Motoarele electrice sunt dispozitive în care energia electrică este transformată în energie mecanică. Principiul acțiunii lor se bazează pe fenomenul inducției electromagnetice.
Cu toate acestea, metodele de interacțiune a câmpurilor magnetice care fac rotorul motorului să se rotească diferă semnificativ în funcție de tipul de tensiune de alimentare - AC sau DC.
În centrul principiului de funcționare a motorului electric curent continuu constă efectul de respingere a polilor similari magneților permanenți și atracția celor diferiți. Prioritatea invenției sale îi aparține inginerului rus B.S. Jacobi. Primul model industrial de motor de curent continuu a fost creat în 1838. De atunci, designul său nu a suferit modificări fundamentale.
Motoarele de curent continuu nu de mare putere unul dintre magneți este prezent fizic. Este fixat direct pe corpul mașinii. Al doilea este creat în înfășurarea armăturii după conectarea unei surse de curent continuu la acesta. Pentru aceasta, se folosește un dispozitiv special - un ansamblu colector-perie. Colectorul în sine este un inel conductor atașat la arborele motorului. Capetele înfășurării armăturii sunt conectate la acesta.
Pentru ca un cuplu să apară, este necesar să schimbați continuu polii magnetului permanent al armăturii. Acest lucru ar trebui să se întâmple în momentul în care polul traversează așa-numitul neutru magnetic. Din punct de vedere structural, o astfel de problemă este rezolvată prin împărțirea inelului colector în sectoare separate prin plăci dielectrice... Capetele înfășurărilor armăturii sunt conectate alternativ la ele.
Pentru a conecta colectorul la rețeaua de alimentare, se folosesc așa-numitele perii - tije de grafit cu un înalt conductivitate electricăși un coeficient scăzut de frecare de alunecare.
Înfăşurările armăturii nu sunt conectate la reţeaua de alimentare, ci sunt conectate la reostatul de pornire prin intermediul ansamblului colector-perie. Procesul de pornire a unui astfel de motor constă în conectarea la rețea și scăderea treptată a rezistenței active în circuitul armăturii la zero. Motorul electric pornește lin și fără suprasarcini.
Caracteristici ale utilizării motoarelor asincrone într-un circuit monofazat
În ciuda faptului că câmpul magnetic rotativ al statorului este cel mai ușor obținut dintr-o tensiune trifazată, principiul de funcționare motor asincronîi permite să lucreze dintr-o rețea monofazată, casnică, dacă se fac unele modificări în designul acestora.
Pentru aceasta, statorul trebuie să aibă două înfășurări, dintre care una este cea „de pornire”. Curentul din acesta este defazat cu 90 ° datorită includerii în circuit sarcina reactiva... Cel mai adesea pentru asta
Sincronizarea aproape completă a câmpurilor magnetice permite motorului să ia viteză chiar și cu sarcini semnificative pe arbore, ceea ce este necesar pentru funcționarea burghiilor, mașinilor de găurit cu ciocan, aspiratoarelor, „polizoarelor” sau mașinilor de lustruit.
Dacă un motor reglabil este inclus în circuitul de alimentare al unui astfel de motor, atunci frecvența de rotație a acestuia poate fi schimbată fără probleme. Și aici este direcția atunci când este alimentat de circuit curent alternativ, nu poate fi schimbat niciodată.
Astfel de motoare electrice sunt capabile să dezvolte viteze foarte mari, sunt compacte și au un cuplu mare. Cu toate acestea, prezența unui ansamblu colector-perie reduce durata de viață a acestora - periile de grafit se uzează destul de repede la viteze mari, mai ales dacă colectorul este deteriorat mecanic.
Motoarele electrice au cea mai mare eficiență (peste 80%) dintre toate dispozitivele create de om. Invenția lor de la sfârșitul secolului al XIX-lea poate fi considerată un salt civilizațional calitativ, deoarece fără ele este imposibil să ne imaginăm viața. societate modernă, bazat pe tehnologii înalte, și încă nu s-a inventat ceva mai eficient.
Principiul sincron de funcționare a motorului electric pe video
Motoare electricecurentul continuu este utilizat în acele acționări electrice în care este necesară o gamă largă de control al vitezei, o precizie ridicată a menținerii vitezei de rotație a unității și controlul vitezei în sus de la nominal.
Funcționarea unui motor electric de curent continuu se bazează pe. Din bazele ingineriei electrice, se știe că o forță determinată de regula stângii acționează asupra unui conductor cu un curent plasat în:
F = BIL,
unde I este curentul care trece prin conductor, V este inducția magnetică; L este lungimea conductorului.
Când un conductor traversează liniile magnetice de forță ale mașinii, acesta este indus în el, care este îndreptat împotriva lui în raport cu curentul din conductor, de aceea se numește invers sau opus (contra-emf). Energie electricăîn motor este transformat în mecanic și parțial cheltuit pentru încălzirea conductorului.
Structural totul Motoare electrice de curent continuu constau dintr-un inductor și o armătură, separate printr-un întrefier.
Inductor motor electric curent continuu servește la crearea unui câmp magnetic staționar al mașinii și constă dintr-un cadru, poli principal și suplimentar. Cadrul este folosit pentru fixarea stâlpilor principali și suplimentari și este un element al circuitului magnetic al mașinii. Pe polii principali există înfășurări de excitație concepute pentru a crea un câmp magnetic al mașinii, pe polii suplimentari există o înfășurare specială care servește la îmbunătățirea condițiilor de comutare.
Ancoră motor electric curent continuu constă dintr-un sistem magnetic, asamblat din foi individuale, o înfășurare de lucru așezată în caneluri și care servește la alimentarea înfășurare DC de lucru.
Colectorul este un cilindru montat pe arborele motorului și selectat din plăci de cupru izolate unele de altele. Pe colector există proiecții-cocoși, la care sunt lipite capetele secțiunilor de înfășurare a armăturii. Colectarea curentului de la colector se realizează folosind perii care asigură contact de alunecare cu un colector. Periile sunt fixate suporturi pentru perii, care le țin într-o anumită poziție și asigură presiunea necesară a periei pe suprafața colectorului. Periile și suporturile pentru perii sunt fixate pe o traversă conectată la corp motor electric.
Comutația în motoare electrice curent continuu
În curs motor electric periile de curent continuu, alunecând de-a lungul suprafeței colectorului rotativ, trec succesiv de la o placă de colectare la alta. În acest caz, secțiunile paralele ale înfășurării armăturii sunt comutate și curentul din ele se modifică. Modificarea curentului are loc în timp ce tura de înfășurare este scurtcircuitată de perie. Acest proces de comutare și fenomenele asociate cu acesta se numesc comutare.
În momentul comutării, e este indus în secțiunea scurtcircuitată a înfășurării sub influența propriului câmp magnetic. etc cu. autoinducere. Rezultatul e. etc cu. determină un curent suplimentar în secțiunea scurtcircuitată, care creează distribuție neuniformă densitatea curentului pe suprafața de contact a periilor. Această circumstanță este considerată principalul motiv pentru arcul colectorului sub perie. Calitatea comutației se apreciază prin gradul de scânteie sub marginea de rulare a periei și este determinată de scara gradelor de scânteie.
Metode de excitare motoare electrice curent continuu
Sub entuziasm mașini electriceînțelege crearea unui câmp magnetic în ele necesar muncii motor electric... Circuite de excitare motoare electrice curent continuu prezentată în figură.
Conform metodei de excitare, motoarele electrice cu curent continuu sunt împărțite în patru grupuri:
1. Cu excitație independentă, în care înfășurarea de excitație a NOV este alimentată de la o sursă externă de curent continuu.
2.C excitație paralelă(shunt), în care înfășurarea de excitație SHOV este conectată în paralel cu sursa de energie a înfășurării armăturii.
3.C excitare succesivă(serie), în care înfășurarea de excitație a IDS este conectată în serie cu înfășurarea armăturii.
4. Motoare cu excitație mixtă (compusă), care au un IDS serial și un SHOV paralel al înfășurării de excitație.
Tipuri de motoare DC
Motoarele cu curent continuu diferă în primul rând prin tipul de excitație. Motoarele pot fi independente, secvențiale și entuziasm amestecat... Excitația paralelă poate fi ignorată. Chiar dacă înfășurarea de excitație este conectată la aceeași rețea de la care este alimentat circuitul armăturii, atunci în acest caz curentul de excitație nu depinde de curentul armăturii, deoarece rețeaua de alimentare poate fi considerată ca o rețea de putere infinită și ea tensiunea este constantă.
Înfășurarea de excitație este întotdeauna conectată direct la rețea și, prin urmare, introducerea unei rezistențe suplimentare în circuitul armăturii nu afectează modul de excitare. Specificul care există nu poate fi aici.
Motoarele de curent continuu de putere mică folosesc adesea excitație cu magnet permanent. În același timp, circuitul de pornire a motorului este mult simplificat, iar consumul de cupru este redus. Cu toate acestea, trebuie avut în vedere că, deși înfășurarea de excitație este exclusă, dimensiunile și masa sistemului magnetic nu sunt mai mici decât cu excitație electromagnetică mașini.
Proprietățile motoarelor sunt determinate în mare măsură de sistemul lor de excitație.
Cu cât sunt mai mari dimensiunile motorului, cu atât, firește, cu atât este mai mare cuplul pe care îl dezvoltă și, în consecință, puterea. Prin urmare, cu o viteză de rotație mai mare și aceleași dimensiuni, puteți obține mai multă putere a motorului. În acest sens, de regulă, motoarele de curent continuu, în special de putere mică, sunt proiectate pentru o viteză mare de rotație - 1000-6000 rpm.
Cu toate acestea, trebuie avut în vedere faptul că viteza de rotație a corpurilor de lucru ale mașinilor de producție este semnificativ mai mică. Prin urmare, trebuie instalată o cutie de viteze între motor și mașina de lucru. Cu cât viteza motorului este mai mare, cu atât cutia de viteze devine mai complexă și mai costisitoare. În instalațiile de mare putere, unde cutia de viteze este o unitate scumpă, motoarele sunt proiectate pentru viteze semnificativ mai mici.
De asemenea, trebuie avut în vedere că o cutie de viteze mecanică introduce întotdeauna o eroare semnificativă. Prin urmare, în instalațiile de precizie, este de dorit să se utilizeze motoare de viteză mică care ar putea fi articulate cu corpurile de lucru fie direct, fie prin cea mai simplă transmisie... În acest sens, au apărut așa-numitele motoare cu cuplu mare la viteze mici de rotație. Aceste motoare sunt utilizate pe scară largă în mașinile de tăiat metal, unde sunt articulate cu organe de deplasare fără nicio legătură intermediară prin intermediul șuruburilor cu bile.
Motoarele electrice diferă și prin semnele de proiectare asociate cu condițiile lor de funcționare. In conditii normale se folosesc asa numitele motoare deschise si protejate, racite de aerul incaperii in care sunt instalate.
Aerul este suflat prin canalele mașinii prin intermediul unui ventilator situat pe arborele motorului. In medii agresive se folosesc motoare inchise, care sunt racite printr-o suprafata exterioara nervurata sau suflare externa. În cele din urmă, sunt disponibile motoare speciale pentru atmosfere explozive.
Cerințe specifice pentru formele structurale ale motorului sunt impuse dacă este necesar pentru a asigura viteza mare- curs rapid al proceselor de accelerare și decelerare. În acest caz, motorul trebuie să aibă o geometrie specială - un diametru mic de armătură cu o lungime mare a armăturii.
Pentru a reduce inductanța înfășurării, aceasta este plasată nu în caneluri, ci pe suprafața unei armături netede. Înfășurarea este fixată cu adezivi precum rășină epoxidice. Cu o inductanță scăzută a înfășurării, condițiile de comutație pe colector sunt îmbunătățite semnificativ, nu este nevoie de poli suplimentari, se poate folosi un colector de dimensiuni mai mici. Acesta din urmă reduce și mai mult momentul de inerție al armăturii motorului.
Posibilități și mai mari de reducere a inerției mecanice sunt oferite prin utilizarea unei armături goale, care este un cilindru realizat din material izolator. Pe suprafața acestui cilindru se află o înfășurare realizată prin imprimare, ștanțare sau dintr-un fir după un șablon pe o mașină specială. Înfășurarea este fixată cu materiale adezive.
În interiorul cilindrului rotativ este un miez de oțel pentru a crea căi de flux magnetic. La motoarele cu armături netede și goale, datorită creșterii golurilor din circuitul magnetic datorită introducerii în ele de înfășurări și materiale izolatoare, forța de magnetizare necesară pentru a conduce fluxul magnetic necesar crește semnificativ. În consecință, sistemul magnetic se dovedește a fi mai dezvoltat.
Motoarele cu inerție redusă includ și motoare cu armătură cu discuri. Discurile pe care sunt aplicate sau lipite înfășurările sunt realizate din material izolator subțire care nu se deformează, cum ar fi sticla. Sistemul magnetic cu un design cu doi poli este format din două console, dintre care unul conține înfășurările de câmp. Datorită inductanței scăzute a înfășurării armăturii, mașina, de regulă, nu are un colector, iar curentul este luat de perii direct din înfășurare.
Trebuie menționat și despre motorul liniar, care asigură nu mișcare de rotație, ci de translație. Este un motor, al cărui sistem magnetic este, parcă, desfășurat, iar polii sunt instalați pe linia de mișcare a armăturii și a corpului de lucru corespunzător al mașinii. Ancora este de obicei proiectată ca o ancoră cu inerție redusă. Dimensiunile și costul motorului sunt mari, deoarece este necesar un număr semnificativ de poli pentru a asigura deplasarea pe un anumit segment al traseului.
Pornirea motoarelor de curent continuu
În momentul inițial al pornirii motorului, armătura este staționară și contra-e. etc cu. iar tensiunea din armătură este zero, deci Ip = U / Rя.
Rezistența circuitului armăturii este scăzută, prin urmare curentul de pornire este de 10 - 20 de ori și mai mult decât cel nominal. Acest lucru poate provoca o supraîncălzire semnificativă a înfășurării armăturii și supraîncălzirea excesivă a acesteia, prin urmare motorul este pornit folosind - rezistențe active incluse în circuitul armăturii.
Motoarele de până la 1 kW pot fi pornite direct.
Valoarea rezistenței reostatului de pornire este selectată în funcție de curentul de pornire permis al motorului. Reostatul este realizat treptat pentru a îmbunătăți netezimea pornirii motorului electric.
La începutul pornirii se introduce toată rezistența reostatului. Pe măsură ce viteza armăturii crește, apare o contra-ee. d. s, care limitează curenții de aprindere. Îndepărtând treptat, pas cu pas, rezistența reostatului din circuitul armăturii, tensiunea furnizată armăturii crește.
Controlul vitezei motor electric curent continuu
Viteza motorului DC:
unde U este tensiunea de alimentare; Iya - curent de armătură; R I - rezistența armăturii lanțului; kc - coeficient de caracterizare a sistemului magnetic; Ф este fluxul magnetic al motorului electric.
Din formula se poate observa că viteza de rotație motor electric curentul continuu poate fi reglat în trei moduri: prin modificarea fluxului de excitație al motorului electric, modificarea tensiunii furnizate motorului electric și modificarea rezistenței în circuitul armăturii.
Primele două metode de control au primit cea mai răspândită utilizare, a treia metodă este rar folosită: este neeconomică, iar turația motorului depinde în mod semnificativ de fluctuațiile de sarcină. Caracteristicile mecanice care se obțin sunt prezentate în figură.
Linia îndrăzneață este dependența naturală a vitezei de cuplul pe arbore sau, ceea ce este același, de curentul armăturii. Linia dreaptă a caracteristicilor mecanice naturale se abate oarecum de la linia punctată orizontală. Această abatere se numește instabilitate, non-rigiditate, uneori etatism. Grupului de drepte neparalele I corespunde controlului vitezei prin excitație, drepte paralele II se obțin ca urmare a modificării tensiunii de armătură, iar în final ventilatorul III este rezultatul introducerii unei rezistențe active în circuitul armăturii.
Mărimea curentului de excitație al motorului de curent continuu poate fi ajustată folosind un reostat sau orice dispozitiv rezistență activă care poate fi modificată în mărime, de exemplu un tranzistor. Odată cu creșterea rezistenței în circuit, curentul de câmp scade, turația motorului crește. Odată cu o slăbire a fluxului magnetic, caracteristicile mecanice sunt situate deasupra celei naturale (adică deasupra caracteristicilor în absența unui reostat). Creșterea turației motorului provoacă mai multe scântei sub perii. În plus, atunci când motorul electric funcționează cu un flux slăbit, stabilitatea funcționării acestuia scade, în special cu sarcini variabile pe arbore. Prin urmare, limitele de control al vitezei în acest fel nu depășesc 1,25 - 1,3 din nominal.
Reglarea tensiunii necesită o sursă de curent constant, cum ar fi un generator sau un convertor. O astfel de reglementare este utilizată în toate sistemele industriale de acționare electrică: generator - motor DC (G - DPT), amplificator masina electrica - Motor DC (EMU - DPT), amplificator magnetic - Motor DC (MU - DPT), - Motor DC (T - DPT).
Frânare motoare electrice curent continuu
În acţionarea electrică cu motoare electrice DC, se folosesc trei metode de frânare: frânare dinamică, regenerativă și opoziție.
Frânare dinamică se realizează prin scurtcircuitarea înfăşurării armăturii motorului sau prin. în care motor de curent continuuîncepe să funcționeze ca generator, transformând energia mecanică stocată în energie electrică. Această energie este eliberată sub formă de căldură în rezistență, la care înfășurarea armăturii este închisă. Frânarea dinamică asigură oprirea precisă a motorului.
Frânare regenerativămotor DC efectuat atunci când este conectat la rețea motor electric se învârte actuator mai mare decât viteza ideală de ralanti. Apoi e. d. s induse în înfășurarea motorului va depăși valoarea tensiunii de rețea, curentul în înfășurarea motorului inversează sensul. Motor electric merge la lucru în modul generator, dând energie rețelei. În același timp, pe arborele acestuia apare un cuplu de frânare. Un astfel de mod poate fi obținut în acționările mecanismelor de ridicare la scăderea sarcinii, precum și la reglarea vitezei motorului și în timpul proceselor de frânare în acționările electrice de curent continuu.
Frânarea regenerativă a unui motor de curent continuu este cea mai economică metodă, deoarece în acest caz electricitatea este returnată în rețea. În acționarea electrică a mașinilor de tăiat metal, această metodă este utilizată pentru controlul vitezei în sistemele G - DPT și EMU - DPT.
Frânare de opozițiemotor DC efectuată prin modificarea polarității tensiunii și curentului în înfășurarea armăturii. Când curentul de armătură interacţionează cu camp magneticînfăşurarea de excitaţie creează un cuplu de frânare, care scade pe măsură ce viteza scade motor electric. Cu viteza in scadere motor electric la zero, motorul electric trebuie deconectat de la rețea, altfel va începe să se rotească în direcția opusă.
Motoarele de curent continuu (motoare de curent continuu) sunt folosite pentru a transforma energia electrică constantă în lucru mecanic. Motorul de acest tip a fost primul dintre toate mașinile electrice rotative inventate. Principiul funcționării sale este cunoscut încă de la mijlocul secolului trecut și până în prezent continuă să slujească cu credincioșie o persoană, punând în mișcare o cantitate mare mașini și mecanisme.
În 1821, Faraday, în timp ce experimenta interacțiunea conductoarelor cu un curent și un magnet, a văzut că un curent electric a făcut ca conductorul să se rotească în jurul magnetului. Astfel, experiența lui Faraday a deschis calea pentru crearea unui motor electric. Puțin mai târziu, Thomas Davenport, în 1833, a fabricat primul motor electric rotativ și l-a realizat în timp ce conducea un tren model. Un an mai târziu, B.S. Jacobi a creat primul motor electric de curent continuu din lume, care a folosit principiul rotației directe a părții mobile a motorului. Și deja pe 13 septembrie 1838, în Imperiul Rus, prima barcă cu motor cu 12 pasageri a navigat de-a lungul Nevei împotriva curentului. Roțile cu palete erau antrenate de un motor electric, care primea curent de la o baterie de 320 de celule.
În 1886, motorul electric a devenit asemănător versiunilor moderne. Pe viitor, a fost din ce în ce mai modernizat.
Astăzi viața civilizației noastre tehnologice este absolut imposibilă fără un motor electric. Este folosit aproape peste tot: pe trenuri, troleibuze, tramvaie. Fabricile și fabricile folosesc mașini și dispozitive electrice puternice aparate electrocasnice(Masini de tocat carne electrice, robote de bucatarie, masini de tocat cafea, aspiratoare) etc.
Astăzi, motoarele DC cu magnet permanenți sunt utilizate pe scară largă în aplicatii diverse unde dimensiunile mici sunt importante, de mare putereși cost scăzut... Datorita vitezei lor bune de rotatie se folosesc adesea impreuna cu o cutie de viteze, obtinandu-se la iesire viteza micași o creștere semnificativă a cuplului.
Motoarele DC cu magnet permanent sunt motoare cu suficient dispozitiv simpluși management elementar. În ciuda faptului că controlul lor este foarte simplu, viteza de rotație a acestora nu este determinată de semnalul de control, deoarece depinde de mulți factori, în primul rând de sarcina aplicată arborelui și tensiune constantă nutriție. Raportul dintre cuplul ideal al motorului și viteza este liniar, adică cu cât sarcina pe arbore este mai mare, cu atât viteza mai micași cu cât sunt mai mulți amperi în înfășurare.
Marea majoritate a motoarelor electrice funcționează conform fizicii respingerii și atracției magnetice. Dacă un fir este plasat între polii nord și sud ai unui magnet și trece un curent electric prin el, acesta va începe să fie stors spre exterior, deoarece atunci când formează un câmp magnetic în jurul său pe toată lungimea conductorului. Direcția acestui câmp poate fi recunoscută după regula gimbal.
Odată cu interacțiunea câmpului magnetic circular al conductorului și a câmpului uniform al magnetului, câmpul dintre poli scade pe o parte și crește pe cealaltă. Adică, mediul de forță rezultat împinge firul din câmpul magnetic la un unghi de 90 de grade în direcția în conformitate cu. , iar valoarea este calculată prin formula
unde B este valoarea inducției magnetice a câmpului; I este curentul care circulă în conductor; L - lungimea firului
În motoarele electrice de putere mică, magneții permanenți tipici sunt utilizați pentru a crea un câmp magnetic constant. În cazul puterii medii și mari, un câmp magnetic uniform este generat de înfășurarea câmpului.
Să luăm în considerare mai detaliat procesul de obținere a mișcării mecanice folosind electricitate. Într-un câmp magnetic uniform, plasați cadrul de sârmă vertical și conectați-l la o sursă de tensiune constantă. Cadrul va începe să se rotească și să ajungă pozitie orizontala... Care este considerat neutru, deoarece în el efectul câmpului asupra conductorului cu curent este zero. Pentru ca mișcarea să nu se oprească, este necesar să plasați cel puțin încă un cadru cu curent și să vă asigurați că direcția de mișcare este comutată la momentul dorit.
În loc de un singur cadru, un motor tipic are o armătură cu mulți conductori așezați caneluri specialeși în loc de magnet permanent - un stator cu o înfășurare de excitație cu doi sau mai mulți poli. Imaginea de mai sus arată o secțiune transversală a unui motor electric cu doi poli. Dacă curentul care se deplasează „departe de noi” este trecut prin firele părții superioare a armăturii, iar în partea inferioară - „spre noi”, atunci, în conformitate cu regula mâinii stângi, conductoarele superioare vor fi stoarse afară. a câmpului magnetic al statorului spre stânga, iar partea inferioară a armăturii va fi împinsă în afară spre dreapta. De cand sârmă de cupru plasat în caneluri speciale în ancoră, apoi toată forța îi va fi transferată și se va învârti. Prin urmare, atunci când conductorul cu direcția curentă „departe de noi” se află în partea de jos și stă lângă polul sudic al motorului creat de stator, acesta va fi stors în partea stanga, iar frânarea începe. Pentru a evita acest lucru, este necesară schimbarea direcției curentului în sens opus, în momentul în care trece linia neutră. Acest lucru se face folosind un colector - un comutator special care comută înfășurarea armăturii cu circuitul.
Deci, înfășurarea armăturii motorului transmite cuplul arborelui motorului de curent continuu și aceasta conduce mecanismele de lucru. Din punct de vedere structural, toate motoarele constau dintr-un inductor și o armătură, separate printr-un spațiu de aer.
Statorul motorului electric servește la crearea unui câmp magnetic staționar și este format dintr-un cadru, poli principal și suplimentar. Cadrul este proiectat pentru fixarea polilor principal și suplimentar și servește ca element al circuitului magnetic. Pe polii principali există înfășurări de câmp folosite pentru a crea un câmp magnetic, pe polii suplimentari există o înfășurare specială folosită pentru îmbunătățirea condițiilor de comutare.
Armătura motorului constă dintr-un sistem magnetic format din foi separate, o înfășurare de lucru așezată în caneluri speciale și un colector pentru alimentarea cu energie a înfășurării de lucru.
Colectorul este similar cu un cilindru montat pe arborele EM și realizat din plăci de cupru izolate unele de altele. Pe colector există proiecții speciale-cocoși, la care sunt lipite capetele secțiunilor de înfășurare. Curentul este eliminat din colector folosind perii care asigură contact de alunecare cu colectorul. Periile sunt amplasate în suporturile pentru perii, care le țin într-o anumită poziție și creează presiunea necesară pe suprafața colectorului. Periile și suporturile pentru perii sunt atașate la traversă și conectate la corp.
Colectorul este o componentă complexă, costisitoare și nesigură a unui motor de curent continuu. Adesea scântei, interferează, se înfundă cu praful de la perii. Și atunci când incarcatura grea poate scurtcircuita totul strâns. Sarcina sa principală este de a comuta tensiunea armăturii înainte și înapoi.
Pentru a înțelege mai bine funcționarea colectorului, să dăm cadrului o mișcare de rotație în sensul acelor de ceasornic. În momentul în care cadrul ia poziția, A, curentul maxim va fi indus în conductorii săi, deoarece conductorii traversează liniile magnetice de forță, mișcându-se perpendicular pe acestea.
Curentul indus de la conductorul B, conectat la placa 2, urmează peria 4 și, trecând prin circuitul extern, revine prin peria 3 la conductorul A. În acest caz, peria din dreapta va fi pozitivă, iar cea stângă. - negativ.
Rotirea ulterioară a cadrului (poziția B) va duce din nou la inducția curentului în ambii conductori; cu toate acestea, sensul curentului în conductori va fi opus celui pe care îl aveau în poziţia A. Deoarece plăcile colectoare se vor roti şi ele cu conductorii, peria 4 va da din nou curent electric circuitului extern, iar curentul va reveniți la cadru prin perie 3.
Prin urmare, în ciuda schimbării direcției curentului a motorului în conductoarele rotative în sine, din cauza comutării, direcția curentului în circuitul extern nu s-a schimbat.
În momentul următor (D), cadrul va lua din nou o poziție pe linia neutră, în conductoare și, în circuitul extern, curentul nu va mai curge.
În intervalele de timp ulterioare, ciclul de mișcări luat în considerare se va repeta în aceeași succesiune, adică direcția curentului în circuitul extern, datorită colectorului, va rămâne constantă tot timpul și, în același timp, polaritatea din perii vor rămâne.
Ansamblul periei este utilizat pentru a furniza energie bobinelor de pe un rotor rotativ și pentru a comuta curentul în înfășurări. Peria este un contact fix. Ele deschid și închid plăcile de contact ale colectorului rotorului cu o frecvență înaltă. Pentru a reduce scânteia acestuia din urmă, utilizați căi diferite, a cărui principală este utilizarea stâlpilor suplimentari.
Odată cu o creștere a accelerației, începe următorul proces, înfășurarea armăturii se deplasează prin câmpul magnetic al statorului și induce un EMF în acesta, dar este îndreptat opus celui care rotește motorul. Și, ca urmare, curentul prin armătură scade brusc și cu cât este mai puternic, cu atât viteza este mai mare.
Circuite de comutare a motorului... La conexiune paralelăînfăşurări, înfăşurarea armăturii este realizată din un numar mare spire de sârmă subțire. Atunci curentul comutat de colector va fi mai mic și plăcile nu vor scântei prea mult. Dacă executați conexiune serialăînfășurări statorice și armături, apoi înfășurarea inductorului se realizează cu un conductor de diametru mai mare cu mai puține spire. Prin urmare, forța de magnetizare rămâne constantă și performanța motorului este crescută.
Motoarele de acest tip cu perii, în principiu, nu au nevoie de un circuit de control separat, deoarece toată comutația necesară are loc în interiorul motorului. În timpul funcționării motorului electric, o pereche de perii statice alunecă pe comutatorul rotativ al rotorului și mențin înfășurările sub tensiune. Sensul de rotație este stabilit de polaritatea tensiunii de alimentare. Dacă este necesar să controlați motorul doar într-o direcție, atunci curentul de alimentare este comutat printr-un releu sau altul metoda simpla, iar dacă în ambele direcții, atunci se folosește o schemă specială de control.
Dezavantajele motoarelor de acest tip pot fi considerate uzura rapidă a ansamblului perii-colector. Avantaje - caracteristici bune de pornire, reglare simplă a frecvenței și a sensului de rotație.
Prezența unei înfășurări de excitație într-un motor de curent continuu face posibilă implementarea diverse scheme conexiuni. În funcție de modul în care este conectată înfășurarea de câmp (OB), există motoare de curent continuu cu excitație independentă și cu autoexcitare, care, la rândul lor, este împărțită în serie, paralelă și mixtă.
Pornirea motoarelor de acest tip este complicată de valorile uriașe ale cuplurilor și curenților de pornire care apar în momentul pornirii. În DCT, curenții de pornire îi pot depăși pe cei nominali de 10-40 de ori. Un exces atât de puternic poate arde cu ușurință înfășurările. Prin urmare, ei încearcă să limiteze curenții la pornire la nivelul (1,5-2) I n
Muncă motor asincron se bazează pe principiile interacțiunii fizice a câmpului magnetic care apare în stator cu curentul pe care același câmp îl generează în înfășurarea rotorului.
Un motor sincron este un tip de motor electric alimentat numai de tensiune alternativă, în timp ce viteza rotorului coincide cu frecvența de rotație a câmpului magnetic. De aceea rămâne constantă indiferent de sarcină, deoarece rotorul unui motor sincron este un electromagnet obișnuit și numărul său de perechi de poli coincide cu numărul de perechi de poli dintr-un câmp magnetic rotativ. Prin urmare, interacțiunea acestor poli asigură constanța vitezei unghiulare cu care se rotește rotorul.
Motoarele electrice sunt dispozitive pentru transformarea energiei electrice în energie mecanică și invers, dar acestea sunt deja generatoare. Există o mare varietate de tipuri de motoare electrice, prin urmare, există o mare varietate de scheme de control al motoarelor electrice. Să luăm în considerare unele dintre ele
Prima dintre toate mașinile electrice rotative inventate în secolul al XIX-lea este motorul de curent continuu. Principiul său de funcționare este cunoscut încă de la mijlocul secolului trecut, iar până în prezent motoarele de curent continuu (motoare de curent continuu) continuă să servească cu fidelitate o persoană, punând în mișcare multe utilaje utile si mecanisme.
Primul DPT
Începând cu anii 30 ai secolului al XIX-lea, ei au trecut prin mai multe etape în dezvoltarea lor. Cert este că înainte de apariția mașinilor-unelte la sfârșitul secolului al XIX-lea, singura sursă de energie electrică era o celulă galvanică. Prin urmare, toate primele motoare electrice puteau funcționa doar pe curent continuu.
Care a fost primul motor de curent continuu? Principiul de funcționare și dispozitivul motoarelor construite în prima jumătate a secolului al XIX-lea a fost următorul. Un poli inductor explicit era un set de magneți permanenți staționari sau electromagneți cu tije care nu aveau un circuit magnetic închis comun. O armătură explicită de poli a fost formată din mai mulți electromagneți separați cu tije pe o axă comună, antrenați în rotație de forțele de repulsie și atracție către polii inductorului. Reprezentanții lor tipici au fost motoarele U. Ricci (1833) și B. Jacobi (1834), echipate cu întrerupătoare mecanice de curent în electromagneți de armătură cu contacte mobile în circuitul de înfășurare a armăturii.
Cum a funcționat motorul Jacobi
Care a fost principiul acestei mașini? Motorul Jacobi DC și analogii săi au avut un moment electromagnetic pulsatoriu. În timpul în care polii opuși ai armăturii și inductorului s-au apropiat, sub influența forței magnetice de atracție, cuplul motorului a atins rapid un maxim. Apoi, cu poziția polilor armăturii opusă polilor inductori, întrerupătorul mecanic a întrerupt curentul în electromagneții armăturii. Momentul a coborât la zero. Datorită inerției armăturii și mecanismului antrenat, polii armăturii au ieșit de sub polii inductorului, în acest moment le-a fost alimentat de la comutator un curent de sens opus, polaritatea lor s-a schimbat și în sens invers, iar forța de atracție către cel mai apropiat pol al inductorului a fost înlocuită cu o forță de respingere. Astfel, motorul lui Jacobi s-a rotit cu șocuri succesive.
Apare ancora inelului
În electromagneții tijă ai armăturii motorului Jacobi, curentul a fost oprit periodic, câmpul magnetic creat de aceștia a dispărut, iar energia sa a fost convertită în pierderi de căldurăîn înfăşurări. Astfel, conversia electromecanică a puterii electrice a sursei de curent de armătură (celula galvanică) în energie mecanică a avut loc în ea în mod intermitent. Ceea ce era nevoie era un motor cu o înfășurare continuă închisă, curentul în care să curgă constant pe toată durata de funcționare.
Iar un asemenea fuhtufn a fost creat in 1860 de A. Pacinotti. Cum diferă motorul său de curent continuu față de predecesorii săi? Principiul de funcționare și structura motorului Pacinotti sunt după cum urmează. Ca ancoră, a folosit un inel de oțel cu spițe fixat pe un arbore vertical. În același timp, ancora nu avea stâlpi pronunțați. A devenit implicit polarizat.
Bobinele de înfășurare de ancorare au fost înfășurate între spițele inelului, ale căror capete erau conectate în serie pe armătura însăși, iar vârfurile au fost realizate din punctele de conectare ale fiecărei două bobine, conectate la plăcile colectoare situate de-a lungul circumferinței în partea inferioară. a arborelui motorului, al cărui număr era egal cu numărul de bobine. Întreaga înfășurare a armăturii a fost închisă pe sine, iar punctele succesive de conectare ale bobinelor sale au fost atașate de plăci colectoare adiacente, de-a lungul cărora aluneca o pereche de role de alimentare cu curent.
Armatura inelară a fost plasată între polii celor doi electromagneți staționari ai inductorului-stator, astfel încât liniile de forță ale câmpului magnetic de excitație creat de aceștia să pătrundă pe suprafața cilindrică exterioară a armăturii motorului sub polul nord de excitație, trecute de-a lungul armătura inelară fără a intra în gaura sa interioară și a ieșit sub polul sudic.
Cum a funcționat motorul Pacinotti
Care a fost principiul lui de funcționare? Motorul de curent continuu Pacinotti a funcționat exact în același mod ca și motoarele de curent continuu moderne.
În câmpul magnetic al polului inductorului cu o polaritate dată, a existat întotdeauna un anumit număr de conductori ai înfășurării armăturii cu un curent de direcție constantă, iar direcția curentului de armătură sub diferiți poli ai inductorului a fost opusă . Acest lucru s-a realizat prin amplasarea rolelor de alimentare cu curent, care joacă rolul de perii, în spațiul dintre polii inductorului. Asa de curent instant armătura s-a scurs în înfășurare prin rolă, placa colector și robinetul atașat la aceasta, care era, de asemenea, situat în spațiul dintre poli, apoi s-a scurs în directii opuse de-a lungul a două ramuri semiînfășurate și, în cele din urmă, curgea printr-un robinet, o placă colectoare și o rolă într-un alt spațiu de la stâlp la pol. În acest caz, bobinele armăturii în sine sub polii inductorului s-au schimbat, dar au rămas neschimbate în ele.
Pentru fiecare conductor al bobinei de armătură cu curent, situat în câmpul magnetic al polului inductorului, a acționat o forță, a cărei direcție este determinată după binecunoscuta regulă „mâna stângă”. În ceea ce privește axa motorului, această forță a creat un cuplu, iar suma momentelor din toate aceste forțe dă momentul total al DCT, care este aproape constant chiar și cu mai multe plăci colectoare.
DPT cu o armătură inelă și înfășurare grammovskaya
Așa cum sa întâmplat adesea în istoria științei și tehnologiei, invenția lui A. Pacinotti nu și-a găsit aplicație. A fost uitat timp de 10 ani, până când în 1870 a fost repetat independent de către inventatorul franco-german Z. Gramm într-un design similar. La aceste mașini, axa de rotație era deja orizontală, au fost folosite perii de cărbune, alunecând de-a lungul plăcilor colectoare ale un design aproape modern. În anii 70 ai secolului al XIX-lea, principiul reversibilității mașinilor electrice era deja bine cunoscut, iar mașina Gram era folosită ca generator și motor de curent continuu. Principiul său de funcționare a fost deja descris mai sus.
În ciuda faptului că invenția ancorei inelului a fost pas importantîn dezvoltarea DCT, înfășurarea sa (numită Grammovskaya) a avut dezavantaj semnificativ... În câmpul magnetic al polilor inductorului, existau doar acei conductori (numiți activi) care se aflau sub acești poli pe suprafața cilindrică exterioară a armăturii. Lor le-a fost aplicat cuplul generator magnetic în raport cu axa motorului. Aceiași conductori inactivi care au trecut prin orificiul armăturii inelare nu au participat la crearea momentului. Ei au disipat inutil electricitate doar sub formă de pierderi de căldură.
De la ancora inel la tambur
Celebrul inginer electrician german F. Gefner-Alteneck a reușit să elimine acest dezavantaj al armăturii inelare în 1873. Cum a funcționat motorul lui DC? Principiul de funcționare, structura inductorului-stator este aceeași cu cea a unui motor cu o înfășurare inelă. Dar designul armăturii și înfășurarea acesteia s-au schimbat.
Gefner-Altenek a atras atenția asupra faptului că direcția curentului de armătură care curge de la periile fixe în conductorii înfășurării Gramm sub polii de câmp adiacenți este întotdeauna opusă, adică. ele pot fi incluse în componența spirelor unei bobine situate pe suprafața cilindrică exterioară cu o lățime (pas) egală cu diviziunea polilor (parte a cercului de armătură pe un pol de câmp).
În acest caz, gaura din armătura inelară devine inutilă și se transformă într-un cilindru solid (tambur). Această înfășurare și armătura în sine se numesc tambur. Consumul de cupru în el cu același număr de conductori activi este mult mai mic decât în înfășurarea gramului.
Ancora devine zimțată
La mașinile Gramm și Gefner-Alteneck, suprafața armăturii era netedă, iar conductorii înfășurării sale erau amplasați în golul dintre ea și polii inductorului. În acest caz, distanța dintre suprafața cilindrică concavă a polului de excitație și suprafața convexă a armăturii a ajuns la câțiva milimetri. Prin urmare, pentru a crea mărimea necesară a câmpului magnetic, a fost necesar să se utilizeze bobine de excitație cu o forță magnetomotoare mare (cu un numar mare se întoarce). Acest lucru a crescut semnificativ dimensiunea și greutatea motoarelor. În plus, pe suprafața netedă a armăturii, bobinele acesteia erau greu de atașat. Dar ce se poate face? Într-adevăr, pentru a acționa asupra unui conductor cu un curent de forță Amperi, acesta trebuie să fie situat în puncte din spațiu cu un câmp magnetic mare (cu o inducție magnetică mare).
S-a dovedit că acest lucru nu este necesar. Inventatorul american al mitralierei H. Maxim a arătat că, dacă armătura tamburului este dințată, iar bobinele de înfășurare a tamburului sunt plasate în canelurile formate între dinți, atunci spațiul dintre aceasta și polii de câmp poate fi redus la fracțiuni de o milimetru. Acest lucru a făcut posibilă reducerea semnificativă a dimensiunii bobinelor de excitație, dar cuplul DCT nu a scăzut deloc.
Cum funcționează un astfel de motor de curent continuu? Principiul de funcționare se bazează pe faptul că, cu o armătură angrenată, forța magnetică este aplicată nu conductoarelor din fantele sale (practic nu există câmp magnetic în ei), ci dinților înșiși. În acest caz, prezența curentului în conductorul din canal are o importanță decisivă pentru apariția acestei forțe.
Cum să scapi de curenții turbionari
O altă îmbunătățire importantă a fost făcută de celebrul inventator T. Edison. Ce a adăugat la motorul de curent continuu? Principiul de funcționare a rămas neschimbat, dar s-a schimbat materialul din care este realizată ancora. În loc de cel masiv anterior, a fost căptușit cu foi de oțel subțiri izolate electric una de cealaltă. Acest lucru a făcut posibilă reducerea valorii curenților turbionari (curenți Foucault) din armătură, ceea ce a crescut randamentul motorului.
Principiul de funcționare a unui motor de curent continuu
Pe scurt, poate fi formulat după cum urmează: atunci când înfășurarea armăturii unui motor excitat este conectată la o sursă de energie, în ea apare un curent mare, numit curent de pornire și depășind de câteva ori valoarea sa nominală. Mai mult, sub polii de excitație de polaritate opusă, direcția curenților în conductorii înfășurării armăturii este de asemenea opusă, așa cum se arată în figura de mai jos. În consecință, acești conductori sunt acționați de forțele Ampere îndreptate în sens invers acelor de ceasornic și trăgând ancora în rotație. În acest caz, în conductoarele înfășurării armăturii, se induce opusă tensiunii sursei de alimentare. Pe măsură ce armătura accelerează, crește și EMF din spate din înfășurarea sa. În consecință, curentul de armătură scade de la curentul de pornire la o valoare corespunzătoare punctului de funcționare pe caracteristica motorului.
Pentru a crește viteza de rotație a armăturii, trebuie fie să creșteți curentul în înfășurarea acesteia, fie să reduceți EMF din spate din ea. Acesta din urmă poate fi realizat prin reducerea mărimii câmpului magnetic de excitație prin reducerea curentului din înfășurarea de excitație. Aceasta metoda controlul vitezei DPT este larg răspândit.
Principiul de funcționare al unui motor de curent continuu cu excitație independentă
Odată cu conectarea cablurilor înfășurării de excitație (OB) la o sursă de alimentare separată (OB independent), sunt de obicei efectuate DCC puternice pentru a face mai convenabilă reglarea valorii curentului de excitație (pentru a schimba rotația viteză). În ceea ce privește proprietățile lor, DCT-urile cu un OF independent sunt practic similare cu DCT-urile cu un OF, conectate în paralel cu înfășurarea armăturii.
Excitație DCT paralelă
Principiul de funcționare al unui motor de curent continuu cu excitație paralelă este determinat de caracteristicile sale mecanice, adică. dependența vitezei de rotație de momentul de sarcină pe arborele acestuia. Pentru un astfel de motor, modificarea vitezei în timpul trecerii de la rotația la ralanti la cuplul de sarcină nominal este de la 2 la 10%. Astfel de caracteristici mecanice se numesc rigide.
Astfel, principiul de funcționare al unui motor de curent continuu cu excitație paralelă determină utilizarea acestuia în acționări cu viteza constanta rotație cu o gamă largă de variații de sarcină. Cu toate acestea, este utilizat pe scară largă și în acționarea cu viteză variabilă. În acest caz, pentru a-și regla viteza, poate fi utilizată o modificare atât a curentului de armătură, cât și a curentului de excitație.
Excitarea secvenţială a DPT
Principiul de funcționare al unui motor de curent continuu cu excitație secvențială, precum și paralel, este determinat de caracteristicile sale mecanice, care în acest caz este moale, deoarece turația motorului variază foarte mult în funcție de schimbările de sarcină. Unde este cel mai profitabil să folosești un astfel de motor de curent continuu? Principiul de funcționare al unui motor de tracțiune feroviar, a cărui viteză ar trebui să scadă atunci când trenul depășește ridicările și revine la valoarea nominală atunci când se deplasează pe câmpie, corespunde pe deplin caracteristicilor unui motor de curent continuu cu un OF, conectat în serie cu înfăşurarea armăturii. Prin urmare, o parte semnificativă a locomotivelor electrice din întreaga lume sunt echipate cu astfel de dispozitive.
Principiul de funcționare al unui motor de curent continuu cu excitație secvențială este implementat și de motoarele de tracțiune cu curent pulsat, care sunt, de fapt, aceleași motoare de curent continuu cu un OB secvenţial, dar special concepute pentru a lucra cu un curent redresat deja la bordul unei locomotive electrice. , care are ondulații semnificative.
Motoarele electrice sunt mașini care se pot converti energie electricaîn mecanică. În funcție de tipul de curent consumat, acestea sunt împărțite în motoare AC și DC. În acest articol va fi despre al doilea, care sunt prescurtate ca DPT. Motoarele cu curent continuu sunt în jurul nostru în fiecare zi. Acestea sunt folosite pentru echiparea sculelor electrice alimentate cu baterii sau acumulatori, vehicule electrice, unele mașini-unelte industriale și multe altele.
Dispozitiv și principiu de funcționare
DPT în structura sa seamănă cu un motor AC sincron, diferența dintre ele este doar în tipul de curent consumat. Motorul constă dintr-o parte fixă - un stator sau inductor, o parte mobilă - o armătură și o unitate colectoare de perii. Inductorul poate fi realizat sub forma unui magnet permanent dacă motorul este de putere redusă, dar cel mai adesea este alimentat cu o înfășurare de excitație având doi sau mai mulți poli. Armatura este formată dintr-un set de conductori (înfășurări) fixați în fante. V cel mai simplu model DPT a folosit doar un magnet și un cadru prin care trecea curentul. O astfel de construcție poate fi considerată doar ca un exemplu simplificat, în timp ce design modern Este o versiune îmbunătățită cu mai multe dispozitiv complexși dezvoltarea puterii necesare. 
Principiul de funcționare al DCT se bazează pe legea lui Ampere: dacă un cadru de sârmă încărcat este plasat într-un câmp magnetic, acesta va începe să se rotească. Curentul, care trece prin el, formează în jurul său propriul câmp magnetic, care, la contactul cu un câmp magnetic extern, va începe să rotească cadrul. În cazul unui cadru, rotația va continua până când atinge o poziție neutră paralelă cu câmpul magnetic extern. Pentru a pune sistemul în mișcare, trebuie să adăugați un alt cadru. În DPT modern, cadrele sunt înlocuite cu o ancoră cu un set de conductori. Un curent este furnizat conductoarelor, încărcându-i, în urma căruia ia naștere un câmp magnetic în jurul armăturii, care începe să interacționeze cu câmpul magnetic al înfășurării de excitație. Ca rezultat al acestei interacțiuni, ancora se rotește printr-un anumit unghi. În plus, curentul circulă către următorii conductori etc.
Pentru încărcarea alternativă a conductoarelor de armătură se folosesc perii speciale, din grafit sau un aliaj de cupru cu grafit. Ei joacă rolul unor contacte care se închid circuit electric la concluziile unei perechi de conductori. Toate cablurile sunt izolate unele de altele și combinate într-un ansamblu colector - un inel de mai multe lamele situate pe axa arborelui armăturii. În timpul funcționării motorului, periile-contacte închid alternativ lamelele, ceea ce permite motorului să se rotească uniform. Cu cât armătura are mai mulți conductori, cu atât DPT-ul va funcționa mai uniform. 
Motoarele de curent continuu sunt împărțite în:
- motoare electrice cu excitație independentă;
- motoare electrice cu autoexcitare (paralel, serie sau mixt).
Circuitul DCT cu excitație independentă asigură conectarea înfășurării de excitație și a armăturii la surse diferite alimentare, astfel încât să nu fie conectate electric între ele.
Excitația paralelă este realizată prin conectarea înfășurărilor inductorului și armăturii în paralel la aceeași sursă de energie. Aceste două tipuri de motoare au caracteristici de performanță dure. Viteza lor de rotație a arborelui de lucru nu depinde de sarcină și poate fi reglată. Astfel de motoare și-au găsit aplicație în mașinile cu sarcină variabilă, unde este importantă reglarea vitezei de rotație a arborelui.
Cu excitația secvențială, armătura și înfășurarea de excitație sunt conectate în serie, deci au același curent electric. Astfel de motoare sunt mai „moale” în funcționare, au o gamă mai largă de control al vitezei, dar necesită o sarcină constantă pe arbore, altfel viteza de rotație poate atinge un nivel critic. Ei au valoare ridicata cupluri de pornire, care facilitează pornirea, dar viteza de rotație a arborelui depinde de sarcină. Sunt utilizate în transportul electric: în macarale, trenuri electrice și tramvaie urbane.
Tipul mixt, în care o înfășurare de excitație este conectată la armătură în paralel, iar a doua - în serie, este rar.
O scurtă istorie a creației
M. Faraday a devenit un pionier în istoria creării motoarelor electrice. Creați un complet model de lucru nu a putut, dar el a fost cel care deține descoperirea care a făcut-o posibilă. În 1821, a efectuat un experiment folosind un fir încărcat plasat în mercur într-o baie cu magnet. Când a interacționat cu un câmp magnetic, conductorul metalic a început să se rotească, transformând energia unui curent electric în lucru mecanic. Oamenii de știință ale vremii lucrau pentru a crea o mașină care să funcționeze pe baza acestui efect. Au vrut să obțină un motor care să funcționeze pe principiul unui piston, adică astfel încât arborele de lucru să se miște înainte și înapoi.
În 1834, a fost creat primul motor electric de curent continuu, care a fost dezvoltat și creat de omul de știință rus B.S. Jacobi. El a sugerat înlocuirea mișcării alternative a arborelui cu rotația acestuia. În modelul său, doi electromagneți au interacționat unul cu celălalt, rotind un arbore. În 1839, a testat cu succes și o barcă echipată cu DPT. Istoria ulterioară a acestei unități de putere este, de fapt, îmbunătățirea motorului Jacobi.
Caracteristicile DPT
Ca și alte tipuri de motoare electrice, DPT este fiabil și ecologic. Spre deosebire de motoarele de curent alternativ, acesta poate regla viteza de rotație a arborelui în interior gamă largă, frecvența, în plus, diferă prin pornire ușoară. 
Motorul de curent continuu poate fi folosit atât ca motor în sine, cât și ca generator. De asemenea, poate modifica sensul de rotatie al arborelui prin schimbarea directiei curentului in armatura (pentru toate tipurile) sau in infasurarea campului (pentru motoarele cu excitatie in serie).
Reglarea vitezei de rotație se realizează prin conectarea la circuit rezistență variabilă... Cu excitație secvențială, se află în circuitul armăturii și face posibilă reducerea vitezei în rapoarte de 2: 1 și 3: 1. Această opțiune este potrivită pentru echipamentele care au perioade lungi de oprire deoarece reostatul se încălzește semnificativ în timpul funcționării. Creșterea vitezei este asigurată prin conectarea reostatului la circuitul de înfășurare de câmp.
Pentru motoarele cu excitație paralelă, reostatele sunt, de asemenea, utilizate în circuitul armăturii pentru a reduce viteza cu 50% din valorile nominale. Setarea rezistenței în circuitul de înfășurare de câmp vă permite să creșteți viteza de până la 4 ori.
Utilizarea reostatelor este întotdeauna asociată cu pierderi semnificative de căldură, prin urmare, în modele moderne motoarele cu care sunt înlocuite circuite electronice permițând controlul vitezei fără pierderi semnificative de energie.
Eficiența unui motor de curent continuu depinde de puterea acestuia. Modelele de putere redusă se caracterizează prin randament scăzut cu o eficiență de aproximativ 40%, în timp ce motoarele cu o putere de 1000 kW pot avea o eficiență de până la 96%.
Avantajele și dezavantajele DPT
Principalele avantaje ale motoarelor de curent continuu sunt:
- simplitatea construcției;
- ușurință în management;
- capacitatea de a controla frecvența de rotație a arborelui;
— început ușor(în special pentru motoarele cu excitație în serie);
- capacitatea de utilizare ca generatoare;
- Dimensiune compactă.
Defecte:
- au o "veriga slaba" - perii de grafit, care se uzeaza rapid, ceea ce limiteaza durata de viata;
- preț de cost ridicat;
- atunci cand sunt conectate la retea necesita redresoare de curent.
Scopul aplicatiei
Motoarele cu curent continuu sunt utilizate pe scară largă în transport. Sunt instalate în tramvaie, trenuri electrice, locomotive electrice, locomotive cu abur, nave cu motor, basculante, macarale etc. în plus, ele sunt utilizate în instrumente, calculatoare, jucării și mașini de mișcare. Ele pot fi adesea găsite pe mașinile de producție, unde este necesară reglarea vitezei de rotație a arborelui de lucru într-o gamă largă.
