В основе
конструкции электродвигателя лежит эффект, который обнаружил Майкл
Фарадей в 1821 году: что взаимодействие электрического тока и магнитного поля
может вызывать непрерывное вращение. Один из первых двигателей,
нашедших практическое применение, был двигатель Б. С. Якоби
(1801 –1874), приводивший в движение катер с 12 пассажирами на
борту. Но для широкого использования электродвигателя необходим был
источник дешевой электроэнергии , на то время токового небыло.
Принцип работы электродвигателя очень прост: вращение вызывается силами
магнитного притяжения и отталкивания, действующими между полюсами
подвижного электромагнита (ротора) и соответствующими полюсами внешнего
магнитного поля, создаваемого неподвижным электромагнитом (или
постоянным магнитом) — статором. Сложность заключается в том,
чтобы добиться непрерывного вращения электродвигателя. А для этого надо
сделать так, чтобы полюс подвижного электромагнита, притянувшись к
противоположному полюсу статора, автоматически менялся на
противоположный — тогда ротор не замрет на месте, а повернется
дальше — по инерции и под действием возникшего в этот момент
отталкивания. Для
автоматического переключения полюсов ротора служит коллектор. Коллектор
представляет собой пару закрепленных на валу ротора пластин, к которым
подключены обмотки ротора. Ток на эти пластины подается через
токоснимающие контакты (щетки). При повороте ротора на 180°
пластины меняются местами — это автоматически меняет направление
тока и, следовательно, полюсы подвижного электромагнита.
Так как одноименные полюсы взаимно отталкиваются, катушка продолжает
вращаться, а ее полюсы притягиваются к соответствующим полюсам на
другой стороне магнита.
Вращающаяся часть электродвигателя называется ротором (или
якорем), а неподвижная - статором. В простом электродвигателе
постоянного тока блок катушки служит ротором, а постоянный магнит -
статором.
В некоторых электродвигателях для создания магнитного поля вместо
постоянного магнита служит электромагнит. Витки проволоки такого
электромагнита называются обмоткой возбуждения.
|