Принцип действия двигателя постоянного тока и область примененияОпубликовано: 27.08.2018 Постоянство электрического тока не позволяет изменяться параметрам, связанным с величиной и направлением. Принцип действия двигателя постоянного тока базируется именно на таких особенностях электрической цепи и конструктивных характеристиках.Конструкция двигателяДвигатели данного типа активно используются в превращении постоянной токовой энергии в механический тип работоспособности. Такие электрические устройства получили меньшее распространение по сравнению с конструкциями переменного тока , что обусловлено высокой стоимостью оборудования, более сложным строением и возможными проблемами с запитыванием. Основные конструктивные элементы ДПТ: неподвижная часть, представленная статором; вращающаяся часть, представленная ротором или якорем.Устройство двигателей ПТ имеет несколько весьма существенных отличий от конструкций с переменными токовыми величинами: Принцип работы трехфазного двигателя стальная станина снабжается катушечной обмоткой возбуждения; наличие дополнительных полюсов, улучшающих общие технические характеристики оборудования; установка внутреннего якорного элемента, представленного сердечником и коллектором; использование для фиксации подшипниковой системы; расположение на статоре постоянных магнитов в микродвигателях или электромагнитов с обмоточным возбуждением в виде катушек. Устройство двигателя постоянного тока ИНВЕРТОР НАПРЯЖЕНИЯ Базовое отличие — наличие коллектора, подсоединяемого к щеткам, что способствует подаче или снятию напряжения с цепи якоря. Особенностью используемого в конструкции щеточно-коллекторного узла, является одновременное выполнение пары функций, включая специфику работы датчика углового роторного положения и переключение тока с контактами скользящего типа. Электрические двигатели постоянных токовых величин эксплуатируются в форме тяговой конструкции некоторых видов транспорта и устройств исполнительного типа. Преимущества эксплуатации и недостатки конструкцииОсновные достоинства двигателей с постоянными токовыми величинами представлены: конструкционной простотой устройства; интуитивной доступностью управления; почти линейного типа механической и регулировочной характеристиками движка; легкостью регулирования показателей вращательной частоты; достойными пусковыми характеристиками в виде большого пускового момента; наибольшим пусковым моментом с характерным последовательным типом возбуждения; относительной компактностью по сравнению с габаритами других видов конструкций; возможностью применения в режимах двигателя и генератора.Принцип устройства электродвигателя постоянного тока К наиболее значимым недостаткам конструкций могут быть отнесены не всегда доступная цена комплектующих изделий, а также необходимость подсоединения выпрямительных устройств. Современные модели двигателей ПТ практически полностью лишены некоторых основных конструкционных минусов, включая регулярную профилактику щеточно-коллекторных узлов и быстрый износ коллектора. Принцип действия двигателя постоянного токаКлассификация оборудования основана на видовых особенностях магнитной статорной системы, поэтому может иметь в конструкции: магниты постоянного типа; электромагнитную систему; независимого типа обмоточное подключение с независимым вариантом возбуждения; последовательного типа обмоточное подключение с последовательным вариантом возбуждения; параллельного типа обмоточное подключение с параллельным вариантом возбуждения; смешанный вид обмоточного подключения со смешанным вариантом возбуждения и преобладанием обмотки последовательного или параллельного типа.Принцип действия электродвигателя Тип обмоточного подключения оказывает значительное влияние на характеристики тяги и базовые электрические свойства электродвигателя. Конструкция с независимым или параллельным возбуждениемОбмоточный элемент на якорной части и возбуждении при независимом или параллельном типе, запитаны от различных источников, а функция обмотки возлагается, как правило, на постоянный магнит. Отличительная особенность такого движка представлена отсутствием полной зависимости токового возбуждения от якорного тока на оборудовании. Скоростные параметры двигателя регулируются в таком случае посредством: изменения показателей напряжения на якорной части; изменения показателей сопротивления в якорной цепи; изменения потокового возбуждения.Принципиальные схемы включения двигателей постоянного тока независимого и параллельного возбуждения Последний вариант регулировки нуждается в использовании сложного оборудования, но активно применяется в электрических приводах современного типа, что обусловлено плавностью и экономичностью балансирования уровня скорости в широком диапазоне, в условиях высоких параметров жесткости, свойств механического типа. Популярная разновидность обмоточного возбуждения независимого типа базируется на применении постоянных магнитов. Конструкция с последовательным возбуждениемДля потока возбуждения данного типа применяется якорный ток машины, а обмоточное возбуждение и якорная часть двигателя имеют последовательное подключение относительно питающего источника. Благодаря развитию значительного электромагнитного момента, который пропорционален квадратным показателям якорного тока, двигателям с параллельным типом возбуждения обеспечиваются оптимальные пусковые характеристики. Двигатель последовательного возбуждения Таким образом, конструкция отличается большим пусковым моментом на фоне сравнительно малого якорного тока. Конструкционные особенности позволяют двигателям ПТ с параллельным типом возбуждения активно эксплуатироваться в приводных механизмах грузоподъемного и тягового вида. Важно учитывать, что работа электрического двигателя ПТ последовательного типа возбуждения «вхолостую» или в условиях минимальной нагрузки становится основной и очень частой причиной быстрого износа конструкции. Регулировка вращательной скорости двигателя ПТ с параллельным возбуждением может выполняться изменениями показателей напряжения и сопротивления якорной цепи, а также в потоковом возбуждении. Конструкция со смешанным возбуждениемДля электрического движка ПТ, обладающего смешанным типом возбуждения, или компаундного электродвигателя, присущи основные характеристики параллельного и последовательного возбуждения, что обусловлено наличием пары видов обмоток. Обмоточные элементы подключаются двояко: согласное подключение — в процессе включения в электрическую цепь, все сформированные амперные витки и магнитные потоки складываются; встречное подключение — включение обмоток возбуждения сопровождается направлением амперных витков и магнитных потоков друг к другу.Варианты двигателей Второй способ обмоточного включения в двигателях ПТ со смешанным типом возбуждения используется в спецмашинах. Наличие в движке двойной обмотки возбуждения расширяет возможности конструирования и изготовления электрических двигателей, значительно отличающихся по своим свойствам и основным техническим характеристикам. Область примененияБлагодаря конструктивным особенностям и принципу функционирования двигателей ПТ разного типа, такие устройства находят широкое применение и устанавливаются: в крановом оборудовании на тяжелом производстве; в приводных устройствах, нуждающихся в широком регулировании уровня скорости при наличии высокого пускового момента; в тяговых электрических двигателях, эксплуатируемых в тепловозах и электровозах, теплоходах и тяжелых самосвалах; в электрических стартерах автомобильной и уборочной автоматизированной техники.Компактные низковольтные электрические двигатели ПТ активно используются в разнообразных устройствах и изделиях, включая игрушки, компьютерную и оргтехнику, а также аккумуляторный инструмент. Электродвигатели постоянного тока разного вида характеризуются особыми естественными и искусственными механическими свойствами, что обусловлено электрической мощностью, идущей на преобразование и поступающей через якорную цепь. Именно такое устройство позволяет применять движки ПТ в регулируемых приводах разнообразных современных механизмов и достаточно сложных станков. Видео на тему |