Электродвигатель постоянного тока (motor DC): схема — Asutpp

Опубликовано: 03.09.2018

Электрические двигатели используются повсюду. Почти все электромеханические механизмы, которые мы видим вокруг нас, приводятся в работу двигателем переменного или постоянного тока. Электродвигатель постоянного тока (motor DC) или ДПТ – это устройство, которое превращает электрическую энергию постоянного тока в механическую энергию.

Принцип работы двигателя постоянного тока

Двигатель постоянного тока работает по следующему принципу: проводник, по которому протекает ток помещается в магнитное поле, на него начинает действовать крутящий момент, вследствие чего он начинает вращаться. Если направление электрического тока в проводнике обратное, тогда направление вращения тоже обратное. Когда магнитное поле и электрическое поле взаимодействуют, они создают механическую силу, и на этом базируется принцип работы двигателя постоянного тока (ДПТ).

Направление крутящего момента дпт определяется правилом левой руки Флеминга, которое утверждает, что если указательный палец представляет направление магнитного поля, средний палец показывает направление электрического тока, тогда большой палец укажет направление силы вала двигателя пт.

Направление крутящего момента по правилу Флеминга

Структурно и с точки зрения конструкции ДПТ есть точно тоже, что и генератор постоянного тока (ГПТ), но с точки зрения электрики он совершенно противоположный. Тут, в отличие от генератора, мы подаем электрическую энергию во вход и получаем механическую энергию с выходе. Мы можем это представить диаграммой показанной ниже.

Диаграмма работы ДПТ

Здесь в двигателе DC (постоянного тока) подача напряжения Е и тока I поступает на вход и мы получаем механическое вращение на выходе, то есть крутящий момент Т и скорость w на валу. Вход и выход связаны между собой коэффициентом K.

Таким образом, из выше показанного рисунка мы можем очень хорошо видеть, что ДПТ представляет собой механизм противоположный генератору постоянного тока, и мы можем получить как вращательное (механическое) так и генераторное действие с одной и той же машины с помощью реверсирования входа и выхода.

Детальное описание ДПТ

Чтобы понять более детально, что такое двигатель ПТ, давайте посмотрим на ниже представленную диаграмму.

Детальная диаграмма работы двигателя постоянного тока

Двигатель постоянного тока представлен кругом в центре (DC Motor), на который установлены щетки (brush) и к которым мы подключены внешние клеммы. На эти клеммы подается напряжение. На механической клемме мы видим вал, который выходит из двигателя и присоединен к якорю, а вал якоря прикреплен к механическому грузу. К клемме напряжения подключено сопротивления обмотки якоря Ra. Теперь напряжение Е на входе будет использоваться щетками. Электрический ток, который проходит по ротору якоря через щетки в присутствии магнитного поля дает крутящий момент Tg. Благодаря этому крутящему моменту Tg, якорь двигателя DC начинает вращаться.

Поскольку проводники якоря проводят ток и якорь проворачивается в середине статического магнитного поля, он также вырабатывает электродвижущую силу (ЭДС) Eb способом очень похожим к тому, как это делает генератор. Сгенерированное ЭДС Eb направлено в противоположною сторону к поданному напряжению и известно как обратное ЭДС или противоЭДС, поскольку противодействует напряжению направленному вперед. Обратное ЭДС, как и в случае с генератором представлено формулой:

Eb= (P*φ*Z*N)/(60*A), где:

P = число полюсов; φ = поток по полюс; Z = количество проводников; A = количество параллельных потоков; N = скорость двигателя ПТ.

Таким образом в выше представленной формуле мы видим Eb пропорционально скорости N. То есть, всякий раз когда ДПТ вращается в конце концов он производит обратную ЭДС.

Теперь давайте представим скорость ротора как ω в рад/сек. Тогда Eb будет пропорциональна ω. То есть, когда скорость двигателя падает при использовании груза, Ebуменьшается. Таким образом, разница напряжения между тем, которое подается и обратным ЭДС увеличивается и это означает, что E − Eb растет. Благодаря этой увеличенной разнице напряжения, ток якоря будет возрастать и тогда крутящий момент и, соответственно, скорость возрастают. Таким образом, ДПТ способен поддерживать постоянную скорость при разной нагрузке.

Теперь ток якоря Ia представлен, как:

Ia = (E − Eb )/Ra

Теперь при старте мотора , скорость ω = 0 так как начальное Eb = 0, то есть:

Ia = E/Ra

Поскольку сопротивление Ra обмотки якоря маленькое, этот двигатель имеет очень сильный пусковой ток при отсутствии обратной ЭДС. Как результат, нам нужно использовать стартер, чтобы запустить ДПТ.

Теперь, когда двигатель продолжает вращаться, обратное ЭДС начинает вырабатываться и когда двигатель набирает скорость ток постепенно уменьшается.

Главное меню
Реклама

Архив новостей
Замена тормозной жидкости Opel Astra (Опель Астра) J профессионалами СТО в Санкт-Петербурге
Тормозное вещество является химическим жидкостным соединением, использующимся в системах торможения транспортных средств. Предназначается оно для воздействия на исполнительные органы ступичного диска.

Прокачка тормозов ВАЗ 2106: рекомендации по выполнению работ
После проведения ремонта тормозной системы на «классике» из гидравлических контуров обязательно удаляют воздух. Прокачка тормозов ВАЗ 2106 должна обеспечить эффективное торможение автомобиля всеми четырьмя

Замена тормозной жидкости Ваз 2106
Замену тормозной жидкости на своем автомобиле производите один раз в два года независимо от пробега. В силу того, что тормозная жидкость гидроскопична, она впитывает в себя влагу с воздуха, что приводит

Mitsubishi Lancer IX: Замена тормозной жидкости
Согласно рекомендациям завода изготовителя тормозную жидкость необходимо менять раз в 2 года или через каждые 30 тыс. км. пробега. Для замены тормозной жидкости необходимо: тормозная жидкость по параметрам

Тормозная жидкость класса ДОТ 4 какая она? Характеристики, отличие, совместимость с ТЖ DOT 3, DOT 5 и DOT 5.1
Тормозная жидкость имеет очень серьезные требования к стандартам, поскольку четкое срабатывание тормозов зависит не только от тормозных колодок , но и в первую очередь именно от состояния жидкости

Как доехать, если провалилась тормозная педаль и автомобиль не тормозит
Что делать если автомобиль не тормозит? Знайте, если загорелась лампочка красного цвета, на которой нарисован сигнал тормозов, следует при первой возможности остановиться, сбоку посмотреть на бачок

Интернет магазин автозапчастей. Запчасти для иномарок - китайских, корейских, европейских, японских автомобилей.
Добро пожаловать в интернет магазин автозапчастей "КитАвтоТранс" ! У нас вы сможете найти все для вашего автомобиля — запчасти для иномарок , расходные материалы, все необходимые жидкости, шины,

Правильная замена тормозной жидкости Солярис
По вопросу замены тормозной жидкости много самых разных мнений. Сейчас производитель хендай соларис не регламентирует замену – нет никаких рекомендаций. Но раньше в регламенте техобслуживания предписывалось

Тормозная жидкость DOT 4. Отзывы о производителях
У любого транспортного средства состояние тормозной системы должно всегда должно быть исправным. В противном случае под угрозой жизни оказываются практически все: водитель, пассажиры и прочие участники

Ford Focus | Периодичность замены эксплуатационных жидкостей, смазочных материалов | Форд Фокус
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ Моторное масло необходимо заменять через каждые 10 000 км пробега. У нового автомобиля необходимо заменить масло после окончания обкатки (через 2500 км). При замене масла обязательно

Реклама

© 2013 mexpola.h1a25414f
rss