Принцип действия электродвигателя постоянного тока

Электрический двигатель, изобретенный человеком, помогает во многих сферах жизни. Вращение вала, имеющегося в двигателе, приводит в движение станки, что в значительной мере облегчает труд, уменьшает время, необходимое для производства различных изделий.

Электродвигатели постоянного тока в своем подавляющем большинстве осуществляют свою работу, используя принцип притяжения и отталкивания, существующий в магнитах. Помещенная между полюсами магнита проволока, при пропускании через нее тока, выталкивается наружу. Это происходит потому что, током при прохождении через проволоку создается по всей длине магнитное поле. Направление создаваемого поля определяется правилом буравчика. Круговое поле, создаваемое проводником, взаимодействует с однородным полем магнита. При этом с одной стороны поле ослабевает, а с другой — усиливается. В результате появляется упругая среда, которая производит выталкивание провода под углом в 90 градусов. Направление действия выталкивающей силы определяется правилом правой руки для генераторов и правилом левой руки для двигателей. Величина силы определяется законом Ампера.

Такой принцип был использован при создании первого электродвигателя. С тех пор он продолжает применяться и в современных двигателях.

Создание магнитного поля в двигателях, имеющих малую мощность, производится путем применения постоянных магнитов. Для работы электрических моторов большой мощности магнитное поле создается при помощи индуктора или обмотки возбуждения. А электродвигатели переменного тока работают по другому принципу.

В современных двигателях вместо одной рамки устанавливается якорь с большим количеством проводников, которые уложены в пазы. Магнит в нем заменен статором возбуждения. При пропускании тока по проводам в верхней части якоря, верхние проводники, выталкиваются из магнитного поля, создаваемого статором влево. Соответственно проводники, находящиеся в нижней части якоря, направляются вправо. Сила воздействия передается на медный провод, уложенный в пазы якоря, и он вращается. Перемена направления тока производится при помощи коллектора.

Таким образом, при помощи обмотки якоря происходит передача вращающего момента на вал электрического мотора, который приводит в движение любые станки.

В настоящее время двигатели, работающие на постоянном токе, не находят широкого применения на производстве. Они хорошо запускаются, просты в управлении, но в них быстро изнашивается коллекторный узел.