Stejnosměrný motor nebo stejnosměrný motor převádí elektrickou energii na mechanickou energii. Jedná se o jeden ze dvou základních typů motorů: druhým typem je střídavý proud nebo střídavý motor. Mezi stejnosměrnými motory jsou motory s bočním, sériovým, kombinovaným a permanentním magnetem.
Funkce
Stejnosměrný motor se skládá ze statoru, kotvy, rotoru a komutátoru s kartáči. Opačná polarita mezi dvěma magnetickými poli uvnitř motoru způsobí jeho otáčení. Stejnosměrné motory jsou nejjednodušší typ motoru a používají se v domácích spotřebičích, jako jsou elektrické holicí strojky, a v elektrickém ovládání oken v automobilech.
Základní provoz stejnosměrného motoru
Stejnosměrný motor je vybaven magnety, buď permanentními magnety, nebo elektromagnetickými vinutími, které vytvářejí magnetické pole. Když proud prochází kotvou, známou také jako cívka nebo drát, umístěný mezi severem a jihem póly magnetu, pole generované kotvou interaguje s polem z magnetu a platí točivý moment. U stejnosměrného motoru vytváří magnet stator, kotva je umístěna na rotoru a komutátor přepíná tok proudu z jedné cívky na druhou. Komutátor spojuje stacionární zdroj energie s kotvou pomocí kartáčů nebo vodivých tyčí. Kromě toho stejnosměrné motory pracují s pevnou rychlostí pro pevné napětí a nedochází k žádnému skluzu.
Typy stejnosměrných motorů
Polní cívky a kotva v motoru s bočním vinutím jsou spojeny paralelně, což je také známé jako tvorba bočníku, což způsobí, že polní proud bude úměrný zatížení motoru.
U sériově vinutých motorů jsou polní cívky a kotva zapojeny do série a proud teče pouze polními cívkami.
Motor s kombinovaným vinutím je hybridem obou typů bočních a sériově vinutých a má obě konfigurace. Pole v motoru s permanentními magnety je vytvořeno permanentními magnety, jak to název umožňuje.
Problém komutátoru
Funkce komutátoru je přenášet proud ze stacionárního bodu na rotující hřídel. Kartáče, elektrické kontakty na komutátoru, připojují zdroj energie k armatuře. V určitých obdobích během otáčení stejnosměrného motoru musí komutátor přepínat proud. To může vést ke snížení životnosti motoru z důvodu opotřebení, ke kterému dochází třením a obloukem.
Střídavé stejnosměrné motory
Střídavé stejnosměrné motory zmírňují opotřebení komutátoru v běžných stejnosměrných motorech. U těchto typů je permanentní magnet umístěn v rotoru a cívky jsou umístěny ve statoru. Vinutí cívky vytvářejí rotující magnetické pole, protože jsou od sebe elektricky oddělená, což umožňuje jejich zapnutí a vypnutí. Komutátor v tomto motoru nepřenáší proud do rotoru. Místo toho pole permanentního magnetu rotoru pronásleduje rotující pole statoru a vytváří pole rotoru. Jednou z dalších klíčových součástí střídavého stejnosměrného motoru je použití elektronických obvodů a senzorů s komutátorem k excitaci motoru k výrobě točivého momentu.