Что такое двигатель постоянного тока. Как устроен ДПТ. Какой принцип работы двигателя постоянного тока. Где применяются ДПТ. Каковы преимущества и недостатки двигателей постоянного тока.
Что такое двигатель постоянного тока (ДПТ)
Двигатель постоянного тока (ДПТ) — это электрическая машина, преобразующая электрическую энергию постоянного тока в механическую энергию вращения. ДПТ состоит из неподвижной части (статора) и вращающейся части (ротора или якоря).
Основные характеристики ДПТ:
- Питание от источника постоянного тока
- Наличие коллекторно-щеточного узла для подвода тока к ротору
- Возможность плавного регулирования скорости вращения
- Высокий пусковой момент
Устройство двигателя постоянного тока
Основные части ДПТ:
- Статор — неподвижная часть, создающая магнитное поле
- Ротор (якорь) — вращающаяся часть с обмоткой
- Коллектор — устройство для подвода тока к обмотке ротора
- Щетки — обеспечивают электрический контакт с коллектором
Статор ДПТ может быть выполнен с постоянными магнитами или электромагнитами. Ротор содержит обмотку из медного провода. Коллектор состоит из медных пластин, изолированных друг от друга.
Принцип работы двигателя постоянного тока
Принцип действия ДПТ основан на взаимодействии магнитных полей статора и ротора. При подаче постоянного тока на обмотку ротора возникает электромагнитное поле. Оно взаимодействует с полем статора, создавая вращающий момент.
Основные этапы работы ДПТ:
- Подача постоянного тока на обмотку ротора через щетки и коллектор
- Возникновение магнитного поля ротора
- Взаимодействие полей статора и ротора
- Возникновение вращающего момента
- Поворот ротора
- Переключение тока в обмотках ротора с помощью коллектора
Коллектор обеспечивает непрерывное вращение ротора за счет периодического переключения направления тока в его обмотках.
Виды двигателей постоянного тока
ДПТ классифицируются по нескольким признакам:
По типу возбуждения:
- С независимым возбуждением
- С параллельным возбуждением
- С последовательным возбуждением
- Со смешанным возбуждением
По конструкции магнитной системы:
- С постоянными магнитами
- С электромагнитами
По наличию коллектора:
- Коллекторные
- Бесколлекторные (вентильные)
Характеристики двигателей постоянного тока
Основные характеристики ДПТ:
- Механическая характеристика — зависимость частоты вращения от момента на валу
- Регулировочная характеристика — зависимость частоты вращения от напряжения питания
- Пусковой момент — момент при запуске двигателя
- КПД — коэффициент полезного действия
- Диапазон регулирования скорости
Характеристики ДПТ зависят от типа возбуждения и конструктивных особенностей двигателя.
Управление двигателем постоянного тока
Управление ДПТ осуществляется изменением следующих параметров:
- Напряжение питания обмотки якоря
- Ток возбуждения (для двигателей с электромагнитным возбуждением)
- Сопротивление в цепи якоря
Наиболее распространенные способы управления ДПТ:
- Изменение напряжения питания обмотки якоря
- ШИМ-регулирование (широтно-импульсная модуляция)
- Изменение магнитного потока возбуждения
Современные системы управления ДПТ часто используют микропроцессорные контроллеры для точного регулирования параметров двигателя.
Применение двигателей постоянного тока
ДПТ широко применяются в различных отраслях техники:
- Электротранспорт (электровозы, трамваи, троллейбусы)
- Станкостроение (приводы подач и главного движения)
- Робототехника
- Автомобильная промышленность (стартеры, стеклоподъемники)
- Бытовая техника (электроинструменты, пылесосы)
- Грузоподъемные механизмы (лифты, краны)
ДПТ особенно эффективны в системах, требующих широкого диапазона регулирования скорости и высокого пускового момента.
Преимущества и недостатки двигателей постоянного тока
Преимущества ДПТ:
- Широкий диапазон регулирования скорости
- Высокий пусковой момент
- Линейные механические характеристики
- Простота управления
Недостатки ДПТ:
- Наличие щеточно-коллекторного узла, требующего обслуживания
- Искрение на коллекторе при работе
- Относительно высокая стоимость
- Сложность конструкции по сравнению с асинхронными двигателями
Перспективы развития двигателей постоянного тока
Основные направления совершенствования ДПТ:
- Разработка бесколлекторных конструкций
- Применение новых магнитных материалов
- Совершенствование систем управления
- Повышение энергоэффективности
Несмотря на конкуренцию со стороны асинхронных и вентильных двигателей, ДПТ продолжают занимать важное место в современной технике благодаря своим уникальным характеристикам.
ДПТ | это… Что такое ДПТ?
Рис. 1 Устройство простейшего коллекторного двигателя постоянного тока с двухполюсным статором и с двухполюсным ротором
Двигатель постоянного тока — электрическая машина, машина постоянного тока, преобразующая электрическую энергию постоянного тока в механическую энергию.
Содержание
|
История
- 1834 г. Американский кузнец Томас Дэвенпорт создаёт первый электродвигатель постоянного тока.
- 1839 г. Якоби, Борис Семёнович построил лодку с электродвигателем постоянного тока.
Краткое описание коллекторного двигателя постоянного тока
Простейший двигатель на рис. 1 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].
Из-за наличия угловой ширины щёток и углового зазора между пластинами (ламелями) коллектора в двигателе этой конструкции имеются динамически постоянно короткозамкнутые щётками части обмотки ротора. Число короткозамкнутых частей обмотки ротора равно числу щёток. Эти короткозамкнутые части обмотки ротора не участвует в создании общего крутящего момента.
Суммарная короткозамкнутая часть ротора в двигателях с одним коллектором равна:
, где n — число щёток, alfa — угловая ширина одной щётки [радиан].
Без учёта короткозамкнутых щётками частей крутящего момента средний крутящий момент s рамок (витков) с током за один оборот равен площади под интегральной кривой крутящего момента, делённой на длину периода (1оборот = ):
Рис. 2 Коллекторный двигатель постоянного тока с двухполюсным статором и с трёхполюсным ротором
Двигатель на рис. 2 состоит из одного электромагнита на статоре (двухполюсного статора) с явно выраженными полюсами и с одной обмоткой, трёхполюсного ротора с явно выраженными полюсами и с тремя обмотками (обмотки ротора могут быть включены звездой или треугольником), щёточноколлекторного узла с тремя пластинами (ламелями) и с двумя щётками. Самозапуск возможен из любого положения ротора. Имеет меньшую неравномерность крутящего момента, чем двигатель с двухполюсным ротором (рис. 1).
ДПТ являются обратимыми электрическими машинами, то есть в определённых условиях способны работать как генераторы.
Сокращение ДПТ (двигатель постоянного тока) является неудачным, так как название «двигатель переменного тока» имеет то же сокращение — ДПТ.
Статор
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
Основная статья: Ротор (техника)
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.
Рис. 3 Ротор
Ротор с тремя полюсами (полторы пары) имеет наименьшее число полюсов ротора при которых самозапуск возможен из любого положения ротора.
На самом деле один полюс всё время делится на две части, т.е. ротор имеет неявные две пары полюсов. Ротор любого ДПТ состоит из многих катушек, на часть которых подаётся питание в зависимости от угла поворота ротора относительно статора. Применение большого числа (несколько десятков) катушек необходимо для уменьшения неравномерности крутящего момента, для уменьшения коммутируемого (переключаемого) тока, для обеспечения оптимального взаимодействия между магнитными полями ротора и статора (то есть для создания максимального момента на роторе).
При вычислении момента инерции ротора его в первом приближении можно считать сплошным однородным цилиндром с моментом инерции равным где — масса цилиндра (ротора), а — радиус цилиндра (ротора).
Коллектор (коллекторный узел, щёточный узел, коллекторно-щёточный узел, щёточно-коллекторный узел)
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.
Рис. 4 Графитовые щётки
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).
Щётки часто размыкают и замыкают пластины-контакты коллектора ротора, как следствие при работе ДПТ происходят переходные процессы в обмотках ротора. Эти процессы приводят к искрению на коллекторе, что значительно снижает ресурс ДПТ. Искрение уменьшают выбором положения щёток относительно статора (снижая ток коммутации), а также подключением внешних реактивных элементов (конденсаторов).
При больших токах в роторе ДПТ возникают мощные переходные процессы, в результате чего искрение может постоянно охватывать все пластины коллектора, независимо от положения щёток.
Данное явление называется кольцевым искрением коллектора или «круговой огонь». Кольцевое искрение опасно тем, что одновременно выгорают все пластины коллектора и срок его службы значительно сокращается. Визуально кольцевое искрение проявляется в виде светящегося кольца около коллектора. Эффект кольцевого искрения коллектора не допустим, при проектировании приводов устанавливаются соответствующие ограничения на максимальные моменты (а следовательно и токи в роторе), развиваемые двигателем.
Классификация
- По виду магнитной системы статора
- С постоянными магнитами
- С электромагнитами
- По способу включения обмоток возбуждения электромагнитов статора
Двигатели постоянного тока различаются по способу коммутации обмоток возбуждения. Вид подключения обмоток возбуждения существенно влияет на тяговые и электрические характеристики электродвигателя. Существуют схемы независимого, параллельного, последовательного и смешанного включения обмоток возбуждения.
Принцип работы
В принципе работы электродвигателя постоянного тока есть два подхода: 1. рамка (2 стержня) с током в магнитном поле статора, 2. взаимодействие магнитных полей статора и ротора.
Рамка с током в однородном магнитном поле полюсов статора
В однородном магнитном поле полюсов статора с индукцией на два стержня рамки длиной с током действуют силы Ампера постоянной величины, равные
и направленные в противоположные стороны.
Эти силы прикладываются к плечам , равным
, где — радиус рамки, и создают крутящий момент , равный
.
Для двух стержней рамки суммарный крутящий момент равен
. Практически из-за того, что угловая ширина щётки [радиан] немного меньше угловой ширины зазора между пластинами (ламелями) коллектора, чтобы источник питания не замыкался накоротко, четыре небольших части под кривой крутящего момента, равные , где , не участвуют в создании общего крутящего момента.
При числе витков в обмотке равном s крутящий момент будет равен .
Наибольший крутящий момент будет при угле поворота рамки равном , т.е. 90°, при этом угле поворота рамки с током вектора магнитных полей статора и ротора (рамки) будут перпендикулярны друг к другу, т.е. под углом 90°. При угле поворота ротора (рамки) 180° крутящий момент равен нулю из-за нулевого плеча, но силы не равны нулю и это положение ротора (рамки), при отсутствии переключения тока, весьма устойчиво и подобно одному шагу в шаговом двигателе.
Без учёта короткозамкнутых щётками частей крутящего момента средний крутящий момент за один оборот (период) равен площади под интегральной кривой крутящего момента делённой на длину периода :
При s витков в обмотке
Две рамки с током в однородном магнитном поле полюсов статора
Если на роторе машины установить вторую рамку, сдвинутую относительно первой на угол π / 2, то получится четырёхполюсный ротор. Момент второй рамки:
Суммарный момент обеих рамок:
Таким образом получается, что крутящий момент зависит от угла поворота ротора, но неравномерность меньше, чем при одной рамке.
Кроме этого добавляется самозапуск из любого положения ротора. При этом для второй рамки потребуется второй коллектор (щёточно-коллекторный узел). Оба узла соединяются параллельно, при этом переключение тока в рамках происходит в интервалах с наименьшим током в рамках, при последовательном соединении переключение тока в одной из рамок (разрыв цепи) происходит во время максимального тока в другой рамке. Практически, из-за того, что угловая ширина щётки α [рад] немного меньше угловой ширины зазора β [рад] между пластинами коллектора (ламелями) восемь небольших частей под кривой крутящего момента, равных
, где Δ = β − α, не участвуют в создании общего крутящего момента.
Рамка с током в неоднородном магнитном поле полюсов статора
Если магнитное поле полюсов статора неоднородное и изменяется по отношению к стержням рамки по закону
, то крутящий момент для одного стержня будет равен
,
для двух стержней
,
для рамки из витков
.
В создании крутящего момента не участвуют четыре части под кривой крутящего момента равные
.
Без учёта короткозамкнутых щётками частей крутящего момента средний крутящий момент за один оборот (период) равен площади под интегральной кривой делённой на длину периода :
При s витках в обмотке
Две рамки с током в неоднородном магнитном поле полюсов статора
Для второй (косинусной) рамки ,
крутящий момент от второй (косинусной) рамки будет равен
,
суммарный крутящий момент от обеих рамок равен
, т.е. постоянен и от угла поворота ротора не зависит.
Практически, из-за наличия зазора, восемь небольших частей под кривой крутящего момента равные
каждая,
в создании крутящего момента не участвуют.
Для вычисления момента инерции ротора его можно считать в первом приближении сплошным однородным цилиндром с моментом инерции
, где — масса цилиндра (ротора), — радиус цилиндра (ротора).
Взаимодействие магнитных полей
Магнитные поля статора и ротора (рамки с током), взаимоотталкиваются, чем ротор (рамка) приводится во вращение на 180°. Для дальнейшего вращения необходимо переключение направления тока в рамке.
Разновидности
Коллекторные, с щёточноколлекторным переключателем тока
С одним коллектором (щёточноколлекторным узлом) и обмотками, где — число пар полюсов ротора, с соединением обмоток ротора в кольцо (по этой классификации двигатель на рис. 2 является полуторным, имеет полторы пары полюсов и 2*1,5=3 обмотки ротора). Имеют большую короткозамкнутую щётками часть обмотки ротора, равную
, где — число щёток, — угловая ширина одной щётки (рад), — число пи (3,14…).
С двумя коллекторами (щёточноколлекторными узлами, в бесколлекторных с инвертором на двух параллельных мостах) и двумя обмотками синусной и косинусной (синусно-косинусный, двухфазный) с неоднородным (синусообразным) магнитным полем полюсов статора.
Имеют малую нерабочую часть под кривой крутящего момента, равную
, где — угловая ширина зазора между пластинами коллектора (ламелями), подобен двухфазному бесколлекторному.
С тремя коллекторами и тремя обмотками (в бесколлекторных с инвертором на трёх параллельных мостах, трёхфазный).
С четырьмя коллекторами (щёточноколлекторными узлами) и двумя обмотками синусной и косинусной (синусно-косинусные), специальные. Специальная конструкция коллектора с четырьмя коллекторами (один коллектор на одну щётку) позволяет почти до нуля уменьшить нерабочую часть крутящего момента (нерабочая часть крутящего момента в этом двигателе зависит от точности изготовления деталей) и сделать используемую часть крутящего момента независимой от угловой ширины щётки. При этом угловая ширина одной пластины коллектора равна , где — угловая ширина одной щётки.
С четырьмя коллекторами и четырьмя обмотками (в бесколлекторных — с инвертором на четырёх параллельных мостах, четырёхфазный).
С восемью коллекторами (щёточноколлекторными узлами). В этом двигателе уже нет рамок, а ток подаётся через коллекторы в отдельные стержни ротора.
И др.
Другие виды электродвигателей постоянного тока
- Униполярный электродвигатель (униполярный генератор)
- Универсальный коллекторный двигатель работает и на постоянном токе, и на переменном. Применяется в ручных электроинструментах (электродрели, электролобзики, электропилы, электрорубанки и др.), пылесосах, кофемолках, блендерах и др.
Применение
- Электропривод тепловозов, теплоходов, карьерных самосвалов
- Стартёры автомобилей, тракторов и др. Для уменьшения номинального напряжения двигателя в автомобильных стартёрах применяют двигатель постоянного тока с четырьмя щётками, при этом эквивалентное комплексное сопротивление ротора уменьшается почти в четыре раза, при этом статор имеет четыре полюса (две пары полюсов). Пусковой ток в автомобильных стартёрах около 200 ампер.
Режим работы — кратковременный.
Режим работы — кратковременный.Бесколлекторные, с электронным переключателем тока
Электронным аналогом щёточно-коллекторного узла является инвертор с датчиком положения ротора (ДПР) (Вентильный электродвигатель).
Ротор является постоянным магнитом, а обмотки статора переключаются электронными схемами — инверторами. Бесколлекторные электродвигатели могут быть однофазными (две «мёртвые точки»), двухфазными (синусно-косинусными), трёх- и более фазными.
Бесколлекторный двигатель постоянного тока с выпрямителем (мостом) может заменить универсальный коллекторный двигатель (УКД).
Управление ДПТ
Механическая характеристика ДПТ
Зависимость частоты от момента на валу ДПТ. Отображается в виде графика. Горизонтальная ось (абсцисс) — момент на валу ротора, вертикальная ось (ординат) — частота вращения ротора. Механическая характеристика ДПТ есть прямая, идущая с отрицательным наклоном.
Механическая характеристика ДПТ строится при определённом напряжении питания обмоток ротора.
В случае построения характеристик для нескольких значений напряжения питания говорят о семействе механических характеристик ДПТ.
Регулировочная характеристика ДПТ
Зависимость частоты вращения ротора от напряжения питания обмоток ротора ДПТ. Отображается в виде графика. Горизонтальная ось (абцисс) — напряжение питания обмоток ротора, вертикальная ось (ординат) — частота вращения ротора. Регулировочная характеристика ДПТ есть прямая, идущая с положительным наклоном.
Регулировочная характеристика ДПТ строится при определённом моменте, развиваемом двигателем. В случае построения регулировочных характеристик для нескольких значений момента на валу ротора говорят о семействе регулировочных характеристик ДПТ.
Управление ДПТ
Основные формулы, используемые при управлении ДПТ:
Крутящий момент, развиваемый двигателем, пропорционален току в обмотке якоря (ротора):
, где — ток в обмотке якоря, — коэффициент крутящего момента двигателя (зависит от конструкции двигателя и тока в обмотке возбуждения).
Ток в обмотке ротора по закону Ома прямо пропорционален приложенному напряжению и обратно пропорционален сопротивлению обмотки ротора:
, где — напряжение, приложенное к обмотке ротора, — сопротивление обмотки ротора.
ПротивоЭДС в обмотках якоря пропорциональна угловой частоте вращения ротора:
, где — коэффициент ЭДС двигателя, — угловая скорость вращения ротора.
Следовательно, величиной крутящего момента можно управлять меняя напряжение на ДПТ. Такой способ применяют для относительно маломощных двигателей.
Для управления более сильными (мощными) двигателями используют: а) принцип ШИМ, когда изменяется не величина напряжения, а длительность его приложения к двигателю, б) регулирование крутящего момента изменением напряжения на обмотке возбуждения, требует меньшую мощность элементов схемы управления, чем регулирование изменением напряжения на всём двигателе, но при этом способе регулирования ток через обмотку якоря не управляется, из-за этого даже при малом крутящем моменте большой ток через обмотку якоря будет нагревать обмотку якоря, что может привести к перегреву и выходу из строя двигателя.
Возможно применение для регулирования крутящего момента в небольших пределах от номинального крутящего момента.
Управление двигателем осуществляется по току в обмотке двигателя, который пропорционален напряжению, приложенному к этой обмотке. Реакцию двигателя на данное напряжение при определённом внешнем моменте можно увидеть на соответствующей регулировочной характеристике. Регулировочная характеристика показывает скорость, которую двигатель достигнет в установившемся режиме.
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
- Ограниченный срок службы из-за износа коллектора
См. также
- Электротехника
- Электродвигатель
- Вентильный электродвигатель
- Универсальный коллекторный двигатель
- Машина постоянного тока
- Электрические машины
Ссылки
- Исполнительные двигатели и тахогенераторы постоянного тока
- Первые конструкции электродвигателей постоянного тока
- Описание электродвигателей постоянного тока (постоянно обновляется база)
- http://www. unilib.neva.ru/dl/059/CHAPTER5/Chapter5.html ГЛАВА 5. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МАШИНЫ ПОСТОЯННОГО ТОКА
- http://uiits.miem.edu.ru/Falk/Book 2006/book/part5/part5_7.html 5.7. Способы управления исполнительными двигателями постоянного тока
- http://mdra.narod.ru/Konstru.htm Упрощённая модель двигателя постоянного тока
- http://vsedvigateli.narod.ru/2/electr/post/post.htm#принцип Двигатель постоянного тока
- http://engines-history.ru/foto/dvigatel-postojannogo-toka/pic_2.html Двигатель постоянного тока
- http://www.ukrsmb.info/avl.html Двигатели и генераторы (машины) многоконтурные постоянного тока
- http://kazakiy.h21.ru/elektra07.html Рис.85. Принцип работы двигателя постоянного тока.
- http://bel-elmash.ru/principle.php Электродвигатели постоянного тока — принцип действия и устройство
- http://www.krugosvet.ru/articles/12/1001268/1001268a1.htm Электромашинные генераторы и электродвигатели
- http://www.slovopedia.com/14/221/1021403.html Электромашинные генераторы и электродвигатели: электродвигатели постоянного тока
- http://www. diclib.com/cgi-bin/d1.cgi?l=ru&base=colier&page=showid&id=11949 Электромашинные генераторы и электродвигатели: электродвигатели постоянного тока
- http://www.booksite.ru/fulltext/1/001/008/091/909.htm Электродвигатель постоянного тока.
- http://www.physel.ru/content/view/503/44/ % 172. Электродвигатели постоянного тока.
unilib.neva.ru/dl/059/CHAPTER5/Chapter5.html ГЛАВА 5. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МАШИНЫ ПОСТОЯННОГО ТОКА
diclib.com/cgi-bin/d1.cgi?l=ru&base=colier&page=showid&id=11949 Электромашинные генераторы и электродвигатели: электродвигатели постоянного токаДПТ | это… Что такое ДПТ?
Рис. 1 Устройство простейшего коллекторного двигателя постоянного тока с двухполюсным статором и с двухполюсным ротором
Двигатель постоянного тока — электрическая машина, машина постоянного тока, преобразующая электрическую энергию постоянного тока в механическую энергию.
Содержание
|
1 Рамка с током в однородном магнитном поле полюсов статораИстория
- 1834 г. Американский кузнец Томас Дэвенпорт создаёт первый электродвигатель постоянного тока.
- 1839 г. Якоби, Борис Семёнович построил лодку с электродвигателем постоянного тока.
Краткое описание коллекторного двигателя постоянного тока
Простейший двигатель на рис. 1 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].
Из-за наличия угловой ширины щёток и углового зазора между пластинами (ламелями) коллектора в двигателе этой конструкции имеются динамически постоянно короткозамкнутые щётками части обмотки ротора. Число короткозамкнутых частей обмотки ротора равно числу щёток. Эти короткозамкнутые части обмотки ротора не участвует в создании общего крутящего момента.
Суммарная короткозамкнутая часть ротора в двигателях с одним коллектором равна:
, где n — число щёток, alfa — угловая ширина одной щётки [радиан].
Без учёта короткозамкнутых щётками частей крутящего момента средний крутящий момент s рамок (витков) с током за один оборот равен площади под интегральной кривой крутящего момента, делённой на длину периода (1оборот = ):
Рис. 2 Коллекторный двигатель постоянного тока с двухполюсным статором и с трёхполюсным ротором
Двигатель на рис. 2 состоит из одного электромагнита на статоре (двухполюсного статора) с явно выраженными полюсами и с одной обмоткой, трёхполюсного ротора с явно выраженными полюсами и с тремя обмотками (обмотки ротора могут быть включены звездой или треугольником), щёточноколлекторного узла с тремя пластинами (ламелями) и с двумя щётками.
Самозапуск возможен из любого положения ротора. Имеет меньшую неравномерность крутящего момента, чем двигатель с двухполюсным ротором (рис. 1).
ДПТ являются обратимыми электрическими машинами, то есть в определённых условиях способны работать как генераторы.
Сокращение ДПТ (двигатель постоянного тока) является неудачным, так как название «двигатель переменного тока» имеет то же сокращение — ДПТ. Но так как двигатели переменного тока разделяются на ассинхронные (АД) и синхронные (СД), сокращение ДПТ относят к двигателям постоянного тока.
Статор
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
Основная статья: Ротор (техника)
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.
Рис. 3 Ротор
Ротор с тремя полюсами (полторы пары) имеет наименьшее число полюсов ротора при которых самозапуск возможен из любого положения ротора. На самом деле один полюс всё время делится на две части, т.е. ротор имеет неявные две пары полюсов. Ротор любого ДПТ состоит из многих катушек, на часть которых подаётся питание в зависимости от угла поворота ротора относительно статора. Применение большого числа (несколько десятков) катушек необходимо для уменьшения неравномерности крутящего момента, для уменьшения коммутируемого (переключаемого) тока, для обеспечения оптимального взаимодействия между магнитными полями ротора и статора (то есть для создания максимального момента на роторе).
При вычислении момента инерции ротора его в первом приближении можно считать сплошным однородным цилиндром с моментом инерции равным где — масса цилиндра (ротора), а — радиус цилиндра (ротора).
Коллектор (коллекторный узел, щёточный узел, коллекторно-щёточный узел, щёточно-коллекторный узел)
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.
Рис. 4 Графитовые щётки
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).
Щётки часто размыкают и замыкают пластины-контакты коллектора ротора, как следствие при работе ДПТ происходят переходные процессы в обмотках ротора. Эти процессы приводят к искрению на коллекторе, что значительно снижает ресурс ДПТ.
Искрение уменьшают выбором положения щёток относительно статора (снижая ток коммутации), а также подключением внешних реактивных элементов (конденсаторов).
При больших токах в роторе ДПТ возникают мощные переходные процессы, в результате чего искрение может постоянно охватывать все пластины коллектора, независимо от положения щёток. Данное явление называется кольцевым искрением коллектора или «круговой огонь». Кольцевое искрение опасно тем, что одновременно выгорают все пластины коллектора и срок его службы значительно сокращается. Визуально кольцевое искрение проявляется в виде светящегося кольца около коллектора. Эффект кольцевого искрения коллектора не допустим, при проектировании приводов устанавливаются соответствующие ограничения на максимальные моменты (а следовательно и токи в роторе), развиваемые двигателем.
Классификация
- По виду магнитной системы статора
- С постоянными магнитами
- С электромагнитами
- По способу включения обмоток возбуждения электромагнитов статора
Двигатели постоянного тока различаются по способу коммутации обмоток возбуждения.
Вид подключения обмоток возбуждения существенно влияет на тяговые и электрические характеристики электродвигателя. Существуют схемы независимого, параллельного, последовательного и смешанного включения обмоток возбуждения.
Принцип работы
В принципе работы электродвигателя постоянного тока есть два подхода: 1. рамка (2 стержня) с током в магнитном поле статора, 2. взаимодействие магнитных полей статора и ротора.
Рамка с током в однородном магнитном поле полюсов статора
В однородном магнитном поле полюсов статора с индукцией на два стержня рамки длиной с током действуют силы Ампера постоянной величины, равные
и направленные в противоположные стороны.
Эти силы прикладываются к плечам , равным
, где — радиус рамки, и создают крутящий момент , равный
.
Для двух стержней рамки суммарный крутящий момент равен
. Практически из-за того, что угловая ширина щётки [радиан] немного меньше угловой ширины зазора между пластинами (ламелями) коллектора, чтобы источник питания не замыкался накоротко, четыре небольших части под кривой крутящего момента, равные , где , не участвуют в создании общего крутящего момента.
При числе витков в обмотке равном s крутящий момент будет равен .
Наибольший крутящий момент будет при угле поворота рамки равном , т.е. 90°, при этом угле поворота рамки с током вектора магнитных полей статора и ротора (рамки) будут перпендикулярны друг к другу, т.е. под углом 90°. При угле поворота ротора (рамки) 180° крутящий момент равен нулю из-за нулевого плеча, но силы не равны нулю и это положение ротора (рамки), при отсутствии переключения тока, весьма устойчиво и подобно одному шагу в шаговом двигателе.
Без учёта короткозамкнутых щётками частей крутящего момента средний крутящий момент за один оборот (период) равен площади под интегральной кривой крутящего момента делённой на длину периода :
При s витков в обмотке
Две рамки с током в однородном магнитном поле полюсов статора
Если на роторе машины установить вторую рамку, сдвинутую относительно первой на угол π / 2, то получится четырёхполюсный ротор. Момент второй рамки:
Суммарный момент обеих рамок:
Таким образом получается, что крутящий момент зависит от угла поворота ротора, но неравномерность меньше, чем при одной рамке.
Кроме этого добавляется самозапуск из любого положения ротора. При этом для второй рамки потребуется второй коллектор (щёточно-коллекторный узел). Оба узла соединяются параллельно, при этом переключение тока в рамках происходит в интервалах с наименьшим током в рамках, при последовательном соединении переключение тока в одной из рамок (разрыв цепи) происходит во время максимального тока в другой рамке. Практически, из-за того, что угловая ширина щётки α [рад] немного меньше угловой ширины зазора β [рад] между пластинами коллектора (ламелями) восемь небольших частей под кривой крутящего момента, равных
, где Δ = β − α, не участвуют в создании общего крутящего момента.
Рамка с током в неоднородном магнитном поле полюсов статора
Если магнитное поле полюсов статора неоднородное и изменяется по отношению к стержням рамки по закону
, то крутящий момент для одного стержня будет равен
,
для двух стержней
,
для рамки из витков
.
В создании крутящего момента не участвуют четыре части под кривой крутящего момента равные
.
Без учёта короткозамкнутых щётками частей крутящего момента средний крутящий момент за один оборот (период) равен площади под интегральной кривой делённой на длину периода :
При s витках в обмотке
Две рамки с током в неоднородном магнитном поле полюсов статора
Для второй (косинусной) рамки ,
крутящий момент от второй (косинусной) рамки будет равен
,
суммарный крутящий момент от обеих рамок равен
, т.е. постоянен и от угла поворота ротора не зависит.
Практически, из-за наличия зазора, восемь небольших частей под кривой крутящего момента равные
каждая,
в создании крутящего момента не участвуют.
Для вычисления момента инерции ротора его можно считать в первом приближении сплошным однородным цилиндром с моментом инерции
, где — масса цилиндра (ротора), — радиус цилиндра (ротора).
Взаимодействие магнитных полей
Магнитные поля статора и ротора (рамки с током), взаимоотталкиваются, чем ротор (рамка) приводится во вращение на 180°. Для дальнейшего вращения необходимо переключение направления тока в рамке.
Разновидности
Коллекторные, с щёточноколлекторным переключателем тока
С одним коллектором (щёточноколлекторным узлом) и обмотками, где — число пар полюсов ротора, с соединением обмоток ротора в кольцо (по этой классификации двигатель на рис. 2 является полуторным, имеет полторы пары полюсов и 2*1,5=3 обмотки ротора). Имеют большую короткозамкнутую щётками часть обмотки ротора, равную
, где — число щёток, — угловая ширина одной щётки (рад), — число пи (3,14…).
С двумя коллекторами (щёточноколлекторными узлами, в бесколлекторных с инвертором на двух параллельных мостах) и двумя обмотками синусной и косинусной (синусно-косинусный, двухфазный) с неоднородным (синусообразным) магнитным полем полюсов статора.
Имеют малую нерабочую часть под кривой крутящего момента, равную
, где — угловая ширина зазора между пластинами коллектора (ламелями), подобен двухфазному бесколлекторному.
С тремя коллекторами и тремя обмотками (в бесколлекторных с инвертором на трёх параллельных мостах, трёхфазный).
С четырьмя коллекторами (щёточноколлекторными узлами) и двумя обмотками синусной и косинусной (синусно-косинусные), специальные. Специальная конструкция коллектора с четырьмя коллекторами (один коллектор на одну щётку) позволяет почти до нуля уменьшить нерабочую часть крутящего момента (нерабочая часть крутящего момента в этом двигателе зависит от точности изготовления деталей) и сделать используемую часть крутящего момента независимой от угловой ширины щётки. При этом угловая ширина одной пластины коллектора равна , где — угловая ширина одной щётки.
С четырьмя коллекторами и четырьмя обмотками (в бесколлекторных — с инвертором на четырёх параллельных мостах, четырёхфазный).
С восемью коллекторами (щёточноколлекторными узлами). В этом двигателе уже нет рамок, а ток подаётся через коллекторы в отдельные стержни ротора.
И др.
Другие виды электродвигателей постоянного тока
- Униполярный электродвигатель (униполярный генератор)
- Универсальный коллекторный двигатель работает и на постоянном токе, и на переменном. Применяется в ручных электроинструментах (электродрели, электролобзики, электропилы, электрорубанки и др.), пылесосах, кофемолках, блендерах и др.
Применение
- Электропривод тепловозов, теплоходов, карьерных самосвалов
- Стартёры автомобилей, тракторов и др. Для уменьшения номинального напряжения двигателя в автомобильных стартёрах применяют двигатель постоянного тока с четырьмя щётками, при этом эквивалентное комплексное сопротивление ротора уменьшается почти в четыре раза, при этом статор имеет четыре полюса (две пары полюсов). Пусковой ток в автомобильных стартёрах около 200 ампер. Режим работы — кратковременный.
Режим работы — кратковременный.Бесколлекторные, с электронным переключателем тока
Электронным аналогом щёточно-коллекторного узла является инвертор с датчиком положения ротора (ДПР) (Вентильный электродвигатель).
Ротор является постоянным магнитом, а обмотки статора переключаются электронными схемами — инверторами. Бесколлекторные электродвигатели могут быть однофазными (две «мёртвые точки»), двухфазными (синусно-косинусными), трёх- и более фазными.
Бесколлекторный двигатель постоянного тока с выпрямителем (мостом) может заменить универсальный коллекторный двигатель (УКД).
Управление ДПТ
Механическая характеристика ДПТ
Зависимость частоты от момента на валу ДПТ. Отображается в виде графика. Горизонтальная ось (абсцисс) — момент на валу ротора, вертикальная ось (ординат) — частота вращения ротора. Механическая характеристика ДПТ есть прямая, идущая с отрицательным наклоном.
Механическая характеристика ДПТ строится при определённом напряжении питания обмоток ротора.
В случае построения характеристик для нескольких значений напряжения питания говорят о семействе механических характеристик ДПТ.
Регулировочная характеристика ДПТ
Зависимость частоты вращения ротора от напряжения питания обмоток ротора ДПТ. Отображается в виде графика. Горизонтальная ось (абцисс) — напряжение питания обмоток ротора, вертикальная ось (ординат) — частота вращения ротора. Регулировочная характеристика ДПТ есть прямая, идущая с положительным наклоном.
Регулировочная характеристика ДПТ строится при определённом моменте, развиваемом двигателем. В случае построения регулировочных характеристик для нескольких значений момента на валу ротора говорят о семействе регулировочных характеристик ДПТ.
Управление ДПТ
Основные формулы, используемые при управлении ДПТ:
Крутящий момент, развиваемый двигателем, пропорционален току в обмотке якоря (ротора):
, где — ток в обмотке якоря, — коэффициент крутящего момента двигателя (зависит от конструкции двигателя и тока в обмотке возбуждения).
Ток в обмотке ротора по закону Ома прямо пропорционален приложенному напряжению и обратно пропорционален сопротивлению обмотки ротора:
, где — напряжение, приложенное к обмотке ротора, — сопротивление обмотки ротора.
ПротивоЭДС в обмотках якоря пропорциональна угловой частоте вращения ротора:
, где — коэффициент ЭДС двигателя, — угловая скорость вращения ротора.
Следовательно, величиной крутящего момента можно управлять меняя напряжение на ДПТ. Такой способ применяют для относительно маломощных двигателей.
Для управления более сильными (мощными) двигателями используют: а) принцип ШИМ, когда изменяется не величина напряжения, а длительность его приложения к двигателю, б) регулирование крутящего момента изменением напряжения на обмотке возбуждения, требует меньшую мощность элементов схемы управления, чем регулирование изменением напряжения на всём двигателе, но при этом способе регулирования ток через обмотку якоря не управляется, из-за этого даже при малом крутящем моменте большой ток через обмотку якоря будет нагревать обмотку якоря, что может привести к перегреву и выходу из строя двигателя.
Возможно применение для регулирования крутящего момента в небольших пределах от номинального крутящего момента.
Управление двигателем осуществляется по току в обмотке двигателя, который пропорционален напряжению, приложенному к этой обмотке. Реакцию двигателя на данное напряжение при определённом внешнем моменте можно увидеть на соответствующей регулировочной характеристике. Регулировочная характеристика показывает скорость, которую двигатель достигнет в установившемся режиме.
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
- Ограниченный срок службы из-за износа коллектора
См. также
- Электротехника
- Электродвигатель
- Вентильный электродвигатель
- Универсальный коллекторный двигатель
- Машина постоянного тока
- Электрические машины
Ссылки
- Исполнительные двигатели и тахогенераторы постоянного тока
- Первые конструкции электродвигателей постоянного тока
- Описание электродвигателей постоянного тока (постоянно обновляется база)
- http://www. unilib.neva.ru/dl/059/CHAPTER5/Chapter5.html ГЛАВА 5. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МАШИНЫ ПОСТОЯННОГО ТОКА
- http://uiits.miem.edu.ru/Falk/Book 2006/book/part5/part5_7.html 5.7. Способы управления исполнительными двигателями постоянного тока
- http://mdra.narod.ru/Konstru.htm Упрощённая модель двигателя постоянного тока
- http://vsedvigateli.narod.ru/2/electr/post/post.htm#принцип Двигатель постоянного тока
- http://engines-history.ru/foto/dvigatel-postojannogo-toka/pic_2.html Двигатель постоянного тока
- http://www.ukrsmb.info/avl.html Двигатели и генераторы (машины) многоконтурные постоянного тока
- http://kazakiy.h21.ru/elektra07.html Рис.85. Принцип работы двигателя постоянного тока.
- http://bel-elmash.ru/principle.php Электродвигатели постоянного тока — принцип действия и устройство
- http://www.krugosvet.ru/articles/12/1001268/1001268a1.htm Электромашинные генераторы и электродвигатели
- http://www.slovopedia.com/14/221/1021403.html Электромашинные генераторы и электродвигатели: электродвигатели постоянного тока
- http://www. diclib.com/cgi-bin/d1.cgi?l=ru&base=colier&page=showid&id=11949 Электромашинные генераторы и электродвигатели: электродвигатели постоянного тока
- http://www.booksite.ru/fulltext/1/001/008/091/909.htm Электродвигатель постоянного тока.
- http://www.physel.ru/content/view/503/44/ % 172. Электродвигатели постоянного тока.
unilib.neva.ru/dl/059/CHAPTER5/Chapter5.html ГЛАВА 5. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МАШИНЫ ПОСТОЯННОГО ТОКА
diclib.com/cgi-bin/d1.cgi?l=ru&base=colier&page=showid&id=11949 Электромашинные генераторы и электродвигатели: электродвигатели постоянного токаСтать физиотерапевтом | APTA
Физиотерапевты помогают людям вести здоровый и активный образ жизни. И перспективы карьеры в качестве физиотерапевта сильны: US News & World Report назвал физиотерапевта «лучшей работой» № 3 в здравоохранении и № 6 в целом, исходя из количества и процента прогнозируемых вакансий с 2021 по 2031 год. Бюро трудовой статистики США.
Готовы ли вы стать PT?
Чем занимаются физиотерапевтыФизиотерапевты — это специалисты по движению, которые улучшают качество жизни с помощью предписанных упражнений, практического ухода и обучения пациентов.
Физиотерапевты диагностируют и лечат людей всех возрастов, от новорожденных до людей в конце жизни.
Многие пациенты имеют травмы, инвалидность или другие состояния здоровья, требующие лечения. Но PT также заботятся о людях, которые просто хотят стать здоровее и предотвратить проблемы в будущем.
Физиотерапевты обследуют каждого человека, а затем разрабатывают план лечения, чтобы улучшить его способность двигаться, уменьшить или справиться с болью, восстановить функцию и предотвратить инвалидность.
Физиотерапевты могут оказывать огромное влияние на жизнь людей. Они помогают людям достигать целей в фитнесе, восстанавливать или поддерживать свою независимость и вести активный образ жизни.
Посетите ChoosePT.com, официальный информационный веб-сайт APTA для потребителей, чтобы узнать больше о преимуществах физиотерапии.
Где работают физиотерапевтыФизиотерапевты работают в самых разных условиях, включая больницы, поликлиники, дома, школы, спортивные и фитнес-центры, рабочие места и дома престарелых.
Сколько зарабатывают физиотерапевты Средняя зарплата физиотерапевта составляет 85 000 долларов.
Заработная плата варьируется в зависимости от должности, многолетнего опыта, степени образования, географического положения и условий практики.
Спрос на физиотерапевтов варьируется в зависимости от географического региона и области практики, но уровень безработицы в сфере физиотерапии обычно низок по всей стране. Ожидается, что потребность в физиотерапевтах останется высокой по мере старения населения Соединенных Штатов и роста спроса на услуги физиотерапевтов.
Обучение и лицензия физиотерапевтаЧтобы работать физиотерапевтом в США, вы должны получить степень доктора физиотерапии от Комиссии по аккредитации в области физиотерапии, пройти аккредитованную программу обучения физиотерапевтов и пройти государственную лицензию. экзамен.
Продолжительность профессиональных программ DPT обычно составляет три года. Основные области содержания в учебной программе могут включать, помимо прочего, биологию/анатомию, клеточную гистологию, физиологию, физиологию физических упражнений, биомеханику, кинезиологию, неврологию, фармакологию, патологию, поведенческие науки, коммуникацию, этику/ценности, управленческие науки, финансы.
, социология, клиническое обоснование, доказательная практика, сердечно-сосудистые и легочные, эндокринные и метаболические заболевания, а также опорно-двигательный аппарат.
Приблизительно 80% учебного плана DPT составляют аудиторные (дидактические) и лабораторные занятия, а оставшиеся 20% посвящены клиническому обучению. Студенты PT тратят в среднем 27,5 недель на свой последний клинический опыт.
Если вы являетесь PT или PTA с международным образованием, ознакомьтесь с дополнительной информацией о PT и PTA с международным образованием.
Поступление на программу DPTДля поступления на большинство программ DPT кандидаты должны получить степень бакалавра. Другие программы предлагают учебный формат 3 + 3, в котором необходимо пройти три года специальных предпрофессиональных (бакалавриат / пред-PT) курсов, прежде чем студент сможет перейти на трехлетнюю профессиональную программу DPT.
Несколько программ предлагают поступление первокурсников, набирая учащихся непосредственно из средней школы для участия в программе гарантированного приема.
Учащиеся старших классов, принятые на эти программы, могут автоматически перейти на профессиональную фазу программы DPT до завершения определенных курсов бакалавриата и любых других заявленных непредвиденных обстоятельств, например, минимального среднего балла.
Список программ PTCAS включает требования для каждой программы.
Поиск программы DPT
Выбор правильной программыAPTA не ранжирует образовательные программы DPT. Программы аккредитованы CAPTE, что гарантирует качество обучения физиотерапевтов. Среди факторов, которые следует учитывать при выборе программы:
- Стоимость и возможности финансовой помощи. Большинство студентов DPT получают студенческие ссуды. Убедитесь, что вы финансово осведомлены и подготовлены. Программы предлагают различный студенческий опыт и имеют разную стоимость.
- Длина программы. Традиционная программа DPT рассчитана на три года, но некоторые программы сжимают академические требования до более короткого промежутка времени, что может помочь вам справиться с общей стоимостью обучения и быстрее выйти на поле.
- Демография и обстановка. Вы будете много вкладывать в свое образование в области физиотерапии. Убедитесь, что вы выбрали программу, в которой вы чувствуете себя как дома.
Вы можете связаться с нынешними студентами и недавними выпускниками программы или взять интервью у работодателей, которые нанимают новых выпускников, чтобы узнать о сильных и слабых сторонах программы.
Приемная комиссияЦентрализованная служба подачи заявок на физиотерапевтов позволяет кандидатам использовать одно веб-приложение и один набор материалов для подачи заявок на несколько программ DPT.
Узнайте о процессе приема
После окончания учебыЛицензированные физиотерапевты могут пройти стажировку или программу стипендий для расширения своих знаний и практики.
Клиническая ординатура предназначена для повышения квалификации физиотерапевта в качестве поставщика услуг по уходу за пациентами в определенной области клинической практики. Он сочетает в себе возможности для постоянного клинического наблюдения и наставничества с теоретической основой для передовой практики и научных исследований.
Клиническая стипендия — это запланированная программа постпрофессионального клинического и дидактического образования для физиотерапевта, демонстрирующего клинический опыт в области клинической практики, связанной с практической направленностью стипендии. (Стипендиаты часто проходят подготовку после ординатуры или являются сертифицированными клиническими специалистами.)
У физиотерапевтов также есть возможность стать сертифицированными клиническими специалистами через Американскую комиссию по физиотерапевтическим специальностям. Специализация — это процесс, с помощью которого физиотерапевт опирается на широкую базу профессионального образования и практики, чтобы развить более глубокие знания и навыки, связанные с конкретной областью практики. PT не обязаны быть сертифицированы, чтобы практиковать в определенной области.
Связаться со студентом PT
Отчет Влияние студенческой задолженности на профессию физиотерапевта
1 июня 2020 г.
Финансовый менеджмент
Стоит ли доктор физиотерапии DPT?
Физиотерапевты помогают больным или травмированным людям справиться с болью и улучшить диапазон движений после травм или болезней или при хроническом заболевании. Физиотерапевты разрабатывают индивидуальные планы ухода, чтобы пациенты могли повысить подвижность и предотвратить дальнейшие травмы и боль с помощью реабилитации и упражнений, растяжек и терапии.
Чтобы стать физиотерапевтом, также известным как физиотерапевт, часто требуется докторская степень физиотерапевта. Фактически, Американская ассоциация физиотерапии (APTA) предложила, чтобы физиотерапия проводилась физиотерапевтами, получившими степень доктора физиотерапии. Если вас интересует человеческое тело и помощь пациентам в восстановлении после проблем с подвижностью, вы можете рассмотреть онлайн-программу доктора физиотерапии.
Читайте дальше, чтобы узнать, стоит ли вкладываться в доктора физиотерапии (DPT), и узнайте, какие альтернативы докторской степени PT вам доступны.
Типичные программы докторантуры PT с полной занятостью длятся три года и требуют значительных временных (а иногда и финансовых) затрат. Вот несколько причин, по которым вам может подойти программа DPT.
1. Вы чувствительны, заботливы и чутки
Мобильность — одна из самых ценных способностей человека. Быть ограниченным — это не только физически сложно, но и эмоционально и умственно.
Физиотерапевты работают с людьми на протяжении всей жизни, у которых есть всевозможные проблемы с передвижением. Это может быть результатом перелома кости, травмы спины или шеи, ампутации, инсульта или неврологического расстройства, такого как церебральный паралич.
Физиотерапевты должны быть заботливыми и чуткими врачами, которые работают, чтобы помочь своим пациентам достичь максимально возможного уровня подвижности.
Они должны проявлять терпение и понимание, пока их клиенты работают над своими планами мобильности.
2. Вы очарованы человеческим телом
Физиотерапевты должны хорошо знать, как такие проблемы, как переломы или артрит, влияют на движение. Они должны быть в состоянии диагностировать проблемы с движением и функционированием посредством наблюдения и быть в состоянии создать эффективный индивидуальный план ухода за пациентом, который включает цели пациента и ожидаемые результаты.
Если вас интересует наблюдение за человеческим телом и работа с ним, вы сможете делать это в любой момент своей работы физиотерапевтом.
3. Вы интересуетесь фитнесом и физическими упражнениями
Одной из распространенных форм физиотерапии являются физические упражнения. Это может варьироваться от сжимания мягкого мяча для восстановления полной подвижности руки до использования ремней, свободных весов, балансировочных досок или велосипедов для повышения подвижности и силы.
Физиотерапия — это одна из форм медицинской помощи, которая идет рука об руку с физическими упражнениями.
Многие люди становятся пациентами физиотерапии из-за травм, связанных со спортом. Или они проходят физиотерапию с целью вернуться в спортзал. Физиотерапевты могут интегрировать атлетизм в лечение и работу со спортсменами.
Финансовая окупаемость инвестиций для получения степени доктора физиотерапии будет зависеть от множества факторов, например, от того, сколько лет вы планируете работать физиотерапевтом, а также от процентной ставки по студенческому кредиту. Если у вас еще есть десятилетия до выхода на пенсию и вы можете выделить время и деньги на программу, вы можете рассчитывать на значительную финансовую отдачу от инвестиций в докторантуру PT.
Насколько DPT может увеличить вашу зарплату в среднем?
Согласно Справочнику по профессиональным перспективам (OOH), средняя национальная заработная плата физиотерапевтов в 2018 году составляла 87 930 долларов США в год, при этом 10% лучших зарабатывали более 123 350 долларов США.
Если вы в настоящее время работаете в сфере здравоохранения, но не имеете докторской степени, вы также можете увеличить свою зарплату, получив докторскую степень по физкультуре. Например, Бюро статистики труда США (BLS) сообщает, что средний обычный недельный заработок людей с докторской степенью в 2018 году составлял 1825 долларов США по сравнению с 119 долларами США.8 для тех, кто имеет степень бакалавра и 1434 доллара для тех, кто имеет степень магистра. Вы можете умножить разницу на потенциальное количество лет, в течение которых вы планируете работать с докторской степенью, чтобы увидеть потенциальное увеличение заработной платы.
Кроме того, в связи со старением населения растет спрос на физиотерапевтов. BLS сообщает, что количество рабочих мест для физиотерапевтов, как ожидается, вырастет на 22% в период с 2018 по 2028 год, что намного быстрее, чем в среднем. Поскольку рынок труда для физиотерапевтов станет более конкурентоспособным в следующем десятилетии, это может дать физиотерапевтам больше возможностей в переговорах о заработной плате.
Если вы хотите стать физиотерапевтом, вам, как правило, необходимо иметь степень доктора физкультуры. Доктор физиотерапии позволяет вам практиковать и специализироваться в этой области.
Физиотерапевты работают в любых условиях. Их области практики могут включать спортивную физиотерапию, амбулаторные клиники, домашнее здоровье, исследовательские центры, хосписы, реабилитационные больницы, школы и дома престарелых. Если вы хотите помочь пациентам с проблемами передвижения и работать в одной из этих сред, доктор физиотерапии поможет вам в этом.
Врач физиотерапии также может проложить путь к другим карьерным путям, например стать владельцем амбулаторной физиотерапевтической клиники. Наличие опыта физиотерапии может помочь вам при управлении другими физиотерапевтами.
Получение докторской степени по физиотерапии и начало работы физиотерапевтом может быть интересным и полезным. После того, как вы получите степень и лицензию, вы сможете подать заявку на работу в различных условиях с различными группами пациентов.
Как пишет Хизер Бирли для Американской ассоциации физиотерапевтов, получение докторской степени по физиотерапии в возрасте 40 лет принесло удовлетворение и удовлетворение. Бирли упоминает такие награды, как знакомство с новыми людьми, решение новых задач и помощь пациентам в поиске сил для достижения целей и преодоления неудач.
Fifth Wheel Блогеры физиотерапевтов доктор Джаред Казацца и доктор Уитни Икин пишут о том, что физиотерапевты в целом очень довольны работой и имеют хороший баланс между работой и личной жизнью. В то время как многие врачи вынуждены работать круглосуточно и переживать горе и трагедии в неотложных медицинских ситуациях, физиотерапевты — это врачи, которые могут рассчитывать на более стабильный график и могут работать с пациентами в течение более длительных периодов времени для достижения целей. Физиотерапевты могут строить конструктивные отношения с пациентами, которых врачи в других областях могут не иметь.
Если вы заинтересованы в карьере, связанной с физиотерапией, но не уверены в получении докторской степени по физиотерапии, у вас есть другие варианты.
В Интернете доступны десятки программ получения медицинской степени, поэтому вы можете найти программу, которая соответствует вашим карьерным целям, и учиться из любой точки мира.
Вот некоторые альтернативы докторской степени PT, которые вы могли бы рассмотреть:
Докторская степень по трудотерапии (OTD)
OTD означает Докторская степень по трудотерапии. Физиотерапия и трудотерапия различаются по нескольким параметрам. В то время как физиотерапевты сосредотачиваются на улучшении и поддержании подвижности пациентов, эрготерапевты сосредотачиваются на целостной реабилитации и улучшении повседневной жизни пациентов.
Помощник врача (PA)
Программа помощника врача (PA) – это магистерская программа, которая учит студентов диагностировать заболевания и травмы, создавать и реализовывать планы лечения, а также оказывать до- и послеоперационную помощь. . Однако, если вы хотите оставаться в рамках обязанностей физиотерапевта, вы можете вместо этого стать помощником физиотерапевта (PTA).
