Двигатель постоянного тока

Двигатель постоянного тока
http://www.youtube.com/watch?t=1&v=bLpn8IersUA
Статор
Ротор (Якорь)
Щетки
Коллектор (полукольца)
Для непрерывного вращения рамки в магнитном поле
необходимо устройство, регулирующее поступление тока каждые
пол-оборота рамки. Такое устройство называется коллектором, и
в простейшем случае представляет собой два металлических
полукольца, закреплённых на общей оси.
Коллектор и проволочные обмотки, закреплённые на
цилиндрическом сердечнике, образуют подвижную часть
электродвигателя – ротор (от лат. «рото» – вращаюсь).
Неподвижная часть электродвигателя
называется статором (от лат. «статор» – стоящий). На нём
закреплены магниты или электромагниты, упругие контакты
(их техническое название «щётки»), клеммы, а также
подшипники для облегчения вращения ротора.
http://www.youtube.com/watch?v=1XP_5CBOZv4
http://www.youtube.com/watch?v=rTHyEojlUp0
Важные достоинства двигателя постоянного
тока – лёгкость пуска под нагрузкой и регулировки
скорости вращения. Это даёт возможность широко
применять такие двигатели на транспорте (трамваи,
троллейбусы), в подъёмниках и т.п. КПД
большинства электродвигателей более 90%, что
гораздо выше, чем КПД двигателей внутреннего
сгорания.
Недостатки двигателей постоянного
тока обусловлены наличием коллектора. Это
искрение, сопровождаемое возникновением
радиопомех, истирание (износ) коллектора и щёток,
загрязнение подшипников образующейся при этом
пылью. Поэтому приходится время от времени
останавливать работу и ремонтировать двигатель.
Основной рабочей характеристикой электродвигателя
постоянного тока является вращающий момент,
создаваемый на валу двигателя силой Ампера,
действующей на проводник с током в обмотке якоря.
M = 2FrN
r- радиус якоря, N – число витков в обмотке
M = 2IBlrN
I – сила тока в обмотке, В – индукция магнитного поля,
l – длина проводника
2lr = S – площадь рамки
BS = Ф – магнитный поток через рамку
M = NIФ
Меняя силу тока можно изменять скорость вращения
рамки, а направление вращения можно менять изменяя
направление тока.
Задача
1.Для подъема грузов на валу электромотора
постоянного тока укреплен барабан радиусом 10см,
на который наматывается трос. Определите
максимальную массу груза, который можно поднять
таким образом, если радиус якоря 5см, длина
участка обмотки, расположенной перпендикулярно
вектору индукции 15см, число витков в обмотке 20,
индукция МП 1,2 Тл, а максимальная сила тока в
обмотке 20А. m = 7,2× 𝟏𝟎𝟑 кг
2. Двигатель потребляет из сети мощность 2кВт.
Максимальный магнитный поток через обмотку
равен 1,1× 10−2 Вб,частота вращения 40об/с. Сила
тока в обмотке 20А, число витков 30. Определить
КПД двигателя.
КПД = 83%