science >> Wetenschap >  >> Fysica

Definitie van een DC-motor

Een gelijkstroom- of DC-motor zet elektrische energie om in mechanische energie. Het is een van de twee basistypen motoren: het andere type is de wisselstroom- of AC-motor. Onder de DC-motoren bevinden zich shunt-gewonden, serie-gewonden, compound-gewonden en permanente magneetmotoren.
Functie

Een DC-motor bestaat uit een stator, een anker, een rotor en een commutator met borstels . Tegenovergestelde polariteit tussen de twee magnetische velden in de motor zorgt ervoor dat deze draait. DC-motoren zijn het eenvoudigste type motor en worden gebruikt in huishoudelijke apparaten, zoals elektrische scheerapparaten, en in elektrische ramen in auto's.
Basis DC-motorwerking

Een DC-motor is uitgerust met magneten, ofwel permanent magneten of elektromagnetische wikkelingen, die een magnetisch veld produceren. Wanneer stroom door het anker stroomt, ook bekend als de spoel of draad, geplaatst tussen de noord- en zuidpool van de magneet, staat het veld dat door het anker wordt gegenereerd in wisselwerking met het veld van de magneet en past het koppel toe. In een DC-motor vormt de magneet de stator, het anker wordt op de rotor geplaatst en een commutator schakelt de stroom van de ene spoel naar de andere. De commutator verbindt de stationaire stroombron met het anker door het gebruik van borstels of geleidende staven. Verder werken DC-motoren met een vaste snelheid voor een vaste spanning en is er geen slip.
DC-motortypen

De veldspoelen en het anker in een shunt-gewikkelde motor zijn parallel verbonden, ook bekend als shunt, formatie, waardoor de veldstroom evenredig is met de belasting van de motor.

In serie-gewikkelde motoren zijn de veldspoelen en het anker in serie geschakeld en stroomt de stroom alleen door de veldspoelen .

Een motor met samengestelde wikkeling is hybride van zowel de shunt- als de seriewikkeling en heeft beide configuraties. Het veld in een permanente magneetmotor wordt gemaakt door permanente magneten, zoals de naam het toelaat.
Het probleem van de commutator

De functie van de commutator is om stroom van een stationair punt naar de roterende as over te dragen. Borstels, elektrische contacten op de commutator, sluit de stroombron aan op het anker. Op bepaalde tijden tijdens de rotatie van een DC-motor moet de commutator de stroom omkeren. Dit kan leiden tot een kortere levensduur van de motor vanwege de slijtage die optreedt door wrijving en vonken.
Brushless DC-motoren

Brushless DC-motoren verminderen de slijtage van de commutator in conventionele DC-motoren. Bij deze typen bevindt de permanente magneet zich in de rotor en bevinden de spoelen zich in de stator. De spoelwikkelingen creëren een roterend magnetisch veld omdat ze elektrisch van elkaar gescheiden zijn, waardoor ze kunnen worden in- en uitgeschakeld. De commutator in deze motor voert de stroom niet naar de rotor. In plaats daarvan achtervolgt het permanente magneetveld van de rotor het roterende statorveld, waardoor het rotorveld ontstaat. Een ander belangrijk onderdeel van de borstelloze DC-motor is het gebruik van elektronische circuits en sensoren met de commutator om de motor te stimuleren om koppel te produceren.