Основна структура та принцип роботи двигуна постійного струму

Моментні двигуни постійного струму широко використовуються в таких галузях, як машинобудування, текстиль, виробництво паперу, гуми, пластмас, металевого дроту та кабелю.

Моментний двигун постійного струму — це особлива форма серводвигуна постійного струму, в якому здебільшого використовується збудження від постійного магніту. Його основні вимоги подібні до вимог до серводвигунів постійного струму. Щоб досягти високого вихідного крутного моменту та низької швидкості, вони зазвичай мають плоску конструкцію. Відношення довжини сердечника якоря двигуна до його зовнішнього діаметра дуже мало. Щоб забезпечити стабільну роботу, вихідний крутний момент двигуна не повинен перевищувати максимальний крутний момент зупинки, також відомий як піковий момент зупинки. Струм якоря, що відповідає піковому моменту зупинки, називається піковим струмом зупинки. Якщо струм якоря перевищує піковий струм зупинки, двигун розмагнічується і потребує повторного намагнічування для нормальної роботи. Щоб зменшити коливання крутного моменту та швидкості, статор розроблено з декількома парами магнітних полюсів, а якір обладнано більшою кількістю пазів, сегментів комутатора та послідовних провідників. Пульсація крутного моменту ΔM представляє зміну вихідного крутного моменту в різних положеннях якоря.

Моментні двигуни постійного струму мають плоску структуру з великим внутрішнім отвором, що є перевагою для прямого встановлення двигуна на валу навантаження, покращуючи жорсткість з’єднання системи. Це дозволяє системі швидко реагувати, розширювати пропускну здатність, працювати стабільно та відповідати вимогам динамічної продуктивності.

Константа двигуна KL є важливим показником крутного моменту двигуна, що представляє відношення пікового крутного моменту зупинки до кореня квадратного з вхідної пікової потужності зупинки (кгс·см/Вт1/2). KL відображає не тільки ефективність самого двигуна, але також враховує потужність, споживану двигуном.

Загальну структуру моментного двигуна постійного струму можна розділити на два типи: модульну та збірну. Модульний тип складається зі статора, арматури та щіткотримача як основних компонентів, а користувач вибирає інші опорні частини відповідно до вимог встановлення. Зібраний тип схожий на звичайний двигун, при цьому двигун утворює єдиний незалежний блок.

Щоб подолати недоліки використання щіток і комутаторів у моментних двигунах постійного струму, наприкінці 1970-х років були розроблені безщіточні моментні двигуни постійного струму. Принцип і структура безщіткових двигунів постійного струму схожі на безщіточні двигуни постійного струму.