы этих электрических машин.

По принципу действия различают магнитоэлектрические и гистерезисные электрические машины. Несмотря на простоту конструкции, высокий пусковой момент, последние не получили широкого распространения. Эти электродвигатели имеют высокую цену, низкий коэффициент мощности, ограничивающие их применение. Подавляющее большинство выпускаемых электродвигателей – магнитоэлектрические.

По типу напряжения питания различают:

• Электродвигатели постоянного тока.
• Двигатели переменного тока.
• Универсальные электрические машины.

По конструкции различают электродвигатели с горизонтально и вертикально расположенным валом. Кроме того, электрические машины классифицируют по назначению, климатическому исполнению, степени защиты от попадания влаги и посторонних предметов, мощности и другим параметрам.

Что это за функция, принцип работы, электрическая схема, плюсы УШМ с регулятором

Болгарка, не укомплектованная устройством регулировки оборотов, работает исключительно на максимальной скорости вращения. Оснащенная данной опцией позволяет снизить частоту вращения до величины, позволяющей качественно выполнить обработку материалов, которая невозможна на максимальном режиме.

В основе электронного блока регулятора оборотов заложен доработанный принцип диммера, где изменение мощности происходит ручным изменением величины переменного резистора. При помощи электронного контроля силы тока на рабочем валу шпинделя поддерживается крутящий момент, обеспечивающий работоспособность болгарки. Главными рабочими элементами такой схемы могут быть либо полупроводниковый прибор симистор, либо более продвинутый вариант с интегральной схемой.

Схема подключения без регулятора мощности

Электрическая схема обычных бытовых болгарок без дополнительных опций представлена на рисунке:

Электрическая схема болгарки. Источник фото здесь

Здесь две, не связанные между собой обмотки статора, через выключатель, имеющий в конструкции работающую от руки кнопку пуска, соединены с источником напряжения (бытовая сеть). Дальше каждая из обмоток с помощью специальных контактов соединяется с графитовыми щетками, которые с помощью пружин прижимаются к поверхности коллектора. В свою очередь концы обмоток ротора подключаются к ламелям коллектора, образуя замкнутую электрическую цепь.

Регулятор оборотов подключается в разрыв цепи между кнопкой включения/выключения и обмотками статора при расположении внутри корпуса болгарки. В случае исполнения в виде отдельного блока он часто может находиться в разрыве сетевого кабеля.

Достоинства

• Мотор с технологией Heavy Duty.
• 2 передачи с разными максимальными скоростями.
• Глубина пропила – до 250 мм.
• Быстрозажимной держатель SDS.
• Подсветка рабочей зоны.
• Опорная подошва.
• Аккумулятор в комплекте.

Эффективность Bosch GSA 18V-LI

Скорость работы режущего лезвия регулируется с помощью нажатия на клавишу пуска. Максимальное значение зависит от выбранной передачи – 2400 или 2700 об/мин. Переключение выполняется подвижным рычагом в верхней части корпуса.

Глубина пропила в металле составляет 20 мм, пластиковых трубах – 130 мм, дереве — 250 мм, что подходит для работ по дому и саду, в том числе, для среза некрупных деревьев.

Длительный срок службы

Удобство использования

Рабочая часть электроножовки Bosch GSA 18V-LI оснащена опорной подошвой, которая ограничивает глубину пропила и служит дополнительным упором. Замена оснастки осуществляется без вспомогательных инструментов — достаточно прижать крепеж к корпусу, извлечь пильное полотно и установить новое, вернув зажим на место.

При нехватке света предусмотрен встроенный диод, освещающий рабочую зону сабельной пилы Bosch. Прорезиненные вставки помогут надежнее удерживать аппарат в руке, предотвращая выскальзывание.

Циркулярная пила

Циркулярная пила Dexter 4 1300 Вт с пильным диском диаметром 190 мм станет незаменимым инструментом для ремонта дома и на даче. Аппарат позволит без проблем разрезать доски и мягкие металлы — например, профиль для мебели. Пила раскраивает заготовки толщиной до 66 мм из дерева разных пород, делая надрезы с разным наклоном с помощью возможности регулировки положения диска. Благодаря эргономичной рукоятке с резиновыми накладками, инструмент не будет выскальзывать из рук во время работы. Вес пилы составляет 1 кг. Длина кабеля — 3 м.

Циркулярная пила Dexter 4

Плюсы и минусы бесщеточного двигателя

Если с устройством бесщеточного двигателя мы разобрались, то теперь давайте рассмотрим положительные и отрицательные стороны инструментов с бесщеточными моторами.

Плюсы:

1. У инструментов с бесщеточным двигателем отсутствуют многие проблемы, которые встречаются у щеточных моделей. Так, первым плюсом специалисты отмечают бо́льшую износостойкость инструментов. Ввиду отсутствия щеток не создается трение внутри двигателя, соответственно нет внутренних загрязнений. Также отсутствие щеток снижает пожароопасность инструмента — при работе нет искрения, а значит можно работать практически в любых условиях.
2. Вторым плюсом стоит отметить упрощенную регулировку крутящего момента — в отличие от щеточных моделей, у бесколлекторных инструментов достаточно просто нажать соответствующую кнопку на инструменте. Причем регулировка может иметь до 15 уровней и переключаться в одно мгновение.
3. Одним из ключевых преимуществ бесщеточных моделей нужно отметить экономию расходуемой энергии. Этот пункт особенно актуален для аккумуляторных инструментов. Благодаря экономии инструменты работают до 50% дольше, чем модели со щеточным двигателем. Также КПД бесколлекторных инструментов намного выше — инструмент выполняет 90% поставленных задач, против 60% у коллекторных моделей. Это значит, что бесщеточными инструментами можно работать практически с любым материалом без потери мощности.
4. Помимо вышеуказанных преимуществ инструментов с бесщеточным двигателем, они еще могут разгоняться до максимальных показателей и имеют быстрый запуск сразу с больших скоростей, чем не могут похвастаться щеточные инструменты.

Минусы:

Но не бывает все настолько радужно. Даже у инструментов с бесщеточными двигателями есть и свои недостатки. Так сказать, ложка дегтя в бочке меда.

1. К минусам, в первую очередь стоит отнести стоимость инструментов. Техника с бесщеточным мотором в цене дороже, чем упрощенные модели со щеточным двигателем.
2. Вторым недостатком бесколлекторных инструментов может быть сложное и дорогое техническое обслуживание. Бесщеточный двигатель — технологичное устройство, для работы с которым нужны знания в микроэлектронике. К счастью, в сотрудники наших сервисных центров знают и умеют обслуживать бесколлекторные двигатели.

Что такое винтоверт, и для чего он нужен

Главная функция винтоверта – ввинчивание и извлечение шурупов, винтов, саморезов и других изделий для крепежа, соединение или разъединение деталей. Инструмент приводится в действие электродвигателем, который питается за счет аккумулятора или электрического тока через сетевой кабель. Функционирует устройство с помощью углового импульса, касательным ударом вкручивая крепеж.

Высокая эффективность и скорость работы, а также удобство эксплуатации позволяют ему иметь широкую область применения. Этот электроинструмент используется как в быту, так в профессиональной деятельности – в автомастерских, станциях технического обслуживания машин, в строительной сфере, в процессе производства автомобилей, приборов. Для домашнего или неактивного пользования приобретают мобильные аккумуляторные модели, в других случаях отдают предпочтение сетевым.

Плюсы и минусы

Чтобы понять, чем отличается винтоверт от шуруповерта, необходимо рассмотреть достоинства и недостатки инструмента. Несмотря на схожесть с последним, он имеет специфические отличительные черты. Это – высокомощное устройство специализированного применения.

К достоинствам винтоверта можно отнести:

• отлично справляется с креплением большой длины и диаметра;
• безупречно работает с разными видами крепежа (например, если в наличии квадратная головка или с 6 гранями, внешняя резьба), качественно осуществляя ввинчивание;
• экономит время при работе с древесиной – шурупы вкручиваются с большой скоростью;
• экономно расходует электричество при питании от сети.

Хотя инструмент обладает рядом преимуществ, он также имеет и минусы. Размышляя на тему, что лучше выбрать – шуруповерт или винтоверт, следует обратить внимание на недостатки последнего:

• шумность в работе;
• невозможность крепления сверл;
• не регулируется зажим;
• достаточно высокая стоимость.

Как достичь максимальной эффективности

Каждая фирма-производитель указывает тот интервал скорости вращения, который будет способствовать максимальной эффективности. Специалисты рекомендуют ориентироваться на рабочий материал. Например, если сверлится дерево или другие аналогичные материалы, то используется высокая скорость, а для камня или металла лучше выбрать более медленный режим. Для того чтобы качественно вкрутить шуруп или винт, выбирается низкая скорость вращения.

Если провести с каждой деталью устройства определенную манипуляцию, то тоже можно повысить эффективность:

1. Патрон. Если сверло устанавливается при помощи ключа, то рекомендуется вручную отрегулировать патрон до тех пор, пока кулачки не зажмут конец, а уже только потом, двигаясь по периметру, ключом затягивают все положения. В тех моделях, которые регулируются без ключа, всю процедуру проводят вручную.
2. Устройство сверла. Такой рабочий инструмент всегда должен быть хорошо наточен. Изношенность, повреждения или затупления значительно снижают производительность работы. К тому же использование некачественных сверл приводит к тому, что электрическая дрель, точнее, ее мотор и редуктор, испытывает чрезмерную нагрузку. Это может привести к тому, что они перегреются и выйдут из строя. Для устранения такого недостатка следует время от времени затачивать сверла, к тому же на сегодняшний день для этой процедуры придуманы как ручные, так и электрические устройства.
3. Надежный хват. Электродрель является достаточно опасным инструментом. Поэтому во время работ она должна надежно лежать в руке. Из-за вращательных движений сам корпус будет создавать вибрации, особенно в тех случаях, когда клинит сверло или насадку. При неаккуратном обращении это может навредить изделию или привести травмированию человека. С этим недостатком производители борются путем подсоединения к основной рукоятке дополнительной ручки. Она помогает контролировать ход устройства.

Очень важно, чтобы во время рабочего процесса вентиляционные отверстия были открыты и ничем не закрывались, например, руками сверлящего.

Вне зависимости от того, какой моделью пользуются (дорогой или более дешевым аналогом), необходимо соблюдать чистоту инструмента. Конечно, отремонтировать такое устройство можно попробовать и самостоятельно, но все же поломка всегда огорчает. Поэтому, чтобы этого избежать, следует каждый раз после окончания работ протирать дрель от пыли, особенно это касается вентиляционных отверстий. Когда устройство убирается на неопределенное время, лучше всего его металлические части покрыть тонким слоем масла. Это убережет их от коррозии, чтобы в дальнейшем прибор мог полноценно работать.