DC (постоянен ток) двигател
Двигателят с постоянен ток (DC) е вид електрическа машина, която преобразува електрическата енергия в механична енергия. DC двигателите приемат електрическа енергия чрез постоянен ток и преобразуват тази енергия в механично въртене.
DC двигателите използват магнитни полета, които възникват от генерираните електрически токове, които захранват движението на ротор, фиксиран в изходния вал. Изходният въртящ момент и скоростта зависят както от електрическия вход, така и от конструкцията на двигателя.
DC двигателите генерират висок начален въртящ момент и мощност за задвижване на оборудване като конвейери, асансьори, кранове и подемници.
DC Motors
Какво е DC двигател?
DC моторът е вид електрически мотор който използва постоянен ток като източник на енергия. Той има две отделни части: котвата и статорът, които са свързани с въртящ се комутатор. Този комутатор обръща тока между ротора и захранването, създавайки постоянен въртящ момент. Има два вида постояннотокови двигатели: четкови и безчеткови. Четковите постояннотокови двигатели прилагат ток към ротора чрез четки, докато безчетковите постояннотокови двигатели използват постоянни магнити за генериране на ток.
DC двигателите са по-лесни за инсталиране и поддръжка от AC двигатели. Те също така са по-лесни за обслужване от техните AC колеги. В допълнение, постояннотоковите двигатели могат лесно да заменят индустриалното оборудване. За разлика от това, AC двигател може да изисква цялата верига да бъде преработена, за да побере DC мотор.
Видове DC двигатели
Има много различни видове DC двигатели. Някои се използват в домове, докато други се използват във фабрики. Използват се във вентилатори, климатични системи и принтери. Някои дори се използват в превозни средства с дистанционно управление. В допълнение, те се използват в медицинско оборудване. Това са някои от най-често срещаните приложения на постояннотокови двигатели. HZPT е един от професионалните производители на DC електрически двигатели в Китай, ние можем да предложим стандартни DC двигатели, както и нестандартни DC двигатели според изискванията на клиентите.
Принцип на работа на DC мотор
DC двигателите работят на принципа на електромагнитната индукция, който гласи, че проводник в магнитно поле изпитва сила. Постоянните магнити и електромагнитите се използват както в големи, така и в малки двигатели. Постоянните магнити губят своя магнетизъм по време на износване, докато електромагнитите се зареждат, когато през сърцевината им преминава ток.
Токът, протичащ през намотките на ротора, създава магнитно поле около намотките, което взаимодейства с магнитното поле на статора. Това взаимодействие генерира сила, която се проявява като въртене на ротора. Съгласно закона за запазване на енергията, силата трябва да се противопостави, а обратната ЕМП на DC двигател осигурява противопоставяне на силата.
Котвата на DC двигателя не се върти, когато няма приложен товар. Когато се постави товар върху двигателя, той започва да се върти и през арматурата протича голямо количество ток. Това се дължи на ниското съпротивление на намотките. Това предизвиква противоелектродвижеща сила (CEMF), която се противопоставя на приложеното клемно напрежение. Тази резултантна сила се нарича въртящ момент. Въртящият момент, генериран от DC двигател, се измерва в нютон-метри.
Двигателят с постоянен ток работи, като захранва своя ротор, който обикновено се състои от медна жица, навита около ос. След това този ротор се върти в магнитно поле и създава въртящ момент. По време на този процес през намотките постоянно протича електрически ток.
Приложения на постояннотокови двигатели
С многото видове двигатели с постоянен ток, има широка гама от приложения, които могат да бъдат използвани от двигатели с постоянен ток.
Всеки тип мотор предлага своите предимства, най-общо казано, има различни приложения за DC мотор. У дома, по-малки DC двигатели се използват в играчки, инструменти, както и различни домакински уреди. В търговията на дребно употребата на постояннотокови двигатели може да се намери в конвейери, както и в грамофони. В промишлени условия масивните постояннотокови двигатели също имат спирачки и реверсивни приложения.
Ето няколко конкретни употреби на DC двигатели:
- DC двигатели за вентилатори
- DC двигатели за помпи
- DC двигатели за играчки
- DC двигатели за електрически автомобили
- DC двигатели за роботи
- DC двигатели за велосипеди
Въпреки че традиционните таванни вентилатори използват променливотокови двигатели, на пазара има нарастващо количество таванни вентилатори, захранвани с постоянен ток. Те стават все по-популярни, тъй като те са много по-достъпни от своите AC колеги, поради начина, по който функционират.
Както научихме в този урок, постояннотоковите двигатели използват магнитни полета, за да преобразуват електрическата енергия в механична мощност и с помощта на безчеткови двигатели таванните вентилатори с постояннотокови двигатели могат да се управляват от стандартно битово променливотоково електричество.
Единственият недостатък на DC мотор е цената, но спестяванията на енергия могат лесно да компенсират разходите.
Помпите, които са хидравлични, са важен промишлен инструмент, който се използва в почти всички видове индустрии като минно дело, строително производство, стомана. Двигателите с постоянен ток се използват за задвижване на тези помпи поради техния прост контрол с променлива скорост и бърза реакция, когато се движат.
Подобно на таванните вентилатори, помпата с постоянен ток се възползва от изобретяването на по-евтини безчеткови DC двигатели, които са много по-лесни за поддръжка в такъв мащабен индустриален мащаб.
DC двигателите за играчки са популярна опция както за любители, така и за производители. Тези „мотори играчки“ често се използват в играчки за деца, като модели на влакове и автомобили с дистанционно управление. Малки двигатели с постоянен ток могат да се използват в този тип настройки, защото са лесни за работа и са изключително издръжливи.
Широката гама от напрежения, които са налични за DC двигатели, означава, че те могат да се използват в игри, които изискват различна скорост и видове, както и такива, които изискват използването на DC двигател с контролер.
Има много видове двигатели, които се използват в електрически автомобили, DC двигателите за електрически автомобили са популярни поради тяхната енергийна ефективност и дълготрайна издръжливост.
Наред с професионалните производители, много любители и конструктори на автомобили харесват големи постояннотокови двигатели поради по-високия им стартов въртящ момент, особено серийно навити двигатели и техните променливи скорости в зависимост от входното напрежение.
„Робот“ е широко понятие, но за много ентусиасти и инженери те са всяко електромеханично устройство, предназначено да изпълнява определена работа. Моторите с постоянен ток, предназначени за роботи, могат да се използват за „задействане“ на обекти като ръце, писти или камери, което прави този двигател особено популярен поради много причини.
DC двигателите са особено полезни поради тяхната отлична ефективност и въртящ момент, което ги прави идеални за роботиката.
Електрическите велосипеди са популярни, защото не изискват лиценз, ако максималната асистирана скорост е под 20 мили в час. За да се осигурят необходимите нива на мощност и въртящ момент, безчетковите DC двигатели обикновено се използват за електрически велосипеди.
Електрическите велосипеди използват компактен DC мотор, вграден в главината на задното или предното колело или монтиран в центъра на велосипеда и свързан към зъбното колело на педала.