Silnik elektryczny — budowa i działanie
Ogółem rzecz ujmując, silniki elektryczne to maszyny elektryczne, które przetwarzają na zasadach indukcji elektromagnetycznej energię z udziałem ruchu mechanicznego. Przetworzeniu ulega tu energia elektryczna z sieci, którą zasilany jest silnik. Zostaje ona zamieniona na ruch mechaniczny wirnika. W skład budowy silnika elektrycznego wchodzą dwa podstawowe elementy:
- stojan — nieruchoma część silnika;
- wirnik — obracająca się część silnika.
Stojan, który jest elementem nieruchomym w silnikach elektrycznych, składa się z rdzenia i kadłuba. Rdzeń stojana to pakiet wykonany ze sprasowanych odizolowanych od siebie nakrzemnionych blach, które podzielone są na sekcje. Sekcje odizolowuje się od siebie, tworząc trzy uzwojenia fazowe stojana. Wirnik podobnie jak i stojan wykonany jest z rdzenia, w którym znajdują się uzwojenia i umieszczony jest na obracającym się wale. Silniki trójfazowe prądu przemiennego podzielić można na dwie główne grupy:
- silniki asynchroniczne
- silniki synchroniczne.
Jak działa silnik synchroniczny?
Silniki synchroniczne są silnikami elektrycznymi, w których prędkość wirowania wirnika jest synchroniczna z prędkością wirowania pola magnetycznego. Silniki tego typu posiadają trójfazowe uzwojenie stojana, które wytwarzają kołowe pola wirujące. Obecne jednak rozwiązania związane z działaniem tego typu silników to coraz częściej zastosowanie maszyny ze wzbudzeniem magnetoelektrycznym, w których wirnik zamiast uzwojenia ma zamontowane magnesy trwałe. Po zasileniu uzwojeń stojana wytworzone zostaje w nim wirujące pole magnetyczne. Siły działające między biegunami mają kierunki promieniowe, samoistnie nie dają więc żadnego momentu obrotowego. Wirnik będąc obciążony momentem hamującym spóźni się w stosunku do wirującego pola. Dzięki temu oś wirnika nie będzie już pokrywać się z osią stojana. Oznacza to, że siły działające między biegunami spowodują wytworzenie momentu mechanicznego, który przeciwstawi się momentowi hamującemu. Zmiany obciążenia nie powodują zmian prędkości obrotowej wirnika, jak ma to miejsce w przypadku silników asynchronicznych.
Jak działają silniki asynchroniczne?
Silniki asynchroniczne nazywane też indukcyjnymi są najbardziej popularnymi rodzajami wykorzystywanych silników elektrycznych. Znajdują zastosowanie w przemyśle, ale też w sprzęcie domowym. Silniki tego typu znane są z trwałej i prostej konstrukcji. Silniki względem siebie różnią się — jak sama nazwa wskazuje — tym, że silniki asynchroniczne nie mają stałej prędkości działania. Tempo pracy wirnika w tym przypadku zależy od powstałej siły elektrodynamicznej.
