9. Двигатели постоянного тока.

Простейший двигатель является машиной постоянного тока, состоит из одного постоянного магнита на статоре, из одного электромагнита с явно выраженными полюсами на роторе (двухполюсного ротора с явно выраженными полюсами и с одной обмоткой из двух частей), щёточноколлекторного узла с двумя пластинами (ламелями) и двумя щётками. Имеет два положения ротора (две «мёртвые точки»), из которых невозможен самозапуск, и неравномерный крутящий момент, в первом приближении (магнитное поле полюсов статора B — равномерное (однородное) и др.) равный

, где - число витков обмотки ротора, - индукция магнитного поля полюсов статора, - ток в обмотке ротора [А], - длина рабочей части витка обмотки [м], - расстояние от оси ротора до рабочей части витка обмотки ротора (радиус) [м], - синус угла между направлением северный-южный полюс статора и аналогичным направлением в роторе [рад], - угловая скорость [рад/сек], - время [сек].

На статоре ДПТ располагаются в зависимости от конструкции:

• постоянные магниты

• электромагниты с обмотками возбуждения — катушки, наводящие магнитный поток возбуждения

В простейшем случае имеет два полюса, т.е. один магнит с одной парой полюсов.

Ротор

Состоит из электромагнитов с переключаемой полярностью и датчика положения ротора и переключателя (коллектора). В простейшем случае ротор состоит из одного электромагнита с двумя полюсами, т.е. имеет одну пару полюсов, при этом есть две "мёртвые точки" из которых невозможен самозапуск двигателя.

Коллектор (щёточно-коллекторный узел) выполняет одновременно две функции - является датчиком углового положения ротора и переключателем тока со скользящими контактами.

Конструкции коллекторов имеют множество разновидностей. Выводы всех катушек объединяются в коллекторный узел. Коллекторный узел обычно представляет собой кольцо из изолированных друг от друга пластин-контактов (ламелей), расположенных по оси (вдоль оси) ротора. Существуют и другие конструкции коллекторного узла. Щёточный узел необходим для подвода электроэнергии к катушкам на вращающемся роторе и переключения тока в обмотках ротора. Щётка — неподвижный контакт (обычно графитовый или медно-графитовый).

Достоинства и недостатки дпт

Достоинства:

• Простота устройства и управления

• Практически линейные механическая и регулировочная характеристики двигателя

• Легко регулировать частоту вращения.

• Хорошие пусковые свойства (большой пусковой момент).

Недостатки:

• Необходимость профилактического обслуживания коллекторно-щёточных узлов

• О граниченный срок службы из-за износа коллектора

Если напряжение возбуждения Ц_в отличается от напряжения [7, подведенного к цепи якоря, то применяют независимое возбуждение. В этом случае обмотка возбуждения ОВ не имеет электрической связи

с обмоткой якоря. Если же эти напряжения равны, то применяют параллельное возбуждение, т. е. обмотку возбуждения ОВ подключают параллельно обмотке якоря. Применение в двигателе независимого или параллельного возбуждения опреде­ляется схемой электропривода. Свойства двигателей постоянного тока при независимом или параллельном возбуждении одинаковы. Эксплуатационные свойства двигателей постоянного тока опреде­ляются их рабочими и механическими характеристиками.