Haza > Hírek > Tartalom

DC motor, hogyan működik

Jul 21, 2017

A munka

Kezdjük először a legegyszerűbb DC motorral. Úgy néz ki, mint az 1. ábrán látható. Az állórész állandó mágnes, állandó mágneses mezőt biztosít. Az armatúra, amely a forgó rész, egy egyszerű tekercs.

áramellátás az autóban

1. ábra Egy egyszerűsített DC motor, amely állandó mágnessel fut

Az armatúra egy párhuzamos áramforráshoz van csatlakoztatva egy pár kommutátorgyűrűvel. Amikor az áram folyik a tekercsen, elektromágneses erőt indítanak rá a Lorentz-törvénynek megfelelően , így a tekercs elkezd forgatni. Az elektromágneses indukció miatt indukált erõt a 2. ábrán piros nyilakkal mutatjuk be.

áramellátás az autóban

2. ábra A tekercseken indukált elektromágneses erő a forgórész tekercsét forgatja

Észre fogja venni, hogy amikor a tekercs elfordul, a kapcsoló csengetése az ellenkező polaritású áramforráshoz kapcsolódik. Ennek eredményeképpen a tekercs bal oldalán mindig áramlik az áram, és a jobb oldalon a villamos energia mindig "felé" áramlik. Ez biztosítja, hogy a forgatónyomaték a mozgás során ugyanabban az irányban legyen, így a tekercs tovább forgatható.

áramellátás az autóban

3. ábra A kommutátorgyűrűk biztosítják, hogy az egyirányú áram a tekercs bal és jobb oldalán áramlik keresztül


A nyomatéki művelet javítása

De ha szorosan figyeled a tekercsre ható nyomatékhatást, akkor észre fogod venni, hogy amikor a tekercs közel van a mágneses fluxussal, a nyomatékhatás nulla.

áramellátás az autóban

4. ábra Amikor a tekercs a mágneses fluxusra merőlegesen halad, a nyomaték nulla

Ennek következtében a rotor szabálytalan mozgása lesz, ha egy ilyen egyenáramú motort futtat. Itt van a trükk, hogy legyőzze ezt a problémát! Add hozzá még egy hurokot a forgórészhez, külön kommutátorpárral. Ebben az elrendezésben, amikor az első hurok függőleges helyzetben van, a második hurok csatlakoztatva lesz az áramforráshoz. Tehát egy motívum mindig jelen van a rendszerben.

áramellátás az autóban

5. ábra A 2 tekercs rotor elrendezés esetében, amikor az első tekercs merőleges a mágneses fluxusra, a második tekercs az áramforráshoz

Sőt, annál több ilyen hurok, a simább lesz a motor forgása. Gyakorlati motorként a szerelvény hurkokat nagymértékben áteresztő acélrétegekbe szerelik fel. Ez fokozza a mágneses fluxus kölcsönhatását. A rugós kommutátor kefék segítenek megőrizni a kapcsolatot az áramforrással.

áramellátás az autóban

6. ábra A tekercsek számának növelése, simább lesz a motor forgása; a mágneses fluxus kölcsönhatásának javítása érdekében tekercseket helyeznek az acél réteg pólusai közé


Elektromágnes használata

A permanens mágneses állórész pólusát csak kis DC motorok használják. Leggyakrabban elektromágneset használnak; az elektromágnes terepi tekercsét egyenáramú forrásból táplálja.

áramellátás az autóban

7. ábra Az elektromágnes a legtöbb időben DC motornál használatos

Shunt és sorozatú motorok

A terepi tekercsek a forgórész tekercseléséhez kétféleképpen csatlakoztathatók; párhuzamos vagy sorozatú. Ez két különböző típusú DC motor konstrukcióhoz vezet; egy sönt és egy sor motor.

áramellátás az autóban

8. ábra Egy soros motoros forgórész tekercs és állórész tekercsek sorba vannak kötve

A sorozat motorja jó indítónyomatékkal rendelkezik, de sebessége drasztikusan csökken a terhelésnél. Ezt a tulajdonságot a 8. ábrán mutatjuk be


A süllyesztett motor alacsony indítónyomatékkal rendelkezik, de szinte állandó sebességgel működik, függetlenül a motorra ható terheléstől. Ez egy vonzó működés, amely egy söntéses motorra jellemző, a sebesség-nyomaték változásának jellege a 10. ábrán látható.

áramellátás az autóban

9. ábra A süllyesztett motor párhuzamos kapcsolatot mutat a mező és az állórész szélgörbe között

áramellátás az autóban

10. ábra A sönt motor állandó fordulatszám-nyomaték karaktereket tartalmaz


A Back EMF koncepciója

Más elektromos gépekkel ellentétben a DC motorok egyedi tulajdonságokkal rendelkeznek; a hátsó EMF gyártása. A mágneses mezőben forgó hurok EMF-et hoz létre az elektromágneses indukció elvének megfelelően.

áramellátás az autóban

11. ábra A hátsó EMF indukálta nagymértékben csökkenti az áramlást az armatúra tekercsen keresztül

A forgó armatúra hurkok is ugyanazok. Belső EMF indukálódik, amely ellenzi az alkalmazott bemeneti feszültséget. A hátsó EMF jelentősen csökkenti az armatúra áramát. Az EMF aránya a rotor sebességével arányos. A motor indításakor a hátsó EMF túl alacsony, így az armatúra áramerőssége túl magasra vált, ami a forgórész kiégéséhez vezet. Így a nagy DC motoroknál szükség van egy megfelelő indítási mechanizmusra, amely szabályozza az alkalmazott bemeneti feszültséget.


A DC motor egyik érdekes változata egy univerzális motor, amely képes mind AC, mind DC tápforrás alatt működni. Egy külön cikkben megyünk át a működési és működési jellemzőin.