Variklis – tai įrenginys, paverčiantis elektros energiją mechanine energija, plačiai naudojamas įvairiose srityse, tokiose kaip pramonė, transportas, buitinė technika.
1. variklių klasifikacija
1.1Padalinta pagal darbinio maitinimo tipą
DC variklis: Maitinamas nuolatinės srovės maitinimo šaltiniu. Jo pranašumai – geras greičio reguliavimo efektyvumas ir didelis paleidimo momentas. Jis dažnai naudojamas tais atvejais, kai keliami aukšti greičio reguliavimo reikalavimai, pavyzdžiui, elektrinėse transporto priemonėse, kranuose ir kt.
AC variklis: Maitinamas kintamosios srovės maitinimu. Paprasta struktūra, patikimas veikimas ir maža kaina. Jį galima suskirstyti į sinchroninį variklį ir asinchroninį variklį, kuris plačiai naudojamas įvairiose pramonės gamyboje ir buitiniuose prietaisuose.
1.2 Skirstoma pagal struktūrą ir veikimo principą
Sinchroninis variklis: Rotoriaus greitis yra toks pat kaip statoriaus sukimosi magnetinio lauko greitis. Sinchroninio variklio galios koeficientą galima reguliuoti, o veikimo efektyvumas yra didelis, o tai daugiausia naudojama dideliuose generatoriuose ir tais atvejais, kai keliami aukšti greičio stabilumo reikalavimai, pavyzdžiui, dideliuose garo turbinų generatoriuose ir hidrogeneratoriuose energetikos pramonėje.
Asinchroniniai varikliai: Rotoriaus greitis yra šiek tiek mažesnis nei statoriaus besisukančio magnetinio lauko greitis. Asinchroninis variklis turi paprastos konstrukcijos privalumus, tvirtą ir patvarų bei mažą kainą, ir yra plačiausiai naudojamas variklių tipas, pvz., varikliai, ventiliatoriai, siurbliai ir kt. įvairiose pramonės gamybose.
1.3 Skirstoma pagal naudojimą
Pavaros variklis: naudojamas įvairiai mechaninei įrangai, pvz., staklėms, kranams, elektromobiliams ir kt.
Valdymo variklis: Jis daugiausia naudojamas automatinėse valdymo sistemose, siekiant sustiprinti, transformuoti ir perduoti valdymo signalus, tokius kaip servo varikliai, žingsniniai varikliai ir kt.
2. variklio veikimo principas
2.1 DC varikliai
Nuolatinės srovės variklio veikimo principas pagrįstas laidininko, kuriam įtampa yra veikiama jėga, veikimu magnetiniame lauke. Kai nuolatinė srovė praeina per variklio armatūros apviją, veikiant statoriaus magnetiniam laukui, armatūros apvijos laidininkas bus veikiamas elektromagnetinės jėgos, kuri sukurs sukimo momentą ir suksis variklio rotorių.
Keičiant srovės stiprumą ar kryptį armatūros apvijose, galima reguliuoti nuolatinės srovės variklio sukimosi greitį ir vairavimą.
2.2 AC varikliai
Asinchroninio variklio veikimo principas pagrįstas santykiniu judesiu tarp statoriaus besisukančio magnetinio lauko ir rotoriaus, kuris sukuria indukuotą srovę rotoriuje, o indukuota srovė sąveikauja su statoriaus magnetiniu lauku, kad sukurtų elektromagnetinį sukimo momentą, dėl kurio rotorius sukasi.
Sinchroninio variklio veikimo principas yra tas, kad sukamasis magnetinis laukas sukuriamas po to, kai statoriaus apvija praleidžiama per trifazę kintamąją srovę, o magnetinis laukas taip pat sukuriamas po to, kai rotoriaus sužadinimo apvija perduodama nuolatinei srovei. Kai dviejų magnetinių laukų sukimosi greitis yra vienodas, rotorius traukiamas statoriaus magnetinio lauko, kad suktųsi sinchroniškai.
3. Pagrindiniai variklio komponentai
3.1 Statorius: stacionari variklio dalis, sudaryta iš statoriaus šerdies, statoriaus apvijos ir pagrindo. Statoriaus šerdis yra variklio magnetinės grandinės, kurioje yra statoriaus apvijos, dalis. Statoriaus apvija yra variklio grandinės dalis, o kai veikia elektros srovė, susidaro besisukantis magnetinis laukas. Rėmas naudojamas pritvirtinti statoriaus šerdį ir palaikyti visą variklį.
3.2 Rotorius: Besisukanti variklio dalis, kurią sudaro rotoriaus šerdis, rotoriaus apvijos ir besisukantis velenas. Rotoriaus šerdis yra variklio magnetinės grandinės dalis ir naudojama rotoriaus apvijų išdėstymui. Rotoriaus apvijos gali būti suvyniotos arba su voverės narveliu ir yra naudojamos generuoti indukuotą srovę arba sužadinimo magnetinį lauką. Velenas naudojamas rotoriui palaikyti ir sukimo momentui perduoti.
3.3 Kiti komponentai: Variklyje taip pat yra galinių dangčių, guolių, ventiliatorių ir kitų komponentų. Galinis dangtelis naudojamas uždaryti abu variklio galus ir apsaugoti vidines variklio dalis. Guoliai naudojami velenui palaikyti, sumažinant trintį ir nusidėvėjimą. Ventiliatorius naudojamas šilumai išsklaidyti ir variklio temperatūrai sumažinti.
4. variklio taikymo sritis
4.1 Pramoninis: Varikliai atlieka gyvybiškai svarbų vaidmenį pramoninėje gamyboje ir naudojami įvairiai mechaninei įrangai, pvz., staklėms, ventiliatoriams, siurbliams, kompresoriams ir kt., valdyti. Efektyvus ir patikimas variklio veikimas yra labai svarbus siekiant pagerinti pramoninės gamybos efektyvumą ir sumažinti energijos suvartojimas.
4.2 Transportas: Varikliai buvo plačiai naudojami elektrinėse transporto priemonėse, elektriniuose dviračiuose, geležinkelių tranzito ir kitose transporto srityse. Dėl didelio našumo, mažo triukšmo ir nulinės emisijos variklio charakteristikos yra svarbi ateities transporto plėtros kryptis.
4.3 Buitinė technika: Varikliai taip pat plačiai naudojami buitiniuose prietaisuose, pavyzdžiui, skalbimo mašinose, šaldytuvuose, oro kondicionieriuose, elektriniuose ventiliatoriuose ir kt. Variklio miniatiūrizavimas, didelis efektyvumas ir intelektas atitinka buitinių prietaisų veikimo ir veikimo reikalavimus.
4.4 Naujas energijos laukas: Tobulėjant naujoms energijos technologijoms, varikliai taip pat buvo plačiai naudojami naujose energijos srityse, tokiose kaip vėjo ir saulės energijos gamyba. Efektyvi variklio konversija ir patikimas veikimas turi didelę reikšmę gerinant naujos energijos panaudojimo efektyvumą ir mažinant sąnaudas.
Trumpai tariant, variklis, kaip svarbus elektromechaninis įtaisas, atlieka nepakeičiamą vaidmenį įvairiose srityse. Nuolat tobulėjant mokslui ir technologijoms, variklio našumas ir techninis lygis taip pat nuolat gerėja, o tai suteiks daugiau patogumo ir naudos žmonių gamybai ir gyvenimui.
