Jednosmerný alebo jednosmerný motor prevádza elektrickú energiu na mechanickú. Je to jeden z dvoch základných typov motorov: druhým typom je motor na striedavý prúd alebo na striedavý prúd. Medzi jednosmernými motormi sú paralelné, sériové, kombinované a motory s permanentnými magnetmi.
Funkcia
Jednosmerný motor sa skladá zo statora, kotvy, rotora a komutátora s kefami. Opačná polarita medzi dvoma magnetickými poľami vo vnútri motora spôsobí jeho otáčanie. Jednosmerné motory sú najjednoduchším typom motora a používajú sa v domácich spotrebičoch, ako sú elektrické žiletky, a v elektrickom ovládaní okien v automobiloch.
Základná prevádzka jednosmerného motora
Jednosmerný motor je vybavený magnetmi, buď permanentnými magnetmi, alebo elektromagnetickými vinutiami, ktoré vytvárajú magnetické pole. Keď prúd prechádza kotvou, známou tiež ako cievka alebo drôt, umiestnenou medzi severom a juhom póly magnetu, pole generované kotvou interaguje s poľom z magnetu a platí krútiaci moment. V jednosmernom motore tvorí magnet stator, kotva je umiestnená na rotore a komutátor prepína tok prúdu z jednej cievky na druhú. Komutátor spája stacionárny zdroj energie s kotvou pomocou kefiek alebo vodivých tyčí. Okrem toho jednosmerné motory pracujú pri stanovených otáčkach pre stále napätie a nedochádza k žiadnemu sklzu.
Typy jednosmerných motorov
Cievky poľa a kotva v bočnom vinutí motora sú spojené paralelne, tiež známe ako skrat, formovanie, čo spôsobuje, že poľný prúd bude úmerný zaťaženiu motora.
V sériovo vinutých motoroch sú poľné cievky a kotva spojené do série a prúd preteká iba poľnými cievkami.
Motor so zloženou ranou je hybridom typu bočného a sériového vinutia a má obidve konfigurácie. Pole v motore s permanentnými magnetmi je tvorené permanentnými magnetmi, ako to názov umožňuje.
Problém komutátora
Funkciou komutátora je prenášať prúd zo stacionárneho bodu na rotujúci hriadeľ. Kefy, elektrické kontakty na komutátore, pripájajú zdroj energie k armatúre. V určitých časoch počas otáčania jednosmerného motora musí komutátor meniť prúd. To môže viesť k zníženiu životnosti motora z dôvodu opotrebenia, ku ktorému dochádza trením a oblúkom.
Bezkartáčové jednosmerné motory
Bezkartáčové jednosmerné motory zmierňujú opotrebenie komutátora v bežných jednosmerných motoroch. U týchto typov je permanentný magnet umiestnený v rotore a cievky sú umiestnené v statore. Vinutia cievky vytvárajú rotujúce magnetické pole, pretože sú navzájom elektricky oddelené, čo umožňuje ich zapínanie a vypínanie. Komutátor v tomto motore neprenáša prúd do rotora. Namiesto toho pole permanentného magnetu rotora prenasleduje rotujúce pole statora a vytvára pole rotora. Ďalším dôležitým komponentom bezkartáčového jednosmerného motora je použitie elektronických obvodov a senzorov s komutátorom na vzrušenie motora na výrobu krútiaceho momentu.