Wiadomości –

Budowa silników elektrycznych — co warto wiedzieć?

Silniki elektryczne są na co dzień wykorzystywane w różnych gałęziach sektora przemysłowego. Przykładowe urządzenia, które są przez nie napędzane, to między innymi wyciągarki, wentylatory itp. Ważne jest jednak nie tylko możliwe zastosowanie tego typu aparatury, ale także działanie silnika elektrycznego. Przeczytaj poniższy tekst, jeśli chcesz poznać podstawowe informacje na temat budowy silnika elektrycznego.

Zakrzów, 2022-08-04

Silnik elektryczny — budowa. Podstawowe informacje

Zasadniczo, silniki elektryczne są zbudowane z dwóch najważniejszych elementów. Są one następujące:

  • wirnik,
  • stojan.

Jeśli chodzi o wirnik silnika, to jest to część niezbędna do rozruchu całego układu. Stanowi on ruchomą część aparatury — w ruch wprawia go wał, który obraca się podczas pracy silnika. Wirnik silnika jest skonstruowany z użyciem blach ferromagnetycznych oraz uzwojenia.

Z kolei stojan to nieruchoma część układu silnikowego, która jest złożona z kadłuba oraz rdzenia. Ten ostatni składa się z wielu warstw sprasowanych blach i jest osadzony w kadłubie (żeliwnym lub stalowym). Im więcej biegunów, tym niższa prędkość obrotowa wirowania silnika elektrycznego, a a generowany moment obrotowy jest wyższy.

Prędkość obrotowa — jeden z podstawowych parametrów. W jaki sposób reguluje się poziom prędkości silnika?

Prędkość jest jednym z podstawowych parametrów opisujących pracę silnika elektrycznego. Zasadniczo, parametr ten reguluje się na dwa sposoby, tzn. poprzez zmianę w zakresie:

  • częstotliwości — modyfikacje w tym obszarze przekładają się na zmianę prędkości, z jaką wiruje pole magnetyczne. Do tego celu wykorzystuje się tzw. przemienniki, które pozwalają w łatwy sposób przetważać energię elektryczną (jej częstotliwość oraz napięcie);
  • biegunów, które — jak już wspomniano — stanowią charakterystyczny parametr stojana silnika elektrycznego.

W jaki sposób działa silnik elektryczny?

Silnik jest maszyną elektryczną. Taki stan rzeczy oznacza, że urządzenie to przetwarza energię elektryczną na energię mechaniczną z wykorzystaniem zjawiska tzw. indukcji elektromagnetycznej. W ramach tego procesu stacja zasilająca, z której płynie prąd elektryczny, przekazuje do urządzenia energię (za pomocą przewodu).

Energia jest przekazywana do stojana, w którym powstaje pole magnetyczne. W pewnym uproszczeniu dochodzi wówczas do wytworzenia tzw. siły elektromotorycznej — jest ona generowana w uzwojeniu wirnika.

Dzięki temu zjawisku w wirniku również pojawia się pole magnetyczne, które zaczyna reagować z energią znajdującą się w stojanie. Reakcja ta przekłada się na powstanie momentu obrotowego (ruchu) silnika.

Rozruch silnika elektrycznego — co warto wiedzieć na ten temat?

Zasadniczo, rozruch silnika jest możliwy na kilka sposobów. Oto przykładowe z nich:

  • rozruch bezpośredni — odbywa się on poprzez przyłączenie stojana do stacji zasilającej (sieci) z pominięciem aparatury redukującej poziom napięcia,
  • pośredni (gwiazda-trójkąt) — przed podłączeniem stojana do stacji zasilającej z użyciem tzw. gwiazdy. Dzięki temu możliwe jest obniżenie tempa (momentu) rozruchu i obniżenie napięcia. Wskutek takiego działania ryzyko uszkodzenia aparatury staje się znacznie niższe,
  • zastosowanie autotransformatora rozruchowego lub oporników. Jest to wariant wybierany przy pracy silnika ze zmniejszonym napięciem.

Rozruch silnika o dużej mocy to ryzyko jego uszkodzenia wskutek udaru prądowego lub udaru momentu. Nagły, skokowy wzrost prądu może doprowadzić do uszkodzenia całej instalacji i podłączonych do niej urządzeń zasilanych energią elektryczną. Aby zredukować to zagrożenie, stosuje się tzw. soft startery.