Изучение конструкции и основных принципов работы электродвигателя постоянного тока на примере простой модели 

Электродвигатели постоянного тока обладают отличными эксплуатационными характеристиками, возможностями регулирования скорости и нагрузочной способностью, благодаря чему они в основном применяются в сфере транспорта, подъемно-транспортного оборудования, на прокатных станах и в системах интеллектуального управления. Однако из-за наличия коллектора двигатели постоянного тока, по сравнению с двигателями переменного тока, имеют более сложную конструкцию, высокую стоимость материалов и требуют больших затрат на техническое обслуживание, что накладывает определенные ограничения на их использование.
Изучение конструкции и основных принципов работы электродвигателя постоянного тока на примере простой модели

Конструкция состоит из главной магнитной системы (обмотки возбуждения), якоря (обмотки якоря), щеток и коллектора. На статоре установлена пара неподвижных главных магнитных полюсов N и S, создающих основное магнитное поле за счет тока в обмотках возбуждения. На роторе (якоре) расположены сердечник и обмотка якоря. Ток якоря подается от внешнего источника постоянного тока, а между статором и ротором имеется воздушный зазор. Начало и конец секции обмотки якоря соединены с двумя дугообразными коллекторными пластинами, которые изолированы друг от друга. Совокупность этих пластин называется коллектором. Коллектор закреплен на валу и изолирован от него. На коллекторе установлена пара неподвижных щеток. При вращении якоря его обмотка через коллекторные пластины и щетки контактирует с внешней цепью, обеспечивая подвод питания от внешнего источника постоянного тока.
Во время работы электродвигателя постоянного тока источник питания подключается к двум щеткам. Направление тока в активной стороне проводника под полюсом N всегда остается одним и тем же, в то время как под полюсом S ток в активной стороне всегда течет в противоположном направлении. В результате силы Ампера, действующие на обе стороны обмотки, имеют одинаковое направление вращения, что заставляет якорь вращаться. Когда активная сторона обмотки переходит из-под полюса N (или S) под полюс S (или N), направление тока в ней меняется благодаря коллекторным пластинам, при этом направление электромагнитной силы остается неизменным. Это обеспечивает действие электромагнитного момента в одном направлении. Якорь реального двигателя состоит из множества таких обмоток, что делает создаваемый электромагнитный момент более равномерным, без значительных пульсаций, позволяя двигателю работать непрерывно и стабильно.