1. Двигатель с гладким (беспазовым) якорем

В отличие от двигателя с зубцовым якорем двигатель с беспазовым (гладким) якорем не имеет зубцов на сердечнике якоря, а двухслойная обмотка якоря расположена на гладкой поверхности сердечника (рис.3.2). Якорь бандажируется стеклолентой и заливается в вакууме компаундом или пропитывается лаком /7/.

Исполнительные двигатели с гладкой конструкцией якоря имеют следующие преимущества: магнитная индукция в зазоре двигателя в 2-3 раза больше, чем при зубцовом якоре, в котором большое значение магнитной индукции недопустимо из-за сильного магнитного насыщения зубцового слоя якоря и резко возрастающих при этом магнитных потерь; открытое расположение проводников обмотки якоря на гладком сердечнике и отсутствие магнитных потерь в зубцовом слое позволяют существенно увеличить нагрузку двигателя при заданных габаритных размерах; большой немагнитный промежуток между сердечниками якоря и главных полюсов и открытое расположение проводников обмотки якоря способствуют безыскровой работе щеточно-коллекторного узла и ослабляют действие реакции якоря, что повышает надежность двигателей и стабилизацию их характеристик.

Обычно для возбуждения исполнительных двигателей с гладким якорем применяют постоянные магниты. Из рассмотренных малоинерционных двигателей машины с гладким якорем имеют наиболее высокое быстродействие. Это объясняется тем, что улучшенные условия коммутации позволяют применить в двигателях якорь малого диаметра D₂ и большой длины, что значительно снижает электромеханическую постоянную времени.

2. Двигатель с полым якорем

Для уменьшения силы тяжести вращающейся части обмотка якоря двигателя выполнена в виде полого пластмассового стакана. В процессе изготовления обмотку якоря укладывают на цилиндрический каркас, соединяют с коллектором и заливают эпоксидной смолой. В итоге получается механически прочная конструкция в виде полого стакана, одной стороной закрепленного на валу.

Индуктивность такой обмотки намного меньше, чем у обмотки якоря обычной конструкции, уложенной в пазах ферромагнитного сердечника якоря. Это существенно улучшает коммутацию, и работа двигателя при пусках и реверсах не сопровождается искрением на коллекторе, что в 2-3 раза увеличивает срок службы коллектора и щеток, упрощает уход за двигателем и повышает стабильность его характеристик.

Отечественной промышленностью изготавливается серия двигателей с полым якорем ДПР. Станина такого двигателя изготовлена из магнитомягкой стали. Внутри полого якоря расположен постоянный магнит цилиндрической формы, осуществляющий возбуждение двигателя. Через центральное отверстие в магните проходит вал, изготовленный из нержавеющей, не обладающей ферромагнитными свойствами стали. Постоянный магнит жестко прикреплен к подшипниковому щиту.

Достоинства двигателей с полым якорем:

Двигатели с полым якорем имеют между постоянным магнитом и станиной большой немагнитный промежуток, который складывается из двух воздушных зазоров и толщины стакана якоря. Из-за наличия этого промежутка требуется значительное увеличение МДС возбуждения. В двигателях с постоянными магнитами для этого необходимо увеличение размеров постоянного магнита, а в двигателях с электромагнитным возбуждением - увеличение габаритных размеров обмотки возбуждения, следствием чего является рост потерь на возбуждение. Однако КПД двигателей с полым якорем больше, чем двигателей с зубцовым якорем, что объясняется меньшими механическими потерями (полый якорь во много раз легче зубцового) и отсутствием магнитных потерь в сердечнике якоря. Большой немагнитный промежуток между постоянным магнитом и станиной значительно ослабляет действие реакции якоря, что благоприятно влияет на свойства двигателя.