Коллекторный электродвигатель переменного тока
Коллекторные электродвигатели переменного тока – это, можно сказать, гибриды, сочетающие в себе преимущества как двигателей постоянного, так и переменного тока. Они достаточно просты в устройстве и управлении, обладают высокой мощностью на единицу массы и хорошими пусковыми характеристиками. По сути, это электродвигатели переменного тока, но с использованием коллектора – устройства, преобразующего переменный ток в квазипостоянный. Благодаря коллектору, вращающееся магнитное поле в статоре взаимодействует с обмотками ротора, обеспечивая вращение.
Как работает коллектор?
Представьте себе вращающийся цилиндр с медными пластинами, разделенными изоляцией – это и есть коллектор. К этим пластинам подключаются обмотки ротора. Щетки, выполненные из графита, скользят по поверхности коллектора, передавая электрический ток в ротор. Поступающий переменный ток благодаря грамотному расположению обмоток и действию коллектора преобразуется в ток, изменяющийся по величине, но имеющий одно постоянное направление для каждой обмотки ротора в данный момент времени. Это позволяет создать постоянный крутящий момент. Проще говоря, коллектор выпрямляет переменный ток для ротора, обеспечивая непрерывное вращение.
Преимущества и недостатки
К преимуществам коллекторных электродвигателей переменного тока относятся: простота конструкции, высокая мощность и относительно низкая цена по сравнению с некоторыми другими типами двигателей. Они отлично справляются с перегрузками и обладают хорошим пусковым моментом. Однако, у них есть и недостатки. Коллектор – это механически изнашивающаяся часть, требующая периодической замены щеток. Кроме того, работа коллектора сопровождается искрением, что может приводить к радиопомехам и уменьшению срока службы.
Области применения
Благодаря своим характеристикам, коллекторные электродвигатели переменного тока нашли широкое применение в различных областях. Их можно встретить в электроинструментах (дрели, болгарки), бытовой технике (миксеры, пылесосы), автомобилестроении (электростеклоподъемники) и других отраслях. Их компактность и мощность делают их незаменимыми помощниками в самых разных устройствах.