Что такое двигатель постоянного тока?

  A Двигатель постоянного тока (Direct Current) - это электромеханический преобразователь, преобразующий электрическую энергию постоянного тока в механическую энергию. Двигатели постоянного тока широко используются в системах с требуемой скоростью, возможностями запуска и остановки. Двигатели постоянного тока могут контролировать скорость и направление движения и обеспечивать точное управление скоростью и положением, что делает их широко используемыми и незаменимыми во многих системах.

Принцип работы двигателя постоянного тока

 Принцип работы двигателей постоянного тока основан на электромагнитной индукции. Обмотки якоря и статора генерируют магнитное поле, когда через них протекает ток, которое распространяется до тех пор, пока не взаимодействует с постоянным магнитом или обмоткой возбуждения. Затем магнитное поле создает крутящий момент, который вращает ротор.  Направление вращения определяется как током, так и направлением магнитного поля. Двигатель постоянного тока переключает направление потока тока с помощью коммутатора и щеток, что позволяет ему непрерывно вращаться, переключая направление потока тока.

Типы двигателей постоянного тока

Щеточный двигатель постоянного тока

  Наиболее распространенным типом двигателя постоянного тока является щеточный двигатель постоянного тока. Этот двигатель использует щетки и коммутатор для изменения направления потока тока, чтобы позволить ротору вращаться непрерывно. Он прост и дешев, но трение щеток о коммутатор требует большего обслуживания.

Бесколлекторный двигатель постоянного тока (BLDC)

  Бесколлекторные двигатели постоянного тока избегают щеток и коммутаторов, используя электронную коммутацию, которая снижает трение, повышает эффективность и улучшает долгосрочное использование. Бесколлекторные двигатели имеют очень эффективную конструкцию и используются во многих прецизионных приложениях, таких как пропеллеры дронов или электромобили.

Последовательный двигатель постоянного тока

  В последовательных двигателях постоянного тока обмотка возбуждения и обмотка якоря соединены последовательно. Они предназначены для применений, где требуется высокий пусковой момент, например, подъемники или лифты.

Параллельный двигатель постоянного тока

  В параллельном двигателе постоянного тока обмотки якоря и обмотки возбуждения соединены параллельно. Параллельные двигатели используются в приложениях, требующих стабильной или постоянной скорости, например, вентиляторы или электроинструменты.

Преимущества двигателей постоянного тока

Простое управление скоростью

Приложения с переменной скоростью хорошо работают с двигателями постоянного тока - они просто управляются путем изменения входного напряжения или входного тока.

Высокий пусковой момент

Для применений с большими нагрузками двигатели постоянного тока могут обеспечить высокий пусковой момент.

Быстрый отклик

Двигатели постоянного тока обеспечивают быстрое ускорение и замедление, потому что они быстро реагируют на электрический ток.

Точное управление

Двигатели постоянного тока обеспечивают простое управление скоростью и положением во многих системах, обеспечивая высокую точность управления.

Недостатки двигателей постоянного тока

Плановое техническое обслуживание

Щеточные двигатели постоянного тока требуют планового технического обслуживания для замены щеток и очистки поверхности коммутатора, что означает дополнительные работы по техническому обслуживанию.

Неэффективность

Щеточные двигатели постоянного тока менее эффективны, чем бесщеточные двигатели, из-за потерь на трение, создаваемых щетками.

Шум и вибрация

Щеточные двигатели постоянного тока могут создавать шум и вибрацию от трения щеток о поверхность коммутатора.

Использование двигателей постоянного тока

Электроинструменты

Двигатели постоянного тока широко используются в электроинструментах, сверлильных станках, шуруповертах и шлифовальных машинах, потому что двигатели постоянного тока обеспечивают эффективный привод.

Электрические транспортные средства

Бесколлекторные двигатели постоянного тока - это новые технологии в электрических транспортных средствах, таких как электрические велосипеды, скутеры и электромобили, потому что они работают плавно и тихо.

Автоматизированные системы

Двигатели постоянного тока используются в автоматизированных системах. Примеры: роботы, конвейерные системы, системы точного управления и т. д.

Бытовая техника

Бытовая техника также использует двигатели постоянного тока, такие как пылесосы, вентиляторы и стиральные машины, из-за их разумной энергоэффективности и управляемости.

Будущее двигателей постоянного тока

  По мере роста электромобилей, интеллектуального производства и автоматизации, применение двигателей постоянного тока будет увеличиваться. В конечном итоге, по мере развития технологии бесколлекторных двигателей постоянного тока, более эффективные и долговечные двигатели будут доступны по более низким ценам. В будущем двигатели постоянного тока будут продолжать оставаться неотъемлемой частью как промышленных, так и потребительских товаров.