Трехтактный двигатель это: трёхтактный | это… Что такое трёхтактный?

Трехфазный или однофазный двигатель что лучше

Электродвигатель является незаменимым элементом для работы как небольшого бытового прибора, так и промышленного оборудования. Установленные в оборудовании двигатели адаптированы к однофазной или трехфазной сети — в зависимости от напряжения в розетках. Насколько они разные?

Основное различие между указанными типами двигателей касается адаптации к конкретным системам. Однофазные двигатели подключаются к однофазной установке с напряжением 220 В, в то время как стандартное напряжение в трехфазной сети составляет 380 В. Более того, в случае однофазного двигателя мы имеем дело с одной обмоткой (вернее с двумя — основной, т.е. рабочей и пусковая), в то время как в трехфазном двигателе их целых три. Проще говоря, напряжения, характерные для одной и трех фаз, можно описать как 1×220 В и 3×380 В соответственно.

Разница в мощности двигателей: мощность однофазных двигателей обычно составляет от 0,1 кВт до 3 кВт, хотя на практике однофазные приводы мощностью более 2 кВт встречаются редко. Что касается трехфазных двигателей, то самые слабые из них имеют мощность около 3 кВт. Специфика работы обсуждаемых двигателей тесно связана с системами, которым они соответствуют. Для однофазной системы характерна стабильность, чего нельзя сказать о трехфазной системе. С другой стороны, трехфазная система, несомненно, эффективнее.

Распространенная проблема с трехфазным двигателем — обрыв фазы. Результат такой поломки может серьезно повредить двигатель. Эта проблема не возникает с однофазными установками, поскольку двигатель просто отключается при обрыве фазы. Из-за наличия только одной фазы ее потеря приводит к отсутствию напряжения. Однако следует учитывать, что современные трехфазные двигатели оборудованы очень эффективной защитой от обрыва фазы.

При сравнении однофазного  и трехфазного электродвигателей следует также упомянуть отсутствие пускового момента мотора. Поэтому такие двигатели оснащаются специальными пусковыми устройствами.

Итак.

Преимущества однофазных электродвигателей

• простая конструкция
• быстрота изготовления
• относительно низкая цена
• надежность
• отсутствие затрат на ремонт при эксплуатации
• небольшой вес, компактность
• работа от сети 220 В без преобразователей

Недостатки однофазных электродвигателей

• низкий коэффициент мощности (1-2 кВт).
• высокие пусковые токи
• низкий КПД, по сравнению с трехфазными
• сложность регулировки скорости
• ограничение скорости двигателя в зависимости от частот питающей сети.

Однофазные двигатели используются во всех видах бытовой техники и электроники, которые мы используем в своих домах. В домашних условиях мы обычно имеем дело с однофазной системой. С другой стороны, трехфазные двигатели необходимы там, где мощность важнее стабильности напряжения, поэтому они используются в основном в промышленности и мастерских.

Трёхфазный бесколлекторный двигатель BLDC

1. Двигатель стиральной машины с прямым приводом

Пожалуй уже каждый слышал о стиральных машинах с прямым приводом барабана. Но до сих пор, даже не все специалисты по ремонту стиральных машин знают как устроен и как работает двигатель в такой машине.

Сама идея конечно не новая, ведь за основу взят шаговый двигатель, который уже давно получил распространение во многих электротехнических устройствах. А вот первое применение его в конструкции стиральной машины в качестве привода барабана, принадлежит корейскому концерну LG. С середины 2005 года, компания LG начала активно продвигать свою продукцию, заявляя о 10-ти летней гарантии на двигатель для стиральных машин с прямым приводом.

Сегодня, помимо LG, компании Samsung, Haier и Whirpool в ряде моделей стиральных машин стали применять подобные двигатели. Забегая вперёд, можно сказать, что компания LG не просчиталась и двигатель для прямого привода барабана действительно довольно надёжный и имеет преимущество по сравнению с более традиционным и распространённым коллекторным двигателем.

2. Устройство двигателя

Двигатель стиральной машины с прямым приводом, представляет собой трёхфазный бесколлекторный двигатель постоянного тока, отчасти похожий на шаговый двигатель, но это не совсем так. В иностранной литературе его ещё часто называют BLDC (Brushless Direct Current Motor — бесщёточный мотор постоянного тока), для удобства мы тоже будем применять эту аббревиатуру.

Такой двигатель состоит из ротора с постоянными магнитами и статора с обмотками. Различают два вида подобных двигателей:

Inrunner, у которых магниты ротора находятся внутри статора с обмотками, и Outrunner, у которых магниты расположены снаружи и вращаются вокруг неподвижного статора с обмотками. В стиральных машинах с прямым приводом применяется Outrunner тип двигателя.

В этой статье мы ознакомим с устройством двигателя от стиральной машины LG.

3. Ротор

Рис.2 Ротор двигателя стиральной машины LG с прямым приводом

Ротор BLDC — вращающаяся часть двигателя (Рис.2) По форме напоминает чашу, к внутренней стороне которой специальным клеем крепятся магниты прямоугольной формы. Магниты всегда имеют чётное количество и установлены с чередованием полюсов. В нашем случае установлено 12 магнитов, размер которых зависит от геометрии двигателя и характеристик мотора. Чем сильнее применяемые магниты, тем выше момент силы, развиваемый двигателем на валу. В центре ротора есть специальное посадочное отверстие с насечками, что позволяет, при помощи болта или гайки, закрепить ротор напрямую к валу барабана. С внешней стороны ротора, продавлено 10 щелей образующих на обратной его стороне небольшие лопасти для охлаждения обмоток статора.

4. Статор

Рис.3 Статор двигателя стиральной машины LG с прямым приводом

Статор BLDC — неподвижная часть двигателя и крепится к задней части бака стиральной машины (Рис.3) Статор состоит из нескольких листов магнитопроводящей стали заключённый в пластиковый каркас, который служит изолятором. В целом, каркас статора напоминает круг с прямоугольными зубьями. На каждый зуб статора наматывается катушка.

Обмотка трёхфазного бесколлекторного двигателя изготовлена из медной проволоки толщиной 1 мм. Классическая обмотка выполняется одним проводом для одной фазы, то есть все обмотки на зубьях одной фазы соединены последовательно. В данном случае статор имеет 36 зубьев — это значит по 12 зубьев на одну фазу. Сопротивление обмотки каждой фазы порядка 10 Ом.

Как известно, в трёхфазных двигателях, обмотки соединяют по схеме звезда или треугольник.

В нашем случае, обмотки статора соединены по схеме звезда, т.е. концы фаз имеют общую точку (Рис.4)

Поскольку в каждый момент времени работают только две фазы (при включении звездой), магнитные силы воздействуют на ротор неравномерно по всей окружности (Рис.5).

Силы, воздействующие на ротор, стараются его перекосить, что приводит к увеличению вибраций. Для устранения этого эффекта статор делают с большим количеством зубьев, а обмотку распределяют по зубьям всей окружности статора как можно равномернее (Рис.6)

В двигателе стиральной машины LG, распределение фазных обмоток, а также относительное положение ротора и статора можно увидеть ниже (см. Рис.7). На схеме производителя, фазные обмотки обозначают буквами : V, W, U

Рис.7 Трёхфазный двигатель постоянного тока (BLDC) стиральной машины LG (общий вид)

Для контроля положения ротора применяется датчик работающий на эффекте Холла. Датчик реагирует на магнитное поле и поэтому его располагают на статоре таким образом, чтобы магниты ротора воздействовали на него.

5. Система управления трёхфазным двигателем (BLDC)

Стоит отметить, что система управления двигателем BLDC и схема её реализации аналогична схеме управления трёхфазным асинхронным двигателем описанной в другой нашей статье. Что бы в точности не повторяться, поясним всё же немного по другому.

Управление двигателем с прямым приводом построено на инверторе напряжения с широтно-импульсной модуляцией. Инвертор — (от лат. inverto — поворачивать, переворачивать) — элемент вычислительной схемы, осуществляющий определённые преобразования сигнала изменяемой амплитуды и частоты. К примеру, в инверторе, сетевое напряжение 220 вольт с частотой 50 Гц, преобразуется в постоянное напряжение, а параметры питания обмоток статора двигателя могут колебаться от 0 до 120 вольт с частотой до 300 Гц.

Двигатель постоянного тока имеет три вывода (т.е. три фазы), на которые в разный момент времени подаётся «+» и «-» питания. Это реализуется при помощи IGBT (биполярных транзисторов с изолированным затвором) представляющие электронные силовые ключи, включённые по мостовой схеме (Рис.8)

Рис.8 Условная схема силовой части инвертора и обмоток двигателя подключённых по схеме «звезда»

Замыкая ключ SW1 подаётся «+» на фазу V, а замыкая SW6 подаётся «-» на фазу U. Таким образом, ток потечет от «+» выпрямителя через фазы V и U. Для обеспечения обратного направления, открывается SW5 и SW2. В этом случае ток потечет от «+» выпрямителя через фазы U и V в обратном направлении. При работе двигателя одновременно должен быть открыт только один верхний и один нижний ключ.

При включении ключей, как показано выше, на двигатель подается полное напряжение питания. При этом двигатель развивает максимальные обороты (мощность). Чтобы обеспечить управление двигателем, нужно регулировать напряжение питания двигателя. Изменение действующего напряжения осуществляется с помощью широтно-импульсной модуляции (ШИМ).

Дадим определение этим терминам:
Широтно-импульсная модуляция (ШИМ) — это управление средним значением напряжения на нагрузке путём изменения скважности импульсов, управляющих ключом. А скважность — это отношение периода следования (повторения) сигнала к длительности (широте) его импульса.

На (Рис.9) представлен график, иллюстрирующий применение трёхуровневой ШИМ для управления электродвигателем, которая используется в приводах асинхронных электродвигателей с переменной частотой. Напряжение от ШИ-модулятора, подаваемое на обмотку двигателя показано в виде прямоугольных импульсов. Пунктирной линией грубо изображён магнитный поток в статоре двигателя. Магнитный поток имеет приблизительно синусоидальную форму, благодаря соответствующему закону ШИМ.

Поэтому, ключи открыты не все время, а открываются, и закрываются с фиксированной частой, но изменяемой скважностью. Таким образом, изменяется действующее напряжение от нулевого до напряжения питания.

Назревает вопрос: зачем нужно менять скважность, зачем эта частота и для чего это всё нужно? Дело в том, что слишком малая частота может быть не эффективной или не обеспечивать необходимой плавности регулирования оборотов двигателя.

Рис.9 График иллюстрирующий напряжение от ШИ-модулятора, подаваемое на обмотку двигателя.

Например: если ротор двигателя имеет два полюса, то при одном полном обороте магнитного поля на статоре, ротор совершает один полный реальный оборот.

При 4 полюсах, чтобы повернуть вал двигателя на один полный оборот потребуется два оборота магнитного поля на статоре. Чем больше количество полюсов ротора, тем больше потребуется электрических оборотов для вращения вала двигателя на один оборот.

В нашем случае, имеется 12 магнитов на роторе. Для того, чтобы провернуть ротор на один оборот, потребуется 12/2=6 электрических оборотов поля. Поэтому, учитывая особенность конструкции двигателя и инверторную систему управления, для питания фаз двигателя необходима электрическая частота значительно выше 50Гц.

Чтобы добиться управления оборотами двигателя нужно наложить сигнал ШИМ, на сигналы, подаваемые на ключи. Для этого, микроконтроллер электронного блока управления, программно формирует ШИМ для каждого из ключей (IGBT). В программу контроллера, производитель закладывает определённый алгоритм и все данные для управления конкретным двигателем.

Мы пояснили немного суть системы управления двигателем, а вот детальный обзор устройства и принцип работы инверторного блока управления — очень объёмный материал и в рамках данной статьи мы рассматривать не будем.

6. Неисправности и диагностика двигателя

Как и говорилось выше, сам по себе двигатель довольно надёжный, относительно простой и в практике известны единичные случаи выхода из строя обмоток статора. Магниты на статоре имеют конечно не самое высшее качество, но их отклеивание или расколы почти не встречались.

Уязвимая деталь, пожалуй только датчик Холла. При возникновении его неисправности, отсутствует сигнал положения ротора, что приводит к некорректной работе системы питания фаз двигателя. В этом случае можно наблюдать, как ротор двигателя стопорится и издаёт дребезжащий металлический звук. В стиральных машинах LG, эта проблема зачастую сопровождается кодом неисправности «SE» на модуле интерфейса.

В отличие от коллекторного двигателя, запустить и проверить трёхфазный двигатель напрямую вне стиральной машины без каких-либо специальных приспособлений не получится, поскольку статор крепится к баку, а ротор к валу барабана стиральной машины. Поэтому, при наличии обычного цифрового мультиметра, можно проверить только сопротивление обмоток фаз статора. В связи с этим, на практике, при диагностировании неисправности, проблемную деталь двигателя или модуль управления, выявляют путём замены детали на заведомо исправную.

7. Преимущества и недостатки BLDC двигателей

Более ярким получится сравнение трёхфазного двигателя (BLDC) с традиционным коллекторным двигателем, которым оснащено большинство стиральных машин.

К преимуществу двигателей BLDC стоит отнести:

• низкий уровень шума
• относительно простая конструкция
• особое позиционирование двигателя в стиральной машине, позволяющее снизить колебание бака
• отсутствие приводного ремня, из-за которого терялась часть полезной энергии двигателя на преодоление сил трения ремня, между шкивом двигателя и шкивом барабана
• отсутствие уязвимого коллекторно-щёточного узла, имеющего ограниченный ресурс и требующего обслуживания

К недостаткам двигателя BLDC относятся:

• достаточно сложная система управления ( по сравнению с коллекторным двигателем)

Справедливости ради, стоит отметить, что двигатель стиральной машины LG с прямым приводом не идеально бесшумный. В момент пуска двигателя, из-за взаимодействия магнитных полей статора с магнитами ротора, возникают колебания последнего, сопровождающиеся характерным металлическим звоном. По мере увеличения оборотов ротора, звук становится более мягким, но всё-равно своеобразным и характерным для всех стиральных машин LG с прямым приводом барабана.

Статья подготовлена интернет-магазином A-qualux.ru

3-тактный двигатель | TikTok Search

TikTok

Upload

For You

Following

jumping_jimmy

jimmy_mtb

it’s a 3 stroke 20000000 cc #dirtbike @ridgewooddirtrider @yellowjacket_ranch

14.1K Likes, 777 Comments. Видео TikTok от jimmy_mtb (@jumping_jimmy): «это 3-тактный 20000000 куб.см #dirtbike @ridgewooddirtrider @yellowjacket_ranch». давайте посмотрим, знает ли кто-нибудь в тиктоке, что это за велосипед | у него четырехтактная труба | но звучит так. оригинальный звук.

203,7 тыс. просмотров|

original sound — jimmy_mtb

bardour

Bardour

3smoker #dirtbike #pitbike #motorcycle #biketok #smallengine #fyp #smallenginemechanic

1.6K Likes, 40 Комментарии. Видео TikTok от Bardour (@bardour): «3smoker #dirtbike #pitbike #motorcycle #biketok #smallengine #fyp #smallenginemechanic». Первый в мире 3-тактный. оригинальный звук.

16,9 тыс. просмотров|

original sound — Beve Stuscemi

nolyole_08

Nolan

#DisneyPlusVoices #fyp #3stroke #dirtbiking #joke #procircuit

4. 7K Likes, 152 Comments. Видео TikTok от Нолана (@nolyole_08): «#DisneyPlusVoices #fyp #3stroke #dirtbiking #joke #procircuit». Совершенно новый выхлоп для моего трехтактного двигателя! оригинальный звук.

55,1 тыс. просмотров|

original sound — Zb_outdoors

nickycakewalk

Nick Rumbold

Ответить на @cliveboi первый в мире 🤘🏼😏

3K лайков, 60 комментариев. Видео в TikTok от Ника Рамбольда (@nickycakewalk): «Ответ @cliveboi первый в мире 🤘🏼😏». оригинальный звук.

74,7 тыс. просмотров|

оригинальный звук — Nick Rumbold

violezl

violezl

Конец был неожиданно быстрым! # двигатель # стиль #metaltoy #foryou #fpy

Видео TikTok от violezl (@violezl): «Конец был неожиданно быстрым!#engine #stiling #metaltoy #foryou #fpy». оригинальный звук.

7544 просмотра|

original sound — violezl

nothinnew95

Jody

#lsx #enginebuild #turbo #stroker #chevrolet #NewEra

474 Likes, 8 Comments. Видео TikTok от Джоди (@nothinnew9)5): «#lsx#enginebuild#turbo#stroker#chevrolet#NewEra». Строкер 416ci LS3 с нуля. За пределами города.

8352 просмотра|

Outta Town — DLU Kemp

amanidoinbackup

That dirt bike kid

#yeabruhh #fyp #jr80 #fullsend #3stroke #ride #gearupforjay #suzuki #burnouts #skids @codybates32

12,4 тыс. лайков, 60 комментариев. Видео TikTok от ребенка-внедорожника (@amanidoinbackup): «#yeabruhh #fyp #jr80 #fullsend #3stroke #ride #gearupforjay #suzuki #burnouts #skids@codybates32». оригинальный звук.

208,9 тыс. просмотров|

Оригинальный звук — Joshpoiana

Bardour

Bardour

Duet с вашим лакомским пит -велосипедом #pitbike #DIRTBIKE #BIKETOK #BIKELIFE #MOTCOSS #Bikelif0003 #smallengine #50cc #smalldirtbike #fyp

2,2 тыс. лайков, 55 комментариев. Видео TikTok от Bardour (@bardour): «Дуэт со своими хлопающими питбайками #pitbike #dirtbike #biketok #bikelife #motocross #supercross #smallengine #50cc #smalldirtbike #fyp». Первый в мире трехтактный питбайк. оригинальный звук.

32,1 тыс. просмотров|

оригинальный звук — Bardour

williamroeder9

Sentinel

Кстати, почему бы и нет? Кто-нибудь пробовал? 👀 #science #engineering

Видео в TikTok от Sentinel (@williamroeder9): «На самом деле, почему бы и нет? Кто-нибудь пробовал? 👀 #science #engineering». ✨трехтактный вакуум ✨ ✨двигатель✨. Большие чады используют этот звук.

294 просмотра|

Big Chads Используйте этот звук — Lego Bat Man 💪🏻🐐

RON_KX85

RON_KX85

Этот мотоцикл будет изобретать 3 ход 🤡 #3Stroke #funny #Божье #Content #Божье #Content

9000 2 #Content

9000 2 #Content 9000 #Божественный #funny #Божественный #funny #Боже0003 #entertainment #blowup #viral #viralvideo #fyp #fypシ #foryou #foryoupage #foryourpage #4u #4up #motorbike #invention #🤡 #😂 #ohio #trend

63,7 тыс. лайков, 612 комментариев. Видео TikTok от Ron_KX85 (@ron_kx85): «Этот байк изобретет 3 Stroke 🤡 #3stroke #funny #hilarious #content #entertainment #blowup #viral #viralvideo #fyp #fypシ #foryou #foryoupage #foryourpage #4u #4up # мотоцикл #изобретение #🤡 #😂 #огайо #тренд». ПРОСТО ОБЫЧНЫЙ ДЕНЬ В Огайо 🤡. оригинальный звук — 🛼.

627,6 тыс. просмотров|

оригинальный звук — 🛼 — 🛼 [известная эпоха]

Различные части двухтактного двигателя?

Двухтактный двигатель представляет собой тип небольшого двигателя внутреннего сгорания, в котором для выполнения одного рабочего цикла используются два различных хода поршня. Во время этого цикла коленчатый вал вращается один раз, а поршень поднимается и опускается один раз, чтобы зажечь свечу зажигания.

Что такое двухтактный двигатель?

В двухтактном двигателе для завершения цикла сгорания требуется только один ход поршня. Идет такт сжатия, затем взрыв сжатого топлива. На обратном пути выхлопные газы выталкиваются из цилиндра свежим топливом, поступающим внутрь. Свечи зажигания срабатывают при каждом обороте. Мощность двигателя вырабатывается каждые два хода поршня, поэтому эти двигатели и получили свое название.

Эти двигатели имеют ряд преимуществ перед четырехтактными двигателями. Они легкие, часто весят до 50% меньше и обеспечивают больший крутящий момент при более высоких оборотах. Двухтактные двигатели также имеют упрощенную конструкцию, что упрощает их техническое обслуживание. Уникальной особенностью 2-тактных двигателей является то, что они требуют предварительного смешивания масла и топлива, в то время как 4-тактные двигатели этого не делают.

Перечень деталей для двухтактного двигателя

К деталям двухтактного бензинового двигателя относятся:

• Топливная форсунка
• Цилиндр
• Головка блока цилиндров
• Свеча зажигания
• Рукоятка
• Коленчатый вал
• Картер
• Соединительный стержень
• Порты — впускные, передаточные и выпускные
• Поршень
• Поршневые кольца

Циклы двухтактного двигателя

Что касается деталей и функций двухтактного двигателя, то существует два цикла.

1. Первый такт (всасывание и сжатие)

Во время этого цикла поршень перемещается из нижнего центра в верхний центр, а все три порта — впускной, перепускной и выпускной — закрыты. Заряд над поршнем сжимается, а свеча зажигания воспламеняет заряд и создает рабочий ход. Эта мощность передается с помощью шатуна на коленчатый вал.

Также в картере создается частичное разрежение, которое открывает впускной канал и пропускает топливно-воздушную смесь внутрь.

2. Второй такт (рабочий и выпускной такт)

Во время второго цикла поршень перемещается вниз от центра вверху, и впускное отверстие закрывается. Движение поршня вниз выталкивает топливно-воздушную смесь, и заряд из картера выходит через перепускное отверстие.

Поскольку выпускное отверстие открыто, большая часть выхлопных газов выходит из цилиндра. Оставшиеся выхлопные газы выталкиваются через выпускное отверстие под давлением топливно-воздушной смеси, текущей вниз. Затем с помощью свежего заряда отработавшие газы вытесняются наружу.

Детали 2-тактного бензинового двигателя работают таким же образом, а детали 2-тактного дизельного двигателя работают аналогично, за исключением того, что вместо свечи зажигания у него топливная форсунка.

Общие функции двухтактных двигателей

Размер и отношение мощности к весу деталей и функций двухтактных дизельных двигателей делают их идеальными для небольших приложений. Обычно их можно найти по адресу:

• Радиоуправляемые игрушки
• Мотоциклы для бездорожья
• Бензопилы
• Малое плавсредство
• Инструменты для ландшафтного дизайна

Уменьшенное количество деталей двухтактного бензинового двигателя, простая конструкция и отсутствие масляного поддона делают эти двигатели более надежными при низких температурах. Благодаря этой особенности они также подходят для использования в таких машинах, как снегоходы и снегоуборочные машины.

Свяжитесь с Prime Source Parts and Equipment Today

Если вам нужны детали для двухтактного судового дизельного двигателя или двухтактного бензинового двигателя, запчасти и оборудование Prime Source могут вам помочь.