Wat is het werkingsschema van een gelijkstroommotor?

Wat is het werkingsschema van een gelijkstroommotor?

Definitie van een gelijkstroommotor

Een gelijkstroommotor wordt gedefinieerd als een apparaat dat directe elektrische energie omzet in mechanische energie met behulp van magnetische velden en elektrische stromen.

De volgende zijn de basisstappen van het werkingsprincipe van gelijkstroommotoren:

Opwekking van het magnetisch veld: Wanneer een gelijkstroomvoeding stroom levert aan de windingen in de stator (vaste deel), wordt er een constant magnetisch veld opgewekt in de windingen.

Elektromagnetische kracht: Wanneer er stroom door de winding van de rotor (het draaiende deel) loopt, wordt er ook een magnetisch veld opgewekt in de rotorwinding. Het magnetisch veld in de rotorwinding werkt samen met het magnetisch veld dat door de statorwinding wordt opgewekt, waardoor elektromagnetische kracht ontstaat.

Rotatiebeweging: De elektromagnetische kracht wordt toegepast op de rotor, waardoor de rotor begint te draaien. Met de werking van de wisselaar en borstels verandert de richting van de stroom bij de rotatie van de rotor, waardoor de rotor in dezelfde richting blijft draaien.

Wisselaar en borstels: De wisselaar bestaat uit een set koperplaatjes, verbonden met de winding op de rotor. Wanneer de rotor roteert, maken de borstels contact met verschillende koperplaatjes, waardoor de richting van de stroom verandert om ervoor te zorgen dat de rotor blijft draaien.

Constructieve kenmerken

Stator: Vast in een behuizing, meestal voorzien van een permanente magneet of elektromagneet.

Rotor: bevat winding en wisselaar, gemonteerd op lagers, kan vrij ronddraaien binnen de stator.

Wisselaar: Samengesteld uit meerdere koperplaatjes die verbonden zijn met de rotorwinding, gebruikt om de richting van de stroom te veranderen.

Borstel: In contact met de wisselaar, gebruikt om stroom in te voeren in de rotorwinding.

Toepassingsgebieden

Huishoudelijke apparaten: zoals stofzuigers, ventilatoren, mixers, enz.

Industrieel gereedschap: Gebruikt in transportbandsystemen, pompen, compressors, enz.

Speelgoed: Motoren die worden gebruikt in speelgoed zoals radiobestuurde auto's en robots.

Elektrische voertuigen: Hoewel moderne elektrische voertuigen neigen naar het gebruik van wisselstroommotoren, kunnen sommige kleine elektrische voertuigen nog steeds gelijkstroommotoren gebruiken.

Precisie-instrumenten: zoals kleine motoren in laboratoriumapparatuur.

Aandachtspunten

Onderhoud: Controleer regelmatig de slijtage van de borstels en de wisselaar en vervang indien nodig.

Afkoeling: Zorg ervoor dat de motor voldoende afkoeling heeft om oververhitting te voorkomen.

Belastingsovereenkomst: Kies een motor die past bij de toepassing om optimale prestaties te garanderen.

Voordelen

Eenvoudig: De structuur is relatief eenvoudig, makkelijk te begrijpen en te onderhouden.

Goed bestuurbaar: Snelheid en koppel kunnen gemakkelijk worden geregeld door de spanning of stroom aan te passen.

Kosteneffectiviteit: Voor veel toepassingen zijn gelijkstroommotoren kosteneffectiever.

Nadelen

Slijtage van de wisselaar: Wrijving tussen de wisselaar en de borstels kan slijtage veroorzaken en vereist regelmatig onderhoud.

Beperkingen: Gelijkstroommotoren zijn niet geschikt voor toepassingen die hoge snelheden of hoge vermogens vereisen.