Ένας κινητήρας συνεχούς ρεύματος ή DC, μετατρέπει την ηλεκτρική ενέργεια σε μηχανική ενέργεια. Είναι ένας από τους δύο βασικούς τύπους κινητήρων: ο άλλος τύπος είναι ο κινητήρας εναλλασσόμενου ρεύματος ή εναλλασσόμενου ρεύματος. Μεταξύ των κινητήρων DC, υπάρχουν κινητήρες με τραβήγματα, σειριακές πληγές, σύνθετες πληγές και μόνιμους μαγνήτες.
Λειτουργία
Ένας κινητήρας DC αποτελείται από έναν στάτορα, έναν οπλισμό, έναν ρότορα και έναν μετατροπέα με βούρτσες. Η αντίθετη πολικότητα μεταξύ των δύο μαγνητικών πεδίων μέσα στον κινητήρα τον προκαλεί να γυρίσει. Οι κινητήρες DC είναι ο απλούστερος τύπος κινητήρα και χρησιμοποιούνται σε οικιακές συσκευές, όπως ηλεκτρικά ξυράφια, και σε ηλεκτρικά παράθυρα σε αυτοκίνητα.
Βασική λειτουργία κινητήρα DC
Ένας κινητήρας DC είναι εξοπλισμένος με μαγνήτες, είτε μόνιμους μαγνήτες είτε ηλεκτρομαγνητικές περιελίξεις, που παράγουν μαγνητικό πεδίο. Όταν το ρεύμα διέρχεται από τον οπλισμό, επίσης γνωστό ως πηνίο ή σύρμα, τοποθετημένο μεταξύ του Βορρά και του Νότου πόλους του μαγνήτη, το πεδίο που δημιουργείται από τον οπλισμό αλληλεπιδρά με το πεδίο από τον μαγνήτη και εφαρμόζεται ροπή. Σε έναν κινητήρα συνεχούς ρεύματος, ο μαγνήτης σχηματίζει τον στάτορα, ο οπλισμός τοποθετείται στον ρότορα και ένας μεταγωγέας αλλάζει τη ροή ρεύματος από το ένα πηνίο στο άλλο. Ο μετατροπέας συνδέει τη σταθερή πηγή ισχύος με τον οπλισμό μέσω της χρήσης πινέλων ή αγώγιμων ράβδων. Επιπλέον, οι κινητήρες DC λειτουργούν με σταθερή ταχύτητα για σταθερή τάση και δεν υπάρχει ολίσθηση.
Τύποι κινητήρα DC
Τα πηνία πεδίου και ο οπλισμός σε έναν κινητήρα πληγής διακλάδωσης συνδέονται παράλληλα, επίσης γνωστοί ως διακλάδωση, σχηματισμός, προκαλώντας το ρεύμα πεδίου να είναι ανάλογο με το φορτίο του κινητήρα.
Σε κινητήρες σειριακής πληγής, τα πηνία πεδίου και ο οπλισμός συνδέονται σε σειρά και το ρεύμα ρέει μόνο μέσω των πηνίων πεδίου.
Ένας κινητήρας σύνθετου τραύματος είναι υβριδικός τόσο των τύπων πληγής όσο και των σειρών-πληγών και διαθέτει και τις δύο διαμορφώσεις. Το πεδίο σε έναν κινητήρα μόνιμου μαγνήτη δημιουργείται από μόνιμους μαγνήτες όπως επιτρέπει το όνομα.
Το πρόβλημα του Commutator
Η λειτουργία του μετατροπέα είναι η μεταφορά ρεύματος από ένα σταθερό σημείο στον περιστρεφόμενο άξονα. Βούρτσες, ηλεκτρικές επαφές στον μετατροπέα, συνδέουν την πηγή τροφοδοσίας με τον οπλισμό. Σε συγκεκριμένους χρόνους κατά την περιστροφή ενός κινητήρα DC, ο μετατροπέας πρέπει να αντιστρέψει το ρεύμα. Αυτό μπορεί να οδηγήσει σε μειωμένη διάρκεια ζωής του κινητήρα λόγω της φθοράς που προκαλείται από τριβή και τόξο.
Μοτέρ DC χωρίς ψήκτρες
Οι κινητήρες DC χωρίς ψήκτρες ανακουφίζουν τη φθορά του μετατροπέα σε συμβατικούς κινητήρες DC. Σε αυτούς τους τύπους, ο μόνιμος μαγνήτης βρίσκεται στον ρότορα και οι σπείρες βρίσκονται στον στάτορα. Οι περιελίξεις πηνίου δημιουργούν ένα περιστρεφόμενο μαγνητικό πεδίο επειδή είναι ηλεκτρικά χωριστά το ένα από το άλλο, γεγονός που τους επιτρέπει να ενεργοποιούνται και να απενεργοποιούνται. Ο μετατροπέας σε αυτόν τον κινητήρα δεν μεταφέρει το ρεύμα στον ρότορα. Αντ 'αυτού, το πεδίο μόνιμου μαγνήτη του ρότορα κυνηγά το περιστρεφόμενο πεδίο στάτορα, κάνοντας το πεδίο του ρότορα. Ένα άλλο βασικό στοιχείο του κινητήρα DC χωρίς ψήκτρες είναι η χρήση ηλεκτρονικών κυκλωμάτων και αισθητήρων με τον μεταγωγέα για να διεγείρει τον κινητήρα για να παράγει ροπή.
