Коллекторный двигатель (КД) Ссостоит из двух постоянных магнитов, установленных на статоре, и ротора с обмотками. Через ламели коллектора к обмоткам подводится постоянное напряжение, для подачи которого применяются графитовые щетки. В устройствах малой мощности в качестве щеток используются медные пластины. Питается КД, как от переменного, так и от постоянного тока.
Преимущества коллекторного двигателя
- Простое управление. Для того чтобы устройство стало вращаться, необходимо задействовать один источник напряжения. Математическая модель двигателя проста, но применяя ее, можно управлять быстродействующими современными приводными системами.
- Отсутствие электронных элементов. Коллекторный двигатель не содержит электронных составных частей, таких как датчики Холла в бесколлекторных двигателях, без которых они просто не будут работать. Это дает возможность использовать коллекторные устройства при работе в сложных условиях.
- Невысокая цена. Объясняется отсутствием электроники в приборах этого вида. КД – оптимальное решение в тех, случаях, когда бюджет не позволяет установить дорогостоящие электронные устройства. Несмотря на невысокую цену и простое устройство, КД имеют минусы.
Слабые стороны коллекторных двигателей
Основные недостатки КД – низкий коэффициент полезного действия и недостаточная надежность. Двигатели нельзя использовать в помещениях, где существует опасность взрыва. Щетки и коллектор быстро выходят из строя при эксплуатации устройств на высоких скоростях.
В результате снижается мощность, а токоподводящие щетки начинают искрить, что выводит из строя ламели коллектора, возникают помехи в радиоаппаратуре.
Коллектор приходится протачивать, а щетки менять, что значительно уменьшает срок службы устройств. Тем не менее приборы данного типа широко используются в разных сферах народного хозяйства.
Применение
Основная область применения электродвигателей с коллектором – приводы малой мощности для различного оборудования. КД используются в судо- и автомоделировании, детских игрушках. Более мощные устройства применяются в бытовой технике, автомобилестроении, в токарных и сверлильных станках и пр.
Широкое применение коллекторные двигатели находят в системах, которые работают в условиях повышенной радиации, высокой температуры, или когда есть жесткие ограничения по размерам.