Zasada działania silnika prądu stałego
Silnik prądu stałego jest urządzeniem, które przekształca prąd stały w pracę mechaniczną. Działa na zasadzie prawa Lorentza, które to stwierdza „Przewodnik przewodzący prąd umieszczony w polu magnetycznym i elektrycznym doświadcza siły”. I ta siła nazywana jest siłą Lorentza. Reguła lewej ręki Flemminga podaje kierunek siły.
Reguła lewej ręki
Jeśli kciuk, palec środkowy i palec wskazującylewej ręki są przesunięte względem siebie o kąt 90 °, środkowy palec reprezentuje kierunek pola magnetycznego. Palec wskazujący reprezentuje kierunek prądu, a kciuk pokazuje kierunek sił działających na przewodnik.
Formuła oblicza wielkość siły,
Przed zrozumieniem działania silnika prądu stałegopo pierwsze, musimy wiedzieć o ich budowie. Armatura i stojan to dwie główne części silnika prądu stałego. Armatura jest częścią obrotową, a stojan jest ich częścią nieruchomą. Cewka twornika jest podłączona do zasilania DC.
Cewka twornika składa się z komutatorów iszczotki. Komutatory przekształcają indukcje AC w tworniku w prąd stały i szczotki przenoszą prąd z części obrotowej silnika na stacjonarne obciążenie zewnętrzne. Armatura jest umieszczona między biegunem północnym i południowym elektromagnesu stałego lub elektromagnesu.
Dla uproszczenia należy wziąć pod uwagę, że szkielet matylko jedna cewka umieszczona pomiędzy polem magnetycznym pokazanym poniżej na rysunku A. Gdy cewka DC jest dostarczana do cewki twornika, prąd przepływa przez nią. Prąd ten rozwija swoje własne pole wokół cewki. Rysunek B pokazuje, że pole wywołuje wokół cewki.
Poprzez interakcję pól (produkowane przezcewka i magnes), powstałe pole rozwija się w całym przewodniku. Wynikowe pole ma tendencję do odzyskania swojej pierwotnej pozycji, tj. W osi głównego pola. Pole wywiera siłę na końcach przewodu, a tym samym cewka zaczyna się obracać.
Niech pole produkowane przez główne pole będzie Fmi to pole obraca się w kierunku zgodnym z ruchem wskazówek zegara. Gdy prąd płynie w cewce, wytwarzają własne pole magnetyczne, mówi Fr. Pole Fr próbuje podejść w kierunku głównego pola. Tym samym moment obrotowy działa na cewkę twornika.
Rzeczywisty silnik prądu stałego składa się z dużej liczbycewki twornika. Prędkość silnika jest wprost proporcjonalna do liczby cewek używanych w silniku. Cewki te są utrzymywane pod wpływem pola magnetycznego.
Jeden koniec przewodów jest trzymany podwpływ bieguna północnego, a drugi koniec jest utrzymywany pod wpływem bieguna południowego. Prąd wchodzi do cewki twornika przez biegun północny i przesuwa się na zewnątrz przez biegun południowy. Gdy cewka przesuwa się z jednego pędzla na drugi, jednocześnie zmienia się biegunowość cewki. Zatem kierunek siły lub momentu obrotowego działającego na cewkę pozostaje taki sam.
Moment obrotowy w cewce staje się zerowy, gdycewka twornika jest prostopadła do pola głównego. Zerowy moment obrotowy oznacza, że silnik przestaje się obracać. Aby rozwiązać ten problem, w wirniku zastosowano liczbę cewek twornika. Jeśli więc jedna z ich cewek jest prostopadła do pola, to pozostałe cewki indukują moment obrotowy. A wirnik porusza się w sposób ciągły.
Również w celu uzyskania stałego momentu obrotowegoUkład jest utrzymywany w taki sposób, że gdy cewki przecinają magnetyczną oś neutralną magnesu, kierunek prądu w cewkach ulega odwróceniu. Można to zrobić za pomocą komutatora.
