Електромагнітний двигун

Електромагнітний двигун постійного струму складається з полюсів статора, ротора (якоря), комутатора (широко відомого як комутатор), щіток, корпусу, підшипників тощо.
Полюси статора (головні полюси) електромагнітного двигуна постійного струму складаються із залізного сердечника та обмотки збудження. Відповідно до різних методів збудження (за старим стандартом це називається збудженням), його можна розділити на двигуни постійного струму з послідовним збудженням, двигуни постійного струму з шунтовим збудженням, двигуни постійного струму з окремим збудженням і двигуни постійного струму з комбінованим збудженням. Через різні методи збудження закони потоку полюса статора (генерованого котушкою збудження полюса статора після подачі живлення) також відрізняються.
Обмотка збудження та обмотка ротора двигуна постійного струму з послідовним збудженням з’єднані послідовно через щітки та комутатори. Струм збудження пропорційний струму якоря. Потік статора зростає зі збільшенням струму збудження. Крутний момент приблизно пропорційний квадрату струму якоря. Швидкість швидко зменшується зі збільшенням крутного моменту або струму. Його пусковий крутний момент може досягати більш ніж у 5 разів номінального крутного моменту, а його короткочасний момент перевантаження може досягати більш ніж 4-кратного номінального крутного моменту. Швидкість зміни швидкості велика, а швидкість без навантаження дуже висока (зазвичай не дозволяється працювати без навантаження). Регулювання швидкості може бути досягнуто з'єднанням зовнішнього резистора послідовно (або паралельно) з обмоткою послідовного збудження або шляхом перемикання обмотки послідовного збудження паралельно.
Обмотка збудження двигуна постійного струму з шунтовим збудженням підключена паралельно обмотці ротора, і її струм збудження є відносно постійним. Пусковий момент пропорційний струму якоря, а пусковий струм приблизно в 2,5 рази перевищує номінальний струм. Швидкість трохи зменшується зі збільшенням струму та крутного моменту, а момент короткочасного перевантаження в 1,5 рази перевищує номінальний крутний момент. Швидкість зміни швидкості невелика, 5%~15%. Швидкість можна регулювати, послаблюючи постійну потужність магнітного поля.
Обмотка збудження двигуна постійного струму з окремим збудженням підключена до незалежного джерела живлення збудження, і його струм збудження також є відносно постійним, а пусковий момент пропорційний струму якоря. Зміна швидкості також становить 5%~15%. Швидкість можна збільшити, ослабивши магнітне поле постійної потужності, або зменшити, зменшивши напругу обмотки ротора.
На додаток до шунтової обмотки, полюс статора двигуна постійного струму зі складним збудженням також оснащений обмоткою послідовного збудження (з меншою кількістю витків), включеною послідовно до обмотки ротора. Напрямок магнітного потоку, створюваного послідовною обмоткою, такий самий, як і основної обмотки. Початковий крутний момент приблизно в 4 рази перевищує номінальний крутний момент, а момент короткочасного перевантаження приблизно в 3,5 рази перевищує номінальний крутний момент. Швидкість зміни швидкості становить 25% ~ 30% (щодо послідовної обмотки). Швидкість можна регулювати, послаблюючи напруженість магнітного поля.
Сегменти комутатора виготовлені зі сплавів, таких як срібло-мідь і кадмій-мідь, і відлиті з високоміцного пластику. Щітки знаходяться в ковзному контакті з комутатором для забезпечення струму якоря в обмотці ротора. Щітки електромагнітних двигунів постійного струму зазвичай використовують металеві графітові щітки або гальванічні графітові щітки. Сердечник ротора виготовлений з ламінованих листів кремнієвої сталі, як правило, з 12 пазами та 12 комплектами обмоток якоря, вбудованих у нього. Обмотки з'єднані послідовно, а потім підключені до 12 сегментів комутатора відповідно.