Odborné články | Rem&Coil

Elektromotor je zařízení, které přeměňuje elektrickou energii na mechanickou. Jeho vynález a vývoj sehrály klíčovou roli v průmyslové revoluci a následném technologickém pokroku. V tomto článku se podíváme na historii elektromotoru, od prvních experimentů až po moderní úspěchy. A pro vaše pohodlí je každý bod doprovázen krátkým video fragmentem.

Rané experimenty s elektřinou

Historie elektromotoru začíná prvními experimenty s elektřinou, které byly provedeny již v 1752. století. V roce XNUMX provedl Benjamin Franklin své slavné experimenty s bleskem a drakem, které daly impuls k pochopení podstaty elektřiny.

V roce 1799 vytvořil italský vědec Alessandro Volta první chemický zdroj stejnosměrného proudu – Voltovu sloupku, která umožnila systematičtější studium elektrických jevů.

První kroky k vytvoření elektromotoru

Na začátku 1825. století začalo mnoho vědců pracovat na vytváření zařízení, která využívala elektřinu k provádění mechanické práce. Jedním z prvních kroků tímto směrem byl vynález elektromagnetu v roce XNUMX anglickým vědcem Williamem Sturgeonem. Elektromagnet byl železné jádro ve tvaru podkovy s vinutím, které při přivedení proudu vytvářelo magnetické pole přitahující železné předměty.

Vznik prvního elektromotoru

Klíčovým momentem v historii elektromotoru byl vynález Michaela Faradaye v roce 1821, kdy objevil princip elektromagnetické indukce. Tento princip tvořil základ pro provoz všech moderních elektromotorů. První funkční elektromotor však byl vytvořen až o několik desetiletí později.

V roce 1828 začal maďarský fyzik Ányos Jedlik experimentovat s elektromagnetickými cívkami a objevil princip otáčení vodiče s proudem v magnetickém poli. V roce 1831 předvedl první zařízení připomínající elektromotor, jehož provoz byl však nestabilní a nebyl široce používán.

Díla Borise Jacobiho

Významný přínos k vývoji elektromotorů měl ruský fyzik Boris Semenovič (Moritz Hermann von) Jacobi. V roce 1834 vytvořil první praktický elektromotor na světě s rotačním pohybem. Jeho motor, známý jako „Jacobiho motor“, byl použit k pohonu lodi na Něvě v Petrohradu. Tato událost byla důležitým krokem ve vývoji praktického využití elektromotorů.

Další vývoj

V průběhu 1873. století mnoho vědců a inženýrů pokračovalo v práci na zdokonalování konstrukce elektromotorů. V roce 1880 anglický fyzik William Grove vytvořil první generátor schopný produkovat střídavý proud, který byl pomocí usměrňovače přeměněn na stejnosměrný. Tento objev umožnil vytvořit výkonnější elektromotory. V XNUMX. letech XNUMX. století vyvinul srbsko-americký vynálezce Nikola Tesla systémy střídavého proudu, které výrazně zjednodušily přenos elektřiny na velké vzdálenosti a přispěly k vývoji účinnějších elektromotorů.

Koncem 80. let XNUMX. století vynalezl Michail Osipovič Dolivo-Dobrovolskij třífázový asynchronní motor.

V roce 1888 se inženýr seznámil s vědeckou prací italského elektrotechnika Galilea Ferrarise, která popisovala princip fungování motoru poháněného střídavým proudem. Dolivo-Dobrovolskij s vědcovými závěry nesouhlasil a začal pracovat na vytvoření prvního asynchronního motoru na světě. A již v roce 1889 si nechal zapsat patent na svůj vynález – třífázový asynchronní motor s rotorem veverkovitého typu.

Díky své jednoduchosti a spolehlivosti se třífázový asynchronní motor nadále široce používá v různých odvětvích: v průmyslové výrobě, v dopravě, v domácích spotřebičích (pračky a ventilátory klimatizací), v zemědělství, v energetice, v hutnictví při těžbě nerostných surovin, v úpravnách vody, v lékařství, v leteckém průmyslu a také v automobilovém průmyslu.

Princip motoru spočívá v přeměně elektrické energie na mechanickou energii. Stator vytváří magnetické pole, které spouští rotaci rotoru. Dolivo-Dobrovolského vynález se vyznačuje jednoduchou konstrukcí, účinností a hospodárností, což z něj činí spolehlivý zdroj energie.

Za zmínku také stojí, že v Petrohradu působí specializované školicí středisko nesoucí jeho jméno. Školicí středisko pojmenované po M. O. Dolivo-Dobrovolském, vytvořené na základě podniků skupiny společností pro opravy elektromotorů (SZEMO), se specializuje na zvyšování kvalifikace a přenos nashromážděných více než 20 let praktických zkušeností zaměstnancům partnerských podniků v oblasti výrobních technologií, oprav elektrických strojů všech velikostí a kapacit, jakož i výroby náhradních dílů pro ně. Díky těmto zkušenostem a kvalitnímu vzdělávání vytváří centrum inovativní prostředí pro rozvoj odborných dovedností zaměstnanců v oblasti výroby, oprav elektrických strojů a výroby náhradních dílů pro ně.

Moderní úspěchy

Ve 1930. a 1960. století se elektromotory dále vyvíjely a zdokonalovaly. Ve XNUMX. letech XNUMX. století se objevily první synchronní a asynchronní elektromotory, které se staly základem většiny moderních průmyslových a domácích zařízení. V XNUMX. letech XNUMX. století se začaly vyvíjet bezkartáčové motory, které se vyznačovaly vysokou účinností a odolností.

Dnes se elektromotory používají všude, od domácích spotřebičů až po kosmické lodě. Moderní technologie, jako jsou permanentní magnety ze vzácných zemin a řídicí systémy založené na mikroprocesorech, umožnily vytvořit vysoce účinné a spolehlivé elektromotory, které i nadále hrají klíčovou roli ve vývoji technologií.

Permanentní magnety vyrobené ze vzácných kovů vytvářejí silnější magnetické pole než tradiční magnety, díky čemuž jsou elektromotory účinnější. Používají je prakticky všichni přední výrobci hybridních a elektrických vozidel.

Řídicí systémy založené na mikroprocesorech umožňují použití složitějšího softwaru s pokročilými řídicími algoritmy, což také pomáhá zvyšovat spolehlivost elektromotorů.

Dostupnost kovů vzácných zemin je však omezená a jejich těžba může být obtížná a potenciálně nebezpečná, což z nich činí klíčový nákladový faktor pro elektromotory. Vědci proto hledají alternativy k permanentním magnetům ze vzácných zemin, jako jsou magnety na bázi feritu.

Historie elektromotoru je cestou od prvních experimentů s elektřinou až po moderní high-tech zařízení. Elektromotory se staly nedílnou součástí našich životů, zajišťují provoz mnoha zařízení a přispívají k dalšímu technologickému pokroku. Jejich vývoj pokračuje a budoucnost slibuje ještě více inovací a úspěchů v této oblasti.

Když mluvíme o elektromotorech, neměli bychom zapomínat, že tuhé profily hrají důležitou roli v provozu motorů a zajišťují spolehlivost a trvanlivost zařízení. Profily musí být vyrobeny z vysoce kvalitních materiálů s izolací různých tříd tepelné odolnosti, což zaručuje stabilitu a účinnost motorů.

Závod REM & Coil působí na trhu s výrobou tuhých profilů a tyčí pro elektromotory již více než 18 let a etabloval se v tomto oboru jako expert. Nezáleží nám na tom, jak dávno byl váš motor vyroben. Díky ideální geometrii bude pokládka profilů trvat 1–2 dny. Důležité jsou pro nás vysoce kvalitní materiály, proto používáme pouze vysoce kvalitní měď tříd M0 a M00 a také izolaci tříd tepelné odolnosti F, H, C od předních světových výrobců.

Naši technici jsou připraveni vyřešit jakýkoli problém zákazníka. Samostatně modernizují a vytvářejí nová zařízení, abyste dostali přesně to, co potřebujete. Jsou připraveni vám poradit s jakýmikoli otázkami týkajícími se statorového vinutí.

Stroje, které přeměňují elektrickou energii na mechanickou energii, jsou přítomny ve všech oblastech našeho života: v domácích a zemědělských zařízeních, dopravě, dětských hračkách. Ale nejširší uplatnění nalezly elektromotory v průmyslu.

Pomáhají zrychlit a automatizovat výrobu, zjednodušují a zlepšují její pracovní procesy. To je vysvětleno jejich snadnou obsluhou, spolehlivostí, malou velikostí a hlavně velkým množstvím různých typů.

V článku budeme hovořit o základních principech fungování zařízení, jejich odrůdách, výhodách a nevýhodách. Pochopení nuancí různých typů umožňuje vybrat si ideální model, který splňuje vaše cíle a záměry.

Základní princip činnosti a typy elektromotorů

Hlavními konstrukčními prvky přítomnými u všech typů jsou stator (pevná část) a rotor (otočná část). Pod vlivem elektrického proudu se magnetický tok mění. To uvádí mechanismy do pohybu a vytváří točivý moment.

Existují dva typy – stejnosměrné a střídavé motory. Jejich hlavní rozdíl je v designu – magnetické vinutí prvního je umístěno na rotoru a druhé – na statoru. Pojďme se na ně podívat blíže.

DC motory

Zařízení se používají k vytváření nastavitelných pohonů s vysokým dynamickým výkonem. Používají se téměř ve všech typech elektrických vozidel, v mobilních telefonech, gamepadech a dětských hračkách.

Ale lze je použít pro zdvihací a přepravní stroje, vrtné soupravy.

Mezi jejich výhody patří:

• kompaktní velikosti,
• vysoký startovací moment,
• snadnost použití,
• Možnost použití jako generátor.

Mají však dvě výrazné nevýhody – vysokou cenu a krátkou životnost.

AC motory

Často se používají v průmyslu kvůli jejich nízké ceně, ekonomičtější spotřebě energie a nízkým nárokům na startovací výkon. Ale hlavní výhodou zařízení je velké množství odrůd, které vám umožní najít ideální volbu pro výrobu.

Střídavé motory se dělí na:

• Asynchronní. Nejběžnější typ průmyslového zařízení. Nevyžaduje konstantní magnetické pole. Používá se pro různé průmyslové aplikace včetně čerpadel, ventilátorů, kompresorů a mnoha dalších. Může být jedno-, dvou- nebo třífázové.
• Synchronní. Typ, který funguje na konstantním magnetickém poli vytvořeném samostatným zdrojem energie. Může být použit v aplikacích, které vyžadují přesnější řízení rychlosti a výkonu – pohony elektrických vozidel a zařízení pro řízení s proměnnou frekvencí.
• Speciální. Elektromotory určené pro specifické průmyslové aplikace. Například odsavače kouře, vysokorychlostní ventilátory, motory s vysokým kroutícím momentem a další specializovaná zařízení. Vyrobeno s ohledem na teplotní podmínky a jedinečné kapacity výrobních procesů.

Existuje také další typ – univerzální. Jsou umístěny v samostatné skupině, protože mohou pracovat ze sítě se střídavým a stejnosměrným proudem. Takové zařízení se obvykle používá v zařízeních s nízkým výkonem, takže se zřídka vyskytuje v průmyslových strojích.

Oblasti použití elektromotorů

Kromě konstrukce a principů činnosti spočívá rozdíl mezi stejnosměrnými a střídavými motory v oblastech použití. První jmenované se používají v každodenním životě a k zajištění elektřiny pro určité druhy dopravy: elektrické vlaky, metro, trolejbusy, tramvaje. A AC zařízení se rozšířila v lehkém a těžkém průmyslu. Používají se v:

• Kompresory – systémy akumulace a redistribuce vzduchu v pneumatických zařízeních, průmyslových chladničkách a mrazničkách, ventilačních a petrochemických zařízeních.
• Doprava – výtahy, výtahy, mechanické navijáky, dopravní pásy, eskalátory, jízdní kola.
• Čerpadla – průmyslové zemědělské stroje, kanalizace a vodovody, výroba a čerpání ropy a plynu.
• Pohybová zařízení – stroje a systémy pro lisování kovů, míchání kapalin, zpracování textilií.

Při výběru modelu věnujte pozornost technickým vlastnostem: výkon, citlivost na vlhkost, typ napájení a třídu energetické účinnosti. To pomůže snížit náklady na energii a zlepšit výkon průmyslových zařízení.

Bezpečnostní opatření při používání elektromotorů

Instalace by měla být svěřena odborníkům. Instalace musí být provedena podle projektu s použitím osobních ochranných prostředků: přilba, rukavice, bezpečnostní obuv. Není dovoleno připojovat napájecí kabel motoru, když je pod napětím, takže první start musí být proveden bez zátěže.

Bezpečnostní opatření během provozu:

1. Během provozu se nedotýkejte rotujících částí zařízení rukama ani jinými nástroji.
2. Zabraňte vniknutí vody a jiných kapalin, když je elektromotor v chodu.
3. Zapněte si pracovní oděv na zip, aby se létající prvky nezamotávaly kolem dílů.
4. Před zapnutím zkontrolujte uzemnění.
5. Vypněte napájení v případě zvýšeného hluku, jiskření, zahřívání skříně, silných vibrací nebo požáru.

Opravy a pravidelnou technickou kontrolu motoru by měli provádět pouze odborníci.