Как работают вентиляторы на ниве

Как работают вентиляторы охлаждения нива 21214 инжектор

Систем охлаждения двигателя ВАЗ-21214 рассчитана для езды по бездорожью, то есть для работы долгое время на пониженной скорости и больших оборотах. Это приводит к сильному нагреву двигателя. Поэтому на «Нивах» устанавливается радиатор охлаждения несколько больший, чем на классике и два вентилятора охлаждения.

Фактически машины эксплуатируются в основном в городских условиях, где двигатель работает без перегрузок и работа двух вентиляторов для охлаждения радиатора практически не нужна. Кроме того при работе вентилятор охлаждения Нива издают не малый шум, что сказывается на комфорте.

Не включаются вентиляторы охлаждения нива 21214. Подключение вентиляторов нива

Систем охлаждения двигателя ВАЗ-21214 рассчитана для езды по бездорожью, то есть для работы долгое время на пониженной скорости и . Это приводит к сильному нагреву двигателя.

Поэтому на «Нивах» устанавливается радиатор охлаждения несколько больший, чем на классике и два вентилятора охлаждения.Фактически машины эксплуатируются в основном в городских условиях, где двигатель работает без перегрузок и работа двух вентиляторов для охлаждения радиатора практически не нужна. Кроме того при работе вентилятор охлаждения Нива издают не малый шум, что сказывается на комфорте.В заводской схеме вентиляторы подключаются параллельно друг другу, а включение осуществляется автоматически через два реле.

зависит от типа двигателя. На карбюраторном двигателе включении осуществляется датчиком, установленном на радиаторе.

Температура в этом случае зависит от температуры срабатывания датчика указанной на корпусе. На инжекторном двигателе включение вентиляторов осуществляет блок управления двигателем при достижении температуры записанной в программе управления.Рассмотрим, какие могут возникнуть неисправности вентилятора охлаждения Нива и как их выявить.

Самая распространённая неисправность перегорание предохранителей.Однократное появление такой неисправности не говорит о неисправности проводки или самих вентиляторах. При работе предохранители нагреваются и со временем выходят из строя. Их достаточно просто заменить.

Находятся они на карбюраторной машине в нижнем блоке предохранителей, а на инжекторной в дополнительном блоке у стойки водительской двери.Если предохранители перегорают непосредственно при включении вентиляторов, то необходимо найти или заменить вентилятор. Для определения места неисправности достаточно разъединить фишку на электродвигатель вентилятора и соединить между собой провода на датчике радиатора при включенном зажигании.На инжекторном двигателе для проверки необходимо снять фишку с датчика температуры, который находится на термостате. При этом блок управления двигателем перейдёт в и задействует программу работы с неисправным датчиком температуры и включит реле вентиляторов.

Если предохранитель при этом сгорит, то необходимо найти и устранить короткое замыкание. Если предохранитель останется целым, то проблема, скорее всего в электродвигателе вентилятора.

Неисправные вентиляторы имеют заедание или затруднённое вращение. Это может быть вызвано отпадание магнита статора или износ втулок якоря. Неисправный вентилятор следует заменить.Ещё одна распространённая неисправность, когда вентилятор не включается при достижения температуры срабатывания.

Вентиляторы на ниве шевроле как работают

Устройство и ремонт вентиляторов системы охлаждения Нива Шевроле

Вентиляторы системы охлаждения Нива Шевроле служат для принудительного обдува радиатора. Они повышают интенсивность теплоотвода во время движения на низкой скорости и являются единственным способом охладить антифриз в пробке или «тянучке».

Устройство и принцип работы

Конструкторы Нивы Шевроле применили в системе охлаждения сдвоенный вентиляторный блок. Это немного усложнило схему подключения, зато резко повысило эффективность обдува радиатора. Вентиляторы приводятся в действие 12-вольтовыми синхронными электродвигателями постоянного тока с индуктором на основе постоянных магнитов. Электромоторы имеют закрытую неразборную конструкцию и не нуждаются в обслуживании.

Мощность каждого электродвигателя — 110 Вт. Вентиляторный блок в сборе потребляет 18 ампер.

Вентиляторы по очереди включаются с помощью электромагнитного реле, которым управляет бортовой компьютер. Когда охлаждающая жидкость нагревается свыше 99 градусов, запускается электровентилятор, расположенный ближе к воздухозаборнику двигателя. Температура включения второй крыльчатки составляет 101 градус. Схема подключения вентиляторов изображена ниже.

Система питания вентиляторов включает три реле и резистор, который при необходимости обеспечивает пониженную скорость вращения первого мотора. Питание подается от аккумулятора через предохранители, которые спасают проводку и АКБ в случае короткого замыкания. Управляющие сигналы поступают с 29 и 68 вывода контроллера двигателя.

Вентиляторы автоматически выключаются когда антифриз охлаждается до 95 градусов.

Последовательное включение и выключение двигателей снижает нагрузку на бортовую электросеть. В большинстве случаев нормализовать температуру удается только за счет первого вентилятора. Это особенно полезно при движении в ночное время, когда лампы фар и габаритных огней сильно нагружают генератор.

Возможность принудительного включения вентиляторов может оказаться полезной при движении по бездорожью или в условиях городских «пробок». Однако конструкторы Шевроле Нива не снабдили машину этой функцией. Ее можно реализовать самостоятельно или на СТО. Необходимо подключить дублирующие реле параллельно контактам включения и запитать их от кнопки, установленной в салоне авто.

Полезное видео об установке и подключении кнопки принудительного включения вентиляторов на Шниве:

Важно: принудительное включение увеличивает надежность системы охлаждения. В случае сбоев работы датчиков, реле или бортового компьютера водитель может вручную включить обдув радиатора.

Полезно оборудовать Шевроле Ниву и выключателем, который принудительно отключает электродвигатели вентиляторов. Это позволит уберечь их лопасти при форсировании водных преград вброд.

Предохранители

Электрические схемы автомобилей Нива Шевроле, выпущенных до и после 2009 года отличаются. В обоих случаях предохранители с плавкими вставками на 50 ампер, защищающие цепи питания электровентиляторов, находятся в дополнительном блоке. Он находится за вещевым ящиком с пассажирской стороны салона. На рисунке показано где находятся предохранители вентиляторов.

При превышении допустимого тока вставка плавится и цепь размыкается. Поэтому предохранители — первое, что надо проверить, если не работает электровентилятор охлаждения. Работоспособность детали можно оценить визуально или с помощью омметра (мультиметра). Для этого придется предварительно извлечь предохранитель из гнезда.

Реле включения вентиляторов

В дополнительном блоке установлены не только предохранители. Там же расположены три электромагнитных реле, управляющих работой электродвигателей системы охлаждения. Их цепи управления запитаны от замка зажигания и выходов бортового контроллера, а силовой ток поступает от АКБ через предохранители.

Срабатывает реле следующим образом:

На управляющие выводы подается напряжение.
Ток проходит через катушку индуктивности, в результате чего появляется электромагнитное поле.
Стальные контакты притягиваются и замыкаются.
Ток, проходящий через реле, приводит в действие электродвигатель.

Как только управляющее напряжение исчезает, контакты размыкаются под воздействием пружины и вентилятор останавливается.

Проверить работоспособность реле можно тремя способами:

Замена реле на заведомо рабочее и протестировать работу системы.
На заглушенном двигателе при включенном зажигании отключить разъем датчика температуры. Должен быть слышен щелчок срабатывания реле.
Демонтировать и прозвонить выходные контакты мультиметром, подавая напряжение выводы индукционной катушки.

Датчик включения

Блок управления получает информацию о температуре антифриза с термодатчика. Он представляет собой резистор, сопротивление которого меняется с изменением при нагреве и охлаждении: от 1,3-1,8 кОм при 30℃ до 155-196 Ом при 90℃. Проверить его работоспособность можно при помощи омметра и термометра. Для этого необходимо снять деталь, погрузить в воду и измерить сопротивление при разной температуре.

Датчик расположен на головке двигателя в районе выпускной магистрали системы охлаждения. Открутить его можно торцовым или накидным ключом.

Рекомендуем посмотреть видео, в котором показано, где расположен и как проверить датчик:

Возможные неисправности и их причины

1.Не срабатывают оба вентилятора. Возможен выход из строя электродвигателей, сбой работы датчика температуры или обрыв проводов питания, идущих от АКБ или замка зажигания.

2. Не работает второй вентилятор. Причины: неисправность датчика, отказ предохранителя или электромагнитного реле. Также возможен обрыв провода питания.

3. Не включается левый вентилятор. Причины: неисправность силового резистора или термодатчика, перегорел предохранитель или реле. Также возможен обрыв провода питания.

4. Включаются только два вентилятора одновременно. Такое происходит при обрыве дополнительного резистора в цепи первого электромотора.

5. Вентилятор не выключается. Обычно вентилятор постоянно работает при поломке реле или неисправности датчика температуры охлаждающей жидкости.

Ремонт вентиляторов, датчика, реле, предохранителей и дополнительного резистора не предусмотрен. При поломке этих деталей их следует заменить новыми.

Замена вентиляторов

Если электродвигатели вентиляторов не запускаются при подключении проводов от АКБ непосредственно к клеммам питания, необходимо заменить устройства.

Для этого понадобится набор гаечных ключей размером от 10 до 17 мм и крестовая отвертка.

Перед началом работ нужно загнать машину на смотровую канаву или подъемник и обесточить бортовую сеть, сняв минусовую клемму аккумулятора.

Демонтаж вентиляторов выполняется следующим образом:

Снять защиту картера и грязезащитный кожух.
Открутить саморезы и снять толстую пластину в форме паука и пару жестяных крышек, которые находятся спереди под днищем авто.
Открутить крепление поперечины рамки радиатора.
Ослабить натяжение и снять ремень гидроусилителя руля и помпы.
Выкрутить 4 болта, удерживающих насос ГУР.

Полезное видео, в котором показано как снять и поменять вентиляторы:

Важно: чтобы добраться до болта, закрытого масляным фильтром, необходимо отодвинуть усилитель от кронштейна.

Задвинуть насос назад, вывесив на шлангах.
Демонтировать ремень привода кондиционера.
Открутить болт, удерживающий зубчатый шкив ГРМ.
Снять шкив и ремень.
Открутить четыре гайки по углам корпуса электровентиляторов и два болта, фиксирующих его посередине.
Снять вентиляторный блок со шпилек и вытащить вниз.

Совет: датчик положения коленвала затрудняет демонтаж вентиляторов. Потому их нужно вытаскивать постепенно. Сначала опускается левая сторона, потом блок смещается влево, приподнимая правый край, чтобы кожух стал вертикально.

Этот способ наверняка подходит для рестайлинговых моделей Нива Шевроле. На машинах постарше придется снимать решетку радиатора и бампер, откручивать крепления и отводить вперед радиаторы кондиционера и охлаждения. После этого доступ к электровентиляторам будет открыт.

Во время демонтажа следует внимательно запоминать порядок действия. Сборка производится в обратной последовательности.

Важно: срок службы моторов вентиляторов примерно одинаковый. Поэтому даже если отказал один из них, менять надо оба. Иначе вскоре придется снова заниматься ремонтом машины.

Снятие и замена резистора вентилятора

Перед началом работ необходимо заехать на смотровую яму и снять клемму с аккумулятора. Для ремонта понадобятся гаечные ключи 10-13, отвертка и новый резистор. Деталь установлена в балке снизу под радиатором. Порядок снятия следующий:

Открутить болты крепления и снять защиту картера вместе с грязезащитным кожухом.
Демонтировать защитную планку резистора и выкрутить деталь.

Сборка выполняется в обратной последовательности.

Как проверить муфту вентилятора на Chevrolet

Jupiterimages / Comstock / Getty Images

Муфта вентилятора — это узел, на котором работает вентилятор охлаждения двигателя и который сообщает ему, когда включать и выкл. Центральный сердечник, который блокируется и разблокируется в зависимости от температуры, позволяет вентилятору вращаться вместе с коленчатым валом двигателя или свободным ходом. Плохая муфта вентилятора может оставить вас без работающего вентилятора, что, в свою очередь, не позволит необходимому количеству воздуха проходить через сердечник радиатора.Без достаточного количества воздуха над сердцевиной радиатора ваш двигатель может перегреться за считанные минуты. Если вы обнаружите, что муфта вентилятора неисправна, немедленно замените ее.

Step 1

Наденьте защитные очки и залезьте под автомобиль с фонариком. Посмотрите на нижнюю часть муфты вентилятора и проверьте, нет ли утечек в самой муфте. Вылезайте обратно, когда закончите.

Шаг 2

Поднимите капот при выключенном и холодном двигателе. Протяните руку и поверните лопасть вентилятора.Если он продолжает свободно вращаться более пяти оборотов без признаков сопротивления, у вас плохое сцепление вентилятора.

Шаг 3

Запустите двигатель и посмотрите на вентилятор. Вентилятор должен оставаться неподвижным или почти не вращаться, пока двигатель не прогреется. Когда вентилятор начнет вращаться с частотой вращения двигателя, переходите к этапу 4.

Шаг 4

Вдавите кусок картона во вращающийся вентилятор, соблюдая осторожность, чтобы ни одна рука, никакая часть тела или одежда не приближались к нему. Лопасти вентилятора.Лучше всего делать это спереди, а не сбоку, чтобы разбитые куски картона не взлетели на вас.

Понаблюдайте за вентилятором, чтобы увидеть, как он реагирует на помехи от картона. Если вентилятор начинает замедляться или вообще останавливается, муфта вентилятора неисправна и ее следует заменить. В противном случае муфта вентилятора работает правильно, если вы видели, как цикл вентилятора включается и выключается во время этой проверки.

Наконечник

Если ваш вентилятор не перестает вращаться, вам следует заменить муфту вентилятора.

Вещи, которые вам понадобятся

Защитные очки
Фонарик
Жесткий кусок картона

Еще статьи

Как работает автомобильная подвеска | HowStuffWorks

Если отсутствует амортизирующая конструкция , автомобильная пружина будет выдвигаться и высвобождать энергию, которую она поглощает от неровностей, с неконтролируемой скоростью. Пружина будет продолжать подпрыгивать со своей собственной частотой до тех пор, пока не будет израсходована вся первоначально вложенная в нее энергия. Подвеска, построенная только на пружинах, обеспечила бы чрезвычайно подвижную езду и, в зависимости от местности, неуправляемую машину.

Введите амортизатор , или демпфер, устройство, которое контролирует нежелательное движение пружины посредством процесса, известного как демпфирование .Амортизаторы замедляют и уменьшают величину вибрационных движений, превращая кинетическую энергию движения подвески в тепловую энергию, которая может рассеиваться через гидравлическую жидкость. Чтобы понять, как это работает, лучше всего заглянуть внутрь амортизатора, чтобы увидеть его структуру и функции.

Амортизатор представляет собой масляный насос , расположенный между рамой автомобиля и колесами. Верхнее крепление амортизатора соединяется с рамой (т.е.е., подрессоренная масса), а нижнее крепление соединяется с осью рядом с колесом (то есть неподрессоренной массой). В двухтрубной конструкции , одном из наиболее распространенных типов амортизаторов, верхняя опора соединена со штоком поршня, который, в свою очередь, соединен с поршнем, который, в свою очередь, находится в трубке, заполненной гидравлической жидкостью. Внутренняя трубка известна как напорная трубка, а внешняя трубка известна как резервная трубка. Резервная трубка хранит излишки гидравлической жидкости.

Когда автомобильное колесо наталкивается на неровность дороги и заставляет пружину скручиваться и раскручиваться, энергия пружины передается амортизатору через верхнее крепление, вниз через шток поршня и в поршень.Отверстия перфорировать поршень и позволить жидкости протекать через, когда поршень перемещается вверх и вниз в трубке высокого давлени. Поскольку отверстия относительно крошечные, через них проходит только небольшое количество жидкости под большим давлением. Это замедляет поршень, что, в свою очередь, замедляет пружину.

работают в двух циклах — цикл сжатия и цикл растяжения . Цикл сжатия происходит, когда поршень движется вниз, сжимая гидравлическую жидкость в камере под поршнем.Цикла расширения происходит, когда поршень движется по направлению к верхней части трубки давления, сжатия жидкости в камере над поршнем. Типичный автомобиль или легкий грузовик будет иметь большее сопротивление во время цикла растяжения, чем во время цикла сжатия. Имея это в виду, цикл сжатия контролирует движение неподрессоренной массы транспортного средства, в то время как растяжение контролирует более тяжелую подрессоренную массу.

Все современные амортизаторы чувствительны к скорости. — чем быстрее движется подвеска, тем большее сопротивление оказывает амортизатор.Это позволяет амортизаторам адаптироваться к дорожным условиям и управлять всеми нежелательными движениями, которые могут происходить в движущемся транспортном средстве, включая отскок, раскачивание, клевание при торможении и приседание с ускорением.

пилотов — как работают экипажи авиакомпаний

В полете далеко не уедешь без пилотов: это люди, которые заставляют работать все это сложное оборудование. На коммерческих авиалиниях всегда есть как минимум два пилота, а на многих рейсах — три. Все пилоты авиакомпаний имеют обширную подготовку и имеют опыт полетов, часто в составе военной службы. Путь от первого тренировочного полета до кабины авиалинии долог и труден, но для многих пилотов это единственный путь.Чтобы узнать больше об этом карьерном росте, ознакомьтесь с разделом «Как стать пилотом авиакомпании».

На авиалайнере командующий пилот называется капитан . Капитан, который обычно сидит с левой стороны кабины, в конечном итоге несет ответственность за все, что происходит в полете. Это включает в себя принятие основных командных решений, руководство командой экипажа, управление чрезвычайными ситуациями и обслуживание особо проблемных пассажиров. Капитан также летает на самолете большую часть полета, но обычно в какой-то момент торгуется с первым помощником.

Первый помощник , второй в команде, сидит с правой стороны кабины. Он или она имеет те же средства управления, что и капитан, и имеет такой же уровень подготовки. Основная причина наличия двух пилотов на каждом полете — безопасность. Очевидно, что если что-то случится с капитаном, у самолета должен быть другой пилот, который может вмешаться. Кроме того, первый помощник дает второе мнение о решениях по пилотированию, сводя к минимуму ошибки пилота.

Большинство авиалайнеров, построенных до 1980 года, имеют место в кабине бортинженера , также называемого вторым офицером . Обычно бортинженеры — это полностью подготовленные пилоты, но в обычных поездках они не управляют самолетом. Вместо этого они следят за приборами самолета и вычисляют такие показатели, как идеальная скорость взлета и посадки, настройки мощности и расход топлива. В более новых авиалайнерах большая часть этой работы выполняется компьютеризированными системами, что устраняет необходимость в должности бортинженера.В будущем он будет полностью прекращен.

Все три пилота летного экипажа имеют одинаковый уровень подготовки, но обычно имеют разную степень стажа . В большинстве авиакомпаний карьерный рост почти полностью зависит от стажа работы. Чтобы стать капитаном, вы должны подняться по служебной лестнице и дождаться вашей очереди и открытия позиции. Стаж также определяет типы самолетов, на которых летает пилот, а также его или ее расписание. Пилоты, которые являются относительно новыми для авиакомпании, будут летать зарезервировать , что означает, что у них нет установленного графика полетов.Запасной пилот может дежурить по вызову в течение 12 часов или дольше. В это время пилот должен быть упакован и готов к полету, потому что планировщик полетов может вызвать его в любой момент. Если пилот вызывается, он или она немедленно сообщает в аэропорт о назначении полета (для многих авиакомпаний пилот должен быть готов к вылету в течение часа после вызова). Резервные пилоты вызываются, когда запланированный пилот заболевает или не может вылететь по какой-либо другой причине. Жизнь резервного пилота в значительной степени непредсказуема: пилоты могут провести несколько дней в резерве и никогда не получить вызов, или они могут получать вызовы каждый день.А когда они явятся на службу, они могут лететь в следующий штат или совершить трехдневное путешествие в другую часть мира. С таким напряженным графиком неудивительно, что рейсы иногда задерживаются в ожидании прибытия членов экипажа.

Пилоты с более высоким стажем выбирают регулярное расписание полетов, называемое , линия . Пилоты , держащие линию , живут более «обычной» жизнью, в том смысле, что они заранее знают, когда будут работать.Но даже эти пилоты проводят много времени вдали от своих семей и никогда не знают, с какими задержками столкнутся. В Соединенных Штатах время полета пилота по расписанию не должно превышать 8 часов подряд для внутренних рейсов и 12 часов для международных рейсов. Однако в действительности пилоты могут работать более 16 часов подряд, поскольку рейсы часто задерживаются или продлеваются.

Пилот обычно прибывает в аэропорт не менее чем за час до вылета (два часа для международных рейсов).Большинство авиакомпаний имеют компьютеризированную систему регистрации в салоне пилотов. Это дает пилотам подробную информацию о полете, включая погоду, количество пассажиров на борту и других членов экипажа, которые будут работать. Чтобы все было в одном месте, пилоты обычно хранят свои полетные документы и любую другую информацию в большом портфеле.

Перед взлетом пилот просматривает эту информацию, составляет план полета, передает его в диспетчерскую и встречается с остальным экипажем.Как только самолет приземлился, капитан встречается с прибывающим экипажем, чтобы выяснить, не возникли ли у них какие-либо нарушения. Первый офицер проводит общий осмотр самолета, чтобы убедиться, что все в порядке. После этого обхода пилоты встречаются в кабине и проверяют, правильно ли работают все инструменты и органы управления.

Перед взлетом капитан должен подписать разрешение на полет , документ, подтверждающий, что экипаж годен и что пилоты ознакомились с полетной информацией.Пока они готовятся к взлету, пилоты получат актуальную сводку погоды и количество пассажиров, а также форму перед вылетом. Чтобы упростить оформление документов, многие кабины экипажа оснащены встроенным принтером, который получает информацию от агентов ворот и диспетчерской.

Когда оформление документов завершено, обслуживающий персонал закрывает все двери, и капитан дает добро на , толкает назад (толкает самолет назад от ворот, чтобы он мог выехать на взлетно-посадочную полосу).Затем пилоты просто ждут своей очереди и следуют инструкциям авиадиспетчера для взлета.

В спокойном полете взлет и посадка требуют наиболее интенсивного пилотирования. В современных авиалайнерах основные обязанности пилота — следить за автоматическими системами, чтобы убедиться, что самолет летит правильно, и при необходимости изменять курс. В экстренной ситуации, конечно, все может стать намного сложнее. Все пилоты авиакомпаний имеют обширную подготовку, чтобы справляться с неожиданностями и сохранять хладнокровие в опасных ситуациях.К счастью, пилотам приходится применять эту подготовку только в редких случаях, но они всегда должны быть готовы приступить к действию.

Жизнь бортпроводников — членов экипажа, которые заботятся о пассажирах, также наполнена непредсказуемостью. В следующем разделе мы рассмотрим работу бортпроводников в полете и узнаем, что нужно, чтобы стать бортпроводником.

Как работают электродвигатели?

Криса Вудфорда. Последнее изменение: 25 июля 2020 г.

Щелкните выключателем и мгновенно получите власть — как любили наши предки электродвигатели! Вы можете найти их во всем, начиная с электропоезда с дистанционным управлением автомобили — и вы можете быть удивлены, насколько они распространены. Сколько электрических моторы сейчас в комнате с тобой? Наверное, два в вашем компьютере для начала ездить, а еще один питает охлаждающий вентилятор.Если вы сидите в спальне, вы найдете моторы в фенах и многих игрушки; в ванной — вытяжки и электробритвы; На кухне моторы есть практически во всех устройствах, от стиральных и посудомоечных машин до кофемолок, микроволновых печей и электрических консервных ножей. Электродвигатели зарекомендовали себя одними из лучших изобретения всех времен. Давайте разберемся и узнаем, как они работай!

Фото: Даже маленькие электродвигатели на удивление тяжелые.Это потому, что они набиты туго намотанной медью и тяжелыми магнитами. Это мотор от старой электрической газонокосилки. Вещь медного цвета в сторону перед осью, с прорезями в ней, находится коммутатор, удерживающий двигатель вращение в том же направлении (как описано ниже).

Как электромагнетизм заставляет двигатель двигаться?

Основная идея электродвигателя очень проста: вы помещаете в него электричество с одного конца, а ось (металлический стержень) вращается на другом конце, давая вам возможность управлять машина какая то.Как это работает на практике? Как именно ваш преобразовать электричество в движение? Чтобы найти ответ на этот вопрос, у нас есть вернуться во времени почти на 200 лет.

Предположим, вы берете кусок обычного провода, превращаете его в большую петлю, и положите его между полюсами мощной постоянной подковы магнит. Теперь, если вы подключите два конца провода к батарее, провод будет прыгать кратко. Удивительно, когда видишь это впервые. Это прямо как по волшебству! Но есть совершенно научный объяснение.Когда электрический ток начинает течь по проводу, он создает магнитное поле вокруг него. Если разместить провод возле постоянного магнит, это временное магнитное поле взаимодействует с постоянным поле магнита. Вы знаете, что два магнита расположены рядом друг с другом либо притягивать, либо отталкивать. Таким же образом временный магнетизм вокруг провода притягивает или отталкивает постоянный магнетизм от магнит, и это то, что заставляет провод подпрыгивать.

Правило левой руки Флеминга

Вы можете определить направление, в котором будет прыгать провод, используя удобная мнемоника (вспомогательная память), называемая правилом левой руки Флеминга (иногда называется Motor Rule).

Вытяните большой, указательный и второй пальцы левой руки. рука так, чтобы все три были под прямым углом. Если вы укажете вторым пальцем в направлении Течения (который течет от положительного к отрицательная клемма АКБ), а Первая палец в направление поля (которое течет с севера на южный полюс магнит), ваш thuMb будет покажите направление, в котором провод Ходы.

Первый палец = Поле
SeCond палец = Текущий
ЧтМб = Движение

Несколько слов о текущем

Если вас смущает то, что я говорю, что ток течет с положительного на отрицательный, это просто историческое соглашение.Такие люди, как Бенджамин Франклин, помогавшие разобраться тайна электричества еще в 18 веке считала, что это поток положительных зарядов, так что она перетекала с положительного на отрицательный. Мы называем эту идею условным током. и до сих пор используют его в таких вещах, как правило левой руки Флеминга. Теперь у нас есть лучшие идеи о том, как электричество работает, мы склонны говорить о токе как о потоке электронов от отрицательного к положительному в направлении , противоположном направлению обычного тока.Когда вы пытаетесь вычислить вращение двигателя или генератора, обязательно помните, что ток означает обычный ток , а не поток электронов.

Как работает электродвигатель — теоретически

Фото: Электрик ремонтирует электродвигатель. на борту авианосца. Блестящий металл, который он использует, может выглядеть как золото, но на самом деле это медь, хороший проводник, который намного дешевле. Фото Джейсона Якобовица любезно предоставлено ВМС США.

Связь между электричеством, магнетизмом и движением изначально была открыл в 1820 году французский физик Андре-Мари Ампер (1775–1867), и это основная наука об электродвигателе. Но если мы хотим превратить это удивительное научное открытие в более практическое немного технологий для питания наших электрических косилок и зубных щеток, мы должны пойти немного дальше. Изобретателями, которые сделали это, были англичане Майкл Фарадей (1791–1867). и Уильям Стерджен (1783–1850) и американец Джозеф Генри (1797–1878).Вот как они пришли к своему гениальному изобретению.

Предположим, мы сгибаем нашу проволоку в квадратную U-образную петлю, так что фактически два параллельных провода, проходящие через магнитное поле. Один из них отводит электрический ток от нас по проводам, а другой один возвращает ток обратно. Потому что ток течет в Правило левой руки Флеминга говорит нам два провода будут двигаться в противоположных направлениях. Другими словами, когда мы включите электричество, один из проводов двинется вверх и другой будет двигаться вниз.

Если бы катушка с проволокой могла продолжать двигаться вот так, она бы вращалась постоянно — и мы будем на пути к созданию электрического двигатель. Но этого не может произойти с нашей нынешней настройкой: провода будут быстро запутаться. Не только это, но если бы катушка могла вращаться далеко достаточно, что-нибудь еще случится. Как только катушка достигла вертикали положение, он перевернется, и электрический ток будет течь через него в противоположном направлении. Теперь силы на каждого сторона катушки перевернется.Вместо непрерывного вращения в в том же направлении, он пойдет обратно в том же направлении, в котором только что пришел! Представьте себе электропоезд с таким двигателем: он будет держать перетасовки назад и вперед на месте, фактически никогда не везде.

Как работает электродвигатель — на практике

Есть два способа решить эту проблему. Один из них — использовать своего рода электрический ток, который периодически меняет направление, что известно как переменный ток (AC). В виде небольших батарейных двигатели, которые мы используем дома, лучшее решение — добавить компонент назвал коммутатором концы катушки.(Не беспокойтесь о бессмысленных технических имя: это немного старомодное слово «коммутация» немного похоже на слово «добираться до работы». Это просто означает изменение взад и вперед в одном и том же путь, который ездит на работу, означает путешествовать туда и обратно.) В своей простейшей форме Коммутатор представляет собой металлическое кольцо, разделенное на две отдельные половины и его задача — реверсировать электрический ток в катушке каждый раз, когда катушка вращается на пол-оборота. Один конец катушки прикреплен к каждая половина коммутатора. Электрический ток от аккумулятора подключается к электрическим клеммам двигателя.Они подают электроэнергию в коммутатор через пару свободных разъемы, называемые щетками, сделали либо из кусочков графита (мягкий уголь, похожий на карандаш «свинец») или тонкие отрезки упругого металла, который (как название предполагает) «задела» коммутатор. С коммутатор на месте, когда электричество течет по цепи, катушка будет постоянно вращаться в одном и том же направлении.

Работа: упрощенная схема частей в электрическом двигатель.Анимация: как это работает на практике. Обратите внимание, как коммутатор меняет направление тока каждый раз, когда катушка поворачивается. наполовину. Это означает, что сила на каждой стороне катушки всегда толкая в том же направлении, что позволяет катушке вращаться по часовой стрелке.

Такой простой экспериментальный двигатель, как этот, не способен большая мощность. Мы можем увеличить усилие поворота (или крутящий момент) что двигатель может творить тремя способами: либо у нас может быть больше мощный постоянный магнит, или мы можем увеличить электрический ток протекает через провод, или мы можем сделать катушку так, чтобы в ней было много «витки» (петли) очень тонкой проволоки вместо одного «витка» толстой проволоки.На практике двигатель также имеет постоянный магнит, изогнутый в круглой формы, так что он почти касается катушки с проволокой, которая вращается внутри него. Чем ближе магнит и катушка, тем большее усилие, которое может создать двигатель.

Несмотря на то, что мы описали ряд различных частей, вы можете представить двигатель как имеющий всего два основных компонента:

По краю корпуса двигателя находится постоянный магнит (или магниты), который остается статичным, поэтому его называют статором двигателя.
Внутри статора находится катушка, установленная на оси, которая вращается с высокой скоростью, и это называется ротором. Ротор также включает в себя коммутатор.

Универсальные двигатели

отлично подходят для игрушек с батарейным питанием (таких как модели поездов, радиоуправляемые автомобили или электробритвы), но вы не найдете их во многих бытовых приборах. Мелкие бытовые приборы (например, кофемолки или электрические блендеры), как правило, используют так называемые универсальные двигатели , которые могут питаться от переменного или постоянного тока.В отличие от простого двигателя постоянного тока, универсальный двигатель имеет электромагнит вместо постоянного магнита, и он получает энергию от источника постоянного или переменного тока, который вы питаете:

Когда вы питаетесь постоянным током, электромагнит работает как обычный постоянный магнит и создает магнитное поле, которое всегда направлено в одном направлении. Коммутатор меняет направление тока катушки каждый раз, когда катушка переворачивается, как в простом двигателе постоянного тока, поэтому катушка всегда вращается в одном и том же направлении.
Однако, когда вы подаете переменный ток, ток, протекающий через электромагнит, и ток, протекающий через катушку , оба, , меняют направление, точно в шаге, поэтому сила на катушке всегда в одном и том же направлении, а двигатель всегда вращается по часовой стрелке. или против часовой стрелки.А как насчет коммутатора? Частота тока изменяется намного быстрее, чем вращается двигатель, и, поскольку поле и ток всегда синхронизированы, на самом деле не имеет значения, в каком положении находится коммутатор в любой данный момент.

Анимация: Как работает универсальный двигатель: Электроснабжение питает как магнитное поле, так и вращающуюся катушку. С источником постоянного тока универсальный двигатель работает так же, как и обычный двигатель постоянного тока, как указано выше. При питании от сети переменного тока и магнитное поле, и ток катушки меняют направление каждый раз, когда ток питания меняется на противоположное.Это означает, что сила на катушке всегда направлена в одну сторону.

Фото: Внутри типичного универсального двигателя: основные части внутри среднего двигателя от кофемолки, которая может работать от постоянного или переменного тока. Серый электромагнит по краю — это статор (статическая часть), и он питается от катушек оранжевого цвета. Обратите внимание на прорези в коллекторе и прижимающиеся к нему угольные щетки, которые обеспечивают питание ротора (вращающейся части). Асинхронные двигатели в таких вещах, как электрические железнодорожные поезда, во много раз больше и мощнее этого, и всегда работают с использованием переменного тока высокого напряжения (AC) вместо постоянного тока низкого напряжения (DC) или переменного тока умеренно низкого напряжения. который приводит в действие универсальные двигатели.

Электродвигатели прочие

В простых двигателях постоянного тока и универсальных двигателях ротор вращается внутри статора. Ротор представляет собой катушку, подключенную к источнику электроэнергии, а статор — это постоянный магнит или электромагнит. Большие двигатели переменного тока (используемые в таких вещах, как заводские машины) работают немного иначе: они пропускают переменный ток через противоположные пары магнитов, чтобы создать вращающееся магнитное поле, которое «индуцирует» (создает) магнитное поле в роторе двигателя, вызывая это вращаться.Подробнее об этом вы можете прочитать в нашей статье об асинхронных двигателях переменного тока. Если вы возьмете один из этих асинхронных двигателей и «развернете» его так, чтобы статор фактически превратился в длинную непрерывную дорожку, ротор может катиться по нему по прямой. Эта гениальная конструкция известна как линейный двигатель, и вы найдете ее в таких вещах, как заводские машины и плавучие железные дороги «маглев» (магнитная левитация).

Еще одна интересная конструкция — бесщеточный двигатель постоянного тока (BLDC). Статор и ротор эффективно меняются местами, при этом несколько железных катушек статичны в центре и постоянный магнит вращается вокруг них, а коммутатор и щетки заменяются электронной схемой.Вы можете прочитать больше в нашей основной статье о мотор-редукторах. Шаговые двигатели, которые вращаются на точно контролируемые углы, представляют собой разновидность бесщеточных двигателей постоянного тока.