Двигун постійного струму або постійного струму перетворює електричну енергію в механічну. Це один з двох основних типів двигунів: інший тип - двигун змінного струму або двигун змінного струму. Серед двигунів постійного струму є двигуни з намотуванням, послідовно намотаними, складеними і постійними магнітами.
Функція
Двигун постійного струму складається зі статора, якоря, ротора та комутатора з щітками. Протилежна полярність між двома магнітними полями всередині двигуна змушує його обертатися. Двигуни постійного струму - це найпростіший тип двигунів і застосовуються в побутових приладах, таких як електричні бритви, та в електричних вікнах в автомобілях.
Основна робота двигуна постійного струму
Двигун постійного струму оснащений магнітами, або постійними магнітами, або електромагнітними обмотками, які створюють магнітне поле. Коли струм проходить через якір, також відомий як котушка або дріт, розміщений між північчю та півднем полюсів магніту, поле, яке генерується якорем, взаємодіє з полем від магніту і застосовується крутний момент. У двигуні постійного струму магніт утворює статор, якор розміщений на роторі, а комутатор перемикає потік струму з однієї котушки на іншу. Комутатор підключає стаціонарне джерело живлення до якоря за допомогою щіток або струмопровідних стрижнів. Крім того, двигуни постійного струму працюють з фіксованою швидкістю для фіксованої напруги, і немає ковзання.
Типи двигунів постійного струму
Польові котушки і якір у монтуваному шунтом двигуні з'єднані паралельно, також відомі як шунтові утворення, внаслідок чого струм поля пропорційний навантаженню на двигун.
У послідовно намотаних двигунах польові котушки та якір з'єднані послідовно, і струм протікає лише через польові котушки.
Двигун із складеним намотуванням є гібридом як маневрового, так і послідовно намотаного типу, і має обидві конфігурації. Поле в двигуні з постійними магнітами створюється постійними магнітами, як дозволяє назва.
Проблема комутатора
Функція комутатора полягає в передачі струму від нерухомої точки до обертового валу. Щітки, електричні контакти на комутаторі, підключають джерело живлення до якоря. У певні моменти під час обертання двигуна постійного струму комутатор повинен змінити струм. Це може призвести до зменшення терміну служби двигуна через зношування, яке виникає через тертя та дугу.
Безщіткові двигуни постійного струму
Безщіткові двигуни постійного струму полегшують знос комутатора в звичайних двигунах постійного струму. У цих типів постійний магніт розташований у роторі, а котушки - у статорі. Обмотки котушки створюють обертове магнітне поле, оскільки вони електрично відокремлені один від одного, що дозволяє їх включати і вимикати. Комутатор цього двигуна не подає струм до ротора. Натомість поле постійного магніту ротора переслідує поле статора, що обертається, роблячи поле ротора. Ще одним ключовим компонентом безщіткового двигуна постійного струму є використання електронних схем і датчиків з комутатором для збудження двигуна для отримання крутного моменту.