9. Układ zasilania paliwem silników o zapłonie samoczynnym..9.1 adania układów zasilania paliwem i ich klasyfikacja Z 282 9.2udowa i działanie układu zasilania paliwem z mechanicznymi pompami B 8.1. Budowa silnika 142 8.2. Mikrosilnik z uzwojeniem skupionym 144 8.3. Mikrosilnik z dwufazowym uzwojeniem twornika 147 8.4. Algorytm obliczeń projektowych silnika o uzwojeniu rozłożonym 148 8.4.1. Przykład silnika z magnesami ferrytowymi 155 8.4.2. 1. DEFINICJA, BUDOWA I DZIAŁANIE SILNIKA. Mianem silnika elektrycznego określa się maszynę zdolną zmienić energię elektryczną w energię mechaniczną, za pomocą pola magnetycznego. Wyróżniamy bardzo wiele odmian silników, mogą się one różnić budową, kształtem i zastosowaniem. Silnik elektryczny działa dzięki trzem elementom. Model silnika ze wzbudzaniem elektromagnesem. Silnik prądu stałego – silnik elektryczny zasilany prądem stałym, zmieniający energię elektryczną na energię mechaniczną. Jako maszyna elektryczna prądu stałego może pracować zamiennie jako silnik lub prądnica. Model matematyczny silnika zapisany w postaci równań różniczkowych Tworząc model silnika należy zatem zwrócić uwagę na znalezienie zależności pomiędzy napięciem zasilającym silnik (Uz) a prędkością kątową silnika (ωs). Schemat zastępczy silnika prądu stałego, sprowadzonego do obwodu wirnika, pokazano na rysunku 6.2. Silnik prądu stałego- jak sama nazwa wskazuje, silnik ten zasilany jest prądem stałym (ogniwo albo akumulator). Silnik prądu stałego skonstruowany jest przede wszystkim z 2 przeciwnych biegunów magnetycznych, cewki, która zrobiona jest ogromnej ilości zwojów, komutatora (tzn. 2 półpierścieni), szczotek, które powiązane są ze źródłem prądu oraz ze źródła prądu stałego. Budowa i działanie silnika elektrycznego Silnik elektryczny przetwarza energię elektryczną na energię mechaniczną, czyli prąd elektryczny dostarczony do silnika powoduje wprawienie go w ruch. Ze względu na rodzaj napięcia zasilającego, silniki elektryczne dzielimy na: silniki elektryczne prądu stałego, silniki elektryczne prądu W systemie e-POWER koła są napędzane przez silnik elektryczny o mocy 190 KM i momencie obrotowym 300 Nm (Qashqai) lub 213 KM i 330 Nm (X-Trail, także z napędem 4×4). Energia dostarczana jest do niego z trzycylindrowego turbodoładowanego generatora spalinowego, o pojemności skokowej 1,5 l (1496 cm sześc.) i mocy 158 KM. Film pokazuje podłączenie silnika 1 fazowego . Forma przekazu z założenia miała być prosta(za wszystkie błędy w nazewnictwie przepraszam np. cewka to uzwoje 3.Silniki uniwersalne. Zasada działania silnika elektrycznego jest następująca: wirnik obraca się dzięki temu, że uzwojenia przewodzące prąd umieszczone są w polu magnetycznym. Te dwa pola kolidują ze sobą powodując ruch wirnika (ramki). Komutatory poprzez szybką zmianę kierunku przepływu prądu przez ramkę powodują dalszy Ihqkn. Silniki elektryczne to pojęcie bardzo szerokie. Różnić się mogą nie tylko budową, ale i zastosowaniem. Cechą wspólną, która łączy te różne rodzaje jednostek jest jednak ich zasada działania. Wszystkie silniki elektryczne są bowiem tak konstruowane, aby przy użyciu pola magnetycznego były w stanie wprawić w ruch wał danej maszyny. Czyli - zamienić energię elektryczną na mechaniczną. Jakie może być zastosowanie silnika elektrycznego? Czym różnią się poszczególne rodzaje tych jednostek? Więcej na ten temat w tym artykule! Budowa silnika Jak zbudowane są te jednostki? Wszystkie silniki elektryczne mają następujące elementy: Wirnik Magnesy Szczotki Komutatory Jaka jest rola tych części? Wirnik to element, który zaczyna się obracać, dzięki temu, że umieszczone na nim uzwojenia znajdują się w polu magnetycznym. Z kolei magnesy są odpowiedzialne za wytworzenie pola magnetycznego, które z kolei porusza wirnik. Dzięki komutatorom możliwe jest sterowanie kierunkiem prądu w całym układzie. Gdyby nie one, wirnik nie byłby w stanie poprawnie poruszać się. Z kolei szczotki dostarczają prąd do samego silnika. Rodzaje silników elektrycznych Jakie typy silników elektrycznych znajdziemy na rynku? Poniżej wymieniamy ich główne rodzaje: Silnik jednofazowy Silnik trójfazowy Silnik jednobiegowy Silnik wielobiegowy Silnik z hamulcem W kolejnych akapitach piszemy o tym, jak są zbudowane różne typy silników elektrycznych oraz ich ewentualne zastosowanie. Dowiedz się więcej o silnikach elektrycznych: Silnik jednofazowy Co właściwie oznacza pojęcie silnika jednofazowego? Krótko mówiąc, chodzi o zasilanie z jednofazowej sieci prądu przemiennego. Budowa takiego silnika oparta jest o dwa uzwojenia - jedno główne, a drugie pomocnicze. Silniki jednofazowe mogą być stosowane w wielu rozwiązaniach z zakresu automatyki. Znaleźć je można również w różnych sprzętach gospodarstwa domowego, ale także urządzeniach rolniczych. Tego rodzaju jednostki stosowane są głównie tam, gdzie zapotrzebowanie na energię jest stosunkowo niewielkie. Co ważne, silnik jednofazowy umożliwia stałą i efektywną pracę, bez niepotrzebnych przerw. Świetnie sprawdzi się wszędzie tam, gdzie sama jednostka nie jest poddawana żadnym, dodatkowym obciążeniom. Silnik trójfazowy Silnik trójfazowy to jednostka do zastosowania wszędzie tam, gdzie zapotrzebowanie na moc jest znacznie większe niż w przypadku silników jednofazowych. Dzięki wyższym parametrom niż te, które mają silniki jednofazowe, jednostki trójfazowe zapewniają znacznie większą odporność na obciążenia - zarówno te stałe, jak i chwilowe. Silnik wielobiegowy Silniki wielobiegowe zaprojektowane są z myślą o zastosowaniach wymagających skokowych zmian prędkości. W tego rodzaju jednostkach możliwa jest praca przy co najmniej dwóch prędkościach. Staje się to możliwe dzięki zmianie liczby biegunów magnetycznych. Gdzie stosowane są silniki wielobiegowe? Jednym z najlepszych przykładów są choćby obrabiarki. Silniki z hamulcem W jakich sytuacjach stosowane są silniki elektryczne z hamulcem? To rozwiązanie, które zaprojektowane zostało z myślą o układach, w których jest zapotrzebowanie na zatrzymanie urządzenia. Tam, gdzie priorytetem jest możliwość szybkiego zatrzymania pracy maszyny, sprawdzą się wręcz idealnie. Jak działają silniki z hamulcem? To jednostki elektryczne, które posiadają specjalny hamulec elektromagnetyczny. Takie rozwiązanie umożliwia uzyskanie samohamowności układu - zarówno statycznej, jak i dynamicznej. Dostępne są silniki z hamulcem prądu stałego, jak i przemiennego. W jakich urządzeniach znajdziemy silniki z hamulcem? W przypadku prądu przemiennego, hamulce stosowane są w urządzeniach, gdzie częstotliwość łączeń to co najmniej 8000 na godzinę - wielkośc mechaniczna od 90 do 160 mm. Z kolei hamulce prądu stałego stosuje się raczej do mniejszych urządzeń - wielkość mechaniczna do 80 mm. Z definicji silnik elektryczny jest maszyną elektryczną, w której energia elektryczna jest przetwarzana na energię mechaniczną. Zdecydowana większość maszyn elektrycznych opiera się na zasadzie indukcji elektromagnetycznej. Maszyna elektryczna składa się z części stałej, którą jest stojan (dla asynchronicznych i synchronicznych maszyn prądu zmiennego), części ruchomej – wirnika (dla asynchronicznych i synchronicznych maszyn prądu zmiennego) lub twornika (dla maszyn prądu stałego). Zasada działania asynchronicznego silnika elektrycznego Magnesy stałe są bardzo często stosowane jako induktory w silnikach prądu stałego małej mocy. Gdy stojan jest podłączony do sieci elektrycznej, w jego wnętrzu wytwarzane jest okrągłe, wirujące pole magnetyczne, które przenika przez zwarte uzwojenie wirnika i indukuje prąd indukcyjny. Stąd, zgodnie z prawem Ampere’a (siła odchylająca działa na przewodnik z prądem umieszczonym w polu magnetycznym), wirnik zaczyna się obracać. Prędkość obrotowa wirnika zależy od częstotliwości napięcia zasilającego i liczby par biegunów magnetycznych. Różnica pomiędzy prędkością obrotową pola magnetycznego stojana a prędkością obrotową wirnika charakteryzuje się poślizgiem. Silnik nazywany jest asynchronicznym, ponieważ prędkość obrotowa pola magnetycznego stojana nie jest taka sama jak prędkość obrotowa wirnika. Synchroniczny silnik elektryczny jest inny w konstrukcji wirnika. Wirnik jest albo magnesem stałym, albo elektromagnesem, albo posiada część klatkową (startową) i magnesy stałe lub elektromagnesy. W silniku synchronicznym prędkość obrotowa pola magnetycznego stojana i prędkość obrotowa wirnika są takie same. Do rozruchu stosuje się pomocnicze silniki asynchroniczne lub wirnik klatkowy. Silniki asynchroniczne znalazły szerokie zastosowanie we wszystkich gałęziach techniki. Dotyczy to w szczególności prostych i wytrzymałych trójfazowych silników asynchronicznych z wirnikami klatkowymi, które są bardziej niezawodne i tańsze niż wszystkie silniki elektryczne i nie wymagają praktycznie żadnej konserwacji. Nazwa „asynchroniczny” odnosi się do faktu, że w takim silniku wirnik nie obraca się synchronicznie z polem wirującym stojana. W przypadku braku linii trójfazowej, silnik asynchroniczny może być podłączony do linii jednofazowej. Silnik elektryczny- to maszyna, która służy do przetwarzania energii elektrycznej na energię mechaniczną. Głównymi częściami silnika elektrycznego są: ~stojan z jedną lub kilkoma parami elektromagnesów ~wirnik z uzwojeniem twornikowymBudowa silnika elektrycznego: Silnik elektryczny składa się z: ~szczotka(dostarcza prąd do silnika) ~magnes(wytwarza pole magnetyczne niezbędne do wprawienia ramki w ruch) ~komutator(zmienia kierunek prądu w ramce) ~wirnik[ramka] (część silnika wprawiana w ruch, przez dostarczenie prądu) Aby zbudować prosty silnik elektryczny, należy zebrać takie materiały jak: - podstawka (drewniana) - bateria ( - magnes - 40cm emaliowanego drutu (miedzianego) - dwa krótkie kawałki drutu - dwa spinacze - para pinezek Zastosowanie silnika elektrycznego: Do pracy dorywczej, do pracy przerywanej, dwuwirnikowy, dźwignicowy, głębinowy, histerezowy, kołnierzowy, kompensowany, komutatorowy, komutatorowy o przesuwnych szczotkach, liniowy, jawnobiegunowy, kubkowy, bezżlobkowy, małej mocy – ułamkowy i mikroułamkowy, momentowy, morski, nastawczy, nawrotny, o dużej przeciążalności, okapturzony, okrętowy, o jednym kierunku obrotów, otwarty, o stałym momencie obrotowym, położeniowy, pomiarowy, potokowy-walcowniczy, potrójny, przekładniowy, reluktancyjny, repulsyjny, synchroniczny wału elektrycznego, szybkoobrotowy, trakcyjny, tarczowy, ukrytobiegunowy, uniwersalny, wibracyjny, zamknięty, z obwodami drukowanymi, zwartobiegunowy. Zasada działania silnika elektrycznego: Zasada działania silnika elektrycznego jest następująca: wirnik obraca się dzięki temu, że uzwojenia przewodzące prąd umieszczone są w polu magnetycznym. Te dwa pola kolidują ze sobą powodując ruch wirnika (ramki). Rozmieszczenie przestrzenne magnesu i ramki przez którą płynie prąd powoduje obrót ramki do pozycji pionowej. Komutatory poprzez szybką zmianę kierunku przepływu prądu przez ramkę powodują dalszy obrót. Po tym proces zaczyna się od początku i cykl rozpoczyna się na nowo. Siła ta jest prostopadła do płaszczyzny wyznaczonej przez wektor indukcji magnetycznej B i kierunek płynącego prądu. FILM prezentujący prosty model silnika elektrycznego:FILM przedstawiający drugi prosty model silnika elektrycznego:FILM pokazujący trzeci prosty model silnika elektrycznego:Schemat pracy silnika elektrycznego prądu stałego: