Електродвигун постійного струму: принцип роботи, конструкція, переваги та недоліки

Електродвигун постійного струму складається з обертових нагнітальних елементів, поміщених на статично закріплену станину. Подібні пристрої широко затребувані в технічних областях, де потрібно підвищення діапазону регулювання швидкостей, підтримання стабільного обертання приводу.

конструкція

електродвигун постійного струмуКонструктивно електродвигун постійного струму складається з ротора (якоря), індуктора, колектора і щіток. Давайте розглянемо, що являє собою кожний елемент системи:

  1. Ротор складається з безлічі котушок, що покриті проводить струм обмоткою. Деякі електродвигуни постійного струму 12 вольт містять до 10 і більше котушок.
  2. Індуктор - нерухома частина агрегату. Складається з магнітних полюсів і станини.
  3. Колектор - функціональний елемент двигуна у вигляді циліндра, розміщеного на валу. Містить ізоляцію у вигляді мідних пластин, а також виступи, які знаходяться в ковзному контакті з щітками двигуна.
  4. Щітки - нерухомо закріплені контакти. Призначені для підводки електричного струму до ротора. Найчастіше електродвигун постійного струму оснащується графітовими і мідно-графітовими щітками. Обертання вала призводить до замикання і розмикання контактів між щітками і ротором, що викликає іскріння.

Робота електродвигуна постійного струму

електродвигуни постійного струму 12 вольтМеханізми даної категорії містять спеціальну обмотку збудження на индукторной частини, куди надходить постійний струм, що в подальшому перетворюється в магнітне поле.

Обмотка ротора піддається впливу потоку електроенергії. З боку магнітного поля на даний конструктивний елемент впливає сила Ампера. В результаті утворюється крутний момент, що провертає роторну частина на 90про. Триває обертання робочих валів двигуна за рахунок утворення ефекту комутації на щітково-колекторному вузлі.



При надходженні електричного струму на ротор, який знаходиться під впливом магнітного поля індуктора, електродвигуни постійного струму (12 вольт) створюють момент сили, що призводить до вироблення енергії в процесі обертання валів. механічна енергія передається від ротора до інших елементів системи за допомогою пасової передачі.

типи

управління електродвигуном постійного струмуВ даний час виділяють кілька категорій електродвигунів постійного струму:

  • З незалежним збудженням - харчування обмотки походить від незалежного джерела енергії.
  • З послідовним збудженням - обмотка якоря включена послідовно з обмоткою збудження.
  • З паралельним збудженням - обмотка ротора включена в електричний ланцюг паралельно джерелу харчування.
  • Зі змішаним збудженням - двигун містить кілька обмоток: послідовну і паралельну.

Управління електродвигуном постійного струму

Пуск двигуна здійснюється за рахунок роботи спеціальних реостатов, які створюють активний опір, що включається в ланцюг ротора. Для забезпечення плавного запуску механізму реостат має ступінчастою структурою.



Для старту реостата задіюється все його опір. У міру зростання швидкості обертання виникає протидія, що накладає обмеження на зростання сили пускових струмів. Поступово щабель за щаблем збільшується підводиться до ротора напруга.

Електродвигун постійного струму дозволяє регулювати швидкість обертання робочих валів, що здійснюється наступним чином:

  1. Показник швидкості нижче номінальної коригується зміною напруги на роторі агрегату. При цьому крутний момент залишається стабільним.
  2. Темп роботи вище номінального регулюється струмом, який виникає на обмотці збудження. Значення крутного моменту знижується при підтримці постійної потужності.
  3. Управління роторним елементом здійснюється за допомогою спеціалізованих тиристорних перетворювачів, які представляють собою приводи постійного струму.

Переваги і недоліки

робота електродвигуна постійного струмуПорівнюючи електродвигуни постійного струму з агрегатами, що функціонують на змінному струмі, варто відзначити їх підвищену продуктивність і збільшений коефіцієнт корисної дії.

Обладнання цієї категорії відмінно справляється з негативним впливом чинників навколишнього середовища. Сприяє цьому наявність повністю закритого корпусу. Конструкція електродвигунів постійного струму передбачає наявність ущільнень, що виключають проникнення вологи в систему.

Захист у вигляді надійних ізоляційних матеріалів дає можливість задіяти максимальний ресурс агрегатів. Допускається застосування подібного обладнання при температурних умовах в межах від -50 до +50 проС і відносній вологості повітря близько 98%. Запуск механізму можливий після періоду тривалого простою.

Серед недоліків електричних двигунів постійного струму на перше місце виходить досить швидкий знос щіток вузлів, що вимагає відповідних витрат на обслуговування. Сюди ж відноситься вкрай обмежений термін служби колектора.



Увага, тільки СЬОГОДНІ!

Увага, тільки СЬОГОДНІ!