Три основных типа двигателей постоянного тока классифицируются на основе метода возбуждения (т. е. создания магнитного поля статора), а именно: двигатель постоянного тока с независимым возбуждением, двигатель постоянного тока с параллельным возбуждением и двигатель постоянного тока с последовательным возбуждением.
Они имеют существенные различия в структуре, характеристиках и сценариях применения, а именно:
1. Двигатель постоянного тока с отдельным возбуждением
основной принцип
Обмотка возбуждения статора (катушка, создающая магнитное поле) питается от независимого источника постоянного тока, который отличается от обмотки якоря ротора (катушки, создающей электромагнитный момент).
Контуры этих двух устройств отделены друг от друга и не мешают друг другу.
Ключевые особенности
Высокая точность регулирования: ток возбуждения и ток якоря можно регулировать независимо, поэтому управление скоростью и крутящим моментом осуществляется очень точно.
Широкий диапазон скоростей: регулируя ток возбуждения, можно добиться широкого диапазона регулирования скорости выше или ниже номинальной скорости.
Высокая стоимость: из-за необходимости дополнительного независимого источника питания возбуждения первоначальная стоимость оборудования и сложность схемы выше.
Типичные области применения
Подходит для сценариев, требующих высокой точности управления, таких как:
Промышленные станки (токарные, фрезерные и т. д.)
Сервосистема робота
Управление тягой электромобилей
2. Двигатель постоянного тока с параллельным возбуждением
основной принцип
Обмотка возбуждения статора соединена параллельно с обмоткой якоря ротора, и они питаются от одного источника постоянного тока.
Сопротивление обмотки возбуждения велико, поэтому протекающий через нее ток возбуждения мал и стабилен.
Ключевые особенности
Стабильная скорость: при изменении нагрузки колебания скорости минимальны и остаются практически постоянными (поскольку ток возбуждения не зависит от нагрузки, напряженность магнитного поля стабильна).
Умеренный крутящий момент: Пусковой крутящий момент умеренный, подходит для оборудования, работающего плавно, и не подходит для пуска под большой нагрузкой.
Простая конструкция: не требуется независимый источник питания возбуждения, простота обслуживания и более низкая стоимость по сравнению с другими двигателями возбуждения.
Типичные области применения
Подходит для устройств, которым требуется стабильная скорость вращения, таких как:
Центробежный водяной насос, вентилятор
Конвейерная лента, компрессор
Печатные машины, текстильное оборудование
3. Серия Won DC Motor
основной принцип
Обмотка возбуждения статора соединена последовательно с обмоткой якоря ротора, причем как через обмотку возбуждения, так и через обмотку якоря протекает один и тот же ток, поэтому напряженность магнитного поля пропорциональна току якоря.
Ключевые особенности
Чрезвычайно высокий пусковой крутящий момент: при запуске ток якоря максимален, а магнитное поле наиболее сильное, что может создавать пусковой крутящий момент, значительно превосходящий крутящий момент других типов двигателей постоянного тока.
Скорость резко меняется с нагрузкой: при уменьшении нагрузки скорость резко возрастет (и может даже повредить двигатель из-за «вылета»);
При увеличении нагрузки скорость существенно падает.
Прочная конструкция: обмотка возбуждения имеет низкое сопротивление, мало витков, простую и долговечную конструкцию, пригодную для тяжелых условий эксплуатации.
Типичные области применения
Подходит для тяжелого оборудования, требующего повышенного пускового крутящего момента, например:
Электровозы, трамваи
Кран, лебедка
Стартер двигателя внутреннего сгорания (например, автомобильный стартер)