I motori elettrici sono dispositivi in cui l'energia elettrica viene convertita in energia meccanica. Il principio della loro azione si basa sul fenomeno dell'induzione elettromagnetica.
Tuttavia, i metodi di interazione dei campi magnetici che fanno ruotare il rotore del motore differiscono in modo significativo a seconda del tipo di tensione di alimentazione - CA o CC.
Al centro del principio di funzionamento del motore elettrico corrente continua sta l'effetto di repulsione dei poli simili dei magneti permanenti e l'attrazione di quelli dissimili. La priorità della sua invenzione appartiene all'ingegnere russo B.S. Jacobi. Il primo modello industriale di motore a corrente continua è stato creato nel 1838. Da allora, il suo design non ha subito cambiamenti fondamentali.
I motori DC no ad alta potenza uno dei magneti è fisicamente presente. Si fissa direttamente al corpo macchina. Il secondo viene creato nell'avvolgimento dell'indotto dopo aver collegato una sorgente CC ad esso. Per questo, viene utilizzato un dispositivo speciale: un gruppo pennello collettore. Il collettore stesso è un anello conduttivo attaccato all'albero del motore. Le estremità dell'avvolgimento dell'indotto sono collegate ad esso.
Affinché si verifichi una coppia, è necessario scambiare continuamente i poli del magnete permanente dell'armatura. Questo dovrebbe accadere nel momento in cui il polo attraversa il cosiddetto neutro magnetico. Strutturalmente, tale problema viene risolto dividendo l'anello del collettore in settori separati da piastre dielettriche... Le estremità degli avvolgimenti dell'indotto sono collegate ad esse alternativamente.
Per collegare il collettore alla rete di alimentazione, vengono utilizzate le cosiddette spazzole: barre di grafite con un alto conduttività elettrica e un basso coefficiente di attrito radente.
Gli avvolgimenti dell'indotto non sono collegati alla rete di alimentazione, ma sono collegati al reostato di avviamento tramite il gruppo collettore-spazzola. Il processo di accensione di un tale motore consiste nel collegarsi alla rete e ridurre gradualmente a zero la resistenza attiva nel circuito dell'armatura. Il motore elettrico si accende dolcemente e senza sovraccarichi.
Caratteristiche dell'uso di motori asincroni in un circuito monofase
Nonostante il fatto che il campo magnetico rotante dello statore sia più facilmente ottenuto da una tensione trifase, il principio di funzionamento motore asincrono gli consente di lavorare da una rete domestica monofase, se vengono apportate alcune modifiche al loro design.
Per questo, lo statore deve avere due avvolgimenti, uno dei quali è quello "di partenza". La corrente al suo interno è sfasata di 90 ° a causa dell'inclusione nel circuito carico reattivo... Il più delle volte per questo
La sincronizzazione quasi completa dei campi magnetici consente al motore di acquisire velocità anche con carichi significativi sull'albero, necessari per il funzionamento di trapani, trapani a percussione, aspirapolveri, "smerigliatrici" o lucidatrici.
Se un motore regolabile è incluso nel circuito di alimentazione di tale motore, la frequenza della sua rotazione può essere modificata senza problemi. Ed ecco la direzione quando alimentato dal circuito corrente alternata, non può mai essere modificato.
Tali motori elettrici sono in grado di sviluppare velocità molto elevate, sono compatti e hanno una coppia elevata. Tuttavia, la presenza di un gruppo collettore-spazzola riduce la loro durata: le spazzole di grafite si consumano piuttosto rapidamente alle alte velocità, specialmente se il collettore è danneggiato meccanicamente.
I motori elettrici hanno la più alta efficienza (oltre l'80%) di tutti i dispositivi creati dall'uomo. La loro invenzione alla fine del XIX secolo può essere considerata un salto di qualità di civiltà, perché senza di loro è impossibile immaginare la vita società moderna, basato su alte tecnologie, e non è stato ancora inventato qualcosa di più efficace.
Principio sincrono di funzionamento del motore elettrico in video
Motori elettricila corrente continua viene utilizzata in quegli azionamenti elettrici in cui è richiesta una vasta gamma di controllo della velocità, un'elevata precisione nel mantenimento della velocità di rotazione dell'azionamento e il controllo della velocità verso l'alto dal nominale.
Il funzionamento di un motore elettrico DC si basa su. Dai fondamenti dell'ingegneria elettrica, è noto che una forza determinata dalla regola della mano sinistra agisce su un conduttore con una corrente posta in:
F = BIL,
dove I è la corrente che scorre attraverso il conduttore, V è l'induzione magnetica; L è la lunghezza del conduttore.
Quando un conduttore attraversa le linee di forza magnetiche della macchina, viene indotto in esso, che è diretto contro di esso in relazione alla corrente nel conduttore, quindi viene chiamato inverso o opposto (controfem). Energia elettrica nel motore viene convertito in meccanico e in parte speso per il riscaldamento del conduttore.
Strutturalmente tutto Motori elettrici CC sono costituiti da un induttore e un'armatura, separati da un traferro.
induttore motore elettrico corrente continua serve a creare un campo magnetico stazionario della macchina ed è costituito da un telaio, poli principali e aggiuntivi. Il telaio è utilizzato per il fissaggio dei poli principale e aggiuntivo ed è un elemento del circuito magnetico della macchina. Sui poli principali sono presenti avvolgimenti di eccitazione atti a creare un campo magnetico della macchina, sui poli aggiuntivi è presente uno speciale avvolgimento che serve a migliorare le condizioni di commutazione.
Ancora motore elettrico corrente continua consiste in un sistema magnetico, assemblato da fogli singoli, un avvolgimento funzionante disposto in scanalature e che serve per fornire avvolgimento CC funzionante.
Il collettore è un cilindro montato sull'albero motore e selezionato da piastre di rame isolate l'una dall'altra. Sul collettore ci sono sporgenze-galletti, a cui sono saldate le estremità delle sezioni di avvolgimento dell'indotto. La raccolta di corrente dal collettore viene effettuata utilizzando spazzole che forniscono contatto strisciante con un molteplice. Le spazzole sono fissate in portaspazzole, che li tengono in una certa posizione e forniscono la necessaria pressione della spazzola sulla superficie del collettore. Spazzole e portaspazzole sono fissati su una traversa collegata al corpo motore elettrico.
commutazione in motori elettrici corrente continua
In corso motore elettrico spazzole a corrente continua, scorrendo lungo la superficie del collettore rotante, passano successivamente da una piastra del collettore all'altra. In questo caso, le sezioni parallele dell'avvolgimento dell'indotto vengono commutate e la corrente in esse cambia. La variazione di corrente avviene mentre la spira dell'avvolgimento viene cortocircuitata dalla spazzola. Questo processo di commutazione e i fenomeni ad esso associati sono chiamati commutazione.
Al momento della commutazione, e viene indotto nella sezione in cortocircuito dell'avvolgimento sotto l'influenza del proprio campo magnetico. ecc. con. autoinduzione. Il risultante e. ecc. con. provoca una corrente aggiuntiva nella sezione in cortocircuito, che crea distribuzione irregolare densità di corrente sulla superficie di contatto delle spazzole. Questa circostanza è considerata la ragione principale per l'arco del collettore sotto il pennello. La qualità della commutazione è valutata dal grado di scintillio sotto il bordo di scorrimento della spazzola ed è determinata dalla scala dei gradi di scintillio.
Metodi di eccitazione motori elettrici corrente continua
sotto eccitazione auto elettrica comprendere la creazione di un campo magnetico in loro necessario per il lavoro motore elettrico... Circuiti di eccitazione motori elettrici corrente continua mostrato in figura.
Secondo il metodo di eccitazione, i motori elettrici CC sono divisi in quattro gruppi:
1. Con eccitazione indipendente, in cui l'avvolgimento di eccitazione del NOV è alimentato da una sorgente di corrente continua esterna.
2.C eccitazione parallela(shunt), in cui l'avvolgimento di eccitazione SHOV è collegato in parallelo con la sorgente di alimentazione dell'avvolgimento di armatura.
3.C eccitazione successiva(serie), in cui l'avvolgimento di eccitazione dell'IDS è collegato in serie con l'avvolgimento dell'indotto.
4. Motori con eccitazione mista (composta), che hanno un IDS seriale e un SHOV parallelo dell'avvolgimento di eccitazione.
Tipi di motore CC
I motori a corrente continua si differenziano principalmente per il tipo di eccitazione. I motori possono essere indipendenti, sequenziali e eccitazione mista... L'eccitazione parallela può essere ignorata. Anche se l'avvolgimento di eccitazione è collegato alla stessa rete da cui è alimentato il circuito di armatura, in questo caso la corrente di eccitazione non dipende dalla corrente di armatura, poiché la rete di alimentazione può essere considerata come una rete di potenza infinita e il suo la tensione è costante.
L'avvolgimento di eccitazione è sempre collegato direttamente alla rete e quindi l'introduzione di una resistenza aggiuntiva nel circuito dell'armatura non influisce sulla modalità di eccitazione. La specificità che esiste non può essere qui.
I motori CC a bassa potenza utilizzano spesso l'eccitazione a magneti permanenti. Allo stesso tempo, il circuito per l'accensione del motore è notevolmente semplificato e il consumo di rame è ridotto. Tuttavia, va tenuto presente che, sebbene l'avvolgimento di eccitazione sia escluso, le dimensioni e la massa del sistema magnetico non sono inferiori a quelle con eccitazione elettromagnetica automobili.
Le proprietà dei motori sono in gran parte determinate dal loro sistema di eccitazione.
Quanto maggiori sono le dimensioni del motore, tanto maggiore è, naturalmente, la coppia che sviluppa e, di conseguenza, la potenza. Pertanto, con una velocità di rotazione più elevata e le stesse dimensioni, è possibile ottenere una maggiore potenza del motore. A questo proposito, di norma, i motori CC, in particolare di bassa potenza, sono progettati per un'elevata velocità di rotazione - 1000-6000 giri/min.
Tuttavia, va tenuto presente che la velocità di rotazione dei corpi di lavoro delle macchine di produzione è significativamente inferiore. Pertanto, è necessario installare un cambio tra il motore e la macchina funzionante. Maggiore è la velocità del motore, più complesso e costoso diventa il cambio. Nelle installazioni ad alta potenza, dove il cambio è un'unità costosa, i motori sono progettati per velocità notevolmente inferiori.
Va inoltre tenuto presente che un cambio meccanico introduce sempre un errore significativo. Pertanto, nelle installazioni di precisione, è desiderabile utilizzare motori a bassa velocità che possano essere articolati con i corpi di lavoro sia direttamente che tramite trasmissione più semplice... A questo proposito, sono comparsi i cosiddetti motori a coppia elevata a basse velocità di rotazione. Questi motori trovano largo impiego nelle macchine per il taglio dei metalli, dove sono articolati con organi di spostamento senza collegamenti intermedi mediante viti a ricircolo di sfere.
I motori elettrici differiscono anche nei segni di progettazione associati alle loro condizioni operative. Per condizioni normali si utilizzano motori cosiddetti aperti e protetti, raffreddati dall'aria del locale in cui sono installati.
L'aria viene soffiata attraverso i canali della macchina per mezzo di un ventilatore posto sull'albero motore. In ambienti aggressivi vengono utilizzati motori chiusi, che vengono raffreddati da una superficie nervata esterna o da un soffiaggio esterno. Infine, sono disponibili motori speciali per atmosfere esplosive.
Se necessario, sono imposti requisiti specifici per le forme strutturali del motore per garantire ad alta velocità- rapido andamento dei processi di accelerazione e decelerazione. In questo caso, il motore deve avere una geometria speciale: un piccolo diametro dell'armatura con una grande lunghezza dell'armatura.
Per ridurre l'induttanza dell'avvolgimento, non viene posizionato nelle scanalature, ma sulla superficie di un'armatura liscia. L'avvolgimento è fissato con adesivi come la resina epossidica. Con una bassa induttanza dell'avvolgimento, le condizioni di commutazione sul collettore sono notevolmente migliorate, non sono necessari poli aggiuntivi, è possibile utilizzare un collettore di dimensioni inferiori. Quest'ultimo riduce ulteriormente il momento d'inerzia dell'armatura del motore.
Possibilità ancora maggiori per ridurre l'inerzia meccanica sono fornite dall'uso di un'armatura cava, che è un cilindro in materiale isolante. Sulla superficie di questo cilindro c'è un avvolgimento realizzato mediante stampa, stampaggio o da un filo secondo un modello su una macchina speciale. L'avvolgimento è fissato con materiali adesivi.
All'interno del cilindro rotante c'è un nucleo in acciaio per creare percorsi di flusso magnetico. Nei motori con armature lisce e cave, a causa dell'aumento degli spazi nel circuito magnetico dovuto all'introduzione di avvolgimenti e materiali isolanti in essi, la forza di magnetizzazione richiesta per condurre il flusso magnetico richiesto aumenta in modo significativo. Di conseguenza, il sistema magnetico risulta essere più sviluppato.
I motori a bassa inerzia includono anche motori con armatura a disco. I dischi a cui vengono applicati o incollati gli avvolgimenti sono realizzati in materiale isolante sottile che non si deforma, come il vetro. Il sistema magnetico con un design a due poli è costituito da due staffe, una delle quali contiene gli avvolgimenti di campo. A causa della bassa induttanza dell'avvolgimento dell'indotto, la macchina, di regola, non ha un collettore e la corrente viene prelevata dalle spazzole direttamente dall'avvolgimento.
Va anche menzionato il motore lineare, che fornisce un movimento non rotatorio, ma traslazionale. È un motore, il cui sistema magnetico è, per così dire, dispiegato e i poli sono installati sulla linea di movimento dell'armatura e del corrispondente corpo di lavoro della macchina. L'ancoraggio è solitamente progettato come ancora a bassa inerzia. Le dimensioni e il costo del motore sono elevati, poiché è necessario un numero significativo di poli per garantire il movimento su un determinato tratto di percorso.
Avviamento motori CC
Nel momento iniziale dell'avvio del motore, l'armatura è ferma e contro-e. ecc. con. e la tensione nell'armatura è nulla, quindi Ip = U / Rя.
La resistenza del circuito di armatura è bassa, quindi la corrente di avviamento è 10 - 20 volte e più di quella nominale. Ciò può causare un surriscaldamento significativo nell'avvolgimento dell'indotto e il suo eccessivo surriscaldamento, pertanto il motore viene avviato utilizzando - resistenze attive incluse nel circuito dell'indotto.
I motori fino a 1 kW possono essere avviati direttamente.
Il valore della resistenza del reostato di avviamento è selezionato in base alla corrente di avviamento consentita del motore. Il reostato è realizzato gradualmente per migliorare la scorrevolezza dell'avviamento del motore elettrico.
All'inizio dell'avviamento viene introdotta tutta la resistenza del reostato. All'aumentare della velocità dell'armatura, si verifica un contraccolpo. d. s, che limita le correnti di spunto. Rimuovendo gradualmente la resistenza del reostato dal circuito dell'armatura, la tensione fornita all'armatura viene aumentata.
Controllo della velocità motore elettrico corrente continua
Velocità del motore CC:
dove U è la tensione di alimentazione; Iya - corrente di armatura; R I - la resistenza dell'armatura della catena; kc - coefficiente che caratterizza il sistema magnetico; è il flusso magnetico del motore elettrico.
Si può vedere dalla formula che la velocità di rotazione motore elettrico la corrente continua può essere regolata in tre modi: modificando il flusso di eccitazione del motore elettrico, modificando la tensione fornita al motore elettrico e modificando la resistenza nel circuito di armatura.
I primi due metodi di controllo hanno ricevuto l'uso più diffuso, il terzo metodo è usato raramente: è antieconomico e la velocità del motore dipende in modo significativo dalle fluttuazioni del carico. Le caratteristiche meccaniche che si ottengono sono riportate in figura.
La linea in grassetto è la dipendenza naturale della velocità dalla coppia sull'albero, o, che è lo stesso, dalla corrente di armatura. La linea retta delle caratteristiche meccaniche naturali si discosta leggermente dalla linea tratteggiata orizzontale. Questa deviazione è chiamata instabilità, non rigidità, a volte statismo. Il gruppo di rette non parallele I corrisponde alla regolazione della velocità per eccitazione, le rette parallele II si ottengono a seguito della variazione della tensione di armatura, infine, la ventola III è il risultato dell'introduzione di una resistenza attiva nel circuito di armatura .
L'entità della corrente di eccitazione del motore CC può essere regolata utilizzando un reostato o qualsiasi dispositivo resistenza attiva che può essere modificato in grandezza, ad esempio un transistor. Con l'aumento della resistenza nel circuito, la corrente di campo diminuisce, la velocità del motore aumenta. Con un indebolimento del flusso magnetico, le caratteristiche meccaniche si trovano al di sopra di quello naturale (cioè, al di sopra delle caratteristiche in assenza di un reostato). L'aumento della velocità del motore provoca più scintille sotto le spazzole. Inoltre, quando il motore elettrico funziona con un flusso indebolito, la stabilità del suo funzionamento diminuisce, specialmente con carichi variabili sull'albero. Pertanto, i limiti di controllo della velocità in questo modo non superano 1,25 - 1,3 del nominale.
La regolazione della tensione richiede una fonte di corrente costante come un generatore o un convertitore. Tale regolazione è utilizzata in tutti i sistemi di azionamento elettrico industriale: generatore - motore DC (G - DPT), amplificatore per macchina elettrica - Motore DC (EMU - DPT), amplificatore magnetico - Motore DC (MU - DPT), - Motore DC (T - DPT).
frenata motori elettrici corrente continua
Negli azionamenti elettrici con motori elettrici DC, vengono utilizzati tre metodi di frenatura: dinamica, rigenerativa e di opposizione.
Frenata dinamica viene eseguita cortocircuitando l'avvolgimento dell'indotto del motore o attraverso. in cui motore a corrente continua inizia a funzionare come un generatore, convertendo l'energia meccanica immagazzinata in energia elettrica. Questa energia viene rilasciata sotto forma di calore nella resistenza, a cui è chiuso l'avvolgimento dell'indotto. La frenatura dinamica garantisce un arresto preciso del motore.
Frenata rigenerativamotore a corrente continua effettuato quando connesso alla rete motore elettrico gira attuatore più veloce del minimo ideale. Allora e. d. s indotto nell'avvolgimento del motore supererà il valore della tensione di rete, la corrente nell'avvolgimento del motore inverte la direzione. Motore elettrico va a lavorare in modalità generatore, dando energia alla rete. Allo stesso tempo, sul suo albero si verifica una coppia frenante. Tale modalità può essere ottenuta negli azionamenti dei meccanismi di sollevamento durante l'abbassamento del carico, nonché durante la regolazione della velocità del motore e durante i processi di frenatura negli azionamenti elettrici CC.
La frenatura rigenerativa di un motore CC è il metodo più economico, poiché in questo caso l'elettricità viene restituita alla rete. Nell'azionamento elettrico delle macchine per il taglio dei metalli, questo metodo viene utilizzato per il controllo della velocità nei sistemi G - DPT e EMU - DPT.
Frenata dell'opposizionemotore a corrente continua effettuato cambiando la polarità di tensione e corrente nell'avvolgimento dell'indotto. Quando la corrente di armatura interagisce con campo magnetico l'avvolgimento di eccitazione crea una coppia frenante, che diminuisce al diminuire della velocità motore elettrico. Con velocità decrescente motore elettrico a zero, il motore elettrico deve essere scollegato dalla rete, altrimenti inizierà a girare nella direzione opposta.
I motori a corrente continua (motori a corrente continua) vengono utilizzati per convertire l'energia elettrica costante in lavoro meccanico. Il motore di questo tipo è stato il primo di tutte le macchine elettriche rotanti inventate. Il principio del suo funzionamento è noto dalla metà del secolo scorso e fino ad oggi continuano a servire fedelmente una persona, mettendo in moto grande quantità macchine e meccanismi.
Nel 1821, Faraday, mentre sperimentava l'interazione dei conduttori con una corrente e un magnete, vide che una corrente elettrica faceva ruotare il conduttore attorno al magnete. Così, l'esperienza di Faraday ha aperto la strada alla creazione di un motore elettrico. Poco dopo, Thomas Davenport, nel 1833, produsse il primo motore elettrico rotativo e lo realizzò mentre guidava un modellino di treno. Un anno dopo, B.S. Jacobi creò il primo motore elettrico a corrente continua al mondo, che utilizzava il principio della rotazione diretta della parte mobile del motore. E già il 13 settembre 1838, nell'Impero russo, la prima barca a motore con 12 passeggeri ha navigato lungo la Neva contro corrente. Le ruote a pale erano azionate da un motore elettrico, che riceveva corrente da una batteria a 320 celle.
Nel 1886, il motore elettrico divenne simile alle versioni moderne. In futuro, è stato sempre più modernizzato.
Oggi la vita della nostra civiltà tecnologica è assolutamente impossibile senza un motore elettrico. Viene utilizzato quasi ovunque: su treni, filobus, tram. Fabbriche e fabbriche utilizzano potenti macchine elettriche, dispositivi elettrodomestici(Tritacarne elettrici, robot da cucina, macinacaffè, aspirapolvere), ecc.
Oggi, i motori DC a magneti permanenti sono ampiamente utilizzati in varie applicazioni dove le piccole dimensioni sono importanti, ad alta potenza e a basso costo... Per la loro buona velocità di rotazione, vengono spesso utilizzati insieme a un riduttore, ottenendo in uscita bassa velocità e un significativo aumento della coppia.
I motori DC a magneti permanenti sono motori con sufficiente dispositivo semplice e gestione elementare. Nonostante il loro controllo sia molto semplice, la loro velocità di rotazione non è determinata dal segnale di controllo, poiché dipende da molti fattori, principalmente dal carico applicato all'albero, e tensione costante nutrizione. Il rapporto tra la coppia e la velocità ideali del motore è lineare, ovvero maggiore è il carico sull'albero, più velocità più lenta e più ampere nell'avvolgimento.
La stragrande maggioranza dei motori elettrici funziona secondo la fisica della repulsione magnetica e dell'attrazione. Se un filo viene posto tra i poli nord e sud di un magnete e una corrente elettrica viene fatta passare attraverso di esso, inizierà a essere schiacciato verso l'esterno, poiché quando forma un campo magnetico attorno a sé lungo l'intera lunghezza del conduttore. La direzione di questo campo può essere riconosciuta dalla regola del gimbal.
Con l'interazione del campo magnetico circolare del conduttore e del campo uniforme del magnete, il campo tra i poli diminuisce da un lato e aumenta dall'altro. Cioè, il mezzo di forza risultante spinge il filo fuori dal campo magnetico con un angolo di 90 gradi nella direzione secondo. , e il valore è calcolato dalla formula
dove B è il valore dell'induzione magnetica del campo; I è la corrente che circola nel conduttore; L - lunghezza del filo
Nei motori elettrici a bassa potenza, i tipici magneti permanenti vengono utilizzati per creare un campo magnetico costante. Nel caso di media e alta potenza, viene generato un campo magnetico uniforme dall'avvolgimento di campo.
Consideriamo più in dettaglio il processo per ottenere il movimento meccanico utilizzando l'elettricità. In un campo magnetico uniforme, posizionare il telaio del filo verticalmente e collegarlo a una sorgente di tensione costante. Il telaio inizierà a ruotare e raggiungere posizione orizzontale... Che è considerato neutro, perché in esso l'effetto del campo sul conduttore con corrente è zero. Affinché il movimento non si fermi, è necessario posizionare almeno un altro telaio con corrente e assicurarsi che la direzione del movimento sia cambiata al momento richiesto.
Invece di un singolo telaio, un motore tipico ha un'armatura con molti conduttori posati dentro scanalature speciali, e invece di un magnete permanente - uno statore con un avvolgimento di eccitazione con due o più poli. L'immagine appena sopra mostra una sezione trasversale di un motore elettrico a due poli. Se una corrente che si sposta "lontano da noi" viene fatta passare attraverso i fili della parte superiore dell'armatura e nella parte inferiore - "verso di noi", allora, secondo la regola della mano sinistra, i conduttori superiori verranno schiacciati del campo magnetico dello statore a sinistra e la parte inferiore dell'armatura verrà spinta verso destra. Da quando filo di rame posizionato in scanalature speciali nell'ancora, quindi tutta la forza verrà trasferita su di essa e ruoterà. Pertanto, quando il conduttore con la direzione della corrente "lontano da noi" è in basso e si trova contro il polo sud del motore creato dallo statore, verrà schiacciato in lato sinistro, e si avvia la frenata. Per evitare ciò, è necessario cambiare la direzione corrente al contrario, nel momento in cui viene superata la linea neutra. Questo viene fatto utilizzando un collettore, un interruttore speciale che commuta l'avvolgimento dell'armatura con il circuito.
Quindi, l'avvolgimento dell'indotto del motore trasmette la coppia all'albero del motore CC e questo aziona i meccanismi di lavoro. Strutturalmente, tutti i motori sono costituiti da un induttore e un'armatura, separati da un traferro.
Lo statore del motore elettrico serve a creare un campo magnetico stazionario ed è costituito da un telaio, poli principali e aggiuntivi. Il telaio è progettato per il fissaggio dei poli principale e aggiuntivo e funge da elemento del circuito magnetico. Sui poli principali sono presenti avvolgimenti di campo utilizzati per creare un campo magnetico, sui poli aggiuntivi è presente uno speciale avvolgimento utilizzato per migliorare le condizioni di commutazione.
L'armatura del motore è costituita da un sistema magnetico costituito da fogli separati, un avvolgimento di lavoro disposto in scanalature speciali e un collettore per l'alimentazione dell'avvolgimento di lavoro.
Il collettore è simile a un cilindro montato sull'albero EM e realizzato con lastre di rame isolate l'una dall'altra. Sul collettore ci sono speciali proiezioni-galletti, a cui sono saldate le estremità delle sezioni di avvolgimento. La corrente viene rimossa dal collettore mediante spazzole che forniscono un contatto scorrevole con il collettore. Le spazzole si trovano nei portaspazzole, che le tengono in una certa posizione e creano la pressione necessaria sulla superficie del collettore. Spazzole e portaspazzole sono fissati alla traversa e collegati al corpo.
Il collettore è un componente complesso, costoso e inaffidabile di un motore a corrente continua. Spesso fa scintille, interferisce, si ostruisce con la polvere delle spazzole. E quando carico pesante può cortocircuitare tutto strettamente. Il suo compito principale è quello di commutare la tensione di armatura avanti e indietro.
Per capire meglio il funzionamento del collettore, diamo al telaio un movimento rotatorio in senso orario. Nel momento in cui il telaio prende posizione, A, la corrente massima sarà indotta nei suoi conduttori, poiché i conduttori attraversano le linee di forza magnetiche, spostandosi perpendicolarmente ad esse.
La corrente indotta dal conduttore B, collegato alla piastra 2, segue la spazzola 4 e, passando attraverso il circuito esterno, ritorna attraverso la spazzola 3 al conduttore A. In questo caso, la spazzola destra sarà positiva e la sinistra uno sarà negativo.
Un'ulteriore rotazione del telaio (posizione B) porterà nuovamente all'induzione di corrente in entrambi i conduttori; tuttavia, la direzione della corrente nei conduttori sarà opposta a quella che avevano in posizione A. Poiché le piastre del collettore ruoteranno anche con i conduttori, la spazzola 4 darà nuovamente corrente elettrica al circuito esterno, e la corrente sarà tornare al telaio attraverso la spazzola 3.
Pertanto, nonostante la variazione della direzione della corrente del motore negli stessi conduttori rotanti, a causa della commutazione, la direzione della corrente nel circuito esterno non è cambiata.
All'istante successivo (D), il telaio riprenderà posizione sulla linea del neutro, nei conduttori e, nel circuito esterno, la corrente non tornerà a circolare.
In intervalli di tempo successivi, il ciclo di movimenti considerato verrà ripetuto nella stessa sequenza, cioè la direzione della corrente nel circuito esterno dovuta al collettore rimarrà sempre costante e allo stesso tempo la polarità del rimarranno i pennelli.
Il gruppo spazzole viene utilizzato per fornire energia alle bobine su un rotore rotante e per commutare la corrente negli avvolgimenti. Il pennello è un contatto fisso. Aprono e chiudono le piastre di contatto del collettore del rotore con un'alta frequenza. Per ridurre la formazione di scintille di quest'ultimo, utilizzare diversi modi, il principale dei quali è l'uso di pali aggiuntivi.
Con un aumento dell'accelerazione, inizia il seguente processo, l'avvolgimento dell'armatura si muove attraverso il campo magnetico dello statore e induce un EMF in esso, ma è diretto opposto a quello che fa ruotare il motore. E di conseguenza, la corrente attraverso l'armatura diminuisce bruscamente e più forte, maggiore è la velocità.
Circuiti di commutazione del motore... A connessione parallela avvolgimenti, l'avvolgimento dell'indotto è costituito da un largo numero spire di filo sottile. Quindi la corrente commutata dal collettore sarà inferiore e le piastre non si accenderanno molto. Se esegui connessione seriale statore e avvolgimenti dell'indotto, quindi l'avvolgimento dell'induttore viene eseguito con un conduttore di diametro maggiore con meno spire. Pertanto, la forza di magnetizzazione rimane costante e le prestazioni del motore sono aumentate.
I motori di questo tipo con spazzole, in linea di principio, non necessitano di un circuito di controllo separato, perché tutta la commutazione necessaria avviene all'interno del motore. Durante il funzionamento del motore elettrico, una coppia di spazzole statiche scorrono sul collettore rotante del rotore e mantengono in tensione gli avvolgimenti. Il senso di rotazione è determinato dalla polarità della tensione di alimentazione. Se è necessario controllare il motore solo in una direzione, la corrente di alimentazione viene commutata tramite un relè o altro metodo semplice e se in entrambe le direzioni, viene utilizzato uno schema di controllo speciale.
Gli inconvenienti di motori di questo tipo possono essere considerati la rapida usura del gruppo spazzole-collettore. Vantaggi: buone caratteristiche di avviamento, semplice regolazione della frequenza e del senso di rotazione.
La presenza di un avvolgimento di eccitazione in un motore DC consente di implementare vari schemi connessioni. A seconda di come è collegato l'avvolgimento di campo (OB), esistono motori CC con eccitazione indipendente e autoeccitazione, che a sua volta è diviso in seriale, parallelo e misto.
I motori di avviamento di questo tipo sono complicati dagli enormi valori di coppie e correnti di avviamento che si presentano al momento dell'avviamento. In DCT, le correnti di avviamento possono superare quelle nominali di 10-40 volte. Un eccesso così forte può facilmente bruciare gli avvolgimenti. Pertanto, cercano di limitare le correnti all'avviamento al livello (1.5-2) I n
Opera motore asincrono si basa sui principi di interazione fisica del campo magnetico che compare nello statore con la corrente che lo stesso campo genera nell'avvolgimento del rotore.
Un motore sincrono è un tipo di motore elettrico alimentato solo da tensione alternata, mentre la velocità del rotore coincide con la frequenza di rotazione del campo magnetico. Ecco perché rimane costante indipendentemente dal carico, perché il rotore di un motore sincrono è un normale elettromagnete e il suo numero di coppie di poli coincide con il numero di coppie di poli in un campo magnetico rotante. Pertanto, l'interazione di questi poli garantisce la costanza della velocità angolare con cui ruota il rotore.
I motori elettrici sono dispositivi per convertire l'energia elettrica in energia meccanica e viceversa, ma questi sono già dei generatori. Esiste un'enorme varietà di tipi di motori elettrici, quindi esiste una grande varietà di schemi di controllo del motore elettrico. Prendiamo in considerazione alcuni di loro
La prima di tutte le macchine elettriche rotanti inventate nel XIX secolo è il motore a corrente continua. Il suo principio di funzionamento è noto dalla metà del secolo scorso e fino ad oggi i motori a corrente continua (motori a corrente continua) continuano a servire fedelmente una persona, mettendo in moto molti macchine utili e meccanismi.
Primo DPT
Dagli anni '30 del XIX secolo, hanno attraversato diverse fasi del loro sviluppo. Il fatto è che prima della comparsa delle macchine utensili alla fine del XIX secolo, l'unica fonte di energia elettrica era una cella galvanica. Pertanto, tutti i primi motori elettrici potevano funzionare solo a corrente continua.
Qual è stato il primo motore a corrente continua? Il principio di funzionamento e il dispositivo dei motori costruiti nella prima metà del XIX secolo era il seguente. Un induttore polare esplicito era un insieme di magneti permanenti stazionari o elettromagneti a barra che non avevano un circuito magnetico chiuso comune. Un'armatura polare esplicita era formata da diversi elettromagneti ad asta separati su un asse comune, azionati in rotazione dalle forze di repulsione e attrazione ai poli dell'induttore. I loro rappresentanti tipici erano i motori U. Ricci (1833) e B. Jacobi (1834), dotati di interruttori meccanici di corrente negli elettromagneti dell'indotto con contatti mobili nel circuito di avvolgimento dell'indotto.
Come funzionava il motore Jacobi
Qual era il principio di questa macchina? Il motore DC Jacobi e i suoi analoghi avevano un momento elettromagnetico pulsante. Durante il tempo in cui i poli opposti dell'armatura e dell'induttore si avvicinavano, sotto l'influenza della forza di attrazione magnetica, la coppia del motore raggiunse rapidamente il massimo. Quindi, con la posizione dei poli dell'indotto opposti ai poli dell'induttore, l'interruttore meccanico interrompeva la corrente negli elettromagneti dell'indotto. Il momento è sceso a zero. A causa dell'inerzia dell'armatura e del meccanismo azionato, i poli dell'armatura sono usciti da sotto i poli dell'induttore, in questo momento è stata fornita loro una corrente di direzione opposta dall'interruttore, anche la loro polarità è cambiata al contrario, e la forza di attrazione al polo più vicino dell'induttore fu sostituita da una forza repulsiva. Così, il motore di Jacobi ruotava a scosse successive.
Viene visualizzato l'anello di ancoraggio
Negli elettromagneti ad asta dell'armatura del motore Jacobi, la corrente veniva periodicamente disattivata, il campo magnetico da essi creato scompariva e la sua energia veniva convertita in perdite di calore negli avvolgimenti. Pertanto, la conversione elettromeccanica della potenza elettrica della sorgente di corrente di armatura (cella galvanica) in energia meccanica avveniva in essa in modo intermittente. Ciò che serviva era un motore con un avvolgimento chiuso continuo, la cui corrente scorresse costantemente durante tutto il tempo del suo funzionamento.
E un tale fuhtufn fu creato nel 1860 da A. Pacinotti. In che modo il suo motore DC differiva dai suoi predecessori? Il principio di funzionamento e la struttura del motore Pacinotti sono i seguenti. Come ancora, usava un anello d'acciaio a raggi fissato ad un'asta verticale. Allo stesso tempo, l'ancora non aveva poli pronunciati. Divenne implicitamente polarizzato.
Le bobine di avvolgimento dell'ancora sono state avvolte tra i raggi dell'anello, le cui estremità erano collegate in serie sull'armatura stessa, e dai punti di connessione di ciascuna due bobine sono state ricavate punte, collegate alle piastre del collettore situate lungo la circonferenza nella parte inferiore dell'albero motore, il cui numero era uguale al numero di bobine. L'intero avvolgimento dell'indotto era chiuso su se stesso e i successivi punti di connessione delle sue bobine erano fissati a piastre di raccolta adiacenti, lungo le quali scorreva una coppia di rulli di alimentazione della corrente.
L'armatura anulare era posta tra i poli dei due elettromagneti stazionari dell'induttore-statore, in modo che le linee di forza del campo magnetico di eccitazione da esse create entrassero nella superficie cilindrica esterna dell'armatura del motore sotto il polo nord di eccitazione, passassero lungo l'armatura anulare senza muoversi nel suo foro interno, e uscì sotto il polo sud.
Come funzionava il motore Pacinotti
Qual era il suo principio di funzionamento? Il motore DC Pacinotti ha funzionato esattamente allo stesso modo dei moderni motori DC.
Nel campo magnetico del polo dell'induttore con una data polarità, c'era sempre un certo numero di conduttori dell'avvolgimento dell'indotto con una corrente di direzione costante e la direzione della corrente dell'indotto sotto diversi poli dell'induttore era opposta . Ciò è stato ottenuto posizionando gli attuali rulli di alimentazione, che svolgono il ruolo di spazzole, nello spazio tra i poli dell'induttore. Così corrente istantanea l'armatura scorreva nell'avvolgimento attraverso il rullo, la piastra del collettore e il raccordo ad esso collegato, che si trovava anche nello spazio tra i poli, quindi scorreva in direzioni opposte lungo due rami semitortuosi, e infine defluiva attraverso un rubinetto, un piatto collettore e un rullo in un'altra intercapedine da polo a polo. In questo caso, le bobine dell'armatura stesse sotto i poli dell'induttore sono cambiate, ma sono rimaste invariate in esse.
Per ciascun conduttore della bobina dell'indotto con corrente, situato nel campo magnetico del polo dell'induttore, agiva una forza la cui direzione è determinata secondo la nota regola della "mano sinistra". Rispetto all'asse del motore, questa forza ha creato una coppia e la somma dei momenti di tutte queste forze dà il momento totale del DCT, che è quasi costante anche con più piastre del collettore.
DPT con armatura ad anello e avvolgimento grammovskaya
Come spesso è accaduto nella storia della scienza e della tecnologia, l'invenzione di A. Pacinotti non ha trovato applicazione. Fu dimenticato per 10 anni, fino a quando nel 1870 fu ripetuto indipendentemente dall'inventore franco-tedesco Z. Gramm in un design simile. In queste macchine, l'asse di rotazione era già orizzontale, venivano utilizzate spazzole di carbone, che scorrevano lungo le piastre del collettore un design quasi moderno. Negli anni '70 del XIX secolo, il principio della reversibilità delle macchine elettriche era già ben noto e la macchina Gram veniva utilizzata come generatore e motore a corrente continua. Il suo principio di funzionamento è già stato descritto sopra.
Nonostante il fatto che l'invenzione dell'ancora ad anello sia stata passo importante nello sviluppo della DCT, il suo avvolgimento (chiamato Grammovskaya) aveva svantaggio significativo... Nel campo magnetico dei poli dell'induttore c'erano solo quei conduttori (chiamati attivi) che giacevano sotto questi poli sulla superficie cilindrica esterna dell'armatura. Era a loro che veniva applicata la coppia generatrice magnetica rispetto all'asse del motore. Gli stessi conduttori inattivi che sono passati attraverso il foro dell'armatura anulare non hanno partecipato alla creazione del momento. Hanno solo dissipato inutilmente elettricità sotto forma di perdita di calore.
Dall'ancora ad anello al tamburo
Il famoso ingegnere elettrico tedesco F. Gefner-Alteneck riuscì a eliminare questo svantaggio dell'armatura ad anello nel 1873. Come funzionava il suo motore a corrente continua? Il principio di funzionamento, la struttura del suo induttore-statore è lo stesso di un motore con un avvolgimento ad anello. Ma il design dell'armatura e il suo avvolgimento sono cambiati.
Gefner-Altenek ha attirato l'attenzione sul fatto che la direzione della corrente di armatura che scorre dalle spazzole fisse nei conduttori dell'avvolgimento di Gramm sotto i poli di campo adiacenti è sempre opposta, ad es. possono essere inclusi nella composizione delle spire di una bobina situata sulla superficie cilindrica esterna con una larghezza (passo) uguale alla divisione del polo (parte del cerchio dell'armatura per un polo di campo).
In questo caso, il foro nell'armatura anulare diventa superfluo e si trasforma in un cilindro solido (tamburo). Questo avvolgimento e l'armatura stessa sono chiamati tamburo. Il consumo di rame in esso con lo stesso numero di conduttori attivi è molto inferiore rispetto all'avvolgimento del grammo.
L'ancora diventa frastagliata
Nelle macchine di Gramm e Gefner-Alteneck, la superficie dell'armatura era liscia e i conduttori del suo avvolgimento si trovavano nello spazio tra essa e i poli dell'induttore. In questo caso, la distanza tra la superficie cilindrica concava del polo di eccitazione e la superficie convessa dell'armatura ha raggiunto alcuni millimetri. Pertanto, per creare l'ampiezza richiesta del campo magnetico, era necessario utilizzare bobine di eccitazione con una grande forza magnetomotrice (con un largo numero giri). Ciò ha notevolmente aumentato le dimensioni e il peso dei motori. Inoltre, sulla superficie liscia dell'armatura, le sue bobine erano difficili da attaccare. ma cosa si può fare? Infatti, per agire su un conduttore con una corrente della forza di Ampere, esso deve essere posizionato in punti dello spazio con un grande campo magnetico (con una grande induzione magnetica).
Si è scoperto che questo non è necessario. L'inventore americano della mitragliatrice H. Maxim ha mostrato che se l'armatura del tamburo è dentata e le bobine di avvolgimento del tamburo sono posizionate nelle scanalature formate tra i denti, lo spazio tra esso e i poli del campo può essere ridotto a frazioni di un millimetro. Ciò ha permesso di ridurre significativamente le dimensioni delle bobine di eccitazione, ma la coppia DCT non è diminuita affatto.
Come funziona un motore DC del genere? Il principio di funzionamento si basa sul fatto che con un'armatura ad ingranaggi, la forza magnetica non viene applicata ai conduttori nelle sue fessure (in essi non c'è praticamente alcun campo magnetico), ma ai denti stessi. In questo caso, la presenza di corrente nel conduttore nella scanalatura è di importanza decisiva per il verificarsi di tale forza.
Come sbarazzarsi delle correnti parassite?
Un altro importante miglioramento è stato apportato dal famoso inventore T. Edison. Cosa ha aggiunto al motore DC? Il principio di funzionamento è rimasto invariato, ma è cambiato il materiale di cui è fatto il suo ancoraggio. Invece del precedente massiccio, è stato rivestito con sottili lamiere di acciaio isolate elettricamente l'una dall'altra. Ciò ha permesso di ridurre il valore delle correnti parassite (correnti di Foucault) nell'armatura, il che ha aumentato l'efficienza del motore.
Il principio di funzionamento di un motore DC
In breve, può essere formulato come segue: quando l'avvolgimento dell'indotto di un motore eccitato è collegato a una fonte di alimentazione, in esso sorge una grande corrente, chiamata corrente di avviamento e più volte superiore al suo valore nominale. Inoltre, sotto i poli di eccitazione di polarità opposta, anche la direzione delle correnti nei conduttori dell'avvolgimento dell'indotto è opposta, come mostrato nella figura seguente. Di conseguenza, su questi conduttori agiscono le forze di Ampere dirette in senso antiorario e trascinando l'ancora in rotazione. In questo caso, nei conduttori dell'avvolgimento dell'indotto, viene indotta la tensione opposta alla fonte di alimentazione. Man mano che l'armatura accelera, cresce anche l'EMF posteriore nel suo avvolgimento. Di conseguenza, la corrente di armatura diminuisce dalla corrente di avviamento ad un valore corrispondente al punto di lavoro sulla caratteristica del motore.
Per aumentare la velocità di rotazione dell'armatura, è necessario aumentare la corrente nel suo avvolgimento o ridurre il contro-EMF al suo interno. Quest'ultimo può essere ottenuto riducendo l'entità del campo magnetico di eccitazione riducendo la corrente nell'avvolgimento di eccitazione. Questo metodo il controllo della velocità DPT è molto diffuso.
Il principio di funzionamento di un motore DC con eccitazione indipendente
Con il collegamento dei cavi dell'avvolgimento di eccitazione (OB) a un'alimentazione separata (OB indipendente), vengono solitamente eseguiti potenti DCC per rendere più conveniente la regolazione del valore della corrente di eccitazione (per modificare la rotazione velocità). In termini di proprietà, i DCT con OF indipendente sono praticamente simili ai DCT con OF, collegati in parallelo all'avvolgimento dell'indotto.
Eccitazione parallela DCT
Il principio di funzionamento di un motore CC ad eccitazione parallela è determinato dalle sue caratteristiche meccaniche, ad es. la dipendenza della velocità di rotazione dal momento di carico sul suo albero. Per un tale motore, la variazione di velocità durante il passaggio dalla rotazione del minimo alla coppia di carico nominale va dal 2 al 10%. Tali caratteristiche meccaniche sono chiamate rigide.
Pertanto, il principio di funzionamento di un motore CC con eccitazione parallela determina il suo utilizzo in azionamenti con velocità costante rotazione con un'ampia gamma di variazioni di carico. Tuttavia, è ampiamente utilizzato anche negli azionamenti a velocità variabile a velocità variabile. In questo caso, per regolarne la velocità, si può utilizzare una variazione sia della corrente di armatura che della corrente di eccitazione.
Eccitazione sequenziale di DPT
Il principio di funzionamento di un motore in corrente continua ad eccitazione sequenziale, oltre che parallelo, è determinato dalle sue caratteristiche meccaniche, che in questo caso sono morbide, perché la velocità del motore varia notevolmente al variare del carico. Dove è più redditizio utilizzare un motore CC del genere? Il principio di funzionamento di un motore di trazione ferroviaria, la cui velocità dovrebbe diminuire quando il treno supera i sollevamenti e tornare al valore nominale quando si muove in pianura, corrisponde pienamente alle caratteristiche di un motore in corrente continua con un OF, collegato in serie con il avvolgimento dell'armatura. Pertanto, una parte significativa delle locomotive elettriche in tutto il mondo è dotata di tali dispositivi.
Il principio di funzionamento di un motore in corrente continua ad eccitazione sequenziale è implementato anche dai motori di trazione a corrente pulsante, che sono, di fatto, gli stessi motori in corrente continua con OB sequenziale, ma appositamente progettati per funzionare con una corrente raddrizzata già a bordo di una locomotiva elettrica , che presenta increspature significative.
I motori elettrici sono macchine che possono convertire energia elettrica in meccanico. A seconda del tipo di corrente consumata, si dividono in motori AC e DC. In questo articolo sarà circa il secondo, che sono abbreviati come DPT. I motori a corrente continua sono intorno a noi ogni giorno. Sono utilizzati per equipaggiare elettroutensili alimentati da batterie o accumulatori, veicoli elettrici, alcune macchine utensili industriali e molto altro.
Dispositivo e principio di funzionamento
DPT nella sua struttura ricorda un motore CA sincrono, la differenza tra loro è solo nel tipo di corrente consumata. Il motore è costituito da una parte fissa - uno statore o induttore, una parte mobile - un'armatura e un'unità di raccolta delle spazzole. L'induttore può essere realizzato sotto forma di magnete permanente se il motore è a bassa potenza, ma più spesso viene fornito con un avvolgimento di eccitazione a due o più poli. L'armatura è costituita da un insieme di conduttori (avvolgimenti) fissati in fessure. V il modello più semplice DPT utilizzava solo un magnete e un telaio attraverso il quale passava la corrente. Tale costruzione può essere considerata solo come un esempio semplificato, mentre design modernoÈ una versione migliorata con più dispositivo complesso e sviluppando la potenza necessaria. 
Il principio di funzionamento del DCT si basa sulla legge di Ampere: se un wireframe carico viene posto in un campo magnetico, inizierà a ruotare. La corrente, attraversandolo, forma attorno a sé un proprio campo magnetico che, a contatto con un campo magnetico esterno, inizierà a ruotare il telaio. Nel caso di un telaio, la rotazione continuerà fino a raggiungere una posizione neutra parallela al campo magnetico esterno. Per mettere in moto il sistema, è necessario aggiungere un altro frame. Nel moderno DPT, i telai sono sostituiti da un'ancora con una serie di conduttori. Una corrente viene fornita ai conduttori, caricandoli, a seguito della quale si genera un campo magnetico attorno all'armatura, che inizia a interagire con il campo magnetico dell'avvolgimento di eccitazione. Come risultato di questa interazione, l'ancora ruota di un certo angolo. Inoltre, la corrente scorre ai conduttori successivi, ecc.
Per la carica alternata dei conduttori di armatura vengono utilizzate spazzole speciali, realizzate in grafite o una lega di rame con grafite. Svolgono il ruolo di contatti che chiudono circuito elettrico alle conclusioni di una coppia di conduttori. Tutti i cavi sono isolati l'uno dall'altro e combinati in un gruppo collettore: un anello di diverse lamelle situato sull'asse dell'albero dell'indotto. Durante il funzionamento del motore, i contatti delle spazzole chiudono alternativamente le lamelle, il che consente al motore di ruotare in modo uniforme. Più conduttori ha l'armatura, più uniformemente funzionerà il DPT. 
I motori a corrente continua si dividono in:
- motori elettrici ad eccitazione indipendente;
- motori elettrici ad autoeccitazione (paralleli, in serie o misti).
Il circuito DCT ad eccitazione indipendente prevede il collegamento dell'avvolgimento di eccitazione e dell'armatura a diverse fonti alimentazione, in modo che non siano collegati elettricamente tra loro.
L'eccitazione parallela viene realizzata collegando l'induttore e gli avvolgimenti dell'indotto in parallelo alla stessa fonte di alimentazione. Questi due tipi di motori hanno caratteristiche prestazionali dure. La loro velocità di rotazione dell'albero di lavoro non dipende dal carico e può essere regolata. Tali motori hanno trovato applicazione in macchine a carico variabile, dove è importante regolare la velocità di rotazione dell'albero.
Con l'eccitazione sequenziale, l'armatura e l'avvolgimento di eccitazione sono collegati in serie, quindi hanno la stessa corrente elettrica. Tali motori sono "più morbidi" nel funzionamento, hanno una gamma più ampia di controllo della velocità, ma richiedono un carico costante sull'albero, altrimenti la velocità di rotazione può raggiungere un livello critico. Loro hanno alto valore coppie di spunto, che facilitano l'avviamento, ma la velocità di rotazione dell'albero dipende dal carico. Sono utilizzati nel trasporto elettrico: nelle gru, nei treni elettrici e nei tram urbani.
Il tipo misto, in cui un avvolgimento di eccitazione è collegato all'armatura in parallelo e il secondo in serie, è raro.
Una breve storia della creazione
M. Faraday è diventato un pioniere nella storia della creazione di motori elettrici. Crea un completo modello funzionante non poteva, ma era lui che possiede la scoperta che l'ha resa possibile. Nel 1821 condusse un esperimento usando un filo carico posto nel mercurio in un bagno con un magnete. Quando interagiva con un campo magnetico, il conduttore metallico iniziò a ruotare, convertendo l'energia di una corrente elettrica in lavoro meccanico. Gli scienziati dell'epoca stavano lavorando per creare una macchina che funzionasse in base a questo effetto. Volevano ottenere un motore che funzionasse secondo il principio di un pistone, cioè in modo che l'albero di lavoro si muovesse avanti e indietro.
Nel 1834 fu creato il primo motore elettrico CC, sviluppato e creato dallo scienziato russo B.S. Jacobi. Fu lui a suggerire di sostituire il moto alternativo dell'albero con la sua rotazione. Nel suo modello, due elettromagneti interagiscono tra loro, ruotando un albero. Nel 1839, ha anche testato con successo una barca dotata di DPT. L'ulteriore storia di questo propulsore, infatti, è il miglioramento del motore Jacobi.
Caratteristiche di DPT
Come altri tipi di motori elettrici, DPT è affidabile e rispettoso dell'ambiente. A differenza dei motori AC, può regolare la velocità di rotazione dell'albero in vasta gamma, frequenza, inoltre, si differenzia per un facile avviamento. 
Il motore DC può essere utilizzato sia come motore che come generatore. Inoltre, può cambiare il senso di rotazione dell'albero cambiando la direzione della corrente nell'indotto (per tutti i tipi) o nell'avvolgimento di campo (per i motori con eccitazione in serie).
La regolazione della velocità di rotazione si ottiene collegandosi al circuito resistenza variabile... Con l'eccitazione sequenziale, è nel circuito di armatura e consente di ridurre la velocità in rapporti di 2: 1 e 3: 1. Questa opzione è adatta per apparecchiature che hanno lunghi periodi di fermo perché il reostato si riscalda notevolmente durante il funzionamento. L'aumento della velocità è fornito collegando il reostato al circuito di avvolgimento di campo.
Per i motori con eccitazione parallela vengono utilizzati anche dei reostati nel circuito di armatura per ridurre la velocità entro il 50% dei valori nominali. L'impostazione della resistenza nel circuito dell'avvolgimento di campo consente di aumentare la velocità fino a 4 volte.
L'uso di reostati è sempre associato a perdite di calore significative, quindi, in modelli moderni motori da cui vengono sostituiti circuiti elettronici consentendo il controllo della velocità senza significative perdite di energia.
L'efficienza di un motore a corrente continua dipende dalla sua potenza. I modelli a bassa potenza sono caratterizzati da bassa efficienza con un'efficienza di circa il 40%, mentre i motori con una potenza di 1000 kW possono avere un'efficienza fino al 96%.
Vantaggi e svantaggi di DPT
I principali vantaggi dei motori DC sono:
- semplicità di costruzione;
- facilità di gestione;
- la capacità di controllare la frequenza di rotazione dell'albero;
— inizio facile(soprattutto per motori con eccitazione in serie);
- la capacità di utilizzare come generatori;
- dimensioni compatte.
Screpolatura:
- avere un "anello debole" - spazzole di grafite, che si consumano rapidamente, il che limita la durata;
- prezzo di costo elevato;
- quando collegati alla rete, richiedono raddrizzatori di corrente.
Ambito di applicazione
I motori a corrente continua sono ampiamente utilizzati nei trasporti. Sono installati in tram, treni elettrici, locomotive elettriche, locomotive a vapore, motonavi, dumper, gru, ecc. inoltre, sono utilizzati in strumenti, computer, giocattoli e macchinari in movimento. Si trovano spesso sulle macchine di produzione, dove è necessario regolare la velocità di rotazione dell'albero di lavoro in un'ampia gamma.
