Как работает двигатель постоянного тока ?

Дорогие мои читатели, начинаем разбирать темы августовского стола заказов (боже мой, как быстро летит время!). Сегодняшняя тема может быть мало кого заинтересует, зато если кого заинтересует, так это будет очень в пользу им. Слушаем trudnopisaka: Напишите пожалуйста понятно о устройстве электродвигателей постоянного тока. Можно на  примере одного из типов. Ведь с одной стороны принцип работы очень простой, а с другой,  если разобрать один из электродвигателей, то там много деталей, назначение которых не  очевидно. А на сайтах в начале поисковой выдачи есть только название этих деталей, в лучшем  случае. Планирую с детьми собрать простой электродвигатель, чтобы это помогло им в понимании  техники и они не боялись ее осваивать.

Первый этап развития электродвигателя (1821-1832) тесно связан с созданием физических приборов для демонстрации непрерывного преобразования электрической энергии в механическую.

В 1821 году М. Фарадей, исследуя взаимодействие проводников с током и магнитом, показал, что электрический ток вызывает вращение проводника вокруг магнита или вращение магнита вокруг проводника. Опыт Фарадея подтвердил принципиальную возможность построения электрического двигателя.

Для второго этапа развития электродвигателей (1833-1860) характерны конструкции с вращательным движением якоря.

Томас Дэвенпорт — американский кузнец, изобретатель, в 1833 году сконструировал первый роторный электродвигатель постоянного тока, создал приводимую им в движение модель поезда. В 1837 году он получил патент на электромагнитную машину.

В 1834 году Б. С. Якоби создал первый в мире электрический двигатель постоянного тока, в котором реализовал принцип непосредственного вращения подвижной части двигателя. 13 сентября 1838 г. лодка с 12 пассажирами поплыла по Неве против течения со скоростью около 3 км/ч. Лодка была снабжена колесами с лопастями. Колеса приводились во вращение электрическим двигателем, который получал ток от батареи из 320 гальванических элементов. Так впервые электрический двигатель появился на судне.

Испытания различных конструкций электродвигателей привели Б. С. Якоби и других исследователей к следующим выводам:

• расширение применения электродвигателей находится в прямой зависимости от удешевления электрической энергии, т. е. от создания генератора, более экономичного, чем гальванические элементы;
• электродвигатели должны иметь по возможности малые габариты, большую мощность ибольший коэффициент полезного действия;
• этап в развитии электродвигателей связан с разработкой конструкций с кольцевым неявнополюсным якорем и практически постоянным вращающим моментом.

Третий этап развития электродвигателей характеризуется открытием и промышленным использованием принципа самовозбуждения, в связи с чем был окончательно осознан и сформулирован принцип обратимости электрической машины. Питание электродвигателей стало производиться от более дешёвого источника электрической энергии — электромагнитного генератора постоянного тока.

В 1886 году электродвигатель постоянного тока приобрёл основные черты современной конструкции. В дальнейшем он всё более и более совершенствовался.

В настоящее время трудно представить себе жизнь человечества без электродвигателя. Он используется в поездах, троллейбусах, трамваях. На заводах и фабриках стоят мощные электрические станки. Электромясорубки, кухонные комбайны, кофемолки, пылесосы — всё это используется в быту и оснащено электродвигателями.

 

 

Подавляющее большинство электрических машин работает по принципу магнитного отталкивания и притяжения. Если между северным и южным полюсами магнита поместить проволоку и пропустить по ней ток, то её вытолкнет наружу. Как это возможно? Дело в том, что проходя по проводнику, ток формирует вокруг себя круговое магнитное поле по всей длине провода. Направление этого поля определяют по правилу буравчика (винта).

При взаимодействии кругового поля проводника и однородного поля магнита, между полюсами магнитное поле с одной стороны ослабевает, а с другой усиливается. То есть среда становится упругой и результирующая сила выталкивает провод из поля магнита под углом 90 градусов в направлении, определяемом по правилу левой руки (правило правой руки используется для генераторов, а правило левой руки подходит только для двигателей). Эта сила называется «амперовой» и её величина определяется по закону Ампера F=BхIхL, где В – значение магнитной индукции поля; I – ток, циркулирующий в проводнике; L – длина провода.

 

 

Это явление использовали как основной принцип работы первых электродвигателей, этот же принцип используют и поныне. В двигателях постоянного тока малой мощности для создания постоянного магнитного поля применяются постоянные магниты. В электромоторах средней и большой мощности однородное магнитное поле создают с помощью обмотки возбуждения или индуктора.

Рассмотрим принцип создания механического движения с помощью электричества более подробно. На динамической иллюстрации показан простейший электромотор. В однородном магнитном поле вертикально располагаем проволочную рамку и пропускаем по ней ток. Что происходит? Рамка проворачивается и по инерции двигается какое-то время до достижения горизонтального положения. Это нейтральное положение – мёртвая точка — место, где воздействие поля на проводник с током равно нулю. Чтобы движение продолжилось, нужно добавить ещё хотя бы одну рамку и обеспечить переключение направление тока в рамке в нужный момент. На обучающем видео внизу страницы хорошо виден этот процесс.

 

 

Современный двигатель постоянного тока вместо одной рамки имеет якорь с множеством проводников, уложенных в пазы, а вместо постоянного подковообразного магнита имеет статор с обмоткой возбуждения с двумя и более полясами. На рисунке показан двухполюсный электромотор в разрезе. Принцип его работы следующий. Если по проводам верхней части якоря пропустить ток движущийся «от нас» (отмечено крестиком), а в нижней части — «на нас» (отмечено точкой), то согласно правилу левой руки верхние проводники будут выталкиваться из магнитного поля статора влево, а проводники нижней половины якоря по тому же принципу будут выталкиваться вправо. Поскольку медный провод уложен в пазах якоря, то, вся сила воздействия будет передаваться и на него, и он будет проворачиваться. Дальше видно, что когда проводник с направлением тока «от нас» провернётся вниз и станет против южного полюса создаваемого статором, то он будет выдавливаться в левую сторону, и произойдёт торможение. Чтобы этого не случилось нужно поменять направление тока в проводе на противоположное, как только будет пересечена нейтральная линия. Это делается с помощью коллектора – специального переключателя, коммутирующего обмотку якоря с общей схемой электродвигателя.

Таким образом, обмотка якоря передаёт вращающий момент на вал электромотора, а тот в свою очередь приводит в движение рабочие механизмы любого оборудования, такого как, например, станок для сетки рабицы. Хотя в этом случае используется асинхронный двигатель переменного тока, основной принцип его работы идентичен принципу действия двигателя постоянного тока – это выталкивание проводника с током из магнитного поля. Только у асинхронного электромотора вращающееся магнитное поле, а у электродвигателя постоянного тока – поле статичное.

 

Конструктивно все электрические двигатели постоянного тока состоят из индуктора и якоря, разделенных воздушным зазором.

 

 

Индуктор (статор) электродвигателя постоянного тока служит для создания неподвижного магнитного поля машины и состоит из станины, главных и добавочных полюсов. Станина служит для крепления основных и добавочных полюсов и является элементом магнитной цепи машины. На главных полюсах расположены обмотки возбуждения, предназначенные для создания магнитного поля машины, на добавочных полюсах — специальная обмотка, служащая для улучшения условий коммутации.

 

 

 

Якорь электродвигателя постоянного тока состоит из магнитной системы, собранной из отдельных листов, рабочей обмотки, уложенной в пазы, и коллектора служащего для подвода к рабочей обмотке постоянноготока.

 

Коллектор представляет собой цилиндр, насаженный на вал двигателя и избранный из изолированных друг от друга медных пластин. На коллекторе имеются выступы-петушки, к которым припаяны концы секций обмотки якоря. Съем тока с коллектора осуществляется с помощью щеток, обеспечивающих скользящий контакт с коллектором. Щетки закреплены в щеткодержателях, которые удерживают их в определенном положении и обеспечивают необходимое нажатие щетки на поверхность коллектора. Щетки и щеткодержатели закреплены на траверсе, связанной с корпусомэлектродвигателя.

 

 

Коллекторный движок он очень хорош. Он чертовски легко и гибко регулируется. Можно повышать обороты, понижать, механическая характеристика жесткая, момент он держит на ура. Зависимость прямая. Ну сказка, а не мотор. Если бы не одна ложка дегтя во всей этой вкусняшке — коллектор.

Это сложный, дорогой и очень ненадежный узел. Он искрит, создает помехи, забивается проводящей пылью от щеток. А при большой нагрузке может полыхнуть, образовав круговой огонь и тогда все, капец движку. Закоротит все дугой наглухо.

Но что такое коллектор вообще? Нафига он нужен? Выше я говорил, что коллектор это механический инвертор. Его задача переключать напряжение якоря туда сюда, подставляя обмотку под поток.

Коллектор в электрических машинах выполняет роль выпрямителя переменного тока в постоянный (в генераторах) и роль автоматического переключателя направления тока во вращающихся проводниках якоря (в двигателях).

Когда магнитное поле пересекается только двумя проводниками, образующими рамку, коллектор будет представлять собой одно кольцо, разрезанное на две части, изолированные одна от другой. В общем случае каждое полукольцо носит название коллекторной пластины.

Начало и конец рамки присоединяются каждый к своей коллекторной пластине. Щетки располагаются таким образом, чтобы одна из них была всегда соединена с проводником, который будет двигаться у северного полюса, а другая — с проводником, который будет двигаться у южного полюса.

Рис. 2. Упрощенное изображения коллектора

 

Рис. 3. Выпрямление переменного тока с помощью коллектора

Сообщим рамке вращательное движение в направлении по часовой стрелке. В момент, когда вращающаяся рамка займет положение, изображенное на рис. 3, А, в ее проводниках будет индуктироваться наибольший по величине ток, так как проводники пересекают магнитные силовые линии, двигаясь перпендикулярно к ним.

Индуктированный ток из проводника В, соединенного с коллекторной пластиной 2, поступит на щетку 4 и, пройдя внешнюю цепь, через щетку 3 возвратится в проводник А. При этом правая щетка будет положительной, а левая отрицательной.

Дальнейший поворот рамки (положение В) приведет снова к индуктированию тока в обоих проводниках; однако направление тока в проводниках будет противоположно тому, которое они имели в положении А. Так как вместе с проводниками повернутся и коллекторные пластины, то щетка 4 снова будет отдавать электрический ток во внешнюю цепь, а по щетке 3 ток будет возвращаться в рамку.

Отсюда следует, что, несмотря на изменение направления тока в самих вращающихся проводниках, благодаря переключению, произведенному коллектором, направление тока во внешней цепи не изменилось.

В следующий момент (положение Г), когда рамка вторично займет положение на нейтральной линии, в проводниках и, следовательно, во внешней цепи тока опять не будет.

В последующие моменты времени рассмотренный цикл движений будет повторяться в том же порядке. Таким образом, направление индуктированного направление тока во внешней цепи благодаря коллектору все время будет оставаться одним и тем же, а вместе с этим сохранится и полярность щеток.

Щёточный узел необходим для подвода электроэнергии к катушкам на вращающемся роторе и переключения тока в обмотках ротора. Щётка — неподвижный контакт (обычно графитовый или медно-графитовый). Щётки с большой частотой размыкают и замыкают пластины-контакты коллектора ротора. Как следствие, при работе ДПТ происходят переходные процессы, в обмотках ротора. Эти процессы приводят к искрению на коллекторе, что значительно снижает надёжность ДПТ. Для уменьшения искрения применяются различные способы, основным из которых является установка добавочных полюсов. При больших токах, в роторе ДПТ возникают мощные переходные процессы, в результате чего, искрение может постоянно охватывать все пластины коллектора, независимо от положения щёток. Данное явление называется кольцевым искрением коллектора или «круговой огонь». Кольцевое искрение опасно тем, что одновременно выгорают все пластины коллектора и срок его службы значительно сокращается. Визуально кольцевое искрение проявляется в виде светящегося кольца около коллектора. Эффект кольцевого искрения коллектора не допустим. При проектировании приводов устанавливаются соответствующие ограничения на максимальные моменты (а следовательно и токи в роторе), развиваемые двигателем.Конструкция двигателя может иметь один или несколько щеточно-коллекторных узлов.

А на дворе то уже 21 век и дешевые и мощные полупроводники сейчас на каждом шагу. Так зачем нам нужен механический инвертор если мы можем сделать его электронным? Правильно, незачем! Так что берем и заменяем коллектор силовыми ключами, а еще добавляем датчики положения ротора, чтобы знать в какой момент переключать обмотки.

А для пущего удобства выворачиваем двигатель наизнанку — гораздо проще вращать магнит или простенькую обмотку возбуждения, чем якорь со всей этой тряхомудией на борту. В качестве ротора тут выступает либо мощный постоянный магнит, либо обмотка питаемая с контактных колец. Что хоть и смахивает на коллектор, но не в пример надежней его.

И получаем что? Правильно! Бесщеточный двигатель постоянного тока aka BLDC. Все те же няшные и удобные характеристики ДПТ, но без этого мерзкого коллектора. И не надо путать BLDC с синхронными двигателями. Это совсем разные машины и разным принципом действия и управления, хотя конструктивно они ОЧЕНЬ схожи и тот же синхронник вполне может работать как BLDC, добавить ему только датчиков да систему управления. Но это уже совсем другая история. ВОТ ТУТ можно прочитать про него подробнее.

 

Продолжая тему двигателя постоянного тока нужно отметить, что принцип действия электродвигателя основывается на инвертировании постоянного тока в якорной цепи, чтобы не было торможения, и вращение ротора поддерживалось в постоянном ритме. Если изменить направление тока в возбуждающей обмотке статора, то, согласно правилу левой руки, изменится направление вращения ротора. То же самое произойдёт, если мы поменяем местами щёточные контакты, подводящие питание от источника к якорной обмотке. А вот если поменять «+» «-» и там и там, то направление вращения вала не изменится. Поэтому, в принципе, для питания такого мотора можно использовать и переменный ток, т.к. ток в индукторе и якоре будет меняться одновременно. На практике такие устройства используются редко.

Думаю многие из вас кто баловался с движками могли заметить, что у них есть ярко выраженный пусковой ток, когда мотор на старте может рвануть стрелку амперметра, например, до ампера, а после разгона ток падает до каких-нибудь 200мА.

Почему это происходит? Это работает противоэдс. Когда двигатель стоит, то ток который через него может пройти зависит только лишь от двух параметров — напряжения питания и сопротивления якорной обмотки. Так что предельный ток который может развить движок и на который следует рассчитывать схему узнать несложно. Достаточно замерить сопротивление обмотки двигателя и поделить на это значение напряжение питания. Просто по закону Ома. Это и будет максимальный ток, пусковой.

Но по мере разгона начинается забавная вещь, обмотка якоря движется поперек магнитного поля статора и в ней наводится ЭДС, как в генераторе, но направлена она встречно той, что вращает двигатель. И в результате, ток через якорь резко снижается, тем больше, чем выше скорость.

А если движок дополнительно еще подкручивать по ходу, то противоэдс будет выше питания и движок начнет вкачивать энергию в систему, став генератором.

 

 

Что касается электрической схемы включения двигателя, то их несколько и они показаны на рисунке. При параллельном соединении обмоток, обмотка якоря делается из большого количества витков тонкой проволоки. При таком подключении коммутируемый коллектором ток будет значительно меньше из-за большого сопротивления и пластины не будут сильно искрить и выгорать. Если делать последовательное соединение обмоток индуктора и якоря, то обмотка индуктора делается из провода большего диаметра с меньшим количеством витков, т.к. весь якорный ток устремляется через статорную обмотку. При таких манипуляциях с пропорциональным изменением значений тока и количества витков, намагничивающая сила остаётся постоянной, а качественные характеристики устройства становятся лучше.

На сегодняшний день двигатели постоянного тока мало используются на производстве. Из недостатков этого типа электрических машин можно отметить быстрый износ щёточно-коллекторного узла. Преимущества – хорошие характеристики запуска, лёгкая регулировка частоты и направления вращения, простота устройства и управления.

В настоящее время двигатели постоянного тока независимого возбуждения, управляемые тиристорными преобразователями, используются в промышленных электроприводах.’Эти при­воды обеспечивают регулирование скорости в широком диапазо­не. Регулирование скорости вниз от номинальной осуществляется изменением напряжения на якоре, а вверх — ослаблением потока возбуждения. Ограничения, по мощности и скорости обусловлены свойствами используемых двигателей, а не полупроводниковых приборов. Тиристоры могут соединяться последовательно или па­раллельно, если они имеют недостаточно высокий. класс по напря­жению или току. Ток якоря и момент ограничены перегрузочной способностью двигателя по нагреву.

Принцип работы:

 

 

 

 

Сборка двигателя постоянного тока ПО ДЕТАЛЯМ:

 

 

 

 

Для любопытных могу еще подробно рассказать про Миф о торсионном генераторе или например что такое Золотое сечение и симметрия. Ну и совсем для жаждущих — подробно про  Термоядерный реактор ITER. Оригинал статьи находится на сайте ИнфоГлаз.рф Ссылка на статью, с которой сделана эта копия — http://infoglaz.ru/?p=32677

Работа и схемы электродвигателей постоянного тока

Моторы, работающие на постоянном токе редко встречаются в домашнем хозяйстве. Но они всегда стоят во всех детских игрушках, работающих от батареек, которые ходят, бегают, ездят, летают и т. п. Двигатели постоянного тока (ДПТ) устанавливаются в автомобилях: в вентиляторах и различных приводах. Они почти всегда используются на электротранспорте и реже в производстве.

Преимущества ДПТ по сравнению с асинхронными моторами:

• Хорошо поддаются регулировке.
• Отличные пусковые свойства.
• Частоты вращения могут быть более 3000 об/мин.

Недостатки ДПТ:

1. Низкая надежность.
2. Сложность изготовления.
3. Высокая стоимость.
4. Большие затраты на обслуживание и ремонт.

Далее Я постараюсь кратко и доступно в одной статье изложить схемы, принципы работы, регулировки и реверса двигателей постоянного тока.

Принцип действия электродвигателя постоянного тока

Устройство двигателя аналогично синхронным двигателям переменного тока. Повторяться не буду, если не знаете, тогда смотрите в этой нашей статье.

Любой современный электромотор  работает на основе закона магнитной индукции Фарадея и «Правила левой руки».  Если к нижней части обмотки якоря подключить электрический ток в одном направлении, а к верхней- в обратном- он начнет вращаться. Согласно правилу левой руки, проводники, уложенные в пазах якоря, будут выталкиваться магнитным полем обмоток корпуса ДПТ или статора.

Нижняя часть будет выталкиваться вправо, а верхняя – влево, поэтому якорь начнет вращаться до момента пока части якоря не поменяются местами. Для создания непрерывного вращения необходимо постоянно менять местами полярность обмотки якоря. Чем и занимается коллектор, который при вращении коммутирует обмотки якоря.  Напряжение от источника тока подается на коллектор при помощи пары прижимных графитовых щеток.

Принципиальные схемы электродвигателя постоянного тока

Если двигатели переменного тока довольно просто подключаются, то с ДПТ все сложнее. Вам необходимо знать марку мотора, и затем в интернете узнавайте про его схему включения.

Чаще всего у средних и мощных моторов постоянного тока есть в клеммной коробке отдельные выводы от якоря и от обмотки возбуждения (ОВ). Как правило, на якорь подаётся полное напряжение электропитания, а на обмотку возбуждения -регулируемый ток реостатом или переменным напряжением. От величины тока ОВ и будут зависеть обороты ДПТ. Чем он выше, тем быстрее скорость вращения.

В зависимости от того как подключен якорь и ОВ, электродвигатели бывают с независимым возбуждением от отдельного источника тока и с самовозбуждением, которое может быть параллельным, последовательным и смешанным.

На производстве применяются двигатели с независимым возбуждением ОВ, которая подключается к отдельному от якоря источнику питания.  Между обмотками возбуждения и якоря нет электрической связи.

Схема подключения с параллельным возбуждением по своей сущности аналогична схеме с независимым возбуждением ОВ. С той лишь разницей, что отпадает необходимость в использовании отдельного источника питания.  Двигатели при включении по обоим этим схема обладают одинаковыми жесткими характеристиками, поэтому применяются в станках, вентиляторах и т. п.

Моторы с последовательным возбуждением применяются, когда необходим большой пусковой ток, мягкая характеристика. Они применяются а трамваях, троллейбусах и электровозах. По этой схеме обмотки возбуждения и якоря подключаются между собой последовательно.  При подаче напряжения токи в обоих обмотках будут одинаковы. Главный недостаток заключается в том, что при уменьшении нагрузки на вал меньше 25% от номинала, происходит резкое увеличение частоты вращения, достигающее опасных для ДПТ значений. Поэтому для безотказной работы необходима постоянная нагрузка на вал.

Иногда применяются ДПТ со смешанным возбуждением, при котором одна обмотка ОВ соединяется последовательно якорной цепи, а другая параллельно.  В жизни редко встречается.

Реверсирование двигателей постоянного тока

Что бы изменить направление вращение ДПТ с последовательным возбуждением необходимо поменять направления тока в ОВ или обмотке якоря. Практически, это делается изменением полярности: меняем плюс с минусом местами. Если же поменять одновременно полярность в цепях возбуждения и якоря, тогда направление вращения не изменится. Аналогично делается реверс и для моторов, работающих на переменном токе.

Реверсирование ДПТ с параллельным или смешанным возбуждением лучше производить изменением направления электрического тока в обмотке якоря. При разрыве обмотки возбуждения, ЭДС достигает опасных величин и возможен пробой изоляции проводов.

Регулирование оборотов двигателей постоянного тока

ДПТ с последовательным возбуждением проще всего регулировать переменным сопротивлением в цепи якоря. Регулировать можно только на уменьшение числа оборотов в соотношении 2:1 или 3:1. При этом происходят большие потери в регулировочном реостате (R рег). Данный метод используется в кранах и электрических тележках, у которых бывают частые перерывы в работе. В других случаях используется регулировка оборотов вверх от номинала при помощи реостата в цепи обмотки возбуждения, как показано на правом рисунке.

ДПТ с параллельным возбуждением так же можно регулировать частоту оборотов вниз при помощи сопротивления в цепи якоря, но не более 50 процентов от номинала. Опять же будет нагрев сопротивления из-за потерь электрической энергии в нем.

Увеличить же обороты максимум в 4 раза позволяет реостат в цепи ОВ. Самый простой и распространенный метод регулировки частоты вращения.

На практике в современных электромоторах данные методы регулировки из-за своих недостатков и ограниченности диапазона регулирования редко применяются. Используются различные электронные схемы управления.

Принцип работы двигателя постоянного тока

Опубликовано 22.05.2016

Принцип работы

Двигатели постоянного тока

На статоре находится индукторная обмотка (обмотка возбуждения), на которую подаётся постоянный ток — в результате создаётся постоянное магнитное поле (поле возбуждения). В двигателях с постоянными магнитами поле возбуждения создаётся постоянными магнитами.

В обмотку ротора (якорная обмотка) также подаётся постоянный ток, на который со стороны магнитного поля статора действует сила Ампера — создаётся вращающий момент, который поворачивает ротор на 90 электрических градусов, после чего щёточно-коллекторный узел коммутирует обмотки ротора – вращение продолжается.

По способу возбуждения двигатели постоянного тока делятся на четыре группы:

• С независимым возбуждением — обмотка возбуждения питается от независимого источника
• С параллельным возбуждением — обмотка возбуждения включается параллельно источнику питания обмотки якоря
• С последовательным возбуждением — обмотка возбуждения включена последовательно с обмоткой якоря
• Со смешанным возбуждением — у двигателя есть две обмотки: параллельная и последовательная.

Пуск двигателя постоянного тока

При прямом пуске ток якоря может на порядок превышать номинальный, поэтому при пуске в цепь якоря вводится пусковое сопротивление пусковой реостат. Для плавного пуска реостат делают ступенчатым — в первый момент включаются все ступени (максимальное сопротивление), по мере разгона двигателя растёт противо-ЭДС, ток якоря уменьшается — ступени выключаются одна за другой.

Регулирование скорости вращения двигателя постоянного тока

• Скорость ниже номинальной регулируется напряжением на якоре (мощность при этом пропорциональна скорости, момент неизменен)
• Скорость выше номинальной регулируется током обмотки возбуждения — чем слабее поле возбуждения, тем выше скорость (момент падает при постоянной мощности)

Регулирование питания якоря и обмотки возбуждения осуществляется с помощью тиристорных преобразователей (приводов постоянного тока).

Преимущества и недостатки двигателей постоянного тока

Преимущества:

• Практически линейные характеристики двигателя:
• механическая характеристика (зависимость частоты от момента)
• регулировочная характеристика (зависимость частоты от напряжения якоря)
• Просто регулировать частоту вращения в широких пределах
• Большой пусковой момент
• Компактный размер.

Недостатки:

• Дополнительные расходы на профилактическое обслуживание коллекторно-щёточных узлов
• Ограниченный срок службы из-за износа коллектора
• Дороже асинхронных двигателей.

Работа — двигатель — постоянный ток

Работа — двигатель — постоянный ток

Cтраница 2

Какой закон положен в основу работы двигателя постоянного тока.  [16]

Для того чтобы судить о качествах работы двигателя постоянного тока, а в особенности об его отношении к изменению числа оборотов ( см. стр 755) служат характеристики, которые целесообразнее всего составляются в зависимости от момента вращения двигателя. Характеристика числа оборотов изображает, следовательно чиело оборотов в зависимости от момента вращения.  [17]

При значительных токах нагрузки ( зарядка аккумуляторов, работа двигателей постоянного тока), а также во всех силовых установках сглаживающие фильтры не применяют, так как требуемые огромные значения емкостей конденсаторов и индуктивностей дросселей привели бы к недопустимо громоздким фильтрам и их дороговизне при малой эффективности.  [18]

Работа двигателей постоянного тока основана на принципе взаимодействия магнитного поля и проводника с током. Основное преимущество двигателей постоянного тока состоит в том, что они позволяют плавно, в широких диапазонах, экономично регулировать число оборотов, что дает возможность применять их на электрифицированном транспорте, в грузоподъемных механизмах, в различных схемах автоматического управления и регулирования.  [19]

Выбранный двигатель будет недоиспользован по мощности. Проанализируйте работу двигателей постоянного тока с перегрузкой, чем определяется допустимый момент, развиваемый двигателем кратковременно, и выберите правильный ответ.  [20]

Стержни обмотки якоря двигателя соединены по определенной схеме с пластинами коллектора. С помощью щеток 2, скользящих по пластинам коллектора, обмотка якоря соединяется с внешней сетью. Работа двигателя постоянного тока основана на взаимодействии обтекаемых током стержней обмотки якоря с неподвижным магнитным потоком.  [21]

Его определяют по уравнению установившегося движения ty H / v, где Я — высота подъема ( опускания) груза для данных условий работы; v — скорость установившегося движения. При работе двигателя переменного тока с жесткой характеристикой скорость установившегося движения не зависит от массы груза и ее принимают равной номинальной скорости. При работе двигателя постоянного тока частота вращения ротора зависит от нагрузки.  [22]

Страницы:      1    2

Принцип работы коллекторного двигателя постоянного тока

Простые и надежные, коллекторные двигатели постоянного тока обеспечивают высокий момент на небольших скоростях и являются хорошей базой для создания приводов и готовых сервосистем с обратной связью.

Коллекторные двигатели постоянного тока — рабочие лошадки промышленности. Они простые, надежные, экономичные. Эти двигатели обеспечивают хорошую регулировку на малых оборотах и, что более важно, высокий крутящий момент на низких скоростях. В связи с этим, при добавлении закрытого контура обратной связи, они могут успешно использоваться при решении задач управления движением.

Давайте взглянем ближе на базовую теорию коллекторных двигателей постоянного тока. Для более удобного и легкого восприятия статья разбита на две части. В этой первой части рассмотрены базовые законы электродинамики, которые лежат в основе работы коллекторных двигателей постоянного тока.

Простая модель — принцип двигателя постоянного тока

Закон Ампера говорит нам о том, что проводник с током генерирует магнитное поле (B-поле), ориентацию которого можно определить по правилу правой руки: если расположить правую руку так, чтобы большой палец указывал вдоль проводника по направлению тока, и согнуть остальные пальцы, то они будут огибать проводник в направлении линий магнитной поля (см. рис.1).

Рис.1а. Магнитное поле проводника с током.

Если вместо одиночного витка проводника мы используем многовитковую катушку (соленоид), поля, генерируемые витками, складываются в более сильное, равномерно распределённое однородное магнитное поле. Линии этого поля ориентированы практически параллельно центральной оси соленоида. Таким образом работают электромагниты.

Рис. 1б. Магнитное поле соленоида.

В простейшем варианте, поворотные двигатели постоянного тока состоят из неподвижного элемента (статора) и вращающегося элемента (ротора — якоря двигателя постоянного тока). И хотя на практике существует множество вариаций, включая вращающийся статор и неподвижный якорь, для упрощения понимания в данной статье мы будем подразумевать цилиндрический внутренний ротор и внешний статор, генерирующий магнитное поле за счет постоянных магнитов. Мы рассмотрим электродвигатель, приводимый в движение за счет взаимного воздействия полей, генерируемых ротором и статором.

От теории к практике — как создать электродвигатель

Каким образом применить имеющиеся знания к созданию реального двигателя? Давайте начнем с простого примера — двухполюсного коллекторного двигателя постоянного тока. Такой мотор включает в себя ротор (якорь) и статор, сформированным двумя разнополюсными постоянными магнитами. Якорь состоит из свободно вращающейся перекладины (рамки), установленной на центральный стержень, который в свою очередь установлен на подшипниках, прикрепленных к корпусу двигателя. Вместо рассмотренного ранее одиночного витка возьмем проводник и обернем его вокруг якоря несколько раз, чтобы сформировать обмотку с обеих сторон, но в разных направлениях. В результате при подключении проводника к источнику питания две обмотки создадут электромагнитные поля с противоположными полярностями.

Магнит можно рассматривать как собрание дипольных моментов, направленных в одну сторону. Подобная модель применима как к постоянным магнитам, так и электромагнитам. Магнитное поле вызывает усилие, направленное по вектору дипольных моментов соленоида. Другими словами, когда мы помещаем якорь в магнитное поле, индуцированное магнитами статора, это поле создает усилие и генерирует момент, вызывающий вращение якоря относительно своей центральной оси.

Рис.2. Схематичное изображение двухполюсного двигателя постоянного тока.

Приведенная простая модель имеет некоторые проблемы. Хотя сила остается постоянной при условии неизменности силы тока и магнитного поля, момент меняется как функция угла поворота θ. Так как якорь двигателя стремится повернуться таким образом, чтобы выровнять полюса обмотки в соответствии с полюсами статора, значение угла θ и sin(θ) падает, в конечном счете приводя момент к нулю. С практической стороны это означает, что якорь останавливается, когда его полюса выравниваются с полюсами магнитов статора. Имея существеннную массу, якорь может проскользнуть положение идеального выравнивания полюсов, но в этом случае образуется отрицательный момент, который вызовет движение в обратную сторону. Возникнет колебание вокруг положения равновесия, и в конечном итоге остановка.

В любом случае, запомним, что направление силы, возникающей по действием магнитного поля, будет определяться направлением тока. Это означает, что реверсирование направления тока в проводнике вызовет реверс действия силы и позволит магнитному полю опять создать момент. Если мы сможем переключить направление тока в момент, когда виток достигнет перпендикулярного положения, то сразу после того, как он отклонится далее под действием силы инерции мимо перпендикулярного положения, поле статора заставит виток поворачиваться далее, генерируя крутящий момент (рис.2). Таков принцип работы двигателя постоянного тока.

Чтобы заставить работать подобную модель, мы должны найти способ изменять направление тока в проводнике. В случае двигателя постоянного тока мы можем осуществить такое преключение добавив в электрический контур коммутатор (преключатель, или коллекторный узел), который будет переключать направление тока. Такой коммутатор состоит из разомкнутого кольца, закрепленного на оси якоря таким образом, чтобы оно двигалось вместе с осью якоря и соединялось с обмотками двигателя (рис.3). Чтобы подключить коммутатор к источнику питания используются щетки. Фактически эти элементы не являются щетками, это пластины из проводящего материала (в большинстве случаев графитовые, но иногда используются также и золотые или серебряные). Эти пластины закрепляются напротив коммутатора с помощью плоских пружин. При повороте якоря двигателя направление тока изменяется на противоположное через каждые 180°, позволяя двигателю продолжать вращение.

Рис.3. Коллектор двигателя постоянного тока

Во второй части статьи «Коллекторные двигатели постоянного тока — реализация моделей» рассмотрены варианты моделей двигателей — их преимущества и недостатки в зависимости от конструктивных исполнений. В частности, рассмотрены отличия двухполюсного и трехполюсного коллекторных двигателей.

Принцип действия двигателя постоянного тока: конструкция и особенности

Главной конструктивной и характерной принадлежностью машины постоянного тока, служит использование для присоединения к электрической сети коммутатора, предназначенного для преобразования величин постоянного тока в переменный ток. Коммутатор является непременным элементом любой машины этого типа ввиду того, что ее якорная обмотка двигателя подразумевает наличие переменного тока.

Особенности двигателя постоянного тока

Двигательные устройства постоянного тока отличаются широкими возможностями регулирования скорости вращения и обладают способностью сохранять во всем диапазоне регулирования высокий КПД, а также имеют в наличии механические характеристики, благодаря которым двигатели могут использоваться по специальному назначению, в соответствии с необходимыми требованиями.

Принцип работы

Функционально двигатель принадлежит к классу синхронных машин обращенного типа, это объясняется тем, что статор и ротор поменяли выполнение задач. Статор выполняет функции по возбуждению магнитного поля, ротор принял задачи направленные на преобразование энергии.

Во время вращения якоря в магнитном поле, производимым статором в витках обмотки, наводится ЭДС. Направление ее движения находится по правилу правой руки.

После того, как якорь и коллектор повернутся на 180 градусов виток меняет свои стороны, на противоположное направление меняется движение ЭДС.

Так происходит процесс индуцирования переменной электродвижущей силы, выпрямляемой посредством коллектора.

Коллектор, через щеточный механизм, соединен с обеими сторонами витка, в результате этого происходит снятие щетками текущего в неизменном направлении пульсирующего напряжения, это способствует наличию во внешней цепи, идущего в постоянном направлении, пульсирующего тока. Для того, чтобы снизить пульсацию в пазах якоря, прибавляют добавочное количество витков.

Конструкция двигателя

Двигатель, как и любая другая машина этого типа, содержит в своей конструкции статор, являющегося неподвижным элементом, и ротор (якорь) – вращающийся элемент машины, между ними находится воздушный зазор. В якоре двигателя происходит индуцирование ЭДС. Создание основного магнитного поля происходит при помощи главных полюсов, состоящих из сердечников и катушек возбуждения.

Равномерное распределение полученной магнитной индукции в области воздушного зазора обеспечивается полюсными наконечниками.

Чередование полярности полюсов во время движения электрического тока достигается за счет соединения катушек главных полюсов в обмотку возбуждения. Для улучшения коммутации предусмотрены добавочные полюса.

Уменьшение вихревых токов, которые появляются в результате перемагничивания якоря в процессе его вращения в созданном магнитном поле, происходит за счет конструкции сердечника, исполненного из пластин электротехнической стали, для большего эффекта он покрывается специальным лаком.

Контакт внешней цепи машины с коллектором осуществляется за счет щеток, основным материалом для них является графит.

Область применения

Несмотря на то, что себестоимость этого типа двигателя намного дороже асинхронных машин, их особенности могут сыграть решающую роль в узкоцелевом специальном назначении.

С помощью таких двигателей приводятся в работу прокатные станы, они используются для привода гребного винта на кораблях, а также для транспортных средств, имеющих систему питания на постоянном токе.

Поэтому их область использования характерна для нужд там, где необходима электрическая тяга, это: тепловозы, электровозы, электропоезда, городской транспорт, то есть там, где необходимо применить мягкие механические характеристики и широкие пределы регулировки количества оборотов вращения.

Пишите комментарии, дополнения к статье, может я что-то пропустил. Загляните на карту сайта, буду рад, если вы найдете на моем сайте еще что-нибудь полезное. Всего доброго.

Режимы работы (двигательный, генераторный, торможение) двигателя постоянного тока ДПТ

В двигателях параллельного возбуждения при неизменном то­ке в обмотке возбуждения (I_В = const) магнитный поток изменяется при нагрузке весьма незначительно, поэтому с некоторым при­ближением можно принять Ф = const. В этом случае электромаг­нитный момент [см. (25.24)] пропорционален току в цепи якоря и механическая характеристика n = f(M) может быть представлена зависимостью n = f(I_a) (рис. 29.8). Если эту характеристику про­должить в обе стороны за пределы осей координат (прямая 1), то можно показать, что электрическая машина в зависимости от ве­личины и знака внешнего момента, действующего на ее вал со стороны связанного с ним механизма, может работать в трех ре­жимах: двигательном, тормозном и генераторном.

При работе двигателя без нагрузки ток в цепи якоря I_a0не­большой. При этом частота вращения n = n₀ (точка А). Затем с по­явлением на валу двигателя нагрузочного момента, противодейст­вующего вращающему, ток в цепи якоря возрастает, а частота вращения уменьшается. Если увеличить противодействующий момент до значения, при котором якорь двигателя остановится (точка В), то ЭДС E_a = 0  и ток двигателя достигает значения 

Если двигатель применяют для привода механизма, на­грузочный момент которого может быть больше вращающегося (например, привод барабана, на который наматывается трос с гру­зом), то при последующем увеличении нагрузочного момента это­го механизма якорь машины вновь начнет вращаться, но теперь уже в другую сторону. Теперь момент, действующий на вал элек­трической машины со стороны нагрузочного механизма, будет вращающим, а электромагнитный момент машины — тормозя­щим, т. е. электрическая машина перейдет в тормозной ре­жим. При работе машины в этом режиме ЭДС якоря действует согласованно с напряжением, т. е.

.

При использовании машины в тормозном режиме необходимо принять меры для ограничения тока якоря. С этой целью в цепь якоря включают добавочное сопротивление, величина которого обеспечивает получение искусственной характеристики двигателя, пересекающейся с осью абсцисс при токе якоря (штрихо­вая прямая).

Если при работе двигателя в режиме х.х. к его валу приложить момент, направленный в сторону вращения якоря, то частота вра­щения, а следовательно, и ЭДС E_a начнут возрастать. Когда ЭДС E_a = U, машина не будет потреблять тока из сети (точка С) и час­тота вращения якоря достигает значения, называемого погранич­ной частотой вращения n_xx

Рис. 29.8. Режимы работы машины постоянного тока:

1 — с параллельным (независимым) возбуждением;

2 — со смешанным возбуждением;

3 — с последовательным возбуж­дением

При дальнейшем увеличении внешнего момента на валу ма­шины ЭДС E_a станет больше напряжения, а в цепи якоря опять возникает ток, но другого направления. При этом машина перей­дет в генераторный режим: механическая энергия, затрачи­ваемая на вращение якоря, будет преобразовываться в электриче­скую и поступать в сеть.

Перевод машины из двигательного в генераторный режим ис­пользуют для торможения двигателя, так как в генераторном ре­жиме электромагнитный момент является тормозящим (рекупера­тивное торможение).

Что такое бесщеточные двигатели постоянного тока

Понимание принципа и применения высокоэффективных двигателей: 1 из 3

Двигатель преобразует подаваемую электрическую энергию в механическую. Обычно используются различные типы двигателей. Среди них бесщеточные двигатели постоянного тока (BLDC) отличаются высоким КПД и отличной управляемостью и широко используются во многих приложениях. Двигатель BLDC имеет преимущества в энергосбережении по сравнению с двигателями других типов.

Двигатели силовые агрегаты

Когда инженеры сталкиваются с проблемой проектирования электрического оборудования для выполнения механических задач, они могут подумать о том, как электрические сигналы преобразуются в энергию.Таким образом, исполнительные механизмы и двигатели относятся к устройствам, преобразующим электрические сигналы в движение. Двигатели обменивают электрическую энергию на механическую.

Самый простой тип двигателя — щеточный двигатель постоянного тока. В этом типе двигателя электрический ток проходит через катушки, которые расположены в фиксированном магнитном поле. Ток создает магнитные поля в катушках; это заставляет узел катушки вращаться, поскольку каждая катушка отталкивается от аналогичного полюса и тянется к противоположному полюсу фиксированного поля.Чтобы поддерживать вращение, необходимо постоянно реверсировать ток — так, чтобы полярность катушки постоянно менялась, заставляя катушки продолжать «преследовать» разные фиксированные полюса. Питание катушек подается через неподвижные токопроводящие щетки, которые контактируют с вращающимся коммутатором; именно вращение коммутатора вызывает изменение направления тока в катушках. Коммутатор и щетки являются ключевыми компонентами, отличающими щеточный двигатель постоянного тока от других типов двигателей. На рисунке 1 показан общий принцип работы щеточного двигателя.

Рисунок 1: Работа щеточного двигателя постоянного тока.

Неподвижные щетки подают электроэнергию на вращающийся коммутатор. Когда коммутатор вращается, он постоянно меняет направление тока в катушках, меняя полярность катушек, так что катушки поддерживают правое вращение. Коммутатор вращается, потому что он прикреплен к ротору, на котором установлены катушки.

Общие типы двигателей

Двигатели

различаются по типу мощности (переменного или постоянного тока) и способу создания вращения (Рисунок 2).Ниже мы кратко рассмотрим особенности и способы использования каждого типа.

Рисунок 2: Различные типы двигателей

Электродвигатели постоянного тока

с щеткой, отличающиеся простой конструкцией и легким управлением, широко используются для открывания и закрывания лотков для дисков. В автомобилях они часто используются для втягивания, выдвижения и установки боковых окон с электроприводом. Низкая стоимость этих двигателей делает их пригодными для многих применений. Однако одним из недостатков является то, что щетки и коммутаторы имеют тенденцию к относительно быстрому износу в результате их постоянного контакта, что требует частой замены и периодического обслуживания.

Шаговый двигатель приводится в действие импульсами; он поворачивается на определенный угол (шаг) с каждым импульсом. Поскольку вращение точно контролируется количеством полученных импульсов, эти двигатели широко используются для выполнения позиционных регулировок. Они часто используются, например, для управления подачей бумаги в факсимильных аппаратах и ​​принтерах, поскольку эти устройства подают бумагу с фиксированными шагами, которые легко коррелируют с количеством импульсов. Паузу также можно легко контролировать, поскольку вращение двигателя мгновенно прекращается при прерывании импульсного сигнала.

В синхронных двигателях вращение синхронно с частотой питающего тока. Эти двигатели часто используются для привода вращающихся противней в микроволновых печах; редукторы в моторном блоке можно использовать для получения подходящей скорости вращения для нагрева пищи. Скорость вращения асинхронных двигателей также зависит от частоты; но движение не синхронное. В прошлом эти двигатели часто использовались в электрических вентиляторах и стиральных машинах.

Обычно используются различные типы двигателей.На этом занятии мы рассмотрим преимущества и применение бесщеточных двигателей постоянного тока.

Почему двигатели BLDC вращаются?

Как следует из названия, в бесщеточных двигателях постоянного тока щетки не используются. В щеточных двигателях щетки подают ток через коммутатор в катушки на роторе. Так как же бесщеточный двигатель пропускает ток на катушки ротора? Это не так — потому что катушки не расположены на роторе. Вместо этого ротор представляет собой постоянный магнит; Катушки не вращаются, а вместо этого фиксируются на статоре.Поскольку катушки не двигаются, нет необходимости в щетках и коммутаторе. (См. Рисунок 3.)

В щеточном двигателе вращение достигается за счет управления магнитными полями, создаваемыми катушками на роторе, в то время как магнитное поле, создаваемое неподвижными магнитами, остается фиксированным. Чтобы изменить скорость вращения, вы меняете напряжение на катушках. В двигателе BLDC вращается постоянный магнит; вращение достигается за счет изменения направления магнитных полей, создаваемых окружающими неподвижными катушками.Чтобы контролировать вращение, вы регулируете величину и направление тока в этих катушках.

Рисунок 3: Двигатель BLDC.

Поскольку ротор представляет собой постоянный магнит, ему не нужен ток, что устраняет необходимость в щетках и коммутаторе. Ток в неподвижных катушках контролируется извне.

Преимущества двигателей BLDC

Двигатель BLDC с тремя катушками на статоре будет иметь шесть электрических проводов (по два на каждую катушку), отходящих от этих катушек.В большинстве реализаций три из этих проводов будут соединены внутри, а три оставшихся провода отходят от корпуса двигателя (в отличие от двух проводов, отходящих от щеточного двигателя, описанного ранее). Электропроводка в корпусе двигателя BLDC более сложна, чем просто соединение положительной и отрицательной клемм силового элемента; мы более подробно рассмотрим, как работают эти двигатели, во второй части этой серии. В заключение мы рассмотрим преимущества двигателей BLDC.

Одним из больших преимуществ является эффективность, так как эти двигатели могут непрерывно управлять с максимальной силой вращения (крутящим моментом).Щеточные двигатели, напротив, достигают максимального крутящего момента только в определенных точках вращения. Для того, чтобы щеточный двигатель обеспечивал такой же крутящий момент, как и бесщеточная модель, необходимо использовать более крупные магниты. Вот почему даже небольшие двигатели BLDC могут обеспечивать значительную мощность.

Второе большое преимущество — связанное с первым — это управляемость. Двигателями BLDC можно управлять с помощью механизмов обратной связи, чтобы обеспечить точный требуемый крутящий момент и скорость вращения. Прецизионное управление, в свою очередь, снижает потребление энергии и тепловыделение, а в случаях, когда двигатели питаются от батареи, увеличивает срок ее службы.

Двигатели

BLDC также отличаются высокой прочностью и низким уровнем электрического шума благодаря отсутствию щеток. В щеточных двигателях щетки и коллектор изнашиваются в результате постоянного движущегося контакта, а также образуют искры в местах контакта. Электрический шум, в частности, является результатом сильных искр, которые, как правило, возникают в областях, где щетки проходят через зазоры в коммутаторе. Вот почему двигатели BLDC часто считаются предпочтительными в приложениях, где важно избегать электрических шумов.

Идеальное применение для двигателей BLDC

Мы убедились, что двигатели BLDC обладают высокой эффективностью и управляемостью, а также имеют длительный срок службы. Так для чего они нужны? Благодаря своей эффективности и долговечности они широко используются в устройствах, которые работают непрерывно. Они давно используются в стиральных машинах, кондиционерах и другой бытовой электронике; а в последнее время они появляются в вентиляторах, где их высокая эффективность способствовала значительному снижению энергопотребления.

Они также используются для привода вакуумных машин. В одном случае изменение программы управления привело к значительному скачку скорости вращения — пример превосходной управляемости, обеспечиваемой этими двигателями.

Двигатели

BLDC также используются для вращения жестких дисков, где их надежность обеспечивает надежную работу приводов в течение длительного времени, а их энергоэффективность способствует снижению потребления энергии в области, где это становится все более важным.

На пути к более широкому использованию в будущем

Мы можем ожидать, что в будущем двигатели BLDC будут использоваться в более широком диапазоне приложений.Например, они, вероятно, будут широко использоваться для управления сервисными роботами — небольшими роботами, которые предоставляют услуги не только в производстве, но и в других областях. Можно подумать, что шаговые двигатели больше подходят для этого типа приложений, где для точного управления позиционированием можно использовать импульсы. Но двигатели BLDC лучше подходят для управления силой. А с шаговым двигателем, чтобы удерживать такую ​​конструкцию, как рука робота, потребуется относительно большой и непрерывный ток. Для двигателя BLDC все, что потребуется, — это ток, пропорциональный внешней силе, что обеспечивает более энергоэффективное управление.Двигатели BLDC могут также заменить простые щеточные двигатели постоянного тока в тележках для гольфа и мобильных тележках. Помимо большей эффективности, двигатели BLDC также могут обеспечивать более точное управление, что, в свою очередь, может еще больше продлить срок службы батарей.

Двигатели

BLDC также идеально подходят для дронов. Их способность обеспечивать точное управление делает их особенно подходящими для многороторных беспилотных летательных аппаратов, где положение беспилотника регулируется путем точного управления скоростью вращения каждого ротора.

На этом занятии мы увидели, как двигатели BLDC обеспечивают превосходную эффективность, управляемость и долговечность.Но тщательный и надлежащий контроль необходим для полного использования потенциала этих двигателей. На следующем занятии мы рассмотрим, как работают эти двигатели.

Список модулей

1. Что такое бесщеточные двигатели постоянного тока
2. Управление двигателями BLDC
3. Решения Renesas для управления двигателями BLDC

Как работают двигатели постоянного тока (универсальные двигатели)

Как работают двигатели постоянного тока (универсальные двигатели)

Мне часто задают вопросы о двигателях, поэтому я решил написать статью и видео о том, как они работают.

В большинстве приложений используются два основных типа двигателей: Двигатели постоянного тока (или универсальные) и асинхронные двигатели. Двигатели постоянного тока гораздо проще понять, поэтому я начну с них.

Универсальные двигатели используются в большинстве ручных электроинструментов, таких как дрели, фрезерные, лобзиковые и шлифовальные машины.

Я открыл одно из своих сверл, чтобы показать внутренности и вынуть ротор. чтобы продемонстрировать это.

Ротор обычного двигателя постоянного тока состоит из металлического сердечника с на нем медные обмотки, которые с одного конца соединены с контактами.Эти контакты называются «коммутаторами».

Эти обмотки и контакты расположены таким образом, что если ток прикладывается к контактам коммутатора на противоположных концах, ротор образует электромагнит, при этом север и юг выровнены с контактами где приложен ток.

Здесь я прикладываю ток с помощью тонких телефонных проводов, прижатых к коммутаторы и проверка магнитного поля компасом. Если я изменить, где я прикладываю ток (к разным коммутаторам) их магнитное поле также вращается, чтобы соответствовать коммутаторам, которые я применяю ток к.

Принцип работы двигателя постоянного тока заключается в том, что ротор действует как электромагнит, который обычно примерно на 90 градусов не совмещен с полюсами окружающие его (статор). Северный и южный полюса магнитов привлекают друг друга. Итак, магнитное притяжение хочет повернуть ротор, чтобы выровнять его со статором.

Если бы ротор и статор нашего двигателя были постоянными магнитами, он бы поверните только на 1/4 оборота, а затем остановитесь.

Но ротор — это электромагнит, и при его вращении ток применяется к разным контактам коммутатора.Здесь с телефоном провода, но в моторе с кусками углерода (которые не изнашиваются как быстро). Я подаю ток только от 1,5-вольтовой батареи, и держа магнит рядом с ротором. На самом деле этого достаточно, чтобы повернись, медленно.

Приведенная выше демонстрация не делает двигатель очень хорошим. Держа магниты рядом с ротором — не лучший способ подвергнуть его магнитное поле. «Поток» магнитного поля должен образовывать петлю, но магнитный поток не очень хорошо проходит через воздух.Железо о в тысячу раз более магнитопроницаемый, чем воздух (вот почему двигатель использует железо в роторе). Я согнул кусок железа толщиной 2 мм в С-образной формы и прикрепил к ней несколько редкоземельных магнитов. Я также сделал несколько блоков для удержания подшипников. Теперь, приложив 1,5 вольта, он получается намного лучше, хотя все равно не очень быстро.

Отчасти проблема в том, что двигатель также действует как генератор. Здесь, Я раскручиваю ротор вручную и получаю значения напряжения как высокий как 0.6 вольт, как раз от такой схемы. Как мотор спинам, изменяющиеся магнитные поля индуцируют обратное напряжение в катушки, и это ограничивает скорость, с которой двигатель будет вращаться для данного Напряжение.

Затем я приложил к ротору 30 вольт, и он начал страшно вращаться. быстро, учитывая, что он просто свободно сидит в этой аранжировке. Но универсальные двигатели, в реальной эксплуатации, обычно работают от 100 до 200 оборотов в секунду.

Мой улучшенный способ удержания магнитов все еще не оптимален по сравнению с настоящий мотор.В реальном двигателе статор состоит из много железа, что дает много места для магнитного потока, чтобы сформировать петля, поэтому ротор подвергается гораздо большему магнетизму.

Статор также точно следует кривизне ротора, так что магнитный поток должен проходить через воздушный зазор толщиной менее 1 мм.

В реальном двигателе ток подается на коммутатор с углеродом. «кисти». Я действительно представляю «щетки» в первых электродвигателях. были как щетки, но сегодня всегда используются кусочки угля.В карбоновые направляющие с относительно небольшим износом коллектора. Но это изнашивается, поэтому за щетками всегда есть пружины, чтобы подталкивая их ближе к коммутатору по мере их износа. В итоге, щетки слишком изношены, чтобы обеспечить эффективный контакт. Таким образом, этот тип двигателя подходит для ручных инструментов, где: если он перестанет работать, это не вызовет серьезных проблем. Но для приложений где двигатель должен работать без присмотра в течение длительного времени (например, в холодильник, нагревательная печь, отстойник или вентилятор для ванной) индукционный вместо них используются моторы.

Также есть подробный Статья в Википедии о коммутаторах , в которой содержится гораздо больше подробнее об этом типе мотора.

Другие распространенные типы двигателей:

Бесщеточные двигатели постоянного тока
В последние годы бесщеточные двигатели постоянного тока все чаще используются в аккумуляторные инструменты. Бесщеточный двигатель постоянного тока похож по концепции на двигатель постоянного тока. двигателя, но вместо щеток для переключения обмотки. Это делает его более эффективным и долговечным. мотор. Однако, чтобы облегчить подачу тока на обмотки, в ротор представляет собой постоянный магнит, а статор имеет обмотки. которые меняют поле.Силовая электроника также необходима для управления обмотки. Самый простой бесщеточный мотор, с которым вы столкнетесь, — это любой вентилятор. с ПК. Жесткие диски также используют бесщеточный постоянный ток. моторы. Бесщеточные двигатели постоянного тока могут быть очень эффективными и долговечными. долговечны, поэтому они также используются в новых аккумуляторных инструментах, и несколько электромобилей.
Исследование бесщеточного двигателя постоянного тока (видео)

Шаговые двигатели
Шаговые двигатели используются во многих компьютерных периферийных устройствах, особенно сканеры и старые принтеры. Они также используются для управления домом. построил фрезерные станки с ЧПУ.При длительном движении они часто издают воющий звук. расстояния. Их преимущество в том, что компьютер может точно контролировать их вращение без необходимости использования дополнительных датчиков обратной связи. Однако они не очень быстрые, эффективные или мощные. Их основные Преимущество — компьютерная управляемость при невысокой стоимости.

Асинхронные двигатели
Асинхронные двигатели обычно используются в стационарных машинах, которые должны работать в течение длительного времени. На самом деле они намного проще по конструкции. чем двигатели постоянного тока, но их труднее объяснить.Я написал отдельная статья про индукционные двигатели.

Еще статьи по физике:

Подробнее о двигателях:

Двигатели постоянного тока серии

: принцип работы, детали и типы Двигатели постоянного тока

используются для преобразования электрической энергии постоянного тока в механическую. Есть три различных типа двигателей постоянного тока; а именно, двигатель постоянного тока с постоянными магнитами (двигатель с постоянным магнитом), двигатель постоянного тока с независимым возбуждением и двигатель постоянного тока с самовозбуждением.

В зависимости от типа электрических соединений между обмотками возбуждения и цепью якоря, двигатели постоянного тока с самовозбуждением подразделяются на три категории: последовательные, шунтовые и составные, каждая со своими уникальными характеристиками.В следующей статье основное внимание уделяется двигателям постоянного тока. Итак, если вам интересно узнать больше о характеристиках, принципе работы, преимуществах, недостатках и применении серийных двигателей постоянного тока, вы попали в нужное место.

Что такое серийный двигатель постоянного тока?

Двигатели постоянного тока серии

представляют собой группу двигателей постоянного тока с самовозбуждением, в которых катушка возбуждения подключена последовательно к обмотке якоря и, таким образом, через нее проходит более высокий ток.

Последовательный двигатель постоянного тока предназначен для преобразования электрической энергии в механическую на основе электромагнитного закона.В этом процессе взаимодействие между магнитным полем вокруг проводника с током и внешним полем приводит к вращательному движению на выходном валу.

После этого краткого введения в серию двигателей постоянного тока, давайте перейдем к более важным вопросам и обсудим детали и принцип работы этих двигателей, чтобы вы могли сделать осознанный выбор, исходя из требований и условий.

Различные части серийных двигателей постоянного тока

Серийные двигатели постоянного тока очень похожи на другие щеточные двигатели постоянного тока по конструкции и деталям.Он также состоит из таких компонентов, как статор, коммутатор, якорь, ось, щетки и обмотки возбуждения, которые являются типичными компонентами таких вращающихся электрических машин.

Толстые провода в качестве обмоток возбуждения

Как упоминалось ранее, в последовательных двигателях постоянного тока обмотки возбуждения соединены последовательно с обмотками якоря, и, таким образом, через них проходит равный ток от источника питания. В результате обмотки возбуждения в таких двигателях сделаны из толстых проводов с низким сопротивлением и несколькими витками, чтобы выдерживать большую нагрузку по току.

Подробнее о Linquip

Шунтирующие двигатели постоянного тока: легкое для понимания объяснение принципа работы и компонентов

Щеточный двигатель постоянного тока: исчерпывающее объяснение принципа работы, деталей и типов

Как работает серийный двигатель постоянного тока?

Последовательный двигатель постоянного тока преобразует электрическую энергию в механическую на основе электромагнитного принципа. В этом типе двигателя постоянного тока клемма источника питания находится на одном конце якоря и катушек возбуждения. При подаче напряжения на этих выводах начинается питание, которое проходит через якорь и обмотки возбуждения.

Поскольку проводники в этих обмотках огромны, они имеют минимальное сопротивление. В результате двигатель получает огромную мощность от клемм. Путем протекания этого большого тока в катушках якоря и возбуждения создается сильное магнитное поле, которое создает огромный крутящий момент на валах. Этот сильный крутящий момент, в свою очередь, раскручивает якорь и производит целевую механическую энергию. Двигатели постоянного тока серии

имеют свой недостаток, заключающийся в том, что их скорость очень сильно зависит от нагрузки; чем тяжелее нагрузка, тем ниже будет скорость якоря двигателя, и по мере уменьшения нагрузки скорость соответственно возрастет.Следовательно, при полном снятии нагрузки двигатель будет работать так быстро, что якорь может развалиться на части.

Помня об этой особенности, перейдем к следующему разделу статьи, посвященному применению серийных двигателей постоянного тока.

Каковы области применения двигателей SDC?

Некоторые из важных моментов, которые мы узнали о серийных двигателях постоянного тока, заключаются в том, что они создают высокий пусковой крутящий момент и правильно работают в условиях большой нагрузки.Эти особенности делают двигатели SDC хорошим выбором для промышленного применения.

Эти двигатели используются в самолетах в качестве стартеров двигателей и источника для подъема и опускания крыльев и капота. Они также могут запускать двигатель автомобиля и являются хорошим выбором для использования в мобильном электрооборудовании, крошечных электроприборах, лебедках и подъемниках. Изменяемая скорость двигателей SDC также делает их полезными в таких инструментах, как пылесосы, швейные машины, лифты и т. Д.

Однако в случаях, когда стабильная скорость является важным фактором, серийные двигатели постоянного тока не лучший вариант.Это потому, что их скорость зависит от изменений нагрузки. К тому же изменить их скорость — непростая задача. Так что лучше выбрать более подходящие конструкции, которые есть на рынке.

Двигатели SDC Преимущества и недостатки: Двигатели постоянного тока серии

имеют свои преимущества и недостатки, перечисленные ниже:

Двигатели SDC Преимущества

• Обеспечение высокого пускового момента
• Экономичность
• Простая сборка и конструкция
• Простота обслуживания.

Двигатели SDC Недостатки

К недостаткам двигателей постоянного тока относятся следующие:

• Сложно контролировать их скорость,
• Увеличение скорости сопровождается резким уменьшением крутящего момента, и
• Как скорость двигатель зависит от нагрузки, они не могут использоваться во многих случаях, когда нагрузка снимается.

Заключение

В этой статье представлена ​​вся необходимая информация о сериях двигателей постоянного тока.При переходе от исчерпывающего определения раскрываются различия между серийными двигателями постоянного тока и другими типами таких двигателей, и отображается их структура.

Более подробно о представлении серийных двигателей постоянного тока в статье рассказывается, что эти двигатели делают, как они работают и где их можно использовать. Затем в качестве двух основных характеристик таких двигателей были обсуждены создание высокого пускового момента и необходимость в условиях большой нагрузки для правильной работы.

Наконец, в последнем разделе этой статьи были исследованы плюсы и минусы использования серийных двигателей постоянного тока.

Если у вас есть какая-либо информация и личный опыт относительно серийных двигателей постоянного тока, поделитесь ею с нами. А если у вас есть какие-либо вопросы об этом типе двигателей постоянного тока, их функциях, частях и применении, вы всегда можете проконсультироваться с нашими специалистами в Linquip. Все, что вам нужно сделать, это зарегистрироваться.

Основы двигателей постоянного тока

Первые двигатели питались исключительно постоянным током, получая энергию от примитивных гальванических свай, непригодных для большинства применений. Следовательно, двигатели до Эдисона были научным курьезом, а не промышленными рабочими лошадьми, ставшими возможными благодаря серьезным системам генерации и распределения электроэнергии.

Все роторные двигатели, включая двигатель постоянного тока, работают за счет взаимодействия двух магнитных полей, одно из которых жестко закреплено внутри корпуса, известное как статор, а другое прикреплено к вращающемуся валу, известному как ротор.

Время от времени появляются схемы вечного двигателя, в которых статор и ротор оборудуются постоянными магнитами, поэтому внешняя энергия не требуется. Этого не может быть. Такой двигатель в лучшем случае сделает пол-оборота и навсегда останется в этом положении.Единственный способ работы двигателя, работающего исключительно на постоянных магнитах, — это многократное переворачивание одного или другого магнитов встык, чтобы поменять местами северный и южный полюса. Конечно, эта фантастическая операция потребует больше энергии, чем мощность двигателя.

Либо статор, либо ротор могут полагаться на постоянные магниты, но не оба вместе. По крайней мере, для одного набора обмоток требуется постоянная подача электроэнергии от внешнего источника. Чтобы иметь место непрерывное вращение, либо ротор, либо поле статора должны меняться во времени с вращательным движением.Таким образом вал тянется, поскольку его магнитное поле преследует магнитное поле статора.

В щеточном двигателе постоянного тока угольные «щетки» трутся о вращающиеся коммутирующие проводники. Каждый коммутатор подключается к концу обмотки ротора, замыкая цепь постоянного тока. Соседнее магнитное поле статора толкает обмотку, чтобы вращать вал двигателя.

В щеточном двигателе постоянного тока обычно подается питание постоянного тока на статор, создавая невращающееся магнитное поле. Источник постоянного тока также подключен к ротору.Если бы провода питания были подключены непосредственно к катушкам ротора, они бы быстро перекрутились и оборвались. Эта проблема решается с помощью комбинации щетка-коммутатор. Щетки, изначально медные, а теперь углеродные, движутся по коммутатору, прикрепленному к вращающемуся ротору, обеспечивая вход для электрического тока. Будучи сегментированным, коммутатор выполняет двойную функцию изменения полярности как электрической мощности, так и полярности магнитного поля ротора.

Ротор бесщеточного двигателя — это, по сути, магнит.Обмотки статора пропускают электрический ток, который создает крутящий момент в магните ротора. Токи статора синхронизируются и упорядочиваются с помощью датчиков, обычно датчиков Холла, которые определяют положение ротора по его магнитному полю.

В отличие от этого, бесщеточный двигатель постоянного тока имеет ротор, оснащенный постоянным магнитом. Коммутация мощности, подаваемой на статор, осуществляется извне с помощью электронного или механического генератора.

Щеточный электродвигатель постоянного тока имеет некоторые преимущества и до сих пор используется в нашей эпохе переменного тока, даже когда требуется исправление.Регулировку скорости и изменение направления можно выполнить путем изменения источника питания. Замена щеток проста и недорога, но она должна производиться своевременно, чтобы предотвратить дорогостоящее повреждение коммутатора.

Polar Exploration: Электродвигатели постоянного тока

Много лет назад принципы электричества были неизвестны. Благодаря талантам многих ученых было получено понимание электричества, и теперь это знание стало обычным явлением.Одним из таких блестящих людей был Майкл Фарадей. В 1821 году Фарадей взял свободно висящий провод и погрузил его в бассейн с ртутью, в который был погружен постоянный магнит. Затем он пропустил электрический ток через подвесной провод, и, к своему удивлению, провод вращался вокруг магнита. Хотя это был первый раз, когда электрическая энергия была преобразована в вращательную механическую энергию, никакой значимой работы не было произведено. Много лет спустя принцип Фарадея был использован при разработке электродвигателя.

Электродвигатель может быть сконфигурирован как соленоид, шаговый двигатель или вращательная машина. Эта статья посвящена ротационной машине постоянного тока. Во всех ротационных машинах постоянного тока электродвигатель состоит из шести компонентов: оси, ротора или якоря, статора, коммутатора, полевых магнитов и щеток.

Чтобы понять, как работает электродвигатель постоянного тока (DC), необходимо понять несколько основных принципов. Как и в эксперименте Фарадея, двигатель постоянного тока работает с магнитными полями и электрическим током.Столетия назад было обнаружено, что найденный в Азии камень, известный как магнитный камень, обладал необычным свойством: он передавал невидимую силу железному объекту, когда камень терся о него. Было обнаружено, что эти магнитные камни совпадают с земной осью север-юг, когда они свободно висят на веревке или плавают на воде, и это свойство помогло ранним исследователям ориентироваться вокруг Земли.

Позже выяснилось, что этот камень был постоянным магнитом с полем, имеющим два полюса противоположного действия, называемых северным и южным.Магнитные поля, как и электрические заряды, имеют противоположные по своему действию силы. Электрические заряды бывают положительными или отрицательными, тогда как магнитные поля имеют ориентацию север-юг. Когда магнитные поля выровнены на противоположных или разных полюсах, они будут проявлять значительные силы притяжения друг с другом, а когда выровнены на одинаковых или похожих полюсах, они будут сильно отталкиваться друг от друга.

Магнитное поле будет притягивать или воздействовать на черный (магнитный) материал.Если частицы железа разбрызгивать на лист бумаги над постоянным магнитом, выравнивание частиц железа отображает магнитное поле, что показывает, что это поле покидает один полюс и входит в другой полюс, при этом силовое поле не нарушается. Как и в случае любого поля (электрического, магнитного или гравитационного), общая величина или влияние поля называется потоком, в то время как толчок, вызывающий образование потока в пространстве, называется силой. Это магнитное силовое поле состоит из множества линий потока, начинающихся с одного полюса и возвращающихся к другому полюсу (см.рис.1 на странице 40).

Современная теория магнетизма утверждает, что магнитное поле создается движущимся электрическим зарядом. Когда электрический заряд находится в движении, электроны, вращающиеся вокруг атома, вынуждены выравниваться и равномерно вращаться в одном направлении. Чем больше атомов равномерно вращается в одном направлении, тем сильнее сила магнитного поля. Когда миллиарды атомов имеют орбиты, вращающиеся в одном направлении, и материал способен удерживать орбиты атомов, создается постоянный магнит.

Когда два мощных постоянных магнита перемещаются в непосредственной близости друг от друга, очевидно, что действует очень реальная сила, которая может обеспечить потенциал для выполнения работы. Чтобы работа была выполнена, соотношение между магнитными полями должно контролироваться должным образом. Хитрость здесь в том, чтобы управлять магнитными полями не только с помощью постоянного магнита, но и другими способами. Это может быть достигнуто путем создания магнитного поля с помощью электрического проводника, по которому течет ток.

Почти все электродвигатели используют токопроводящий провод для создания механической работы. Когда ток течет по проводнику и электрический заряд находится в движении, электроны, вращающиеся вокруг атомов, вынуждены выравниваться и равномерно вращаться в одном направлении. Это создает магнитное поле, которое образуется вокруг проводника. Чем больше ток, протекающий по проводнику, тем больше атомов вынуждено выравниваться и вращаться в одном направлении. Это вращательное выравнивание атомов увеличивает силу магнитного поля.Однако, если бы кто-то поместил проводник с текущим по нему током рядом с постоянным магнитом, он был бы разочарован тем, насколько мала эта сила.

Что нужно, так это способ усиления магнитного силового поля. Для этого нужно взять проводящий провод и сделать много витков или витков для образования обмотки. Преобразование проводника из одиночного изолированного прямого провода в проводник с множеством витков, образующих обмотку, многократно усиливает магнитную силу. Величина усиления магнитного поля зависит от количества витков в обмотке и силы тока, протекающего по проводнику.

В этой конфигурации магнитный поток движется через воздух, который является плохим проводником магнитной энергии, что позволяет магнитному потоку распространяться на очень большую площадь. Поэтому сопротивление магнитного поля при движении по воздуху довольно велико. Сопротивление — это мера того, насколько трудно магнитному потоку завершить свой кругооборот, то есть покинуть один полюс и войти в противоположный полюс. Если магнитный поток удерживается близко к магниту, он имеет меньшее сопротивление или сопротивление потоку.

Сопротивление аналогично тому, как сопротивление показывает, какое сопротивление ток встречает в электрической цепи. В электрической цепи с низким сопротивлением через проводник может проходить большой ток с минимальным приложенным напряжением. Чтобы уменьшить сопротивление для дальнейшего усиления магнитного поля, сердечник из мягкого железа помещается в центр обмотки. Поскольку железо является ферромагнитным материалом и более плотным, чем воздух, магнитная энергия свободно перемещается через железо, таким образом закрывая линии магнитного потока и увеличивая плотность потока и уменьшая сопротивление.Это очень важные аспекты двигателя постоянного тока.

Чтобы магнитные поля взаимодействовали друг с другом и производили работу в виде вращения, они должны иметь правильную конфигурацию (см. Рис. 2 ниже). В этом базовом примере магнит постоянного типа, а проводник цепи сформирован в виде единой петли, называемой якорем. Ток подается на щетки от внешнего источника, такого как аккумулятор; одна кисть имеет положительный потенциал, а другая — отрицательный.Ток проходит через отрицательную щетку, которая неподвижна, к одной из шин коллектора. Коллекторные стержни не позволяют двигателю реверсировать, поскольку якорь меняет свою полярность с положительной на отрицательную при вращении под действием магнитного потока.

Эти металлические стержни, сконструированные в виде разъемного кольца, обычно изготавливаются из меди и преобразуют переменный ток в якоре в постоянный ток в цепи, пропуская только ток, когда якорь находится в определенном положении (рис.3, стр.41). Коммутатор напрямую соединен с якорем, поэтому ток течет через обмотку якоря обратно к положительному коммутатору, а затем к неподвижной положительной щетке, которая подключена к батарее. Когда ток проходит через якорь, электрический заряд находится в движении, что создает электромагнитное поле вокруг проводника якоря.

Это магнитное поле якоря взаимодействует со стационарным постоянным магнитным полем, точно так же, как очень реальная сила возникает, когда два мощных постоянных магнита перемещаются рядом друг с другом.Эта же сила возникает, когда электромагнитное поле взаимодействует либо с постоянным магнитным полем, либо с другим электромагнитным полем. Эта магнитная сила может производить работу за счет притяжения противоположных полюсов и отталкивания одинаковых полюсов. Постоянные магнитные поля, создаваемые северным и южным полюсами, пересекают магнитное поле якоря, создавая силу, перпендикулярную постоянному магнитному полю. Поскольку проводник якоря изогнут в петлю, ток движется в противоположных направлениях в каждой из ветвей.Ток в одном участке петли движется от коммутатора, в то время как ток в другом участке петли перемещается к коммутатору.

Когда направление тока изменяется в магнитном поле, движение силы также изменяется в противоположном направлении. Направление силы перпендикулярно как току, так и плотности магнитного потока. Это означает, что силы на две ветви якоря в постоянном магнитном поле прикладываются под прямым углом в противоположных направлениях.Одна ножка якоря с силой движется вверх, а другая — вниз. Эти силы, действующие на якорь, вызывают вращательное действие на якорь. Это вращающее действие или крутящий момент — это то, что вращает якорь в двигателе постоянного тока. В практических приложениях двигателя постоянного тока используется не один контур якоря, а, скорее, несколько контуров. Это позволяет якорю создавать равномерный крутящий момент и позволяет самозапускаться в любом положении якоря.

Электродвигатели постоянного тока

широко используются в автомобильной промышленности для запуска двигателя, вывода топлива из системы герметизации, управления окнами и перемещения сидений, и это лишь несколько примеров.Широкое использование двигателей постоянного тока в транспортных средствах вызывает необходимость их проверки на исправность. Осциллограф используется вместе с зажимом усилителя. Поскольку двигатель постоянного тока работает с током, ток показывает рабочее состояние цепи электродвигателя.

Давайте соберем данные с помощью осциллографа, чтобы мы могли проанализировать работу двигателя постоянного тока (рис. 4, стр. 42). В этом примере показана форма волны силы тока топливного насоса, в которой для генерации поля используются постоянные магниты.В точке A на реле топливного насоса только что подана команда на включение, и ток начинает течь через контур якоря двигателя постоянного тока. Точка B указывает пиковый ток или пусковой ток, достигаемый в цепи, который составляет 14,6 ампер.

Пусковой ток является очень важным моментом, поскольку это единственное место на кривой тока, которое показывает истинный ток, протекающий в цепи. Это связано с природой двигателя постоянного тока. Как только ток проходит через обмотку якоря, магнитное поле создает крутящий момент, который запускает вращение якоря.Индукция в якоре создается, когда вращающаяся обмотка якоря прорезает силовое поле постоянного магнита. Индукция возникает, когда магнитное поле движется по проводнику.

Когда магнитное поле движется по обмотке якоря, индуцированное в обмотке якоря напряжение освобождает электроны. Однако, поскольку ток течет через обмотку якоря, эти свободные электроны препятствуют прохождению тока. Этот индуцированный ток противодействует току, протекающему через обмотку якоря.Например, представьте себе школьный коридор, заполненный плечом к плечу, а дети бегают по коридору так быстро, как только могут. А теперь представьте, что дети входят в коридор из классных комнат, расположенных по бокам. Дети, покидающие классы, не могут изменить поток детей, уже бегущих по коридору, без увеличения давления (сопротивления). Как и дети, входящие в коридор, индуцированное напряжение (давление) в обмотке якоря создает сопротивление изменению тока, протекающего по цепи якоря.Это сопротивление называется противодвижущей силой (CEMF). Когда это происходит в двигателе или генераторе, это называется реактивным сопротивлением.

Чем быстрее магнитное поле движется по якорю, тем выше индуктивный ток внутри якоря. Это можно увидеть на осциллограмме тока в точке C на рис. 4. Пусковой ток значительно падает по мере увеличения скорости вращения якоря, или об / мин. По мере увеличения числа оборотов якоря ток в якоре уменьшается до тех пор, пока в точке D не будет достигнута рабочая частота вращения двигателя, которая составляет в среднем 6 ампер.

Очень важно проверить скорость вращения якоря, отрегулировав временную развертку осциллографа так, чтобы на экране было видно около 20 горбов токовой петли якоря. Теперь просмотрите выступы петли арматуры, пока не найдете характерный выступ — тот, который отличается от других. Этот горб будет повторяться каждые семь-девять горбов, так как у большинства автомобильных топливных насосов есть шесть или восемь петель якоря, поэтому, чтобы вернуться к горбу, с которого вы начали, будет добавлен еще один горб.Возьмите курсоры осциллографа и отметьте два характерных выступа; курсоры теперь будут отображать частоту в герцах (Гц). Герц означает количество полных оборотов якоря за одну секунду. Чтобы преобразовать герцы в об / мин, умножьте на 60.

Оставаясь с рис. 4, герц курсора 96 умножается на 60 секунд, чтобы получить 5760 об / мин (96 3 60 5 5760). Большинство автомобильных топливных насосов должны иметь скорость вращения от 5000 до 6000 об / мин. Если топливный насос работает правильно, осциллограмма тока будет показывать потребляемый ток от 4 до 10 ампер, в зависимости от конструкции двигателя, при скорости вращения насоса от 5000 до 6000 об / мин.Если в топливном насосе есть кавитации, например, при пустом топливном баке, средний ток будет низким, около 2 ампер, а частота вращения будет высокой, около 8500 об / мин. Если топливный насос заедает, ток будет высоким, а частота вращения будет низкой.

Важно смотреть на частоту вращения якоря, как показано на рис. 5 (тот же топливный насос, что и на рис. 4). На рис. 5 пусковой ток составляет 9,5 ампер по сравнению с показанным на рис. 4 (14,6 ампера). Пусковой ток зависит от общего сопротивления цепи и будет варьироваться в зависимости от конструкции двигателя.Обычно, чем выше давление топлива, тем большую работу должен выполнять двигатель постоянного тока. Таким образом, петли якоря построены из провода большего диаметра, что снизит общее сопротивление цепи, что позволит получить более высокий пусковой ток. Двигатели с более низким давлением топлива обычно имеют пусковой ток около 10 ампер, в то время как двигатели с более высоким давлением топлива обычно имеют пусковой ток около 16 ампер.

Поскольку двигатель постоянного тока на рис. 4 такой же, как на рис. 5, он показывает наличие сопротивления в цепи.Нам нужно проверить частоту вращения двигателя на рис. 5. Значение в герцах равно 73, поэтому частота вращения равна 4380 (73 Гц 3 60 сек = 4380 об / мин). Это ясно показывает, что топливный насос вращается намного медленнее; однако средняя сила тока двигателя при его рабочих оборотах отличается всего на 0,4 А. Это указывает на то, что проверка среднего тока цепи может не выявить проблемы. Также необходимо будет проверить разницу между верхней точкой текущего прохождения из петли якоря и нижней частью текущего прохождения, когда щетка переместилась на следующую планку коммутатора.Это должно быть в пределах 1 ампер. Нижняя часть кривой тока должна быть четкой и чистой, что указывает на передачу чистого тока при перемещении щетки от одного сегмента коммутатора к другому.

Когда двигатель постоянного тока используется в качестве стартера, форму кривой тока также можно просмотреть на осциллографе. Для диагностики этой цепи можно использовать многие из тех же принципов, что и для топливного насоса. На рис. 6 на стр. 42 показаны данные стартера на осциллографе. В этом примере пусковой ток составляет 539 ампер, что немного мало; обычно от 700 до 1500 ампер, в зависимости от конструкции двигателя.Проволока большего диаметра обеспечит большую работоспособность, но также будет иметь высокие токи включения.

Когда якорь стартера подвергается крутящему моменту, якорь начинает вращаться, который, в свою очередь, вращает коленчатый вал. Поршни, прикрепленные к коленчатому валу, также начинают движение вверх и вниз. Коленчатый вал нагружается за счет сжатия цилиндра и замедляется на каждом такте сжатия двигателя. По мере замедления якоря стартера индукция также уменьшается, что приводит к увеличению тока.Когда коленчатый вал ускоряется после такта сжатия, якорь также ускоряется, вызывая увеличение индукции, что, в свою очередь, вызывает уменьшение тока.

Каждая горба тока на рис. 6 представляет собой отдельный цилиндр при сжатии. Когда двигатель находится в хорошем состоянии, эти неровности от пика до пика не должны превышать 30–50 ампер от одного цилиндра к другому. Подозревают проблему, если сила тока изменяется от верха текущего горба к низу, где щетка меняет стержни переключателя, выходит за пределы этого диапазона от 30 до 50 ампер.У двигателей с более высокой степенью сжатия разница между верхом и низом текущего горба будет больше. Это потребление тока можно использовать для быстрой проверки механического состояния двигателя.

Снимок экрана на рис. 7 показывает, что выпускной клапан неисправен. Путем быстрой проверки силы тока проворачивания можно определить цилиндр с низким уровнем сжатия. В окне масштабирования можно четко определить текущий рисунок, представляющий каждый цилиндр. Цилиндр 6 не имеет повышения тока, что указывает на то, что этот цилиндр не нагружал якорь стартера, но увеличил свою скорость, тем самым уменьшив потребление тока.Когда цилиндр 1 подошел к такту сжатия, якорь стартера замедлился, что привело к увеличению потребления тока. Не забывайте всегда отключать зажигание или подавать топливо в двигатель во время этого теста. Вы хотите, чтобы только компрессия влияла на обороты стартера.

Магия принципа Фарадея теперь стала обычным явлением. Каждый раз, когда вы запускаете двигатель или опускаете окно в автомобиле, вы, несомненно, волшебник, потому что вы высвободили чистую магию электродвигателя.

Скачать PDF

Типы, работа и выбор двигателя постоянного тока

Двигатель постоянного тока (двигатель постоянного тока) — это электродвигатель, работающий на постоянном токе.Работа электродвигателя основана на основном электромагнетизме. Когда проводник с током помещается во внешнее магнитное поле, он ощущает силу, равную току в проводнике и частоте внешнего магнитного поля.

Каталог

Ⅰ Что такое двигатель постоянного тока?

Что касается механических инноваций, мы видим, что они стали возможными благодаря электродвигателю . Электрические машины — это разновидность преобразователя энергии. Электроэнергия преобразуется двигателями в механическую.Сотни машин, которые мы используем регулярно, приводятся в действие электродвигателями. Двигатели постоянного тока (DC) и двигатели переменного тока (AC) — это два типа электродвигателей, которые широко используются. Двигатель постоянного тока и его работа будут рассмотрены в этом отчете. Часто бывает зубчатый мотор постоянного тока.

Двигатель постоянного тока (двигатель постоянного тока , ) — это электродвигатель, работающий на постоянном токе. Работа электродвигателя основана на основном электромагнетизме. Когда проводник с током помещается во внешнее магнитное поле, он ощущает силу, равную току в проводнике и частоте внешнего магнитного поля.Это компьютер, который превращает электрическую энергию в механическую. Это основано на том факте, что когда проводник с током помещается в магнитное поле, на него действует сила, которая заставляет его вращаться по сравнению с его первоначальным положением. Обмотки заземления имеют магнитный поток, а якорь действует как проводник в двигателе постоянного тока.

Двигатель постоянного тока

Бесщеточный двигатель постоянного тока принимает ток / напряжение на входе и выдает крутящий момент на выходе.Работу двигателя постоянного тока можно легко понять, используя простую схему, показанную ниже. Двигатель постоянного тока состоит из двух основных компонентов. Ротор — это движущийся компонент, а статор — неподвижный компонент. По отношению к статору вращается ротор.

Ротор состоит из обмоток, электрически связанных с коммутатором. При подаче питания щетки, соединения коммутатора и обмотки ротора конфигурируются таким образом, что полярности обмотки под напряжением и магнитов статора смещены, что позволяет ротору вращаться до тех пор, пока он не будет почти выпрямлен с помощью полевых магнитов статора.

Щетки переключаются на следующие контакты коммутатора и включают следующую обмотку по мере выравнивания ротора. Вращение вызывает реверсирование тока через обмотку ротора, позволяя магнитному полю ротора перевернуться, заставляя его продолжать вращение.

Ⅱ Детали двигателя постоянного тока

Доступны бесщеточные двигатели с постоянным магнитом, серийные, с составной обмоткой, шунтирующие, в противном случае стабилизированные шунтирующие двигатели и другие распространенные конструкции двигателей постоянного тока. Части двигателя постоянного тока, как правило, одинаковы в этих распространенных конструкциях, но весь процесс одинаков.Ниже приведены ключевые компоненты двигателя постоянного тока.

Статор

Обмотки возбуждения являются одним из компонентов двигателя постоянного тока, который включает в себя стационарный компонент, такой как статор. Основная цель этого — закупка материалов.

Ротор

Ротор — это динамическая часть двигателя, которая производит механические обороты устройства.

Щетки

Щетки с коммутатором действуют в первую очередь как соединение для соединения стационарной электрической цепи с ротором.

Коммутатор

Это сломанное кольцо, состоящее из медных сегментов. Это также один из самых важных компонентов двигателя постоянного тока.

Обмотки возбуждения

Катушки возбуждения, обычно известные как медные провода, используются для создания этих обмоток. Эти обмотки охватывают прорези, проходящие через полюсные наконечники.

Обмотки якоря

В двигателе постоянного тока существует два типа конструкции обмотки: нахлесточная и волновая.

Ярмо

Магнитная рама, например ярмо, часто изготавливается из чугуна или стали. Он ведет себя как охранник.

Полюса

Сердечник полюса и полюсные башмаки являются двумя основными компонентами полюсов двигателя. Эти важные компоненты соединяются гидравлической силой и прикрепляются к траверсе.

Зубья / прорезь

Для защиты от царапин, механической поддержки и внешней электрической изоляции непроводящие вкладыши прорези часто зажаты между стенками прорези, а также между катушками.Зубья относятся к магнитной жидкости, которая занимает отверстия в пазах.

Корпус двигателя

Щетки, подшипники и железный сердечник поддерживаются корпусом двигателя.

Ⅲ Принцип работы двигателя постоянного тока

Двигатель постоянного тока — это тип электрической машины, которая преобразует электрическую энергию в механическую. Теория работы двигателя постоянного тока заключается в том, что проводник с током испытывает механическую силу, когда он помещается в магнитное поле. Степень и ориентацию этой силы можно вычислить с помощью закона левой руки Флемминга.

Когда первый палец вытянут, второй палец, а также большой палец на левой стороне будут вертикально друг относительно друга, а основной палец представляет магнитное поле, следующий палец представляет ток, а третий палец -подобный большой палец представляет силу, с которой сталкивается проводник.

F = BIL Ньютоны

Где

B — плотность магнитного потока,

I — ток

L — длина проводника в магнитном поле.

Поскольку обмотка якоря подключена к источнику постоянного тока, внутри обмотки образуется ток. Магнитное поле будет создаваться обмоткой возбуждения или постоянными магнитами. Как следствие вышеупомянутой теории, на проводники якоря будет действовать сила, вызванная магнитным полем.

Когда импульс проводника перевернулся в магнитном поле, коммутатор построен как части для создания однонаправленного крутящего момента. В противном случае путь силы каждый раз переворачивался.Таким образом, теория работы двигателя постоянного тока такова.

Ⅳ Типы двигателей постоянного тока

Щеточные и бесщеточные Двигатели постоянного тока — это два типа двигателей постоянного тока.

бесщеточный двигатель постоянного тока

В зависимости от того, используются ли щетки и коммутаторы, двигатели постоянного тока делятся на две группы.

Электродвигатели постоянного тока с щеткой получают питание от источника постоянного тока напрямую. С другой стороны, бесщеточные двигатели постоянного тока нуждаются в цепи привода и работают, обеспечивая правильный ток статическими обмотками в зависимости от магнитных полюсов измеренного направления ротора.

Характеристики щеточных и бесщеточных двигателей постоянного тока

Щеточные двигатели постоянного тока

Щеточный двигатель постоянного тока

В зависимости от того, используются ли постоянные или электромагниты, щеточные двигатели постоянного тока можно разделить на две группы.

Щеточный электродвигатель постоянного тока с постоянным магнитом

Это самый популярный тип электродвигателя, используемый во всем мире, и он включает электродвигатели, используемые в моделях, и вспомогательные электродвигатели транспортных средств. В зависимости от конфигурации якоря они подразделяются на двигатели с прорезями, без слота и без сердечника (роторы).

Электромагнитный щеточный двигатель постоянного тока

Электромагниты используются для создания магнитного потока в этих двигателях. В зависимости от того, как устроена электрическая связь между обмоткой возбуждения и обмоткой якоря, они далее подразделяются на двигатели с распределенной обмоткой, с последовательной обмоткой и двигатели с независимым возбуждением. Эта конфигурация используется для двигателей с выходной мощностью от низкой до высокой.

Бесщеточные двигатели постоянного тока

Бесщеточные двигатели постоянного тока не нуждаются в щетках или коммутаторе, поскольку их обмотки остаются неизменными.В зависимости от того, как постоянные магниты подключены к ротору, они сгруппированы в следующие группы.

Ⅴ Как выбрать правильный мотор?

METmotors может очень быстро выбрать двигатель постоянного тока 12 В, и специалисты компании могут сначала рассмотреть правильное применение, а затем рассмотреть ряд функций и параметров, чтобы гарантировать, что вы получите лучший из имеющихся продуктов.

Одной из особенностей этого двигателя является его рабочее напряжение.

Если двигатель работает от батарей, обычно предпочтительны низкие рабочие напряжения, потому что для выработки желаемого напряжения требуется меньшее количество элементов.Однако работа двигателя постоянного тока при высоком напряжении обычно более эффективна. Несмотря на то, что он будет работать от 1,5 вольт и до 100 вольт, это не рекомендуется. Наиболее широко используются двигатели на 6, 12 и 24 В. Скорость, рабочий ток, сила и крутящий момент — вот некоторые из других важных характеристик этого двигателя.

Двигатели 12 В постоянного тока подходят для ряда применений, требующих высокого пускового момента и источника постоянного тока. В отличие от двигателей с другим напряжением, эти двигатели работают на более низких скоростях.

Характеристики этого двигателя сильно различаются в зависимости от производителя и функции.

* Скорость двигателя составляет от 350 до 5000 оборотов в минуту.

* Номинальный крутящий момент этого двигателя составляет от 1,1 до 12,0 фунт-дюймов.

* Выходная мощность этого двигателя составляет от 01 до 21 л.с.

* 60 мм, 80 мм и 108 мм — это размеры рамы.

* Щетки, которые можно заменить

* Щетки имеют средний срок службы 2000 часов и более.

Ⅵ Двигатель переменного тока против двигателя постоянного тока

В то время как оба A.Двигатели постоянного и переменного тока преобразуют электрическую энергию в механическую, они приводятся в действие, строятся и эксплуатируются различными способами. 1 Источник питания — это самое фундаментальное отличие. Двигатели переменного тока используют переменный ток (A.C.), в то время как двигатели постоянного тока используют постоянный ток (D.C.), например, генераторы, источники питания постоянного тока или преобразователь мощности переменного тока в постоянный. Щетки и коммутатор используются в двигателях постоянного тока с обмоткой постоянного тока, которые способствуют поддержанию в рабочем состоянии, ограничивают скорость и сокращают срок службы щеточных двигателей постоянного тока.Бесщеточные асинхронные двигатели переменного тока отличаются высокой прочностью и длительным сроком службы. Последнее большое отличие — модуляция скорости. Скорость двигателя постоянного тока регулируется путем изменения тока в обмотке якоря, в то время как скорость двигателя переменного тока регулируется путем изменения напряжения, что обычно достигается с помощью преобразователя частоты.

Ⅶ Что такое контроллеры двигателей постоянного тока?

Контроллер двигателя постоянного тока, попросту говоря, — это любая система, которая может регулировать положение, частоту вращения или крутящий момент двигателя постоянного тока.Существуют элементы управления для щеточных двигателей постоянного тока, бесщеточных двигателей постоянного тока и универсальных двигателей, и все они позволяют операторам программировать желаемые действия двигателя, хотя и с помощью различных механизмов.

Подводя итог, двигатели постоянного тока имеют обратно линейную кривую скорость / крутящий момент, что означает, что по мере увеличения оборотов двигателя пропорционально уменьшается крутящий момент. Это упрощает управление, поскольку снижение скорости увеличивает крутящий момент, и наоборот. Двигатели постоянного тока также можно легко реверсировать, в отличие от некоторых двигателей переменного тока, простым переключением их проводов, чтобы постоянный ток протекал в противоположном направлении.Контроллеры двигателей постоянного тока используют эти функции по-новому.

Двигатель постоянного тока — классификация, рабочий механизм, применение и преимущества

Двигатель постоянного тока — это тип электродвигателя, который преобразует электрическую энергию в механическую. В этом посте мы подробно расскажем о двигателях постоянного тока, классификации двигателей постоянного тока, их принципе работы, применении, преимуществах и недостатках.

Что такое двигатель постоянного тока

Двигатель постоянного тока — это двигатель, который преобразует мощность постоянного тока во вращательное движение, и поэтому он называется двигателем постоянного тока (DC).Он работает по принципу преобразования энергии, то есть электрической энергии в механическую. Приложение напряжения создает крутящий момент, который приводит к движению.

Рис. 1 — Знакомство с двигателем постоянного тока

Внутренний вид этого типа двигателя показан на Рис. 2 ниже. Он состоит из четырех основных компонентов. Это:

• Статор
• Ротор
• Обмотка
• Коммутатор

Статор

Внешняя часть двигателя называется статором.Он состоит из двух или более полюсных наконечников постоянного магнита.

Ротор

Внутренняя часть двигателя, которая вращается, называется ротором. Он состоит из обмотки якоря, которая подключена к внешней цепи через коммутатор. Подобно статору, ротор также состоит из ферромагнитных материалов.

Рис. 2 — Внутренний вид двигателя постоянного тока

Обмотка

Обмотка состоит из последовательного или параллельного соединения катушек из меди.Они бывают двух типов:

• Обмотка якоря
• Обмотка возбуждения

Обмотка якоря

Несколько катушек соединены последовательно, образуя обмотку якоря, в которой индуцируется напряжение.

Обмотка возбуждения

Обмотка возбуждения — это группа катушек, которые создают основной магнитный поток поля, когда ток проходит через обмотку.

Коммутатор

Коммутатор действует как переключатель, который меняет направление тока между ротором и внешней цепью.

Как работает двигатель постоянного тока

Двигатель постоянного тока работает по принципу, согласно которому проводник с током, помещенный в магнитное поле, испытывает магнитное поле. Это направление силы задается правилом левой руки Флеминга, согласно которому, когда электрический ток проходит через катушку в магнитном поле, эта магнитная сила создает крутящий момент, который используется для привода этого типа двигателя.

Рис. 3 — (a) Принцип работы двигателя постоянного тока (b) Правило Флеминга для левой руки

Это многополюсный двигатель постоянного тока, показанный на рис.3. Здесь клеммы двигателя подключены к внешнему источнику постоянного тока. Таким образом, проводники якоря проводят ток, а полевые магниты возбуждаются и развивают чередующиеся северный и южный полюса. Здесь проводники на северном полюсе несут ток в одном направлении, а проводники на южном полюсе несут ток в противоположном направлении. Механическая сила действует на проводник якоря с током, когда он находится в магнитном поле.

Эти силы складываются, чтобы создать крутящий момент , который приводит к вращению якоря.Проводник перемещается от одной стороны щетки к другой, так что ток в этом проводнике меняется на противоположный, но направление силы, действующей на проводник, остается неизменным. Таким образом, меняя направление тока в каждом проводнике, когда он переходит от одного полюса к другому, он развивает непрерывный и однонаправленный крутящий момент.

Классификация двигателей постоянного тока

Машины постоянного тока классифицируются на основе электрических соединений обмотки якоря и обмотки возбуждения. Разные типы машин или двигателей производятся с разными типами соединений.Есть три типа двигателей постоянного тока. Это:

• Двигатели постоянного тока с постоянным магнитом
• Двигатели постоянного тока с отдельным возбуждением
• Двигатели постоянного тока с самовозбуждением

Постоянный магнит Двигатели постоянного тока

В двигателе с постоянным магнитом обмотка якоря помещена в магнитное поле, чтобы создают поток поля и не содержат обмотки поля. Этот тип двигателя использует постоянный магнит для создания магнитного поля, необходимого для его работы.Принципиальная схема двигателя с постоянным магнитом показана на рис.4, где:

Рис.4 — Двигатель с постоянным магнитом

Двигатели постоянного тока с раздельным возбуждением

В этом типе двигателя Обмотка возбуждения возбуждается отдельным источником постоянного тока. Обмотка якоря и обмотка возбуждения электрически отделены друг от друга, как показано на Рис.5.

Рис. Обмотка возбуждения подключается к клеммам основного напряжения вместо отдельного источника напряжения.Двигатели с самовозбуждением бывают трех типов. Это:

• Двигатель постоянного тока с параллельной обмоткой
• Двигатель постоянного тока с последовательной обмоткой
• Двигатель постоянного тока с комбинированной обмоткой

Двигатель постоянного тока с параллельной обмоткой

В двигателе с параллельной обмоткой обмотка возбуждения подключается параллельно обмотке якоря и подвергается прямому воздействию всего напряжения на клеммах. Он схематически представлен на рис. 6.

Рис. 6 — Двигатель постоянного тока с параллельной обмоткой

Двигатель постоянного тока с последовательной обмоткой

В двигателе с последовательной обмоткой ток якоря подключается последовательно с обмоткой возбуждения.Серийный двигатель с обмоткой имеет высокий крутящий момент и может отлично работать с приводами большой и малой мощности, а также с электроприводами с переменной и фиксированной скоростью. Благодаря своей простой конструкции и рабочему механизму он используется в таких приложениях, как электрическая тяга, электрические опоры, краны, лифты, воздушные компрессоры и т. Д. Он представлен схематически, как показано на рис. 7.

Рис. 7 — Двигатель постоянного тока с последовательной обмоткой

Двигатель постоянного тока с комбинированной обмоткой

Двигатель с комбинированной обмоткой представляет собой комбинацию как последовательного, так и шунтирующего двигателей, и он имеет обмотки возбуждения, подключенные как последовательно, так и параллельно обмотке якоря.Этот тип двигателя может быть подключен двумя способами, например,

Long Shunt

В длинном шунтирующем составном двигателе обмотка шунтирующего поля параллельна как якорю, так и последовательной обмотке поля, как показано на Рис. 8 (a), где:

Мы знаем, что в шунтирующем двигателе полный ток (I _L ) является суммой тока якоря и тока шунта.

Аналогично, в последовательном токе якоря двигателя и последовательном токе одинаковы.

Таким образом, уравнение тока для двигателя постоянного тока с длинным шунтом выглядит следующим образом:

Короткий шунт

В двигателе постоянного тока с коротким шунтом обмотка шунтирующего поля подключается параллельно только обмотке якоря. как показано на рис.8 (b) где,

Двигатель в последовательном исполнении, общий ток (I _L ) и последовательный ток одинаковы.

В шунтирующем двигателе полный ток (I _L ) является суммой тока якоря и тока шунта.

Таким образом, уравнение напряжения для короткого шунтирующего составного двигателя постоянного тока выглядит следующим образом:

Рис.8 — Составной двигатель постоянного тока

Применения двигателей постоянного тока

Применения включают:

• постоянного тока Двигатели используются в ткацких и прядильных машинах.
• Двигатели с параллельной обмоткой используются в токарных станках и центрифугах.
• Они также используются в лифтах, вентиляторах и воздуходувках.
• Двигатели с комбинированным возбуждением используются в прессах, электрических экскаваторах, конвейерах и прокатных станах.
• Двигатели с постоянным магнитом широко используются в автомобилях для работы стеклоочистителей и омывателей, в вентиляторах для кондиционеров и обогревателей, а также для управления стеклоподъемниками.
• Они используются в приводах компьютеров или ноутбуков.
• Они также входят в состав кранов и компрессоров.
• Они используются в миксерах для пищевых продуктов, пылесосах, электрических зубных щетках и игрушках.

Преимущества двигателей постоянного тока

Двигатели постоянного тока имеют свои собственные существенные преимущества по сравнению с двигателями переменного тока, некоторые из них перечислены ниже:

• Он позволяет в широком диапазоне контролировать скорость номинальной скорости в шунтирующем режиме постоянного тока двигатель с использованием метода управления якорем. Этот метод используется на бумажных фабриках, где используются приложения с высокой скоростью.
Двигатели серии
• постоянного тока обладают высоким пусковым моментом, который используется для движения тяжелых грузов в пусковых условиях, таких как электропоезда и краны.
• Он может поддерживать постоянный крутящий момент на валу двигателя в заданном диапазоне скоростей.
• Он может быстро запускаться, останавливаться, двигаться назад или ускоряться.