Двигатель постоянного тока

Источником механической энергии в системах электростартерного пуска являются электрические двигатели постоянного тока. На рис. 2.2 схематично изображен поперечный разрез машины постоянного тока. На неподвижной части машины (статоре) размещаются стальные полюсы П с надетыми на них катушками обмотки возбуждения В. Катушки соединяются между собой так, чтобы при прохождении по обмотке постоянного тока полюсы приобретали чередующуюся полярность (N, S, N, S и т.д.). Поток Ф, создаваемый обмоткой возбуждения, неизменен во времени и замыкается, как показано на рис. 2.2 штриховыми линиями.

На вращающейся части машины (якоре) располагается обмотка О, в которой индуктируется основная ЭДС.

Обмотка укладывается на стальном сердечнике М, закрепленном на валу (на рисунке не показан). С торцевых сторон эти проводники обмотки соединяются между собой, образуя замкнутый контур. Сплошные линии на рисунке показывают соединения проводников с переднего торца, а штрихпунктирные — с заднего.

От обмотки якоря выполняются ответвления к пластинам коллектора (К). Коллектор располагается на валу якоря и представляет собой цилиндрическое тело, состоящее из электрически изолированных между собой медных пластин, ламелей. Показанная на рисунке обмотка состоит из 12 одновитковых секций, а коллектор имеет 12 пластин-ламелей.

В двигателях постоянного тока к щеткам подводится постоянный ток. Роль коллектора состоит в том, чтобы в любой момент времени обеспечить такое распределение тока на обмотке якоря, при котором под полюсами разной полярности располагались бы проводники с противоположным направлением тока. В результате полюса магнитного поля якоря будут противоположны полюсам статора с небольшим смещением относительно друг друга, поэтому возникает вращающий момент и якорь поворачивается. При повороте якоря, ламели коллектора выйдут из соприкосновения с щётками им на смену подойдёт другая пара и рабочей процесс будет повторяться пока подаётся питание.

Электрическая машина обратимая и может работать в режиме генератора, при этом с коллектора будет сниматься постоянный ток.