Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 1 декабря 2013; проверки требуют 29 правок.

Рис. 1 Устройство простейшего коллекторного двигателя постоянного тока с двухполюсным статором и с двухполюсным ротором

(ДПТ) — электрическая машина постоянного тока, преобразующая электрическую энергию постоянного тока в механическую энергию.

• 1839 г. Якоби, Борис Семёнович построил лодку с электродвигателем постоянного тока.

По некоторым мнениям этот двигатель можно еще назвать синхронной машиной постоянного тока с самосинхронизацией. Простейший двигатель (рис. 1), являющийся машиной постоянного тока, состоит из постоянного магнита на индукторе (статоре), одного электромагнита с явно выраженными полюсами на якоре (двухзубцового якоря с явно выраженными полюсами и с одной обмоткой), щёточноколлекторного узла с двумя пластинами (ламелями) и двумя щётками.

Простейший двигатель имеет два положения ротора (две «мёртвые точки»), из которых невозможен самозапуск, и неравномерный крутящий момент. В первом приближении магнитное поле полюсов статора равномерное (однородное). В этом случае крутящий момент равен:

,

где — число витков обмотки ротора,

— индукция магнитного поля полюсов статора,

— ток в обмотке ротора [А],

— длина рабочей части витка обмотки [м],

— расстояние от оси ротора до рабочей части витка обмотки ротора (радиус) [м],

— синус угла между направлением северный-южный полюс статора и аналогичным направлением в роторе [рад],

— угловая скорость [рад/сек],

— время [сек].

Из-за наличия угловой ширины щёток и углового зазора между пластинами (ламелями) коллектора в двигателе этой конструкции имеются динамически постоянно короткозамкнутые щётками части обмотки ротора. Число короткозамкнутых частей обмотки ротора равно числу щёток. Эти короткозамкнутые части обмотки ротора не участвуют в создании общего крутящего момента.

Суммарная короткозамкнутая часть ротора в двигателях с одним коллектором равна:

,

где — число щёток,

— угловая ширина одной щётки [радиан].

Без учёта короткозамкнутых щётками частей крутящего момента средний крутящий момент рамок (витков) с током за один оборот равен площади под интегральной кривой крутящего момента, делённой на длину периода (1 оборот = ):

. Рис. 2 Коллекторный двухполюсный двигатель постоянного тока с тремя зубцами на роторе

Источник: ru.wikipedia.org