MOTOARELE ELECTRICE – Tot ce trebuie sa stii despre acestea

Ce este un motor electric? Acesta este un dispozitiv care converteste electricitatea in energie mecanica, prin utilizarea fenomenelor electromagnetice. Majoritatea motoarelor electrice dezvolta cuplu mecanic prin interactiunea conductorilor care transporta curentul intr-o directie in unghi drept fata de un camp magnetic. Aceasta poate fi considerata definitia motorului electric.

In articolul de mai jos de la Atomico.ro poti afla mai multe informatii interesante despre motoarele electrice.

1. Tipuri de motoare electrice

Daca vrei sa afli totul despre motoarele electrice, atunci trebuie sa incepi cu clasificarea acestora.

Tipurile de motoare se diferentiaza prin modalitatea in care sunt amplasati conductorii si campul, in functie de viteza si pozitie.

• Motorul de curent alternativ

Motoarele de curent alternativ sunt foarte flexibile din mai multe puncte de vedere, inclusiv in ceea ce priveste controlul vitezei. Acestea au o baza instalata mult mai mare decat motoarele de curent continuu.

Avantajele acestui tip de motor electric:

–        Nivel redus de energie la pornire

–        Acceleratie controlata

–        Viteza de functionare reglabila

–        Curent de pornire controlat

–        Limita de cuplu reglabila

–        Reducerea perturbatiilor liniei electrice.

• Motor electric sincron

Acesta este un tip de motor cu curent alternativ in care rotatia este sincronizata cu frecventa curentului de alimentare si cu o viteza constanta sub sarcini variate. Este ideal pentru conducerea echipamentelor la o viteza liniara si este utilizat in dispozitive de inalta precizie, precum robotii sau masinile.

• Motor electric cu inductie

Principiul de functionare al motorului electric cu inductie este urmatorul: se foloseste inductia electromagnetica din campul magnetic al infasurarii statorului pentru a produce un curent electric in rotor si, prin urmare, in cuplu. Acesta este cel mai frecvent utilizat tip de motor de curent alternativ, datorita capacitatii sale de incarcare.

Motoarele cu inductie monofazata sunt utilizate, de regula, in dispozitive mici, precum robotii de bucatarie sau electronicele, iar cele cu inductie trifazata sunt utilizate mai mult in aplicatii industriale, cum sunt compresoarele, pompele, sistemele de transport si echipamentele de ridicat.

• Motoarele de curent continuu

Motorul de curent continuu a fost primul utilizat pe scara larga si costurile initiale ale sistemelor tind sa fie in general mai mici fata de dispozitivele de curent alternativ pentru unitatile cu putere redusa. 

Viteza motoarelor de curent continuu poate fi controlata prin variatia tensiunii de alimentare. Chiar daca sunt disponibile intr-o gama larga de tensiuni, cele mai populare sunt cele de 12 V si cele de 24 de V.

Principalele avantaje ale motoarelor de curent continuu sunt:

–        Instalare usoara

–        Controlul vitezei pe o scara larga

–        Pornire, inversare si accelerare rapida

–        Curba liniara viteza- cuplu

Motoarele de curent continuu sunt utilizate in diverse industrii si se regasesc atat in unelte si aparate mici, cat si in vehicule electrice sau ascensoare.

• Motor de curent continuu periat

Motorul de curent continuu periat este traditional e utilizat in aplicatii sensibile la costuri, unde sistemul de control este relativ simplu. Cu alte cuvinte, pot fi regasite in echipamentele industriale de baza.

• Motor de curent continuu fara perii

Motoarele fara perii amelioreaza unele dintre problemele asociate cu cele mai multe motoare periate, adica durata scurta de viata pentru aplicatii cu utilizare ridicata. Controlerul dispozitivului utilizeaza senzorii Hall Effect pentru a detecta pozitia rotoarelor.

Avantajele si dezavantajele motorului electric fara perii sunt:

Avantaje

–        Durata lunga de viata

–        Intretinere redusa

–        Eficienta ridicata, de aproximativ 85%-90%.

Dezavantaje

–        Costuri initiale mari

–        Controlere complicate

Aceste motoare de curent continuu sunt utilizate la realizarea ventilatoarelor, a pompelor si a compresoarelor, unde sunt necesare aspecte precum fiabilitatea si rezistenta pieselor.

Motoarele fara perii sunt, de asemenea, disponibile cu un senzor de feedback care permite controlul vitezei, a cuplului si a pozitiei rotorului.  Electronica inteligenta reuseste sa controleze simultan toate cele trei componente ale motorului electric, care au numele de servomotoare fara perii.

2. Motoarele electrice – Unde sunt utilizate cu precadere?

Motoarele electrice sunt folosite intr-un numar foarte mare de obiecte. Acestea sunt utilizate de tine in fiecare zi, fara ca macar sa-ti dai seama.

De exemplu, telefonul tau mobil functioneaza pe baza unui motor electric. Singurul mod in care acesta poate suna este datorita acestui dispozitiv.

In momentul in care faci dus, apa curge doar prin intermediul unui motor electric. Acesta alimenteaza pompa, pentru a trimite apa in casa ta. In plus, iti poti usca parul datorita unui motor de acest fel, care se afla in interiorul uscatorului.

Motoarele electrice sunt utilizate si la functionarea frigiderelor, a hotelor sau a robotilor de bucatarie.

In cazul in care ai o periuta electrica cu care te speli pe dinti in fiecare dimineata si seara, trebuie sa stii ca si aceasta are un astfel de dispozitiv in alcatuire.

In plus, daca conduci zi de zi, trebuie sa stii ca masina functioneaza pe baza unui astfel de motor. Acesta alimenteaza ventilatoarele pentru a raci sau a incalzi interiorul autovehiculului, ajuta la deplasarea stergatoarelor si la deschiderea si inchiderea geamurilor.

Cu alte cuvinte, intr-o zi normala din viata ta folosesti o multime de motoare electrice, de care poate nici nu ti-ai dat seama pana in prezent. Majoritatea electronicelor, electrocasnicelor si aparatelor pentru ingrijire utilizeaza acest dispozitiv care poate avea diferite dimensiuni.

Din acest motiv, este bine sa afli cat mai multe despre motoarele electrice, deoarece acestea se gasesc pretutindeni. Sunt foarte utile si fac viata mai usoara tuturor.

3. Motoarele electrice – Avantaje si dezavantaje

Acum ca ai aflat cum functioneaza un motor electric, trebuie sa te pui la curent si cu avantajele si dezavantajele acestui produs.

Motoarele electrice au o serie de avantaje in comparatie cu cele traditionale:

• costurile de achizitie sunt mult mai mici 
• au mult mai putine piese in miscare, ceea ce inseamna ca au o durata de viata mult mai mare. De obicei, un dispozitiv intretinut corespunzator ofera pana la 30.000 de ore de functionare, fara a fi nevoie de reparatii majore
• sunt foarte eficiente, iar comenzile permit functii de pornire si de oprire automata, chiar si de la distanta
• nu necesita combustibil, deci sunt mult mai economice fata de motoarele clasice.

In ciuda tuturor avantajelor prezentate, exista si o mica serie de dezavantaje despre care trebuie sa stii:

• cele mai multe motoare electrice au dimensiuni foarte mari, ceea ce face ca transportul acestora sa fie anevoios
• sunt sensibile la valori nepotrivite ale tensiunii
• daca utilizezi un motor cu putere mare  si un factor de sarcina redus, este foarte posibil sa te confrunti cu un cost ridicat pe ora de functionare.

4. Motoarele electrice – Mituri in care nu trebuie sa crezi

Motoarele electrice sunt frecvente in productie si cei mai multi ingineri au cunostinte vaste despre principiile de functionare ale acestora. Cu toate acestea, nu doar expertii lucreaza cu astfel de produse, ci si oamenii de rand, care au nevoie la un moment dat de un astfel de dispozitiv.  Din aceasta cauza, au inceput sa circule anumite mituri cu privire la acest subiect, care trebuie dezbatute, pentru a se cunoaste adevarul.

Cele mai comune mituri cu privire la motoarele electrice sunt urmatoarele:

• Temperaturile ridicate au efecte reduse asupra motoarelor electrice

Motoarele proiectate corespunzator se incadreaza in clase de izolatie specifice. Clasa determina temperatura maxima de functionare a dispozitivului. Aceasta valoare nominala, care include un anumit nivel de incarcare, tine cont de temperatura pragului sub care ar trebui sa ramana in timpul utilizarii. Pentru fiecare data cand aceasta limita este depasita, durata de viata a device-ului se scurteaza in mod semnificativ.

• Pornirile frecvente nu afecteaza motorul

Daca un motor nu este proiectat pentru porniri frecvente, iar acesta este utilizat in acest fel, atunci durata de functionare se scurteaza. Alimentarea initiala cu curent pentru pornire genereaza caldura suplimentara, care se elimina de obicei in timpul in care dispozitivu ruleaza.

In cazul in care un motor functioneaza prea mult intre porniri, nu exista un timp in care caldura sa se disipeze, iar astfel ar putea depasi cu lejeritate temperatura maxima admisa. Acest lucru ar putea conduce la defectare.

• Corectiile factorului de putere economisesc multa energie electrica

Corectia factorului de putere poate reduce consumul de energie electrica, insa doar intr-o masura foarte mica. 

Cantitatea de energie economisita depinde de mai multi factori, printre care se numara si amestecul de sarcini electrice conectate la contor, tipul si lungimea conductorilor si locul in care este amplasat  echipamentul de corectie a factorului de putere. Cu toate acestea, chiar si in cazuri extreme, este neobisnuit ca economiile de curent sa fie mai mari de 2% din valoarea totala. 

• Motoarele cu randament ridicat economisesc mai multa energie electrica decat cele cu randament standard

Viteza de functionare a unui motor cu inductie este mai mica decat viteza sa sincron. 

Rotorul se invarte la viteza sincron daca rotatia arborelui se potriveste cu frecventa curentului alternativ care alimenteaza dispozitivul. Diferenta dintre valoarea sincrona si cea reala se numeste „alunecare”. 

Multe motoare eficiente din punct de vedere energetic functioneaza cu o alunecare mai mica la o sarcina completa sau la viteze usor mai mari decat dispozitivele cu randament comparabil.

Pentru ventilatoare si pompe centrifuge, chiar si cea mai mica modificare a vitezei de functionare a unui motor prezinta o schimbare majorala nivelul sarcinii impuse si a consumului de energie. 

• Echipamentele cu pornire usoara pe motoare electrice mari reduc costurile cererii de utilitati

Echipamentele cu pornire usoara iti pot scadea facturile la utilitati, dar nu reduc semnificativ taxele pentru cerere. In momentul in care pornesc motoarele, acestea au nevoie de o intrare brusca si fortata a unei cantitati mai mari de curent, care poate fi de 5 sau 6 ori mai crescuta fata de functionarea normala. Acest lucru provoaca un nivel ridicat de caldura, care este inamicul numarul unu al unui motor electric.

Cu toate acestea, taxele de la serviciile de utilitati nu sunt afectate in nicio forma. Daca cererea de kilowati este masurata si facturata in contul tau, trebuie sa stii ca se masoara kW-ul mediu consumat la fiecare 15 minute sau 30 de minute.

Prin urmare, daca pana acum credeai cu tarie in aceste idei, este bine sa le elimini, deoarece nu sunt corecte. Spune-le si apropiatilor tai despre ceea ce ai aflat mai sus, pentru ca in societate sa circule doar informatii veridice, care sa nu duca popultia in erorare.

Motoarele electrice sunt dispozitive care se gasesc in alcatuirea obiectelor pe care le folosesti zilnic. De aceea, este bine sa afli cat mai multe despre acest subiect, cu care te poti confrunta la un moment dat.  Spre exemplu, daca periuta de dinti electrica numai functioneaza, poti sti cu exactitate care este motivul.

Sursa foto: Pixabay.com, Unsplash.com