3. Двигатель с дисковым якорем

Якорь такого двигателя - это пластмассовый диск, на торцевые поверхности которого печатным способом нанесена обмотка якоря . Такая конструкция якоря обусловила видоизменение и других элементов двигателя . Возбуждение двигателя осуществляется постоянными магнитами , расположенными на статоре и обращенными своими полюсными наконечниками к одной стороне дискового якоря . С другой стороны якоря размещено кольцо из ферромагнитного материала, выполняющее функцию неподвижного сердечника якоря, т. е. это элемент магнитной системы двигателя. В этом случае каждый сердечник полюса снабжен полюсной катушкой. Обычно двигатели с дисковым якорем не имеют отдельного коллектора, а электрический контакт щеток и обмотки якоря происходит непосредственно на одной из сторон печатного якоря.

Электромагнитный момент в двигателях с дисковым якорем создается так же, как и в двигателях обычной конструкции. Обмотка якоря наносится на обе стороны пластмассового диска электрохимическим способом, методом травления фольги. Так как секции печатной обмотки одновитковые, а количество секций ограничено площадью диска, то двигатели с дисковым якорем обычно выполняют на низкое напряжение.

Достоинство двигателей с дисковым якорем:

Легкий якорь, не имеющий стального сердечника, обеспечивает двигателям с дисковым якорем высокое быстродействие и улучшенные условия работы щеточно-коллекторного узла.

Недостаток двигателей с дисковым якорем - ограниченный срок службы, обусловленный износом печатной обмотки якоря, имеющей скользящий контакт со щетками.

В некоторых конструкциях двигателей этот недостаток устраняют применением отдельного коллектора, но при этом усложняется устройство двигателя.

4. Двигатели параллельного и независимого возбуждения

В качестве исполнительных двигателей постоянного тока в настоящее время используют чаще всего двигатели с независимым возбуждением , реже – двигатели с постоянными магнитами. У двигателей с независимым возбуждением в качестве обмотки управления используют либо обмотку якоря – двигатели с якорным управлением, либо обмотку полюсов – двигатели с полюсным управлением /10/.

У исполнительных двигателях с якорным управлением обмоткой возбуждения является обмотка полюсов, а обмоткой управления – обмотка якоря (рис.3.3,а). Обмотку возбуждения подключают к сети с постоянным напряжением U_в на все время работы автоматического устройства. На обмотку управления подают сигнал (напряжение управления) лишь тогда, когда необходимо вызвать вращение якоря двигателя. При изменение полярности напряжения управления меняется направление вращения якоря двигателя.

У исполнительных двигателей с полюсным управлением обмоткой управления является обмотка полюсов, а обмоткой возбуждения – обмотка якоря (рис.3.3,б). Якорь двигателя постоянно подключен к сети с напряжением U_в=const . Для ограничения тока иногда последовательно с якорем включают добавочное (балластное) сопротивление R_д. На обмотку полюсов напряжение управления U_у (сигнал) подают лишь тогда, когда необходимо вызвать вращение якоря .

Управление двигателем независимого возбуждения осуществляется обычно по цепи якоря, к которой подводится энергия от усилителя (рис.3.4). Обмотка возбуждения питается от источника с неизменным напряжением; энергия, необходимая в таком двигателе для возбуждения, как известно, ничтожна по сравнению с энергией, потребляемой в якоре, т.е. основная энергия подводится к двигателю через усилитель /15/.

Схема двигателя параллельного возбуждения приведена на рисунке 3.5. В цепи якоря включен пусковой реостат ПР, в цепи возбуждения - реостат для регулирования тока возбуждения (РВ). Чтобы получить большой пусковой момент, перед пуском устанавливают наибольший магнитный поток, выводя реостат РВ. При отключении двигателя от сети цепь возбуждения, обладающая большой индуктивностью, во избежание образования дуги между контактами не размыкается, а остается замкнутой на цепь якоря. Обмотка возбуждения этого двигателя может быть включена на напряжение другого источника. Независимое возбуждение расширяет возможности регулирования частоты вращения двигателя /11/.

Ток якоря при установившемся вращении определяется противодейтсвующим моментом на валу и потоком полюса:

I_я=М/(сФ) .

Потоки полюсов в двигателе при I_в - const. Следовательно, в двигателях параллельного и независимого возбуждения ток якоря пропорционален моменту на валу.