Двигателят с постоянен ток или постоянен ток преобразува електрическата енергия в механична. Това е един от двата основни типа двигатели: другият тип е двигателят с променлив ток или променлив ток. Сред двигателите с постоянен ток има двигатели с шунтирано, серийно навиване, комбинирано навиване и постоянни магнити.
Функция
Двигателят с постоянен ток се състои от статор, котва, ротор и комутатор с четки. Противополярността между двете магнитни полета вътре в двигателя го кара да се върти. Двигателите с постоянен ток са най-простият тип двигатели и се използват в домакински уреди, като електрически самобръсначки и в електрически прозорци в автомобилите.
Основна работа на постояннотоков двигател
Двигателят с постоянен ток е оборудван с магнити, или постоянни магнити, или електромагнитни намотки, които генерират магнитно поле. Когато токът преминава през котвата, известна още като намотка или тел, поставена между север и юг полюсите на магнита, полето, генерирано от котвата, взаимодейства с полето от магнита и се прилага въртящ момент. В двигател с постоянен ток магнитът образува статора, котвата се поставя върху ротора и комутатор превключва текущия поток от едната бобина към другата. Комутаторът свързва стационарния източник на енергия към котвата чрез използване на четки или проводящи пръти. Освен това двигателите с постоянен ток работят с фиксирана скорост за фиксирано напрежение и няма приплъзване.
Типове DC двигатели
Намотките на полето и котвата в шунтирания двигател са свързани паралелно, известен също като шунтиращо образуване, което води до ток на полето, пропорционален на натоварването на двигателя.
При двигателите със серийно навиване полевите намотки и котвата са свързани последователно и токът протича само през полевите намотки.
Двигателят със сложна намотка е хибриден както от маневрената, така и от серийно намотаната и има и двете конфигурации. Полето в двигателя с постоянен магнит се създава от постоянни магнити, както позволява името.
Проблемът на комутатора
Функцията на комутатора е да предава ток от неподвижна точка към въртящия се вал. Четки, електрически контакти на комутатора, свързват източника на захранване към котвата. В определени моменти по време на въртенето на двигател с постоянен ток, комутаторът трябва да обърне тока. Това може да доведе до намален двигателен живот поради износването, което се получава при триене и дъгообразуване.
Безчеткови постояннотокови двигатели
Безчеткови постояннотокови двигатели облекчават износването на комутатора в конвенционалните постояннотокови двигатели. При тези видове постоянният магнит е разположен в ротора, а намотките са разположени в статора. Намотките на бобините създават въртящо се магнитно поле, защото са отделени един от друг електрически, което им позволява да се включват и изключват. Комутаторът в този мотор не пренася тока към ротора. Вместо това полето на постоянния магнит на ротора преследва въртящото се поле на статора, правейки роторното поле. Друг ключов компонент на безчетковия DC двигател е използването на електронни схеми и сензори с комутатора за възбуждане на двигателя за генериране на въртящ момент.