Колекторний двигун - пристрій і застосування

Щоб відповісти на питання про те, що таке колекторний двигун, необхідно зрозуміти, що називають двигуном взагалі. А це електрична машина, зворотна генератору. Разом генератор і двигун називають машиною постійного струму. Вона призначена для того, щоб перетворювати механічну енергію в електричну (тобто працювати як генератор) або ж навпаки - електричну в механічну (працювати як двигун). Якщо забезпечити синхронну машину постійного струму колектором, то ми отримаємо колекторний двигун. У генераторному режимі колектор буде грати роль випрямляча, в руховому режимі - перетворювача частот. Саме завдяки йому по обмотці якоря протікає змінний струм, а в зовнішній ланцюга - постійний.

З усього вищевикладеного випливає, що колекторний двигун - це електрична синхронна машина, в якій датчик положення ротора і перемикач струму в обмотках - це щітково-коллектроний вузол. Природно, як уже говорилося, він може просто стати генератором.

Найменший колекторний двигун (на кілька ват) складається з таких обов`язкових частин, як трьохполюсний ротор, підшипники ковзання, колекторний вузол (він же складається з двох мідних пластин-щіток), двополюсний статор на постійних магнітах. Найменші пристрою такого типу застосовують в деяких дитячих іграшках.

Колекторний двигун більшої потужності має, як правило, багатополюсний ротор, підшипники кочення, колекторний вузол на чотирьох графітових щітках, четирехполюсний статор на постійних магнітах. Саме мотори такої конструкції стоять в автомобілях, в приводах вентиляторів, в системах охолодження та вентиляції, в насосах, двірниках і іншому. Основною перевагою такого пристрою, як колекторний двигун, можна назвати простоту експлуатації, ремонту і виготовлення.

Потужні пристрої (на кілька сотень ват) містять статори на електромагнітах. Є кілька основних способів підключення таких обмоток: послідовно до ротора (послідовне збудження, пристойний максимальний момент, однак швидкі оберти холостого ходу), паралельно до ротора (так зване паралельне збудження, перевагою якого можна назвати стабільність обертів, однак до недоліків потрібно віднести малий максимальний момент). Є також варіанти зі змішаним і з незалежним збудженням, однак вони застосовуються досить рідко.

Існує й така машина, як колекторний двигун змінного струму. Однак розглядати її окремо не можна. Під такою машиною звичайно розуміють універсальний колекторний двигун. Це такий різновид машини, яка працює і на постійному струмі, і на змінному. Такий пристрій набуло поширення в ручних електроінструментах і в деякій побутовій техніці, завдяки невеликим розмірам, вазі, низькою ціною, легкості в експлуатації. Такий універсальний колекторний двигун можна безпосередньо підключати до мережі, у нього невеликий пусковий струм, проста схема управління.