Бесколлекторный Электродвигатель Постоянного Тока

Двигатель постоянного тока — электрическая машина, машина постоянного тока, преобразующая электрическую энергию постоянного тока в механическую энергию.
История
- 1839 г. Якоби, Борис Семёнович построил лодку с электродвигателем постоянного тока.
Описание коллекторного ДПТ
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) и равно:
,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 ротореИсточник: dic.academic.ru