มอเตอร์กระแสตรงหรือ DC แปลงพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานกล เป็นหนึ่งในสองประเภทพื้นฐานของมอเตอร์: อีกประเภทหนึ่งคือมอเตอร์กระแสสลับหรือมอเตอร์กระแสสลับ ในบรรดามอเตอร์กระแสตรง มีมอเตอร์แบบ shunt-wound, series-wound, compound-wound และแม่เหล็กถาวร
ฟังก์ชัน
มอเตอร์กระแสตรงประกอบด้วยสเตเตอร์ อาร์เมเจอร์ โรเตอร์ และสับเปลี่ยนพร้อมแปรง ขั้วตรงข้ามระหว่างสนามแม่เหล็กทั้งสองภายในมอเตอร์ทำให้เกิดการหมุน มอเตอร์กระแสตรงเป็นมอเตอร์ประเภทที่ง่ายที่สุดและใช้ในเครื่องใช้ในครัวเรือน เช่น มีดโกนไฟฟ้า และในกระจกไฟฟ้าในรถยนต์
การทำงานของมอเตอร์กระแสตรงพื้นฐาน
มอเตอร์ DC ติดตั้งแม่เหล็ก ไม่ว่าจะเป็นแม่เหล็กถาวรหรือขดลวดแม่เหล็กไฟฟ้า ที่สร้างสนามแม่เหล็ก เมื่อกระแสไหลผ่านกระดองหรือที่เรียกว่าขดลวดหรือลวดซึ่งอยู่ระหว่างทิศเหนือและทิศใต้ ขั้วแม่เหล็ก สนามที่สร้างขึ้นโดยกระดองโต้ตอบกับสนามจากแม่เหล็กและนำไปใช้ แรงบิด ในมอเตอร์กระแสตรง แม่เหล็กจะสร้างสเตเตอร์ อาร์เมเจอร์วางอยู่บนโรเตอร์และสับเปลี่ยนกระแสไฟจากขดลวดหนึ่งไปยังอีกขดลวดหนึ่ง ตัวสับเปลี่ยนเชื่อมต่อแหล่งพลังงานที่อยู่กับที่กับกระดองโดยใช้แปรงหรือแท่งนำไฟฟ้า นอกจากนี้ มอเตอร์กระแสตรงยังทำงานที่ความเร็วคงที่สำหรับแรงดันคงที่และไม่มีการลื่นไถล
ประเภทมอเตอร์กระแสตรง
ขดลวดสนามและอาร์มาเจอร์ในมอเตอร์แบบแผลแบ่งมีการเชื่อมต่อแบบขนานหรือที่เรียกว่า shunt การก่อตัวทำให้กระแสสนามเป็นสัดส่วนกับโหลดบนมอเตอร์
ในมอเตอร์แบบพันรอบ ฟิลด์คอยล์และอาร์เมเจอร์เชื่อมต่อกันเป็นอนุกรม และกระแสจะไหลผ่านขดลวดสนามเท่านั้น
มอเตอร์แบบผสมแผลเป็นไฮบริดของทั้งแบบแบ่งและแบบแผลแบบอนุกรม และมีการกำหนดค่าทั้งสองแบบ สนามในมอเตอร์แม่เหล็กถาวรถูกสร้างขึ้นโดยแม่เหล็กถาวรตามชื่อที่อนุญาต
ปัญหาเครื่องสับเปลี่ยน
หน้าที่ของสับเปลี่ยนคือการถ่ายโอนกระแสจากจุดที่อยู่กับที่ไปยังเพลาหมุน แปรง, หน้าสัมผัสไฟฟ้าบนสับเปลี่ยน, เชื่อมต่อแหล่งพลังงานกับกระดอง ในบางช่วงเวลาระหว่างการหมุนของมอเตอร์กระแสตรง ตัวสับเปลี่ยนจะต้องย้อนกลับกระแส ซึ่งอาจส่งผลให้อายุการใช้งานของมอเตอร์ลดลงเนื่องจากการสึกหรอที่เกิดขึ้นจากการเสียดสีและการอาร์ก
มอเตอร์กระแสตรงไร้แปรงถ่าน
มอเตอร์กระแสตรงไร้แปรงถ่านช่วยลดการสึกหรอของตัวสับเปลี่ยนในมอเตอร์กระแสตรงทั่วไป ในประเภทนี้แม่เหล็กถาวรจะอยู่ในโรเตอร์และขดลวดจะอยู่ในสเตเตอร์ ขดลวดสร้างสนามแม่เหล็กหมุนได้เนื่องจากแยกออกจากกันด้วยระบบไฟฟ้า ซึ่งช่วยให้เปิดและปิดได้ ตัวสับเปลี่ยนในมอเตอร์นี้ไม่ได้ส่งกระแสไปยังโรเตอร์ แต่สนามแม่เหล็กถาวรของโรเตอร์จะไล่ตามสนามสเตเตอร์ที่หมุนอยู่ ทำให้เกิดสนามโรเตอร์ องค์ประกอบสำคัญอีกประการหนึ่งของมอเตอร์กระแสตรงไร้แปรงถ่านคือการใช้วงจรอิเล็กทรอนิกส์และเซ็นเซอร์ที่มีตัวสับเปลี่ยนเพื่อกระตุ้นมอเตอร์ให้สร้างแรงบิด