Колекторният двигател - какво е това?

От древни времена хората осъзнават, че ако не искате лично да полагате усилия, тогава трябва да намерите заместител. Така каруците изтеглили конете, ослите работели в мелниците, а корабите били задвижвани от морето от вятъра. Но оттогава много вода се изплъзва, а хората дори успяват да измислят нещо по-модерно. И такова нещо модерно е колекторният двигател, който ще бъде обсъден. Ще бъдат разгледани разновидности, схематичен изглед, методи за регулиране на броя на оборотите, както и предимствата и недостатъците на тяхната работа.

Какво се нарича колекторен двигател?

Колекторният двигател е електрическа машина, сензорът за роторно положение и токовия превключвател, в който е същото устройство, наречено четко-колекторно устройство. За последното можете да кажете повече. Той осигурява електрическото свързване на веригите в неподвижната част на машината с роторните вериги. Структурно, тя се състои от четки (те се наричат ​​плъзгащи контакти, които са разположени около въртящата се част на двигателя) и колектор (който се намира на подвижния елемент на механизма).

Възможно е да се споменат общите предимства, че колекторният двигател е прост в производството и експлоатацията, има значителен ресурс за използване и може лесно да се поправи. Често срещани недостатъци включват факта, че те имат ниска маса и висока ефективност. В повечето случаи това е само плюс, но не и сега. Така, комбинацията от ниска маса и скорост (която достига стотици и хиляди оборота в минута) води до факта, че за нормална работа, редукторите са почти винаги необходими. А при реконструкция при ниска скорост машината има намалена ефективност и има проблеми с охлаждането. Докато елегантно решение на този проблем не може да бъде намерено.

Сортове на колекторния двигател

Има два основни вида, всеки от които има своите предимства и характеристики. Колекторните двигатели са много чести и разнообразни. постоянен ток Техните проекти могат да бъдат разделени на следните подтипове:

1. Най-слабият, чието работно напрежение е 3-9 волта, и които се използват в детските играчки. Те имат биполярен статор, в който са монтирани постоянни магнити. Колекторният възел е изграден от две четки, които обикновено използват медни плочи. За разлика от статора, тези двигатели имат ротор с три полюса. Той е инсталиран на плъзгащи лагери. Силата на такива механизми се измерва в няколко единици вата.
2. Средните двигатели имат работно напрежение от 12 или 24 волта. Използва се в автомобили, работни машини, в вентилационни охладителни системи. Генерира мощност от няколко десетки вата. Имате многополюсен ротор, който вече работи търкалящи лагери. Колекторният възел се състои от 4 четки (по правило вече графитни). Статорът има четири полюса, но той все още се състои от постоянни магнити.
3. Все още има двигатели, които могат да генерират енергия, която възлиза на стотици вата. Единствената разлика от конструкцията, описана в параграф 2, е, че за статора се използват електромагнити.

Но освен тези представители има и универсални колекторни мотори. Тяхната особеност е, че те могат да работят както по директен, така и с променлив ток. Използват се в електроинструменти, домакински уреди и железопътен транспорт във влакове, задвижвани от електрически локомотиви. Тяхното разпространение се дължи на малкия размер и тегло, относително ниска цена и възможност за лесно регулиране на броя на оборотите. Поради факта, че е мотор с променлив ток, той може да работи с нестабилни енергийни източници в разумни граници.

Схематичен изглед на колекторния двигател

Няма общоприета схема. Това, което виждате, е само една от опциите. Схемата на колекторния двигател може да бъде изградена, както желаете. Има само изисквания за това, което трябва да бъде в обхвата на работния чертеж: статора и ротора. Колекторният двигател променлив ток трябва също да бъде оборудван с предпазител, който няма да му позволи да гори.

Как да регулирате броя на оборотите?

Промените са възможни, ако се използва контролът на скоростта на колекторния двигател. Разликата в количеството на доставената електроенергия може да промени техния брой само с 10%, плюс или минус. Докато контролът на скоростта на колекторния двигател ви позволява да ги намалявате на моменти, можете да го направите сами или да го закупите. И във всеки случай, трябва да проверите дали може да работи в механизма на такава сила и такава скорост (първо теоретично, а след това на практика). В края на краищата, ако регулаторът е твърде слаб, тогава провалът ще бъде незначителен въпрос.

Силни и слаби страни

Предимства, които колекторният двигател има:

1. Малък стартов ток, който е желателен за домакински уреди.
2. Универсалните двигатели могат да бъдат включени директно в мрежата, без поправка. Но това се отнася само за тях. Двигателите за постоянен ток изискват коригиране.
3. По-лесно е да се направи контролната верига.
4. Бързина.
5. Още начален момент.
6. Компактна конструкция дори с използването на скоростна кутия.

недостатъци:

1. Нестабилна стойност на мощността, която дава обороти на колекторния двигател при промяна на натоварването.
2. Сравнително ниска надеждност и експлоатационен живот.
3. Поради загубата на индуктивност и обръщане на намагнитването на статора, ефективността може да намалее.

Безчетков аналог

Механично най-близкият е моторът на вентила. В него най-важното е инверторът, но не и четковият възел. Но общият недостатък на този дизайн е по-ниският максимален въртящ момент със същите размери.