Электродвигатель постоянного тока — это двухпроводные двигатели непрерывного вращения с питанием и заземлением. Когда эти провода подключены к источнику питания, двигатель постоянного тока начнет вращаться до тех пор, пока это питание не будет отключено. Большинство двигателей постоянного тока работают с высокими оборотами в минуту.
Двигатели постоянного тока могут использоваться для вентиляторов охлаждения компьютеров, радиоуправляемых автомобилей или других автомобильных приложений. В основном скорость двигателей постоянного тока регулируется с помощью широтно-импульсной модуляции (PWM). Используя эту технологию, мы быстро включаем и выключаем питание.
Процент времени, затрачиваемый на циклическое включение / выключение, определяет скорость двигателей. Например, если мощности циклически переключаются на 50%, наполовину включаясь и наполовину выключаясь, двигатель будет вращаться с половиной вашей максимальной скорости при полном включении. Каждый импульс настолько быстр, что кажется, что двигатели вращаются непрерывно без сбоев.
Но как работает двигатель постоянного тока?
Двигатель постоянного тока имеет только один движущийся компонент – ротор, в отличие от щеточных двигателей, ротор имеет кольцо из постоянных магнитов, в то время как катушки неподвижны. Такая установка устраняет необходимость в щетках. Сложнее всего контролировать полярность тока, протекающего через катушку, и подстраивать ее под скорость вращения ротора. Этого можно достичь путем обратного измерения ЭДС или с помощью датчика эффекта Холла для непосредственного измерения положения магнитов. Из-за этого бесщеточные двигатели постоянного тока, как правило, более дорогие и сложные несмотря на то, что они имеют много преимуществ перед щеточными двигателями постоянного тока.
Детали двигателя постоянного тока
Двигатели постоянного тока используются для преобразования электрической энергии в механическую, и мы можем использовать их, например, в наших электроинструментах, игрушечных автомобилях и вентиляторах охлаждения. Когда мы смотрим на двигатель постоянного тока, мы сначала видим металлический защитный кожух, который образует статор.
На одном конце у нас есть выступающий из корпуса кончик вала, к которому мы можем прикрепить шестерни, лопасти вентилятора или шкивы. На другом конце у нас есть пластиковая заглушка с двумя клеммами. К этим клеммам можно подключить источник питания для вращения вала. Если мы снимем корпус, чтобы заглянуть внутрь двигателя, то обнаружим два магнита, которые образуют статор. Это постоянные магниты, которые образуют северный и южный магнитные полюса.
Проходящий через центр двигателя стержень используется для передачи механической энергии. К валу прикреплен ротор. Ротор изготовлен из нескольких дисков, которые ламинированы вместе, на каждом диске вырезаны Т-образные рычаги.
На Т-образных плечах ротора расположены обмотки катушки, по которым проходит электрический ток от аккумулятора. Когда ток проходит через катушки, он создает электромагнитное поле, мы контролируем синхронизацию и полярность этого магнитного поля для создания вращения.
