Некоторые изобретения настолько опережают свое время, что никто их не ценит до тех пор, пока жизнь изобретателей не закончится. Сегодня, например, электродвигатели, которые преобразуют электрическую энергию в механическую энергию, питают наши транспортные средства и приборы, такие как холодильники, вентиляторы, стиральные машины и сушилки. Но было время, когда мотор был немного больше, чем любопытство.

Попытка финансово разрушила его. Дэвенпорт впервые заинтересовался электричеством и магнетизмом, когда услышал о магнитной машине, построенной Джозефом Генрием, для отделения железной руды. Несмотря на неудовлетворенность, он путешествовал более чем в три раза на расстоянии, надеясь встретиться с изобретателем машины, но к тому времени, когда он достиг Олбани, Нью-Йорк, Генри переехал учиться в Принстонский университет в Нью-Джерси.

Там он и его брат обменялись лошадью и продали несколько других вещей, чтобы собрать средства, чтобы купить электромагнит Генри. Когда он получил магнит домой, Дэвенпорт начал изучать, как он был создан. Он деконструировал устройство, пока его жена записала свои выводы. Дэвенпорт использовал эту информацию для создания своих собственных электромагнитов, с помощью которых он вскоре начал проводить эксперименты. Чтобы обеспечить изоляцию проволочных обмоток новых магнитов, миссис Дэвенпорт пожертвовала шелком из своего свадебного платья.

Электропитание батареи типа Вольта. Понимая потенциал своего изобретения, Давенпорт использовал его для питания небольшой модели поезда и некоторых машин в своей мастерской. Дэвенпорт хотел запатентовать свой мотор, но изначально Патентное ведомство США отрицало его заявку. До сих пор никто не получал патент на электрическое устройство, и правительственная служба не облегчила его. Он решил попробовать еще раз, собрав рекомендательные письма от профессоров и ученых, которые видели его модные демонстрации.

На этот раз пожар в офисе уничтожил его заявление, письма и модель, которую он представил. Даже с патентом Дэвенпорт не смог заработать много денег с помощью своего двигателя. У него были проблемы с созданием партнерских отношений, а расход и неустойчивое электричество, подаваемые доступными тогда батареями, означали, что двигатели были менее практичными, чем проверенный паровой двигатель. В финансовом отношении Дэвенпорт в конечном итоге покинул лабораторию, которую он основал в Нью-Йорке, чтобы вернуться в Вермонт с планом написания книги о своем видении электродвигателя.

Он умер до того, как книга была завершена и никогда не знала, какое влияние его работа когда-нибудь будет иметь на людей во всем мире. В заголовке главы термин «электродвигатели» был преднамеренно использован вместо широко используемых электрических машин, потому что мы хотели бы выразить, что ни трансформаторы, ни генераторы, используемые на электростанциях, - как части электрических электрических машин, - не будут обсуждаться в этот учебный план. Естественно, что большинство обсуждаемых здесь двигателей имеют режим регенерации энергии, который также может использоваться для торможения, и, кроме того, они могут использоваться для рекуперации энергии для достижения большей эффективности.

Однако некоторые двигатели, такие как ультразвуковые двигатели, не могут использоваться для восстановления энергии. Существует несколько различных способов классификации электродвигателей. С точки зрения пользователей основным отличием электродвигателей является тип движения.

Виды движения электродвигателей. Теоретически все типы электродвигателей могут производить линейное и вращательное движение, это всего лишь вопрос конструкции двигателя. Большинство электродвигателей, производящих вращательное движение, таким образом, в этой программе будут обсуждены только вращающиеся двигатели.

Основной вопрос о принципе работы электродвигателей различного типа - это среда, используемая для передачи вращательного движения от статора двигателя к ротору. Промежуточная среда электродвигателей для передачи энергии. Переговоры по этому вопросу начались только в конце 20-го века. В 20-м веке только электромагнитные двигатели считались электродвигателями. Хотя принципы работы электростатических двигателей были известны в середине 18-го века, но электростатические двигатели не могли производить значительный крутящий момент в это время и на технологическом уровне, поэтому они использовались для привода приборов, а не для преобразования энергии.

Электростатический двигатель представляет собой тип электродвигателя, который работает на основе притяжения и отталкивания электрического заряда, вследствие чего катушка заменяется конденсатором. Важное различие между двумя типами двигателей заключается в том, что в случае электромагнитных двигателей мощность двигателя изменяется приблизительно линейно с объемом, а выходная мощность на единицу объема может значительно увеличиться при уменьшении размера электростатического двигателя. Причина в том, что максимальная доступная плотность магнитного потока в воздушном зазоре внутри двигателя зависит от насыщения ферромагнитного материала, используемого в двигателе.

В электростатических двигателях максимальная напряженность поля ограничена диэлектрической проницаемостью воздуха, кто бы ни был известен, что электрическая прочность воздуха при одинаковых значениях физических свойств воздуха увеличивается для малых расстояний электродов в соответствии с законом Пашена. Поэтому интеграция многих небольших электростатических двигателей может открыть интересные перспективы. В робототехнике часто упоминается проблема в том, что если мы сравним соотношение человеческого мышцы и общего соотношения массы тела с двигателями, выполняющими движение роботов и полный вес роботов, то мы можем видеть, что механизм привода относительно тяжел для роботов.

Одним из решений могло бы стать замена ферромагнитного материала нынешних двигателей. Так называемые безболезненные двигатели появились как одна из тенденций снижения веса, но в этом контексте альтернативными являются так называемые высокопроизводительные электростатические двигатели.

Особенности использования асинхронных двигателей в однофазной цепи

На момент написания этой заметки электростатические двигатели все еще находятся на экспериментальной стадии, несмотря на это, в качестве обнадеживающего результата на рынке появился электростатический двигатель мощностью 100 Вт, который весит ок. на порядок меньше, чем электромагнитный двигатель, весит с аналогичной номинальной мощностью. Пьезомоторы, также известные как ультразвуковые двигатели, формируют самое молодое поколение электродвигателей. В настоящее время двигатели Пьезо почти стали доминирующими электродвигателями систем привода оптики камеры.

Их преимуществом является более быстрое и более тихое позиционирование по фокусу. Небольшое беспокойство может быть вызвано товарными знаками; различные производители должны были использовать разные имена. Некоторые товарные знаки и их производители. В микро - и нанотехнологиях особенно важны пьезоприводы. Но использование электромагнитных двигателей также нецелесообразно вблизи сверхпроводников. Позже мы кратко опишем электростатические и пьезомоторные двигатели.

Ротационные двигатели состоят из трубчатой ​​секции и цилиндрической секции. Вращательное движение включено с использованием подшипников. Классический и внутренний дизайн статора и ротора. Законы электромагнитных машин. Работа электромагнитных машин основана на взаимодействии двух электрических или магнитных полей, которые находятся в покое относительно друг друга. Работа электромагнитных машин обратима, т.е. направление потока энергии может быть изменено на противоположное. Теоретически эффективность электромагнитных машин может свободно приближаться к 100%. Важнейшим шагом в работе электромагнитных двигателей является создание магнитного поля.

Возбуждение может быть вставлено на. Статор; ротор; и то и другое. . Возбуждение может быть выполнено. Возбуждение должно изменяться относительно статора или ротора. Это может быть достигнуто только при использовании внешнего источника энергии для возбуждения обмоток. Таким образом, всегда по крайней мере одно из возбуждений ротора статора достигается с обмотками, а другое может быть обмоткой или постоянным магнитом. Это означает, что на каждом электромагнитном двигателе имеется фактическая обмотка, но в общем случае все эти двигатели могут быть смоделированы с обмоткой статора и обмоткой ротора, которые имеют индуктивное взаимодействие друг с другом.

Линии магнитного поля всегда образуют замкнутую кривую. В терминах магнитного поля принципиально могут различаться два разных типа электромагнитных двигателей. Путь потока в электромагнитных двигателях. Где возбуждающий ток представляет собой напряженность магнитного поля и является замкнутой кривой пути магнитного потока.

Универсальные коллекторные двигатели - принцип работы и характеристики

Известно, что для описания магнитного поля используются две разные физические величины. Одна из них - магнитная индукция, описывающая полное магнитное поле. Связь между двумя величинами. Где проницаемость вакуума и относительная проницаемость. Непарные электроны в материалах имеют постоянный магнитный момент, что может усилить эффект посылки магнитного поля. Это может быть смоделировано просто с элементарным токовым следствием электронного движения орбиты. Это может быть истолковано как элементарные петлевые токи, образовавшиеся внутри материала, также создают элементарные магнитные поля.

Соседние элементарные магнитные поля могут укреплять друг друга, когда они пытаются организовать себя в параллельной форме. Причины этого явления также лежат в сфере квантовой физики. Внутри материала образуются так называемые домены, в которых элементарные магнитные моменты полностью параллельны, однако отсутствие внешнего магнитного поля магнитная ориентация каждой из областей является случайной, поэтому отдельные домены влияют друг на друга и только небольшое магнитное поле может быть измерено снаружи.

Направления магнитных импульсов в четырех соседних доменах, вызванные петлевыми токами, возникающими из спина электронов. Внешнее магнитное поле сначала вызывает смещение границ доменов, так что оно усиливает внешнее магнитное поле. Сдвиг границ имеет почти линейный диапазон, где полное магнитное поле изменяется почти пропорционально внешнему магнитному полю, в котором домены затем вращаются в направлении внешнего магнитного поля. Когда все домены были повернуты, чем материал больше не может продолжать усиливать внешнее магнитное поле, это называется полной насыщенностью.