Коллекторный двигатель. Принцип работы, достоинства и недостатки.

Коллекторный двигатель постоянного тока – это устройство малой и высокой мощности, которое способно функционировать с одинаковыми показателями при переменном и постоянном напряжении. Наличие возможности подключать машину к любой сети питания, компактные размеры, а также небольшая силы тока при запуске, предопределяет широкую область использования силового агрегата такого типа.

Где задействуют такие приспособления:

Коллекторные двигатели активно задействуют в промышленности, устанавливают в производственном оборудовании, станках различного назначения и прочем электрооборудовании. Например, в машиностроении с целью изготовления землеройных машин и грузоподъемных механизмов. Кроме этого, без них не обойтись в сфере народного хозяйства, их установка необходима и в бытовых приборах: пылесосах, фенах, блендерах, дрелях, шуруповертах и др.

Устройство мотора коллекторного типа (из каких деталей состоит агрегат)

• Якорь – один из наиболее важных элементов, установленных в устройстве, поскольку от его работы зависит крутящий момент.
• Ротор. Деталь, которая выполняет две функции: получать или отдавать напряжение рабочему телу.
• Коллектор. Представляет собой соединенные между собой медные контакты. В работе принимает на себя энергию со щеток, после чего перенаправляет ее в обмотки.

Кроме вышеперечисленных составляющих деталей присутствуют и другие: подшипники, щетки, обмотки, сердечник статора.

Принцип работы оборудования

Устройства переменного и постоянного тока трансформируют электрическую энергию в механическую работу. Ее создание происходит за счет раскручивания якоря, зафиксированного на двух подшипниках, которые располагаются в корпусе устройства.

При подаче напряжения ток проходит сквозь обмотку возбуждения. Это образует у смежных полюсов противоположную полярность, что способствует появлению магнитного поля. Действующая электромагнитная индукция создает вращающий момент, который поворачивает ротор на 90 градусов (электрических).

Достоинства электрооборудования, оснащенного коллекторным двигателем:

• простота конструкции мотора – конструктивное устройство двигателя не имеет никаких сложностей, благодаря чему редко выходит из строя (также это влияет на снижение стоимости проведения ремонтных работ);
• компактные размеры устройства – возможность оснащать инструменты, бытовые приборы и пр.;
• отменные пусковые свойства (приборы обладают невысокими пусковыми токами и нагрузкой);
• легкость в управлении и регулировании частоты вращения – особенности, которые значительно расширяют сферу применения данного оборудования.

Следует отметить и другое преимущество двигателя коллекторного типа, являющееся одним из главных достоинств: сочетание невысокой стоимости и безупречной надежности работы. Необходимо выделить и хороший крутящий момент даже на малых оборотах.

Недостатки двигателя такого типа:

• высокий уровень создаваемых шумов, особенно на высоких скоростях (создает дискомфорт во время работы);
• искрение и быстрый износ щеток, а также необходимость частого технического обслуживания коллекторного узла – главный недостаток устройства;
• нестабильность показателей работы при изменении нагрузки.

В большей степени коллекторный двигатель является достаточно неплохим выбором, что подтверждается повсеместной установкой такого агрегата в различную бытовую технику. Качественно выполненные устройства при правильной эксплуатации имеют длительный срок службы.

Ключевые отличия коллекторного и бесколлекторного двигателей

Ключевым отличительным моментом между бесколлекторнным и коллекторным двигателем является наличие у первого варианта трех проводом, вместо двух. Также следует отметить то, что у бесколлекторного мотора движущим инструментом элементом выступает статор, а неподвижной составляющей – ротор с трехфазной обмоткой.

Коллекторные двигатели обладают более простой регулировкой крутящего момента. Для уменьшения или увеличения оборотов достаточно снизить или повысить подачу питания, поэтому управление не требует установки дополнительной детали – контролера. Недостатками бесколлекторного мотора можно назвать:

• достаточно сложный метод управления работой приспособления;
• достаточно высокая стоимость двигателя, а также цена составляющих деталей, что делает ремонт финансово затратным.

На данный момент в электрооборудовании превалирует коллекторный тип двигателя, поскольку такой вариант обладает лучшими техническими и эксплуатационными качествами, более низкую стоимость, как покупки, так и обслуживания. Исходя из этого, большинство потребителей отдает предпочтение именно коллекторным моторам.