Что такое двигатель отталкивания?

Электродвигатель отталкивания представляет собой тип электродвигателя, который предназначен для обеспечения высокого уровня крутящего момента или вращающей силы при запуске и для способности легко изменять направление вращения. Это двигатель переменного тока (AC), который использует серию контактных щеток, которые могут иметь различный угол и уровень контакта для изменения параметров крутящего момента и вращения. Эти двигатели широко использовались в раннем промышленном оборудовании, таком как буровые прессы, до 1960-х годов, когда требовалось большое количество медленной вращательной силы, и в системах микроконтроля, таких как тяговые двигатели на модельных железных дорогах. По состоянию на 2011 год они в основном были заменены менее сложными конструкциями асинхронных двигателей с более надежными и простыми в изготовлении и обслуживании схемами управления.

Конструкция электродвигателя отталкивания имеет как электрическую обмотку для статора, так и ротора, и не имеет постоянных магнитов для создания электромагнитного поля. Электрические щетки расположены над ротором в сборе через коммутатор, и через них проходит ток к ротору при контакте для запуска двигателя. Когда двигатель отталкивания достигает высокой скорости, щетки обычно отводятся, и двигатель действует как типичный асинхронный двигатель. Это дает двигателю отталкивания высокий крутящий момент на низких скоростях и стандартную производительность двигателя на высоких скоростях. Механизм замыкания также встроен в двигатель, чтобы разорвать соединение с коммутатором, чтобы он мог работать как асинхронный двигатель, а также иметь возможность реверса вращения.

Недостатки конструкции двигателя отталкивания включают в себя сложную механическую конструкцию контактных щеток и тот факт, что он был смоделирован после ранних функций двигателя постоянного тока (DC). Это однофазный двигатель, то есть он использует переменный ток, который проходит через узел статора с одной электрической обмоткой, но сам статор имеет до восьми магнитных полюсов. Узел ротора напоминает способ, которым якорь встроен в двигатель постоянного тока, поэтому его часто называют якорем в инженерных областях, и именно здесь коммутатор и щетки вступают в контакт для управления крутящим моментом и направлением вращения.

Направление, в котором щетки приближаются или контактируют с коммутатором и, следовательно, ротором, а также их физическая близость к нему, определяет скорость двигателя, создавая эффект отталкивания с конкурирующими магнитными полюсами. Якорь и статор имеют свои собственные наборы магнитных полюсов и смещены примерно на 15 электрических градусов друг от друга, что создает эффект магнитного отталкивания, который запускает вращение ротора. Расположение щеток имеет решающее значение для правильного функционирования двигателя отталкивания, потому что, если щетки расположены под прямым прямым углом к ​​сборке статора, полюса взаимно компенсируют друг друга, предотвращая магнитный поток, и вращающий момент отсутствует.

В то время как современная электрическая схема заменила многие двигатели отталкивания на асинхронные двигатели, которые имеют сходные функции управления, двигатель отталкивания все еще используется в некоторых областях благодаря его способности генерировать большое количество крутящего момента на медленных скоростях. К ним относятся такие приложения, как приводы печатных машин и потолочные вентиляторы, или воздуходувки для средств защиты окружающей среды, в которых медленно вращающиеся вентиляторные сборки. Вариации оригинальной конструкции двигателя отталкивания включают в себя включение в него типичных принципов работы асинхронного двигателя, таких как пусковой асинхронный двигатель с отталкиванием, асинхронный двигатель с отталкиванием и компенсированный двигатель отталкивания.