وضع العمل :وضع المحرك:

اتجاه تحويل الطاقة: طاقة كهربائية تيار مستمر → طاقة ميكانيكية، القانون الأساسي: قاعدة اليد اليسرى (قانون أمبير)، وصف التأثير: سيتعرض موصل كهربائي لـ "قوة كهرومغناطيسية" في مجال مغناطيسي، مما يدفع الموصل (أو الملف) إلى الحركة

2. الهيكل الرئيسي: المكون الأساسي الذي يحقق التأثيرات الكهرومغناطيسية
لضمان التحويل المستقر لـ "القوة المغناطيسية الكهربائية"، يحتاج محرك التيار المستمر إلى المكونات الأساسية الخمسة التالية، ولكل منها وظائف متشابكة:

الجزء الثابت: مثبت داخل الغلاف، ويتكون عادةً من مغناطيسات دائمة (محركات ذات طاقة صغيرة) أو ملفات إثارة (محركات ذات طاقة كبيرة)، مما يوفر مجالًا مغناطيسيًا مستقرًا (المجال المغناطيسي الرئيسي) ويعمل بمثابة "مصدر المجال المغناطيسي" للتأثيرات الكهرومغناطيسية

الدوار: يتكون من مجموعات متعددة من الملفات (لفائف المحرك) ملفوفة حول قلب حديدي، ويمكنها الدوران حول المحور المركزي. وضع المحرك: تُدفع الملفات للدوران بقوة كهرومغناطيسية بعد تنشيطها.
وضع المولد: يدور الملف لقطع خط الحث المغناطيسي وتوليد التيار

المبدل: "هيكل نصف حلقة" محوري (يتكون من حلقات نصف نحاسية متعددة، بكمية تطابق عدد دورات لف المحرك) يحل "مشكلة التناوب الاتجاهي" للتيار/القوة الدافعة الكهربائية عندما يدور الدوار، مما يضمن أن يكون الخرج (أو المدخل) تيارًا مستمرًا

الفرشاة الكهربائية: مكون موصل (عادةً ما يكون من مادة الجرافيت) مثبت على الجزء الثابت، على اتصال وثيق بسطح المبدل، لتحقيق اتصال التيار بين "الدائرة الثابتة" (الطاقة/الحمل الخارجي) و"الدائرة الدوارة" (لفائف المحرك)

الغلاف والعمود: يثبت الغلاف الجزء الثابت، ويتصل العمود بقلب الدوار الحديدي لدعم دوران الدوار، ونقل الطاقة الميكانيكية إلى الخارج (المحرك الكهربائي) أو استقبال الطاقة الميكانيكية الخارجية (المولد)

3. شرح مفصل لعملية العمل (مع أخذ "وضع المحرك" الأكثر شيوعًا كمثال)

إن جوهر محرك التيار المستمر هو "الحفاظ على دوران الدوار"، ولكن إذا لم يتم حل مشكلة الاتجاه بعد تنشيط الملف في المجال المغناطيسي، فإن الدوار سوف "يتأرجح مرة واحدة" فقط ويتعطل.
إن التنسيق بين المبدل والفرشاة الكهربائية هو المفتاح لحل هذه المشكلة، وتنقسم العملية المحددة إلى أربع خطوات:

1. الحالة الأولية: يتم تشغيل الملف وتنشيطه بواسطة القوة الكهرومغناطيسية
يوفر مصدر الطاقة الخارجي DC الطاقة للمبدل من خلال الفرش الكهربائية، ويتدفق التيار إلى مجموعة معينة من ملفات الدوار (مثل الملف AB).
يقع الملف في المجال المغناطيسي الذي يوفره الجزء الثابت (على افتراض أن اتجاه المجال المغناطيسي هو "من القطب الشمالي إلى القطب الجنوبي")، وفقًا لقاعدة اليد اليسرى:
سوف يتعرض الجانب AB من الملف (بالقرب من القطب الشمالي) لقوة كهرومغناطيسية "لأسفل"؛
ستتعرض حافة القرص المضغوط للملف (بالقرب من القطب S) لقوة كهرومغناطيسية "صاعدة"؛
تشكل هاتان القوتان "عزم دوران" يدفع الدوار إلى الدوران في اتجاه عقارب الساعة حول محور الدوران.

2. العقد الرئيسية: يدور الملف بزاوية 90 درجة ويقوم المبدل بتبديل اتجاه التيار
عندما يدور الدوار بزاوية 90 درجة، تكون مستوى الملف "موازية" لاتجاه المجال المغناطيسي (لا تقطع حافة الملف خط الحث المغناطيسي)، ويكون عزم الدوران الكهرومغناطيسي 0، لكن الدوار يستمر في الدوران بسبب القصور الذاتي.
في نفس الوقت، يدور المبدل بشكل متزامن مع الدوار، ويتحول نصف الحلقة الذي كان في الأصل على اتصال بـ "فرشاة القطب الموجب" إلى الاتصال بـ "فرشاة القطب السالب"؛
تم تبديل نصف الحلقة التي كانت متصلة في الأصل بالقطب السالب إلى القطب الموجب.
النتيجة: يتم عكس اتجاه التيار في الملف (مثل تغير تيار الجانب AB من "A → B" إلى "B → A").

3. الدوران المستمر: يظل اتجاه القوة الكهرومغناطيسية ثابتًا
بعد انعكاس التيار، يستمر الملف في الدوران (أكثر من 90 درجة)، وتصبح حافة الملف مرة أخرى في المجال المغناطيسي.
وفقًا لقاعدة اليد اليسرى، على الرغم من تغير اتجاه التيار، فإن موضع المجال المغناطيسي حيث يقع الملف قد تغير أيضًا (الجانب AB أصبح الآن أقرب إلى القطب S، والجانب CD أقرب إلى القطب N)، ويظل اتجاه القوة الكهرومغناطيسية دون تغيير (لا يزال يدفع الدوار إلى الدوران في اتجاه عقارب الساعة).

4. التكرار ذهابًا وإيابًا: تحقيق الدوران المستمر
لكل دوران 180 درجة للدوار، يكمل المبدل "تبديل التيار"؛
قم بالتبديل مرتين لكل دوران 360 درجة.
ومن خلال هذا "التبديل المتزامن"، يتعرض الملف دائمًا إلى "عزم دفع في نفس الاتجاه"، ويحقق الدوار دورانًا مستمرًا ومستقرًا، مما يؤدي في النهاية إلى تحويل الطاقة الكهربائية المستمرة إلى طاقة ميكانيكية.