Что такое коммутатор двигателя?
Коммутатор — это переключающий компонент, который размещается на роторе электрических машин, таких как двигатели постоянного тока (обычно называемые генераторами). При вращении ротора электрического устройства выделяется значительное количество тепла. Коммутатор также представляет собой небольшое электрическое устройство, характеризующееся высокой термостойкостью, что позволяет эффективно работать в сложных условиях.
Напомним, коммутаторы широко используются в автомобильной промышленности. В большинстве автомобилей, оснащенных двигателем внутреннего сгорания, можно встретить не одно устройство такого типа. Коммутаторы включают, среди прочего: включает в себя такие компоненты автомобиля, как стартер или генератор, которые являются ключевыми элементами электрической системы. Возможность запуска двигателя зависит от правильности работы стартера. В свою очередь, по поставкам электроэнергии, в том числе: Генератор реагирует на команды компьютера, управляющего двигателем или фарами . Работа, устройство и симптомы неисправности этого компонента подробно рассмотрены в статье, опубликованной в нашем блоге.
Коммутаторы, используемые в автомобильных компонентах, со временем изнашиваются. По этой причине необходимо время от времени заменять или восстанавливать стартер или генератор переменного тока с коллекторами . Примеры последствий выхода из строя этих элементов электросистемы можно найти далее по тексту.
Чтобы понять, для чего нужен коллектор в электродвигателе, стоит знать устройство приводного узла, работающего от электричества. Устройства такого типа имеют очень давнюю историю и используются не только для привода компонентов электросистемы автомобиля. Электродвигатели постоянного тока используются во многих предметах повседневного использования, таких как пылесосы, стиральные машины и электрические зубные щетки. Это решение также широко используется в промышленных машинах, в которых электродвигатели постоянного тока используются для привода производственных линий, лопастей или работы различных типов насосов.
Коллекторы встречаются только в двигателях постоянного тока, оснащенных щетками. В настоящее время в различных типах устройств и машин все чаще используются бесщеточные двигатели, которые считаются более долговечными и менее отказоустойчивыми. В данной статье будут описаны только щеточные двигатели, содержащие коллекторы. Основными компонентами устройства этого типа являются движущийся ротор, называемый ротором, и статор. Последний элемент является неподвижным, поскольку он постоянно прикреплен к земле или корпусу. Ротор, в свою очередь, вращается вокруг своей оси внутри статора.
Простые электродвигатели постоянного тока содержат постоянные магниты. Они автоматически генерируют магнитное поле, воздействующее на обмотку ротора электродвигателя. На одном из концов ротора установлен коллектор двигателя, касающийся щеток, через которые на обмотку подается электрический ток. Щетки, в свою очередь, постоянно подключены к электропитанию. В электродвигателях постоянного тока более совершенной конструкции обмотка размещена не только на роторе, но и на статоре. Такое решение позволяет отказаться от использования постоянных магнитов.
Как работает двигатель постоянного тока с коммутаторами?
Коллекторный двигатель постоянного тока с коллекторами работает благодаря электромагнитному влиянию обмоток на ротор и статор . Чтобы ротор вращался вокруг своей оси, через обмотку должен течь ток. Это явление лежит в основе электромагнетизма и позволяет преобразовывать электрическую энергию во вращательное движение, характеризующееся высоким КПД.
Особенностью электромагнитов является одновременно и притяжение, и отталкивание, как и у обычных магнитов. Это явление используется в электродвигателях, основанных на взаимодействии постоянных магнитов, установленных в статоре, и обмотки ротора. В результате взаимодействия этих компонентов создается вращательное движение электродвигателя.
Постоянно установленные магниты отталкивают свои аналоги с электрическим приводом, когда они обращены друг к другу одинаковыми полюсами. Однако когда противоположные полюса противоположны, они начинают притягивать друг друга. Электродвигатели работают благодаря соответствующему расположению обмоток, которые притягиваются друг к другу, а затем начинают отталкиваться.
Для чего нужен коллектор в электродвигателе?
Коллектор считается одним из важнейших компонентов электродвигателя. Без этого элемента ротор остановился бы в определенном положении из-за сил притяжения и отталкивания, создаваемых электромагнитами. Коммутаторы управляют обмоткой ротора так, что она начинает вращаться самостоятельно. Устройства этого типа обычно состоят из множества секций в виде пластин, изогнутых в форме круга. Каждый из них проводит ток к одной обмотке, обычно изготовленной из меди, и электрически изолирован от остальных обкладок. При вращении ротора щетки соприкасаются с разными участками (обкладками), что приводит к протеканию тока через остальные обмотки.
Коммутаторы переключают обмотку вместе с вращением ротора, на котором они установлены. Благодаря этому на щетках возникает постоянное пульсирующее напряжение с постоянным направлением, а ротор эффективно вращается вокруг своей оси. Этот процесс происходит на высокой скорости все время, пока на двигатель подается электричество.
Коллекторы, применяемые в электродвигателях, должны состоять не менее чем из трех пластин. Это помогает предотвратить мертвую зону, когда две щетки соединяют одновременно только две секции коллектора. Кроме того, щетки должны быть шире изолируемого зазора между пластинами, что обеспечивает постоянный доступ электричества к обмоткам. Коллекторы , используемые в автомобильных генераторах переменного тока и других достаточно совершенных устройствах, оснащенных электродвигателями, имеют значительное количество секций, несущих ток к последующим пучкам намотанной катушки.
Автомобильные коммутаторы – последствия неисправности
Одной из причин выхода из строя генератора может быть коммутатор. Мы уже объяснили, для чего используется это устройство, поэтому вы уже знаете, какую важную функцию оно играет в каждом двигателе. Если этот компонент выходит из строя, электричество больше не передается, поэтому генератор не работает должным образом. Коммутаторы генератора подвергаются воздействию пыли и пыли, попадающей в моторный отсек. Грязь прилипает к щеткам и коммутаторам, что затрудняет эффективную передачу электроэнергии.
На неисправность генератора указывает включение индикатора зарядки на панели приборов. Если предупреждающий сигнал мигает, это указывает на перерывы в зарядке аккумулятора. После этого вы можете продолжить свое путешествие или, по крайней мере, до тех пор, пока индикатор не будет гореть постоянно. Двигатель и другие системы автомобиля будут работать до тех пор, пока не разрядится аккумулятор, что обычно длится недолго.
