Двигатель постоянного тока: принцип работы и применение

Двигатель постоянного тока – это устройство, которое преобразует электрическую энергию в механическую. В основе работы этого устройства лежит закон электромагнитной индукции, открытый Майклом Фарадеем в 1831 году. Этот закон формулируется так: изменение магнитного поля в проводящей среде порождает электрический ток.

В двигателе постоянного тока используется обратный эффект: при прохождении электрического тока через обмотку создается магнитное поле, которое воздействует на якорь двигателя. Якорь в свою очередь начинает вращаться под воздействием этого магнитного поля, что приводит к вращению вала двигателя и выполнению механической работы.

В работе двигателя постоянного тока также используется закон Ампера, который утверждает, что движущая сила, действующая на проводник с током в магнитном поле, пропорциональна силе тока и магнитному полю. Это означает, что сила, действующая на якорь двигателя, зависит от силы тока, протекающего через обмотку, и индукции магнитного поля, создаваемого этой обмоткой.

Принцип работы постоянного тока

Принцип работы постоянного тока

Двигатель постоянного тока работает на основе закона Электромагнитной индукции Фарадея, который утверждает, что изменение магнитного поля в проводнике вызывает появление в нем электрического тока.

Ключевым компонентом двигателя постоянного тока являются постоянные магниты, создающие магнитное поле, и обмотка, через которую пропускается электрический ток. Когда ток пропускается через обмотку, создается взаимодействие между магнитным полем постоянных магнитов и магнитным полем, создаваемым током в обмотке.

В результате этого взаимодействия обмотка начинает вращаться. Сила, вызывающая это вращение, определяется по закону Лоренца и является результатом взаимодействия тока и магнитного поля.

Принцип работы двигателя постоянного тока основан на сохранении момента импульса, что позволяет ему продолжать вращаться даже после отключения источника тока.

Эффективность работы двигателя постоянного тока может быть улучшена путем использования электронных устройств, таких как контроллеры скорости и инверторы, которые регулируют направление тока и его силу.

READ
Дом: газ или электричество – что выгоднее?

Принцип достижения постоянного тока в двигателе

Принцип достижения постоянного тока в двигателе

В двигателе постоянного тока принцип достижения постоянного тока основывается на использовании коммутатора, который изменяет направление тока в обмотках статора в моменты пересечения якоря с полярностями магнита электромагнита.

Коммутатор состоит из коллектора, который представляет собой металлический цилиндр, покрытый изолирующим слоем, на поверхность которого установлены четыре медные пластины, называемые щетками. Щетки проводят ток от источника питания на обмотки статора.

В момент, когда якорь достигает определенного положения, провода, подключенные к обмоткам статора, обмениваются на другие провода или делают замыкание через коммутатор, изменяя направление тока в статоре. Перемена направления тока обеспечивает соответствующее изменение полярности магнитного поля в статоре, создавая вращательное движение якоря.

Таким образом, за счет коммутатора двигатель постоянного тока способен генерировать постоянный ток в обмотках статора, который обеспечивает стабильное и непрерывное вращение якоря.

Правило Лоренца и двигатель постоянного тока

Правило Лоренца и двигатель постоянного тока

Согласно правилу Лоренца, на проводник, по которому протекает ток, в магнитном поле действует сила, перпендикулярная их направлению. В результате действия этой силы создается момент вращения, который приводит к вращению двигателя постоянного тока.

Двигатель постоянного тока состоит из основных компонентов: статора и ротора. Статор представляет собой неподвижную часть двигателя, которая создает магнитное поле. Ротор, в свою очередь, является вращающейся частью двигателя, которая содержит обмотки проводника. При подаче тока на обмотки проводника создается магнитное поле, которое взаимодействует с магнитным полем статора, создавая вращательное движение.

Одной из особенностей двигателя постоянного тока является то, что направление тока в обмотках должно меняться в соответствии с правилом Ленца. Именно поэтому такой двигатель обычно работает от источника переменного тока, который обеспечивает необходимую смену направления тока. Если подать постоянный ток на двигатель постоянного тока, то он остановится.

Преимущества двигателя постоянного тока:

Преимущества двигателя постоянного тока:

  • Высокий крутящий момент при пуске;
  • Относительно простая конструкция;
  • Широкий диапазон скоростей вращения;
  • Высокая точность регулировки скорости;
  • Хорошая управляемость и динамика;

Применение двигателя постоянного тока:

Применение двигателя постоянного тока:

  • Промышленные роботы;
  • Машины с частотным регулированием;
  • Электротранспорт (электрические поезда, трамваи);
  • Холодильное оборудование;
  • Лифты и эскалаторы;
READ
Инфракрасная лампа для растений: полезный инструмент или пустая трата денег?

Видео:

Двигатель постоянного тока принцип работы (видео 1)

Какой мотор лучше, или какая разница в моторах стиральных машин

Электрические машины постоянного тока, устройство и принцип действия

Оцените статью

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: