Moment (lub moment obrotowy) silnika wytwarza się w momencie siły, która oddziałuje między prądem elektrycznym a polem magnetycznym wewnątrz silnika. Wynika to z podstawowych zasad działania silnika, które obejmują głównie silniki prądu stałego (silniki DC) i naprzemienne silniki prądu (silniki AC).
1. Silniki prądu stałego (silniki DC):
Wśród silników DC istnieją dwa główne typy: silniki DC i Silniki bezszczotkowe DC.
Silniki DC: Silniki DC generują prąd poprzez zastosowanie napięcia prądu stałego na ścieżce prądowej. Gdy prąd przechodzi przez cewkę silnika (zwykle stojan), tworzy moment obrotowy w polu magnetycznym, powodując obracanie się silnika.
Bezszczotkowe silniki DC (silniki BLDC): Silniki BLDC wykorzystują pole magnetyczne generowane przez magnesy stałe (zwykle magnesy na wirnik) do interakcji z prądem w stojanie. Zmieniając kierunek i wielkość prądu we właściwym czasie, silnik może obracać się.
2. Silnik prądu naprzemiennego (silnik prądu przemiennego):
Wśród silników AC znajdują się głównie silniki asynchroniczne (np. Silniki indukcyjne) i silniki synchroniczne.
Silnik indukcyjny: W silniku indukcyjnym nie ma stałego magnesu na wirnik. Gdy prąd naprzemienny jest przechodzący przez stojan, generuje obracające się pole magnetyczne w stojanie, które generuje indukowany prąd w wirnik. W wyniku ruchu względnego generuje się moment obrotowy, który sprawia, że wirnik zaczyna się obracać.
Silniki synchroniczne: silniki synchroniczne działają poprzez synchronizację z zewnętrznym naprzemiennym źródłem zasilania. Synchronizacja pola magnetycznego między stojanem a wirnikiem pozwala na wygenerowanie momentu obrotowego, który napędza obrót silnika.
W tych silnikach wytwarzanie pola magnetycznego i przepływ prądu są ze sobą powiązane, a poprzez kontrolowanie kierunku i wielkości prądu moment obrotowy silnika można skutecznie kontrolować. Osiąga się to przy użyciu urządzeń takich jak kontrolery silnika lub kontrolerów prędkości, aby zapewnić, że silnik jest w stanie zapewnić wymagany moment wyjściowy w różnych warunkach obciążenia.
3. Kroki silnik:
Silnik krokowy to specjalny rodzaj silnika, którego obrót odbywa się poprzez okresowe stosowanie prądu na różne fazy u sterownika. Silniki krokowe obracają się przez stały kąt w każdym ruchu kroków, który jest często określany jako kąt kroku.
Elektromagnetyczne silniki krokowe: Elektromagnetyczne silniki krokowe obracają się, przemierzając prąd przez cewkę elektromagnetyczną na różnych fazach. Gdy prąd przechodzi przez cewkę, cewka generuje pole magnetyczne, które oddziałuje z biegunami magnetycznymi przymocowanymi na wirnik, w ten sposób popychając wirnik do obracania się.
4. Silnik na magnes trwałego:
Silniki stałego magnesu wykorzystują magnesy stałe przymocowane do wirnika. Zmieniając fazę prądu, silnik może kontrolować interakcję między magnesami stałymi a cewkami w celu uzyskania momentu obrotowego, który napędza silnik do obracania.
Kąt obrotu silnika krokowego jest zwykle niewielki w jednym działaniu, ale dzięki gromadzeniu wielu działań krokowych można osiągnąć większe kąty i precyzyjną kontrolę pozycji.
Ogólnie rzecz biorąc, produkcja momentu obrotowego w silniku odbywa się poprzez interakcję między prądem a polem magnetycznym, w zależności od rodzaju silnika i zasady działania. System projektowania i sterowania silnikiem zapewnia, że odpowiedni moment obrotowy jest dostępny w celu zaspokojenia potrzeb konkretnego zastosowania w różnych warunkach obciążenia.
