Как устроен двигатель постоянного тока. Какие типы двигателей постоянного тока существуют. Где применяются двигатели постоянного тока. Каковы преимущества двигателей постоянного тока. Как выбрать двигатель постоянного тока.
Принцип работы и устройство двигателя постоянного тока
Двигатель постоянного тока (ДПТ) — это электромеханическое устройство, преобразующее электрическую энергию постоянного тока в механическую энергию вращения. Его основными компонентами являются:
- Статор — неподвижная часть с постоянными магнитами или электромагнитами
- Ротор (якорь) — вращающаяся часть с обмотками
- Коллектор — устройство для подачи тока на обмотки ротора
- Щетки — для передачи тока на коллектор
Принцип работы ДПТ основан на взаимодействии магнитных полей статора и ротора. При подаче тока на обмотки ротора возникает электромагнитное поле, которое взаимодействует с полем статора, создавая крутящий момент. Коллектор обеспечивает постоянное направление тока в обмотках ротора при его вращении.
Как происходит вращение ротора?
Вращение ротора происходит следующим образом:
- Ток подается на обмотки ротора через щетки и коллектор
- Возникает электромагнитное поле ротора, взаимодействующее с полем статора
- Возникает сила, стремящаяся повернуть ротор
- При повороте ротора коллектор меняет направление тока в обмотках
- Процесс повторяется, обеспечивая непрерывное вращение
Типы двигателей постоянного тока
Существует несколько основных типов двигателей постоянного тока:
Двигатели с параллельным возбуждением
В этих двигателях обмотка возбуждения подключена параллельно обмотке якоря. Они обеспечивают почти постоянную скорость вращения при изменении нагрузки, но имеют относительно низкий пусковой момент.
Двигатели с последовательным возбуждением
Обмотка возбуждения включена последовательно с обмоткой якоря. Эти двигатели развивают большой пусковой момент, но их скорость сильно зависит от нагрузки.
Двигатели со смешанным возбуждением
Сочетают свойства параллельного и последовательного возбуждения, обеспечивая компромисс между пусковым моментом и стабильностью скорости.
Двигатели с постоянными магнитами
Используют постоянные магниты вместо обмоток возбуждения. Они компактны и эффективны, но ограничены по мощности.
Области применения двигателей постоянного тока
Двигатели постоянного тока находят широкое применение в различных отраслях промышленности и быту благодаря своим уникальным характеристикам:
Транспорт
ДПТ активно используются в:
- Электромобилях и гибридных автомобилях
- Электропоездах и трамваях
- Электрических велосипедах и самокатах
- Подъемно-транспортном оборудовании (лифты, эскалаторы)
Промышленность
В промышленности ДПТ применяются для:
- Приводов станков и роботов
- Конвейерных систем
- Насосов и компрессоров
- Экскаваторов и буровых установок
Бытовая техника
В быту ДПТ можно встретить в:
- Электроинструментах (дрели, шуруповерты)
- Пылесосах и блендерах
- Стиральных машинах
- Электробритвах и фенах
Преимущества двигателей постоянного тока
ДПТ обладают рядом преимуществ, которые обуславливают их широкое применение:
Высокий пусковой момент
ДПТ способны развивать большой крутящий момент при пуске, что особенно важно для приводов с тяжелым пуском.
Широкий диапазон регулирования скорости
Скорость вращения ДПТ легко регулируется изменением напряжения питания или магнитного потока, что позволяет точно контролировать скорость в широком диапазоне.
Линейная характеристика момент-скорость
ДПТ имеют практически линейную зависимость между моментом и скоростью, что упрощает управление и расчеты.
Высокий КПД
ДПТ обладают высоким коэффициентом полезного действия, особенно при работе на номинальных режимах.
Особенности эксплуатации двигателей постоянного тока
При эксплуатации ДПТ следует учитывать некоторые особенности:
Техническое обслуживание
ДПТ требуют регулярного обслуживания, включающего:
- Проверку и замену щеток
- Очистку коллектора
- Проверку изоляции обмоток
- Смазку подшипников
Защита от перегрузок
Необходимо обеспечить защиту ДПТ от перегрузок по току и напряжению для предотвращения повреждения обмоток и коллектора.
Контроль коммутации
Важно следить за качеством коммутации, так как искрение на коллекторе может привести к его быстрому износу и выходу двигателя из строя.
Выбор двигателя постоянного тока
При выборе ДПТ следует учитывать следующие факторы:
Требуемая мощность и момент
Двигатель должен обеспечивать необходимую мощность и крутящий момент для конкретного применения.
Диапазон регулирования скорости
Условия эксплуатации
Необходимо учитывать условия окружающей среды, в которых будет работать двигатель (температура, влажность, запыленность и т.д.).
Режим работы
Следует выбирать двигатель с учетом предполагаемого режима работы (продолжительный, повторно-кратковременный и т.д.).
Современные тенденции в развитии двигателей постоянного тока
Несмотря на конкуренцию со стороны двигателей переменного тока, ДПТ продолжают развиваться:
Использование новых материалов
Применение современных магнитных материалов и сплавов позволяет улучшить характеристики ДПТ и снизить их массу.
Совершенствование систем управления
Развитие цифровых систем управления позволяет более точно и эффективно управлять ДПТ.
Интеграция с электроникой
Современные ДПТ часто интегрируются с электронными системами управления и датчиками, образуя интеллектуальные приводы.
Двигатели постоянного тока остаются важным элементом современной техники, находя применение в различных областях от бытовых приборов до промышленных установок. Их уникальные характеристики, такие как высокий пусковой момент и широкий диапазон регулирования скорости, обеспечивают им стабильное место на рынке электроприводов. При этом развитие технологий позволяет постоянно улучшать характеристики ДПТ, расширяя области их применения.
Электродвигатели постоянного тока
Электродвигатели постоянно присутствуют в нашей жизни. Они встречаются во многих устройствах, таких как: электрические зубные щетки, фены, миксеры, лифты и т.д. Как же работает это полезное устройство? Двигатели постоянного тока выпускаются в таком количестве версий и размеров, что действительно трудно найти место, где мы их не встретим. Это, прежде всего, все такие типы приводов, которые не требуют точного определения положения вала двигателя.
Принцип работы и устройство двигателя постоянного тока
Разберем принцип работы и устройство промышленного двигателя постоянного тока. Давайте начнем с простейшего электродвигателя постоянного тока выглядит он так, статор обеспечивает постоянное магнитное поле, а якорь являющийся вращающийся частью, представляет собой простую катушку, якорь подключается к источнику постоянного тока через пару коллекторных колец.
Когда ток течет через катушку, в ней находится электромагнитная сила и в соответствии с законом Лоренца, катушка начинает вращаться. Вы можете заметить, что при вращении катушки, коллекторные кольца соединяются с источником питания противоположной полярности, в результате на левой стороне катушки всегда наблюдается движение электричество от нас а на правой на нас, это обеспечивает постоянное однонаправленное движение крутящего момента, поэтому катушка будет продолжать вращаться. Но если внимательно понаблюдать за вращением катушки то можно заметить, что вращение останавливается, когда катушка расположена почти перпендикулярно магнитному потоку, поэтому у такого двигателя постоянного тока движение ротора будет неравномерным. Есть один прием помогающий решить эту проблему нужно добавить еще один контур обмотки к ротору с отдельной коллекторной парой для него, при такой схеме, в момент когда первый контур находится в вертикальном положении, второй контур подключается к источнику питания.
Таким образом, движущая сила всегда присутствует в системе. Более того, чем больше таких контуров, тем более плавным будет вращении двигателя. На практике, контуры обмотки якоря двигателя помещаются в пазах высоко проводимых слоев стали, это позволяет улучшить взаимодействие магнитных потоков.
Пружинные коллекторные щетки помогают поддерживать контакт с источником питания. Полюс статора из постоянного магнита используется только в очень маленьких двигателях постоянного тока, чаще всего используется электромагнит. Поле катушки электромагнита питается от того же источника постоянного тока. Индукторные катушки могут соединяться с роторной обмоткой двумя разными способами, параллельно или последовательно. В результате получаются две разные конструкции двигателя постоянного тока: двигатель параллельного и последовательного возбуждения. Двигатель последовательного возбуждения имеет хороший пусковой момент, но его скорость резко падает с увеличением нагрузки; двигатель параллельного возбуждения имеет низкий пусковой момент, но он способен работать практически с постоянной скоростью, независимо от нагрузки на двигатель.
В отличии от других электрических машин, двигатели постоянного тока обладают уникальным свойством: генерирование обратной ЭДС (электродвижущей силы). Вращающийся контур в магнитном поле создает ЭДС, в соответствии с принципом электромагнитной индукции, тоже происходит в случае с вращающимся контуром обмотки якоря: индуцируется внутренняя ЭДС, которая противодействует прилагаемому входному напряжению. Обратная ЭДС пропорциональна частоте вращения ротора, при запуске двигателя обратная ЭДС слишком мало поэтому ток в обмотке якоря становятся слишком высоким что приводит к выгоранию ротора, поэтому для больших двигателей постоянного тока>необходим соответствующий пусковой механизм, который регулируют прилагаемое входное напряжение.
Электродвигатели постоянного тока в наличии и под заказ, звоните!
Электродвигатель постоянного тока
Заказать оборудование
Команда Electrodvigatel.com приглашает к сотрудничеству производителей двигателей
Категория: постоянный ток
Заводы производители электродвигателей постоянного тока: Псковский электромашиностроительный завод, Татэлектромаш, Кросна-Мотор, Карпинский электромашиностроительный завод, Динамо Энерго, Электросила (Силовые машины), Сибэлектропривод, Белгородский электротехнический завод, Островский завод электрических машин
Серии двигателей:
- для большегрузных самосвалов – ДПТВ, ЭК, ДК, ЭДП
- для железнодорожного транспорта – П, ЭК, ДК, ДТК, ЭДУ, 4ПНЖ, ЭДТ, ЭДК, ДПТ
- для экскаваторов – ДЭ, Д, ЭК, ДЭВ, ДЭ (В), ДПЭ, ДМПЭ, ДПВ, КРЭ
- для городского электротранспорта – ДПУР, КР
- для кранов – Д, МПЭ
- для судов – ДПМ, ТДП
- для буровых – Д808Б, КР, ДК, МПБ, 4П, ДПБ
- для шахт – ДПТ, ДАТВ и ДАКВ
- общепромышленное/общее применение – 4П, КР, Д808К
Применение
Двигатели постоянного тока (ДПТ) приводят во вращение механизмы, требующие больших пусковых вращающих, моментов и широкого регулирования частоты вращения.
Цена на двигатели постоянного тока зависит от типа двигателя и его комплектации:
- Бренда производителя
- Параметров мощности
- Линейных размеров двигателя
- Наличия защиты от пыли и влаги
- Способа монтажа
Преимущества двигателей постоянного тока:
- Простота конструкции и ремонтопригодность
- Надежность и безопасность оборудования может быть повышена за счет установки дополнительных датчиков, уплотнителей и др.
- Возможность и простота регулировки скорости вращения
- Компактные габариты, применение в ограниченном пространстве
- Широкое распространение и применение в различных отраслях
Устройство двигателя постоянного тока
Конструктивно ДПТ устроен по принципу взаимодействия магнитных полей.
Коллектроный электродвигатель постоянного тока состоит из частей:
- Статора — неподвижная часть двигателя. Включают постоянные магниты повернутых разными полюсами к обмоткам.
- Ротора – вращающееся часть. Расположен на валу и включает обмотки с сердечниками.
- Коллектора – двух полукруглых, изолированных пластин, расположенных на валу двигателя.
- Щёток — передают электроток через коллектор до обмоток возбуждения.
Рисунок 1 — Устройство коллекторного двигателя постоянного тока. 1- якорь, 2 — сердечник полюса, 3 — обмотка полюса, 4 — вентилятор, 5 — статор, 6 — щётки, 7 — коллектор
Технические характеристики двигателей ДПЭ, ДПВ постоянного тока для экскаваторов
Габариты для двигателей ДПВ постоянного тока для экскаваторов
Шаговые двигатели постоянного тока — Grainger Industrial Supply
Шаговые двигатели постоянного тока
8 товаров
Шаговые двигатели постоянного тока, как правило, более компактны, чем другие двигатели постоянного тока, но при этом обеспечивают хорошее усилие и подходят для использования в электронном оборудовании, роботизированных устройствах.
и упаковочное оборудование. Они используют электрические импульсы для перемещения на определенный интервал или шаг, что позволяет им запускать, останавливать, изменять направление и обеспечивать обратную связь с контроллером.
Шаговые двигатели постоянного тока Autonics
Двухфазный; Цельная конструкция вала двигателя
Шаговые двигатели постоянного тока Autonics, двухфазные; Цельная конструкция вала двигателя, отсортировано по раме, по возрастанию| Загрузка… |
Пятифазный; Конструкция вала мотор-редуктора
Шаговые двигатели постоянного тока Autonics, пятифазные; Конструкция вала мотор-редуктора, отсортировано по раме, по возрастанию Загрузка. .. |
Пятифазный; Конструкция полого вала двигателя
Шаговые двигатели постоянного тока Autonics, пятифазные; Конструкция полого вала двигателя, отсортировано по раме в порядке возрастания| Загрузка… |
Пятифазный; Конструкция вала двигателя поворотного привода
Шаговые двигатели постоянного тока Autonics, пятифазные; Конструкция вала двигателя поворотного привода, отсортировано по раме в порядке возрастания Загрузка. .. |
Пятифазный ; Цельная конструкция вала двигателя
Шаговые двигатели постоянного тока Autonics, пятифазные; Цельная конструкция вала двигателя, отсортировано по раме в порядке возрастания| Загрузка… |
Двигатели постоянного тока общего назначения — Grainger Industrial Supply
Двигатели постоянного тока общего назначения
57 продуктов использовать, когда нагрузка незначительно зависит от скорости, и обеспечивать полный номинальный крутящий момент при низких оборотах в конвейерных лентах, подъемниках, смесителях и объемных насосах.
У них есть шарикоподшипники, которые могут выдерживать более высокие радиальные и осевые нагрузки из-за высокого крутящего момента, который могут создавать двигатели постоянного тока. Двигатели рассчитаны на механические нагрузки и для устройств с затрудненным пуском, таких как конвейеры, оборудование с ременным приводом, станки, смесители, поршневые насосы и поршневые насосы.
Двигатели постоянного тока общего назначения в корпусе NEMA
12 В пост. тока
Двигатели постоянного тока общего назначения NEMA в корпусе 12 В пост. 2024 В пост. тока
Корпус NEMA Двигатели постоянного тока общего назначения 24 В пост.
90 В пост. тока
Корпус NEMA Двигатели постоянного тока общего назначения 90 В пост. 20180 В пост. тока
Корпус NEMA Двигатели постоянного тока общего назначения 180 В пост. 20Двигатели постоянного тока общего назначения в нестандартном корпусе
12/24 В пост.
