المحركات الكهربائية

محركات كهربائية


محرك كهربائي يحول الطاقة الكهربائية إلى طاقة ميكانيكية. معظم المحركات الكهربائية تعمل من خلال التفاعل المجالات المغناطيسية والموصلات الحالية الحاملة لتوليد القوة ، على الرغم من أن استخدام قوات محركات كهرباء كهرباء. تتم العملية العكسية ، وإنتاج الطاقة الكهربائية من الطاقة الميكانيكية ، عن طريق مولدات مثل المولد أو دينامو. يمكن تشغيل العديد من أنواع المحركات الكهربائية والمولدات ، والعكس بالعكس. على سبيل المثال مولد / كاتب لتوربينات الغاز ، أو المحركات المستخدمة في سيارات الجر ، وغالبا ما تؤدي كلتا المهمتين. ويشار إلى محركات كهربائية ومولدات لوالآلات الكهربائية.

تم العثور على محركات كهربائية في تطبيقات متنوعة مثل الصناعية المخبرين ، والمراوح والمضخات ، وأدوات الآلات والأجهزة المنزلية والأدوات الكهربائية ، ومحركات الأقراص. قد يكون مدعوم من قبل مباشرة (على سبيل المثال ، بطارية جهاز محمول بالطاقة أو السيارات) الحالي ، أو التيار المتردد من شبكة توزيع الكهرباء المركزية. ويمكن العثور على أصغر المحركات الكهربائية في المعصم. متوسطة الحجم المحركات ذات أبعاد قياسية عالية وخصائص توفير الطاقة الميكانيكية ملائمة للاستخدامات الصناعية. وتستخدم المحركات الكهربائية لأكبر جدا الدفع من السفن ، والضواغط خط الانابيب ، ومضخات المياه مع تقييمات في ملايين واط. ويمكن تصنيف محركات كهربائية من مصدر للطاقة الكهربائية ، من خلال البناء الداخلي ، من خلال تطبيقها ، أو عن طريق نوع من الحركة التي يطلقونها.

كان يعرف هذا المبدأ المادي للإنتاج القوة الميكانيكية للتفاعلات من التيار الكهربائي والمجال المغناطيسي في وقت مبكر عام 1821. شيدت المحركات الكهربائية لزيادة الكفاءة في جميع أنحاء القرن 19 ، ولكن الاستغلال التجاري للالمحركات الكهربائية على نطاق واسع المطلوبة كفاءة المولدات الكهربائية وشبكات توزيع الطاقة الكهربائية.

ليست بعض الأجهزة ، مثل ملفات لولبية المغناطيسية ومكبرات الصوت ، على الرغم من أنها تولد بعض القوى الميكانيكية ، التي يشار إليها عموما المحركات الكهربائية ، وعادة ما يطلق عليها المحركات والمحولات ، [1] على التوالي.
محتويات
وقد تجلى وتحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة ميكانيكية عن طريق الكهرومغناطيسية التي فاراداي عالم مايكل البريطانية في 1821. وانخفض سلك الحرة شنقا في بركة من الزئبق ، التي وضعت مغناطيس دائم. استدارة السلك عندما تم تمرير تيار من خلال الأسلاك ، وحول المغناطيس ، وعرض ذلك ان المرحلة الحالية أدت إلى إغلاق حقل مغناطيسي دائري حول السلك. [3] وهذا المحرك هو أظهر في كثير من الأحيان في فصول الفيزياء في المدرسة ، ولكن المياه المالحة (المياه المالحة ويستخدم في بعض الأحيان) في مكان من الزئبق السام. هذا هو أبسط شكل من أشكال فئة من الأجهزة يسمى موتورز homopolar. صقل في وقت لاحق هو عجلة بارلو. كانت هذه الأجهزة مظاهرة فقط ، غير ملائمة للتطبيقات العملية بسبب بنائها البدائية. [بحاجة لمصدر]
Jedlik في "الكهرومغناطيسي الذاتي الدوار" ، 1827 (متحف الفنون التطبيقية في بودابست. المحرك التاريخي لا يزال يعمل تماما اليوم. [4])

في 1827 ، بدأ الفيزيائي المجري Annoys Jedlik تجريب الأجهزة وصفه ب "الكهرومغناطيسي الذاتي الدوارات". وعلى الرغم من استخدامها لأغراض تعليمية فقط ، في عام 1828 أظهرت Jedlik أول جهاز لاحتواء المكونات الرئيسية الثلاثة للعملية الحالية موتورز مباشرة : الجزء الثابت ، والدوار والعاكس. الجهاز لا يعمل مغناطيس دائم ، كما تم إنتاج الحقول المغناطيسية على حد سواء من عناصر ثابتة وتدور فقط من قبل التيارات التي تتدفق من خلال اللفات الخاصة بهم. [5] [6] [7] [8] [9] [10]المحركات الكهربائية الأولى

اخترع العاكس من نوع المباشرة الأولى الحالية المحركات الكهربائية قادرة على آلات تحول من سمك الحفش الباحث وليام البريطانية في 1832. [11] وبعد عمل سمك الحفش ، وهو العاكس نوع المحرك الكهربائي مباشرة الحالية جعلت بقصد الاستخدام التجاري بناها إميلي والأميركيين توماس دافنبورت وبراءة اختراع في 1837. وكانت تلك المحركات للسيارات ركض بسرعة تصل إلى 600 دورة في الدقيقة ، وآلات تعمل بالطاقة والمطبعة. [12] ونظرا لارتفاع تكلفة الأقطاب الزنك المطلوبة من قبل قوة البطارية الأساسية ، غير ناجحة تجاريا والكنبات أفلس. يتبع العديد من المخترعين سمك الحفش في تطوير العاصمة المحركات ولكن واجه جميع القضايا مع نفس التكلفة الأولية طاقة البطارية. لم يتم التوصل الى توزيع الكهرباء في ذلك الوقت. مثل سمك الحفش في المحرك ، لم يكن هناك سوق تجارية لهذه العملية المحركات. [بحاجة لمصدر]

في 1855 بنيت Jedlik جهاز باستخدام مبادئ مماثلة لتلك المستخدمة في تقريره الكهرومغناطيسية الدوارات الذاتي الذي كان قادرا على العمل المفيد. [5] [7] وقال إنه بناء نموذج محرك كهربائي للمركبات الدفع نفس السنة التي [13]

اخترع المحرك العاصمة الحديثة عن طريق الصدفة في عام 1873 ، عندما Zénobe غرام توصيل دينامو انه اخترع إلى وحدة مماثلة الثانية ، والقيادة على أنها المحرك. الجهاز غرام كان المحرك الأول الكهربائية التي كانت ناجحة في هذه الصناعة. [بحاجة لمصدر]

في عام 1886 اخترع فرانك جوليان سبراغ أول محرك العاصمة العملي ، مما أثار موتور غير قادرة على سرعة ثابتة تحت الأحمال المتغيرة. آخر الاختراعات سبراغ الكهربائية حوالي هذا الوقت تحسنت كثيرا توزيع الشبكة الكهربائية (قبل العمل المنجز في حين يستخدمها توماس أديسون) ، سمحت السلطة من المحركات الكهربائية يمكن إرجاعها إلى الشبكة الكهربائية ، المنصوص عليها التوزيع الكهربائية لعربات عبر أسلاك علوية والقطب العربة ، وقدم نظم التحكم الكهربائية للعمليات. هذا سبراغ يسمح لهم باستخدام المحركات الكهربائية لابتكار أول نظام العربة الكهربائية في 1887-88 في ريتشموند زارة شؤون المحاربين القدامى ، ومصعد كهربائي ونظام التحكم في 1892 ، ومترو الانفاق الكهربائية تعمل بالطاقة بشكل مستقل مع سيارات التحكم فيها مركزيا ، حيث تم تثبيت الأولى في 1892 في شيكاغو بواسطة السكك الحديدية الجانبية المرتفعة الجنوبية حيث أصبح يعرف شعبيا باسم "لام". سبراغ والسيارات والاختراعات ذات أدى إلى انفجار الفائدة واستخدامها في المحركات الكهربائية للصناعة ، بينما في نفس الوقت تقريبا كان آخر المخترع العظيم النامية منافستها الرئيسية ، التي من شأنها أن تصبح أكثر انتشارا.

في عام 1888 ابتكر نيكولا تيسلا أول محرك تيار متردد عمليا ومعه نظام نقل الطاقة الكهربائية تعدد. واصلت تسلا عمله على محرك الايطالي في السنوات اتبع في شركة وستنجهاوس.

تأخر تطوير المحركات الكهربائية من الكفاءة مقبول لعدة عقود من الفشل في إدراك الأهمية القصوى وجود فجوة في الهواء الصغيرة نسبيا بين الدوار والجزء الثابت. تصاميم فعالة لديها فجوة هوائية صغيرة نسبيا. [14]

المحرك سانت لويس ، استخدمت لفترة طويلة في الصفوف الدراسية لتوضيح مبادئ السيارات ، وغير فعالة للغاية بالنسبة للسبب نفسه ، فضلا عن ظهور شيء مثل السيارات الحديثة. صورة لنموذج من السيارات التقليدية سانت لويس : [4]

ثورة تطبيق صناعة المحركات الكهربائية. وكانت العمليات الصناعية التي لم تعد تقتصر نقل الطاقة الكهربائية باستخدام رمح ، والأحزمة ، والهواء المضغوط أو الضغط الهيدروليكي. وبدلا من ذلك يمكن أن تكون مجهزة كل جهاز مع المحركات الكهربائية الخاصة ، وتوفير سهولة التحكم في وجهة استخدامها ، وتحسين كفاءة الطاقة الإرسال. تطبيق محركات كهربائية في القضاء على الزراعة الإنسان والحيوان القوة العضلية من المهام مثل التعامل مع الحبوب أو ضخ المياه. خفض الاستخدامات المنزلية من المحركات الكهربائية العمل الشاق في المنزل وجعل أعلى معايير الراحة والراحة والسلامة الممكنة. تنتج اليوم ، والمحركات الكهربائية تستهلك أكثر من نصف جميع الطاقة الكهربائية. [15] [16]
[تحرير] تصنيف من المحركات الكهربائية

وقد تم تقسيم الكلاسيكي للسيارات الكهربائية التي من أنواع (ميلان) مقابل التيار المتردد مباشرة الحالية (العاصمة) أنواع. وهذا هو أكثر الاتفاقية بحكم الأمر الواقع ، بدلا من التمييز الصارم. على سبيل المثال ، العديد من الكلاسيكية العاصمة المحركات تعمل على التيار المتردد ، ويشار إلى هذه المحركات للسيارات وعالمية.

كما يستخدم تقييمه انتاج الطاقة لتصنيف المحركات ، وتلك التي تقل عن 746 واط ، على سبيل المثال ، غالبا ما يشار إلى محركات حصانا وكسور (فاملي هيلث بلس) في اشارة الى قياس الامبراطورية القديمة.

الاتجاه نحو الجارية التحكم الإلكتروني يخلط مزيد من التمييز ، وبرامج التشغيل الحديثة وانتقل إلى العاكس من شل المحرك. لهذا الجيل الجديد من السيارات ، ويتم الاعتماد على دوائر سائق لتوليد تيارات الجيبية محرك التيار المتردد ، أو بعض منه التقريب. أفضل الأمثلة هما : المحرك العاصمة فرش السيارات والتنقل ، سواء ميلان بولي المرحلة التي تتطلب التحكم الإلكتروني المحركات الخارجية ، وعلى الرغم من الناحية التاريخية ، خطوة موتورز (مثل للنقل البحري والراسبين البحرية البوصلة الجيروسكوبية) طردوا من العاصمة التي تحولت الاتصالات.

النظر في جميع الدورية (أو الخطي) المحركات الكهربائية تتطلب التزامن بين حقل مغناطيسي تتحرك ورقة التحرك الحالي لإنتاج عزم الدوران المتوسط ، هناك تمييز واضح بين محرك غير متزامن وأنواع متزامن. محرك غير متزامن يتطلب زلة بين الحقل المغناطيسي المتحركة والمتعرجة للحث على وضع الحالي في تصفية مجموعة من قبل الحث المتبادل ، والمثال الأكثر انتشارا هو الحث ميلان مشتركة للسيارات التي يجب أن زلة لتوليد عزم دوران. في أنواع متزامن ، الاستقراء (أو الانزلاق) ليست شرطا لحقل مغناطيسي أو الإنتاج الحالي (مثل محركات المغناطيس الدائم ، متزامن فرشاة أقل الجرح الدوار الآلة الكهربائية التي تعتمد على مضاعفة).
[تحرير] العاصمة المحركات
المقال الرئيسي : العاصمة المحرك

تم تصميم المحرك العاصمة لتعمل على الطاقة الكهربائية العاصمة. مثالين من التصاميم العاصمة الصرفة هي المحرك مايكل فاراداي homopolar (والذي هو غير مألوف) ، والمحرك واضعا الكرة ، التي هي (حتى الآن) والجدة. إلى حد بعيد العاصمة المحرك الأكثر شيوعا أنواع هي أنواع نحى وفرش ، والتي تستخدم تخفيف الداخلية والخارجية على التوالي لعكس دوري الحالي في اللفات الدوار.
[عدل] المغناطيس الدائم ، المحركات
المقال الرئيسي : المغناطيس الدائم ، محرك كهربائي

وموتور الدائمة المغناطيس لا يملك حقل تصفية على الإطار الموالي ، والاعتماد بدلا من ذلك على مغناطيس دائم لتوفير المجال المغناطيسي ضد الحقل الدوار الذي يتفاعل لانتاج عزم الدوران. يمكن أن تستخدم في اللفات تعويض سلسلة مع المحرك على المحركات الكبيرة لتحسين commuation تحت الحمل. لأن يتم إصلاح هذا المجال ، فإنه لا يمكن تعديلها لمراقبة السرعة. الدائمة المغناطيس موتورز هي مريحة في محركات مصغرة للقضاء على استهلاك الطاقة من الحقل المتعرجة. معظم أكبر العاصمة المحركات من نوع "دينامو" ، الأمر الذي يتطلب الحالية لتدفق في اللفات مجال توفير الموالي المجال المغناطيسي.

لتقليل الوزن الإجمالي والحجم ، قد تستخدم مصغرة الدائمة المغناطيس المغناطيس المحركات طاقة عالية جعلت مع النيوديميوم أو عناصر الاستراتيجية الأخرى. مع أعلى كثافة تدفق المقدمة ، الآلات الكهربائية باستخدام مغناطيس دائم الطاقة المرتفعة على الأقل قادرة على المنافسة مع جميع آلات مصممة على النحو الأمثل منفردة التي تغذيها والحث الكهربائي متزامن.
[تحرير] ناعم العاصمة المحركات
المقال الرئيسي : ناعم العاصمة محرك كهربائي
أساليب عمل محرك كهربائي نحى

العاصمة تصميم المحرك يولد تيار متذبذب في الجرح الدوار ، أو المحرك ، مع انقسام العاكس الطوق ، وإما الجرح أو دائمة الموالي المغناطيس. دوار يتكون من واحد أو أكثر لفائف من الاسلاك حول الجرح الأساسية على رمح ؛ توصيل مصدر الطاقة الكهربائية لفائف الدوار من خلال العاكس وفرش له ، مما أدى إلى تدفق الحالية في ذلك ، وإنتاج الكهرومغناطيسية. والعاكس يؤدي الحالي في ملفات ليتم تحويلها كما يتحول الدوار ، والحفاظ على أقطاب المغناطيسي الدوار تماما من أي وقت مضى من مواءمة مع الأقطاب المغناطيسية للحقل الموالي ، بحيث لا يتوقف أبدا عن الدوار (مثل إبرة البوصلة لا) ولكن بدلا يحتفظ الدورية إلى أجل غير مسمى (طالما يتم تطبيق السلطة ويكفي للموتور للتغلب على عزم الدوران تحميل رمح والخسائر الداخلية بسبب الاحتكاك ، الخ.)

العديد من القيود المفروضة على السيارات الكلاسيكية هي العاكس العاصمة بسبب الحاجة للفرش للضغط ضد العاكس. وهذا يخلق الاحتكاك. سباركس يتم إنشاؤها بواسطة فرش القرارات وكسر دوائر من خلال لفائف الدوار كما فرش عبور الفجوات عازلة بين الأقسام العاكس. اعتمادا على تصميم العاكس ، وهذا قد تشمل فرش المكشوف معا الأقسام المجاورة ، وبالتالي ينتهي فائف - حظات أثناء عبور الفجوات. وعلاوة على ذلك ، والحث على لفائف من الدوار يؤدي الجهد عبر كل في الارتفاع عند فتح دارتها ، مما يزيد من اثارة للفرش. وهذا يحد مما أثار السرعة القصوى للآلة ، والسريعة جدا مما اثار سوف اسخن ، تآكل ، أو تذوب حتى العاكس. الكثافة الحالية في وحدة المساحة من فرش ، بالاشتراك مع المقاومة منها ، يحد من انتاج المحرك. صنع وكسر اتصال كهربائي يتسبب أيضا الضوضاء الكهربائية ، وبالإضافة إلى ذلك الشرر سبب طلب المعلومات. فرش تستهلك في النهاية وتتطلب الاستبدال ، والعاكس نفسها تخضع لارتداء والصيانة (على أكبر موتورز) أو استبدال (على المحركات الصغيرة). الجمعية العاكس على السيارات الكبيرة هي عنصر مكلفة ، وتتطلب الدقة الجمعية من أجزاء كثيرة. على المحركات الصغيرة ، وبشكل دائم عادة إدماج العاكس في الدوار ، واستبدال ذلك عادة ما يتطلب استبدال الدوار بأكمله.

والمطلوب فرش كبيرة لمنطقة فرشاة أكبر اتصال لتعظيم الناتج المحرك ، ولكن المطلوب فرش صغيرة للكتلة منخفضة لتحقيق أقصى قدر من السرعة التي يمكن تشغيل المحرك من دون فرش كذاب بشكل مفرط وأثار (مماثلة لمشكلة "تعويم صمام" في محركات الاحتراق الداخلي). (فرش الصغيرة هي أيضا مرغوب فيه لانخفاض تكلفة). صلابة الفرشاة الينابيع ويمكن أيضا أن تستخدم لصنع فرش للعمل الجماعي معينة في سرعة أعلى ، ولكن على حساب خسائر أكبر الاحتكاك (أقل كفاءة) وفرشاة سريعة وارتداء العاكس. ولذلك ، العاصمة تصميم فرشاة المحرك ينطوي على مفاضلة بين انتاج الطاقة والسرعة والكفاءة / ارتداء.
ج : تحويلة
باء : سلسلة
ج : مجمع
و لفائف المجال =

وهناك خمسة أنواع من المحركات العاصمة هون :

* موتور العاصمة تحويلة الجرح
* موتور العاصمة سلسلة الجرح
* مجمع العاصمة للسيارات (اثنان تكوينات) :
يا مركب التراكمي
يا تتفاقم بشكل تفاضلي
* المحرك الدائم العاصمة المغناطيس (لا يظهر)
* متحمس بشكل منفصل (لا تظهر)

[تحرير] فرش العاصمة المحركات
المقال الرئيسي : مسفري العاصمة المحرك الكهربائي

يتم التخلص من بعض المشاكل في العاصمة المحرك نحى في تصميم فرش. في هذا المحرك ، يتم استبدال "التبديل الدورية" ميكانيكية أو العاكس / الجمعية brushgear من مفتاح الكتروني الخارجية متزامنة لوضع الدوار ل. فرش السيارات وعادة ما تكون 85-90 ٪ أو أكثر كفاءة (أعلى كفاءة للمحرك كهربائي فرش تصل الى 96،5 ٪ وأبلغ من قبل الباحثين في جامعة توكاي في اليابان في عام 2009) ، [17] في حين العاصمة المحركات مع brushgear وعادة ما تكون 75 -- 80 ٪ كفاءة.

في منتصف المسافة بين العاصمة المحركات العادية ومحركات السائر تقع في نطاق اختصاص العاصمة فرش السيارات. بنيت بطريقة مشابهة جدا لمحركات السائر ، وهذه غالبا ما تستخدم المغناطيس الدائم الدوار الخارجي ، ثلاث مراحل لفائف القيادة ، قد تستخدم أجهزة استشعار تأثير هول لمعنى موقف الدوار ، والالكترونيات محرك المرتبطة بها. وتنشط لفائف ، مرحلة واحدة بعد الأخرى ، والالكترونيات محرك ملقن حسب إشارات من أجهزة الاستشعار إما تأثير هول أو من (القوة الكهربائية) عودة المجالات الكهرومغناطيسية للملفات غير قاد. في الواقع ، كما أنها بمثابة المحركات متزامن ثلاث مراحل تحتوي على محرك متغير التردد الخاصة الالكترونيات. فئة متخصصة من فرش وحدات تحكم محرك العاصمة من خلال الاستفادة من الملاحظات المجالات الكهرومغناطيسية للاتصالات المرحلة الرئيسية بدلا من أجهزة الاستشعار لتحديد تأثير هول الموقف وسرعة. وتستخدم هذه المحركات على نطاق واسع في السيارات الكهربائية الاذاعة التي تسيطر عليها. عند تكوين مع مغناطيس على الخارج ، ويشار إلى هذه النماذج من حيث المحركات outrunner.

ويشيع استخدام فرش العاصمة المحركات حيث دقة وتحديد السرعة أمر ضروري ، كما هو الحال في محركات الأقراص في جهاز الكمبيوتر أو مسجلات الفيديو ، ومغزل داخل مؤتمر نزع السلاح ، محركات الأقراص المضغوطة (وغيرها) ، والآليات داخل المنتجات المكتبية مثل المراوح ، وطابعات الليزر و آلات تصوير. لديهم العديد من المزايا أكثر من المحركات التقليدية :

* وبالمقارنة مع مشجعي ميلان باستخدام محركات مظللة قطب ، فهي فعالة جدا ، وتدير أكثر برودة بكثير من محركات التيار المتردد ما يعادلها. هذه العملية بارد يؤدي إلى تحسين حياة كثيرا من محامل المروحة ل.
* بدون العاكس لتبلى ، لا يمكن للحياة أن تكون العاصمة فرش السيارات لفترة أطول كثيرا مقارنة مع العاصمة المحرك باستخدام الفرش والعاكس ل. يميل أيضا إلى تخفيف يسبب قدرا كبيرا من الضوضاء الكهربائية واللاسلكية ؛ العاكس أو بدون فرش ، قد يتم استخدام فرش السيارات في الأجهزة الكهربائية الحساسة مثل المعدات السمعية أو أجهزة الكمبيوتر.
* تأثير هول نفس أجهزة الاستشعار التي توفر تخفيف يمكن أن توفر أيضا إشارة ومقياس سرعة الدوران مناسب للسيطرة على حلقة مغلقة (مضاعفات التي تسيطر عليها) التطبيقات. في المشجعين ، يمكن استخدام مقياس سرعة الدوران إشارة إلى اشتقاق "مروحة موافق" إشارة.
* هل يمكن أن يكون المحرك لمزامنة بسهولة ساعة داخلية أو خارجية ، مما يؤدي إلى التحكم في سرعة دقيقة.
* المحركات فرش ليس لديهم فرصة للاثار ، وعلى عكس محركات ناعم ، مما يجعلها أكثر ملاءمة للبيئة مع المواد الكيميائية والوقود المتقلبة. أيضا ، مما أثار يولد طبقة الأوزون التي يمكن أن تتراكم في المباني سيئة التهوية مما يهدد بإلحاق ضرر على صحة الركاب.
وعادة ما تستخدم المحركات فرش * في المعدات الصغيرة مثل أجهزة الكمبيوتر وتستخدم عادة للتخلص من الحرارة غير المرغوب فيها.
* وهي أيضا محركات هادئة جدا وهي ميزة إذا كان ليتم استخدامها في المعدات التي يتأثر الاهتزازات.

فرش العاصمة المحركات الحديثة في نطاق السلطة من جزء من لواط كيلووات كثيرة. وتستخدم محركات أكبر فرش تصل إلى حوالي 100 كيلو واط التصويت في السيارات الكهربائية. وجدوا أيضا استخدام كبيرة في عالية الأداء طراز الطائرات الكهربائية.
[تحرير] Coreless أو ironless العاصمة المحركات

وصف ليس في هذا المبدأ أي من محركات أعلاه يتطلب من الحديد (الفولاذ) أجزاء من الدوار تدوير فعلا. وإذا كان مادة لينة المغناطيسي الدوار في شكل اسطوانة ، ثم (باستثناء تأثير التباطؤ) يمارس فقط على عزم الدوران من اللفات كهربائية. الاستفادة من هذه الحقيقة هي المحرك coreless أو ironless العاصمة ، وهو شكل المتخصصة فرشاة أو فرش السيارات العاصمة. الأمثل للتسارع ، وهذه المحركات لها الدوار التي يتم بناؤها من دون أي جوهر الحديد. ويمكن للالدوار تتخذ شكل اسطوانة مملوءة متعرجا ، أو بنية مكتفية ذاتيا تضم فقط سلك المغناطيس والمواد الرابطة. ويمكن أن تناسب داخل الدوار مغناطيس الموالي ؛ اسطوانة اللينة مغناطيسيا ثابتة داخل الدوار يوفر طريقا لعودة تدفق الموالي المغناطيسي. ترتيب الثاني وسلة الدوار لف المحيطة مغناطيس الموالي. في هذا التصميم يناسب الدوار داخل اسطوانة اللينة مغناطيسيا التي يمكن أن تكون بمثابة مساكن للمحرك ، وعلى نحو مماثل يوفر طريقا لعودة تدفق.

لأن الدوار هو أخف بكثير في الوزن (الكتلة) من الدوار التقليدية تشكلت من اللفات على النحاس الصلب التصفيح ، والدوار يمكن أن يسرع بسرعة أكبر ، وتحقيق غالبا ما يكون الوقت الميكانيكية ثابت في ظل 1 مللي ثانية. وهذا صحيح خاصة إذا كانت اللفات استخدام الألومنيوم بدلا من النحاس أثقل. ولكن بسبب عدم وجود كتلة معدنية في دوار ليكون بمثابة بالوعة الحرارة ، وحتى في كثير من الأحيان يجب أن تكون المحركات الصغيرة coreless تبريده عن طريق الجو القسري.

ذات محدودة السفر المحركات الأساسية وليس لديهم لفائف المستعبدين وضعت بين قطبي تدفق عالية مغناطيس دائم رقيقة. هذه هي محكمات وضع رئيس سريع للقرص صلب ("القرص الصلب") محركات الأقراص.
[عدل] المحرك مطبوعة أو فطيرة العاصمة المحركات
المادة الرئيسية : فطيرة (فتحة السيارة)

تصميم غير عادي للسيارات بدلا من فطيرة / موتور المحرك المطبوعة واللفات على شكل قرص تشغيل بين صفائف مغناطيس عالية التدفق ، مرتبة في شكل دائرة ، والتي تواجه الدوار وتشكيل فجوة الهواء المحوري. ويعرف هذا عادة تصميم المحرك فطيرة بسبب صورتها مسطحة للغاية ، على الرغم من أن التكنولوجيا قد كان العديد من الأسماء التجارية منذ نشأتها ، مثل ServoDisc.

ويتكون المحرك المطبوعة (تأسست أصلا على لوحة الدوائر المطبوعة) في المحرك والمحرك طبعت من صفائح النحاس كمات التي مغلفة معا باستخدام المواد المركبة المتطورة لشكل قرص رقيق جامدة. والمحرك لديه طبع البناء فريدة من نوعها ، في العالم المحرك ناعم ، لأنه لا يملك العاكس حلقة منفصلة. فرش تشغيلها مباشرة على سطح المحرك جعل التصميم كله مضغوط جدا.

طريقة تصنيع البديل هو استخدام جرح أسلاك النحاس وضعت شقة مع العاكس تقليدية الوسطى ، في زهرة وشكل البتلة. واستقر عادة اللفات التي تشريبها مع أنظمة الكهربائية بوتينغ الايبوكسي. تمتلئ هذه epoxies التي اللزوجة المختلطة المعتدلة وهلام وقت طويل. وأبرزوا من الانكماش وانخفاض exotherm منخفضة ، وعادة ماي 1446 المعترف بها كمركب بوتينغ لاستخدام ما يصل إلى 180 درجة مئوية (فئة ه) (ماي ملف رقم 210549 ه).

ميزة فريدة من العاصمة المحركات ironless هو أنه لا يوجد cogging (الاهتزاز التي تسببها جاذبية بين الحديد والمغناطيس و) والتيارات الدوامية الطفيلية لا يمكن النموذج في الدوار كما هو ironless تماما. هذا يمكن تحسين الكفاءة بشكل كبير ، ولكن المتغير السرعة يجب استخدام وحدات تحكم ارتفاع معدل التحويل (> 40 كيلو هرتز) أو التيار المباشر لأن الحث الكهرومغناطيسي انخفضت.

اخترعت أصلا هذه المحركات لدفع كابستان (ق) من محركات أقراص الشريط المغناطيسي ، في صناعة الكمبيوتر المزدهر. لا تزال سيارات فطيرة على نطاق واسع في الأنظمة عالية الأداء التي تسيطر عليها أجهزة وأنظمة روبوتية الروبوت ، والأتمتة الصناعية والأجهزة الطبية. يستخدم نظرا لمجموعة متنوعة من المنشآت المتاحة الآن في تطبيقات التكنولوجيا من ارتفاع في درجة الحرارة العسكرية لمضخة منخفضة التكلفة والتطبيقات الأساسية مضاعفات.
[تحرير] المحركات العالمي
موتور العالمية الحديثة رخيصة ، من فراغ نظافة

يشار إلى المحرك سلسلة جرح كمحرك عالمي عندما تم تصميمه للعمل على أي من التيار المتردد أو العاصمة. القدرة على العمل على ميلان لأن الراهنة في الميدان على حد سواء والمحرك (وبالتالي الحقول المغناطيسية الناتجة) والبديل (عكس القطبية) في التزامن ، وبالتالي القوة الناتجة الميكانيكية سيحدث في اتجاه مستمر.

تعمل على ترددات طبيعية خط السلطة ، وكثيرا ما توجد موتورز العالمية في مجموعة أكبر من 1000 واط نادرا. المحركات العالمي أيضا أن تشكل الأساس للمحرك الجر السكك الحديدية التقليدية في مجال السكك الحديدية الكهربائية. في هذا التطبيق ، واستخدام التيار المتردد إلى السلطة فإن المحرك مصممة أصلا لتشغيل على العاصمة تؤدي إلى خسائر كفاءة التدفئة بسبب الدوامة الحالية من مكوناتها المغناطيسي ، لا سيما مجال السيارات والقطع التي القطب ، عن العاصمة ، قد استخدمت الصلبة ( الامم المتحدة ومغلفة) الحديد. وعلى الرغم من خفض الآثار التدفئة باستخدام قطعة مغلفة القطب ، كما تستخدم لالنوى من المحولات ، واستخدام الرقائق من الصلب عالية النفاذية الكهربائية ، وكان أحد الحلول المتاحة في بداية القرن 20 لوسيتم تشغيلها من المحركات جدا انخفاض امدادات التيار المتردد تردد ، مع 25 و 16،7 هرتز يجري عملية مشتركة. لأنها تستخدم سيارات عالمية ، والقاطرات باستخدام هذا التصميم أيضا عادة قادرة على العمل من السكك الحديدية الثالثة بدعم من العاصمة.

ومن مزايا المحرك العالمي والتي يمكن استخدامها لوازم الايطالي يوم المحركات التي لها بعض الخصائص أكثر شيوعا في العاصمة المحركات ، وارتفاع عزم دوران بدءا تحديدا وتصميم مضغوط جدا إذا تم استخدام الجري بسرعات كبيرة. الجانب السلبي هو صيانة ومشاكل الحياة قصيرة بسبب العاكس. وتستخدم هذه المحركات في أجهزة مثل خلاطات الغذاء والأدوات الكهربائية التي تستخدم بشكل متقطع فقط ، وغالبا ما يكون ارتفاع عزم دوران انطلاق المطالب. يتم الحصول عليها بسهولة مراقبة مستمرة سرعة السيارات العالمية التي تعمل على التيار المتردد عن طريق استخدام الدوائر الثايرستور ، بينما صنابير متعددة على لفائف مجال توفير (غير دقيق) كثفت وتحديد السرعة. الخلاطات المنزلية التي أعلن العديد من الجمع بين بسرعة في كثير من الأحيان لفائف المجال مع العديد من الصنابير والصمام الثنائي التي يمكن إدراجها في سلسلة مع المحرك (يسبب المحرك لتشغيل على موجة تصحيح نصف الايطالي).

يمكن أن يتم تشغيل المحركات الحثية رمح أسرع من المسموح به من قبل السلطة تردد الخط. على النقيض من ذلك ، والمحركات العالمية عموما تشغيل بسرعات عالية ، مما يجعلها مفيدة للأجهزة المنزلية مثل الخلاطات ، والمكانس الكهربائية ومجففات الشعر حيث سرعة عالية وخفيفة الوزن المرغوب فيه. هي أيضا التي يشيع استخدامها في أدوات كهربائية محمولة ، مثل التدريبات ، ساندرز ، والمناشير الدائرية بالتراقص ، حيث خصائص المحرك وتعمل بشكل جيد. كثير من المكانس الكهربائية والمحركات والانتهازي الاعشاب يتجاوز 10000 دورة في الدقيقة ، بينما Dremel وغيرها من المطاحن مصغرة مماثلة سوف تتجاوز في كثير من الأحيان 30000 دورة في الدقيقة.

المحركات العالمي أيضا تقديم أنفسهم للتحكم في السرعة الإلكترونية ، وعلى هذا النحو ، هي الخيار الأمثل لالداخلية الغسالات. ويمكن استخدام المحرك للتحريض على الطبل (إلى الأمام وعلى حد سواء في الاتجاه المعاكس) عن طريق التحول مجال تصفية فيما يتعلق المحرك. ويمكن أيضا أن يتم تشغيل المحرك حتى السرعات العالية المطلوبة لدورة تدور.

قد يحدث من ضرر للسيارات السرعة الزائدة (يعمل في سرعة الدوران التي تتجاوز حدود التصميم) إذا تم تشغيل وحدة مع عدم تحميل كبيرة. على نطاق أوسع في المحركات ، وفقدان مفاجئ للتحميل هي التي ينبغي تجنبها ، وأدرج في إمكانية حدوث ذلك في حماية المحرك وأنظمة التحكم. أصغر في بعض التطبيقات ، وشفرة المروحة التي تعلق على رمح الأعمال في كثير من الأحيان باعتبارها تحميل الاصطناعية للحد من سرعة السيارات على مستوى آمن ، وكذلك وسيلة لتعميم تدفق الهواء تبريد المحرك خلال اللفات والميدانية.
[تحرير] محركات التيار المتردد
المقال الرئيسي : موتور التيار المتردد

في 1882 ، اكتشف نيكولا تيسلا الحقل المغناطيسي بالتناوب ، ورائدة في مجال استخدام القوة دوارة لتشغيل الآلات. فاستغل مبدأ لتصميم الحث على مرحلتين فريدة من نوعها للسيارات في عام 1883. في عام 1885 ، غاليليو فيراري بحث مستقل هذا المفهوم. في عام 1888 ، نشرت أبحاثه في فيراري ورقة إلى الأكاديمية الملكية للعلوم في تورينو.

وقد اقترح أن تسلا commutators من جهاز يمكن إزالتها والجهاز يمكن أن تعمل في حقل الروتاري القوة. أستاذ Poeschel ، معلمه ، وذكر أن أقرب إلى بناء آلة الحركة الدائبة. [18] تسلا ستحقق في وقت لاحق براءة الاختراع الأمريكية 0416194 ، كهربائية للسيارات (ديسمبر 1889) ، التي تمثل المحرك ينظر في العديد من الصور تيسلا. وكان هذا التيار المتردد الكلاسيكي للسيارات الكهربائية والمغناطيسية محرك التعريفي.

ميخائيل Osipovich Dolivo - دوبروفولسكي اخترع في وقت لاحق من ثلاث مراحل "قفص الدوار" في 1890. يتم الآن استخدام هذا النوع من السيارات بالنسبة للغالبية العظمى من التطبيقات التجارية.

محرك تيار متردد من جزأين. والجزء الثابت ثابتة وجود ملفات المتوفرة مع ميلان الحالي لإنتاج حقل المغناطيسي بالتناوب ، والدوار والتي تعلق على رمح الإخراج التي تعطى عزم دوران حسب الحقل الدورية.
[تحرير] موتور التيار المتردد مع انزلاق الدوار

المخروطية السيارات الفرامل الدوار الفرامل يتضمن باعتبارها جزءا لا يتجزأ من الانزلاق المخروطية الدوار. عندما المحرك في راحة ، ربيع يعمل على انزلاق الدوار وقوات عصابة فرامل ضد سقف الفرامل في السيارات ، وعقد ثابت الدوار. عندما يتم تنشيط المحرك ، مجاله المغناطيسي يولد على حد سواء وعنصر محوري شعاعي. العنصر المحوري يتغلب على قوة الربيع ، والإفراج عن الفرامل ، في حين أن عنصر شعاعي يسبب الدوار لتحويل. ليست هناك سيطرة الفرامل الاضافية المطلوبة.
[تحرير] محرك كهربائي متزامن
المقال الرئيسي : موتور متزامن

ومتزامن المحركات الكهربائية هو المحرك ميلان حاليا من قبل الغزل الدوار مع لفائف تمرير مغناطيس بمعدل نفس الحقل المغناطيسي بالتناوب الحالية والناشئة الذي يحرك ذلك. طريقة أخرى للقول هذا هو أن لديها صفر تنزلق تحت ظروف التشغيل المعتادة. على النقيض من هذا بمحرك التعريفي ، والذي يجب أن زلة لإنتاج عزم دوران. ومتزامن المحركات مثل محرك الحث باستثناء الدوار هو متحمس حسب حقل العاصمة. وتستخدم حلقات الانزلاق وفرش لإجراء الحالي إلى الدوار. القطبين الدوار تواصل مع بعضها البعض والتحرك بنفس السرعة وبالتالي المحرك اسم متزامن.
[تحرير] المحركات الحثية
المقال الرئيسي : موتور الحث

محرك الحث هو محرك تيار متردد غير متزامن حيث نقل السلطة إلى الدوار عن طريق الحث الكهرومغناطيسي. محرك الحث يشبه محول الدورية ، وذلك لأن الجزء الثابت (جزء ثابت) هو أساسا الجانب الابتدائي للمحول والدوار (الجزء الدورية) هو الجانب الثانوي. وتستخدم على نطاق واسع التعريفي المحركات تعدد في الصناعة.

قد تكون المحركات الحثية تقسيمها الى مزيد من المحركات قفص السنجاب ، والمحركات الجرح الدوار. السنجاب قفص موتورز ، وقد لف ثقيلة مكونة من قضبان الصلب ، والألمنيوم أو النحاس عادة والتي شاركت فيها عصابات في نهايات الدوار. التيارات المستحثة في هذا اللف توفير الحقل المغناطيسي الدوار. شكل قضبان الدوار يحدد خصائص سرعة عزم الدوران. عند السرعات المنخفضة ، والحالية التي يسببها في قفص السنجاب هو ما يقرب من التردد في خط ويميل إلى تدفق في الأجزاء الخارجية من القفص الدوار. كمحرك تسارع وتيرة التسلل يصبح أقل ، وأكثر من التدفقات الحالية في المناطق الداخلية من المتعرجة. من جانب تشكيل لتغيير القضبان المقاومة للأجزاء اللفات في الأجزاء الداخلية والخارجية من القفص ، على نحو فعال يتم إدراج المقاومة المتغير في الدائرة الدوار.

في محرك الجرح الدوار ، وتتكون من الدوار لف يتحول العديد من سلك معزول ومتصلة الحلقات الانزلاق على رمح السيارات. يمكن ان تكون مرتبطة مقاوم خارجي أو غيرها من أجهزة التحكم في الدائرة الدوار. المقاومات تسمح السيطرة على سرعة المحرك ، على الرغم من أن تتبدد قوة كبيرة في المقاومة الخارجية. ويمكن تغذية المحول من دارة الدوار وعودة السلطة زلة التردد التي لولاها تضيع مرة أخرى إلى نظام السلطة.

ويستخدم المحرك الدوار التعريفي الجرح في المقام الأول لبدء تحميل الجمود عالية أو تحميل الذي يتطلب عزم دوران عالية جدا عبر مجموعة بدءا بأقصى سرعة. من خلال اختيار صحيح المقاومات المستخدمة في مقاومة الثانوية أو زلة عصابة المبتدئين ، المحرك قادر على إنتاج أقصى عزم دوران في المنخفض نسبيا العرض الحالي من سرعة الصفر إلى سرعة الكامل. هذا النوع من السيارات كما يقدم سرعة السيطرة عليها.

يمكن تغيير سرعة المحرك ليتم تعديل منحنى عزم الدوران بشكل فعال من السيارات بمقدار مقاومة متصلة بالدائرة الدوار. وستساعد زيادة قيمة المقاومة نقل السرعة من عزم الدوران الأقصى أسفل. إذا كانت المقاومة مرتبطة الدوار هو زيادة ما وراء النقطة التي يحدث أقصى عزم دوران في سرعة الصفر ، سيتم تخفيض المزيد من عزم الدوران.

عندما تستخدم مع حمولة يحتوي على منحنى عزم الدوران الذي يزيد مع السرعة والمحرك سوف تعمل على سرعة حيث عزم الدوران الذي وضعه هو المحرك عزم دوران يساوي تحميل.