Электродвигатель постоянного тока и принципы его работы
Двигатели постоянного тока кажутся, совсем не сложны в устройстве. Подаем напряжения на контакты – появляется зажигание, меняем провода местами – меняется направление движения двигателя, с помощью регулировки напряжения питания регулируем скорость вращения двигателя. Но как это происходит в автоматическом режиме? Для этого разберем принципы управления двигателем.
Полярность питания можно изменять и особого вреда это не принесет. Вращающий момент прямо пропорционален напряжению. Увеличивая напряжение, увеличиваем момент. Не стоит подавать слишком высокое напряжение (U,Вольт) на мотор, он перегреется. А при недостаточном напряжении двигатель будет малоэффективен. Выбрать напряжение таким, чтобы оно было максимально приближенным к значению номинального – вот один из основных принципов работы двигателя.
То же и с током ( ,Ампер), мало тока – двигатель не крутиться, много – плавиться обмотка. Обратите внимание на два значения при покупке двигателя: значение рабочего тока – среднее количество тока, необходимое двигателю для работы в обычной нагрузке, максимальное значение потребляемого двигателем тока.
Все электродвигатели постоянного тока рассчитаны на определенную мощность (P,Ватт). Ищите информацию о максимально допустимой мощности в документе к мотору.
Мощность, напряжение и ток двигателя постоянного тока связаны уравнением, из которого можно вычислить любое значение.
Силовая система управления должна быть рассчитана на мощные электрические импульсы. При смене направления вращения двигателя напряжение импульса может вдвое превышать напряжение питания.
При покупке двигателя смотрим на значение рабочего крутящего момента и на значение момента при заблокированном роторе, он показывает насколько можно нагрузить двигатель. Большой момент означает хорошее ускорение.
На индукторную обмотку статора подается постоянный ток, создается постоянное магнитное поле. В обмотку ротора тоже подается постоянный ток, со стороны магнитного поля статора на него действует сила Ампера — создается вращающий момент.
Выделяют четыре группы двигателей постоянного тока: с независимым, с параллельным, с последовательным и со смешанным возбуждением.
Прямой пуск приводит к тому, что ток якоря может на порядок превышать номинальный, поэтому в цепь якоря вводится пусковое сопротивление.
Преимущества электродвигателей постоянного тока: линейные характеристики, простота регулировки частоты вращения, большой пусковой момент, компактные размеры.
Недостатки: расходы на профилактическое обслуживание, ограниченный срок службы, высокая стоимость по сравнению с электродвигателями переменного тока.