Советы электрика - [17]

Двигатели переменного тока принято делить на синхронные, асинхронные и коллекторные. Двигатель может быть выполнен с внутренним или внешним ротором.

Двигатель с внутренним ротором представляет собой статор с обмотками, заключенный в корпус, внутри статора располагается ротор, также имеющий обмотки. Как уже упоминалось, вращение ротора осуществляется за счет вихревого магнитного потока, образующегося в пространстве между статором и ротором.

В синхронных двигателях скорость вращения ротора равна скорости вращения магнитного вихревого потока. В асинхронных двигателях эта скорость не совпадает: ротор может вращаться быстрее или медленнее, может вращаться в противоположную сторону. Если к обмоткам статора и ротора подсоединен механический преобразователь частоты и числа фаз, двигатель является коллекторным.

Двигатель может иметь и внешний ротор. В таком случае статор с обмотками располагается внутри ротора, вращающегося все по тому же закону самоиндуктивности. К обмоткам ротора электричество подводится с помощью скользящих контактов, которые принято называть щетками.

Двигатель с внешним ротором имеет высокий показатель инертности, а потому его применяют там, где требуется инертность. В быту такой двигатель можно увидеть, например, на дрели, причем щетки, как правило, видно через вентиляционные отверстия на корпусе.

Иногда бывает так, что из-за вибрации или по другим причинам скользящие контакты прилегают к обмоткам не плотно, это приводит к тому, что при замыкании цепи двигатель не работает, возникает такое ощущение, что цепь разомкнута. На самом деле достаточно плотнее прижать щетки, и двигатель заработает снова. Бывает даже так, что двигатель работает в горизонтальном положении, но стоит его поставить вертикально – он отключается. В таком случае причина неполадки не может быть в чем-то другом, только как в скользящих контактах.

Когда мотор умирает окончательно?

Многие бытовые приборы имеют механическую защиту электродвигателя от перегрузки. Зачем она нужна?

Обмотки электродвигателей выполняются в специальной изоляции, которая позволяет протекать электрическому току со сдвигами во времени, за счет чего и вырабатывается вихревое магнитное поле, дающее движение ротору. Также известно, что преобразование энергии в электрических двигателях сопровождается выделением теплоты.

При неправильном режиме работы электрического двигателя обмотки нагреваются, что приводит к износу изоляции, в результате чего происходит контакт между витками обмотки, и магнитное поле перестает вырабатываться из-за нарушения фаз.

Поэтому любой бытовой прибор, имеющий электрический двигатель, имеет и систему охлаждения, которая предотвращает износ изоляции. Способы охлаждения могут быть самыми разнообразными: воздушное, водородное, масляное, водяное и др., однако в быту чаще всего применяется воздушное охлаждение.

Например, в кондиционерах охлаждение двигателя производится за счет атмосферного воздуха. Кондиционер имеет два отсека – внутренний и внешний, двигатель расположен во внешнем отсеке.

В охладительных установках охлаждение производится холодильным агентом, который, возвращаясь в компрессор, проходит рядом с мотором, тем самым охлаждая его.

Примерно таким же способом происходит охлаждение двигателя в полотере, имеющем пылесос. Всасываемый воздух проходит через рабочие узлы прибора, тем самым охлаждая их.

Во всех остальных случаях охлаждение происходит за счет прохождения воздуха через вентиляционные отверстия в корпусе. В соответствии с этим мотор располагается так, чтобы во время работы прибора обеспечивалась бы постоянная вентиляция этого устройства.

Во многих случаях такого технического решения достаточно, так как двигатель не сильно нагревается в процессе эксплуатации, однако бывают такие ситуации, когда приходится применять механическую защиту двигателя от перегрева.

Дело в том, что для работы некоторых бытовых устройств необходимы двигатели большой мощности, возможно возникновение ситуации, когда нагрузка на мотор превышает рассчетную. В качестве примера можно привести пылесос, в котором время от времени заполняется фильтр. При включении пылесоса с заполненным пылесборником создается препятствие вихревому потоку, который вырабатывается лопастным винтом, приводимым в движение электрическим мотором, это увеличивает нагрузку на двигатель, и он начинает «буксовать».

Это вредно для двигателя, так как при наличии препятствий вращению ротора в обмотках возникает повышенное напряжение, и электричество, проходя через проводник, которым и являются обмотки, нагревает их. Если при этом температура превышает установленный для изоляции предел, то обмотка «сгорит», а мотор придет в негодность.

В таком случае уже нельзя будет починить даже простейший двухфазный двигатель, тем более многофазный мотор коллекторного типа, который все чаще и чаще применяется в быту. Замкнутая обмотка представляет собой намотанный на корпус медный провод, длина которого может достигать тысячи метров и более. Само собой разумеется, что намотать заново обмотку, причем точно рассчитав количество провода, вручную невозможно. Легче купить новый мотор, а старый выбросить. Если вам когда-нибудь придется услышать, что кто-то из ваших знакомых самостоятельно намотал обмотку трансформатора, можете быть уверены, что он сделал это не ради того, чтобы сэкономить деньги, а для того, чтобы увековечить свое увлечение радиотехникой.