# Устройство коллекторного двигателя Коллекторный двигатель - это тип электродвигателя, который использует устройство, называемое коллектором (коллекторный узел), для изменения направления тока в обмотках ротора. Такой двигатель состоит из следующих компонентов: 1. **Статор** - неподвижная часть двигателя, содержащая обмотки, через которые проходит электрический ток. В коллекторных двигателях статор создает магнитное поле, которое воздействует на ротор.

2. **Ротор** (или **якорь**) - это вращающаяся часть двигателя. На валу (1) ротора укрепляется сердечник якоря (2), набранный из пластин электротехнической стали. В пазы якоря укладывается обмотка якоря (3). Выходы обмоток выводятся на коллекторный узел (4), где и происходит их переключение.

3. **Коллектор и щетки**. Коллектор имеет цилиндрическую форму и набран из медных пластин (иногда называют ламелями), которые изолированы друг от друга слюдяными или текстолитовыми (т.е диэлектрическими) прокладками. Нет электрического контакта и с осью вала, к которому он крепится.

К каждой пластине коллектора крепится вывод одной рамки обмотки ротора. К плоскости двух противоположных рамок коллектора прижимаются две щетки. Они плотно прилегают к поверхности медной пластины коллектора, что даёт хороший контакт. На эти щетки подается потенциал, который и передается в тот виток обмотки ротора, который подключён к этим пластинам.

К парным пластинам коллектора прижимаются графитовые щетки

Так как ротор с некоторой скоростью вращается, одна пара пластин сменяется другой. Таким образом, напряжение передаётся на все обмотки ротора. При этом возникающие друг за другом поля поддерживают вращение ротора, «проталкивая» его в нужном направлении. **Вывод** Итак, подведем итоги. Коллекторный двигатель состоит из неподвижной части – статора(4) и подвижной – ротора(якоря) (1). В статоре располагаются обмотки возбуждения(обмотки предназначенные для создания магнитного поля возбуждения), ротор отвечает за передачу возникающей механической энергии. Одна из составляющих частей ротора – вал. С одной стороны, на валу размещен коллекторный узел(8), с помощью которого на обмотки ротора передается электрическая энергия. Статор состоит из корпуса, который защищает компоненты мотора от повреждений. Сверху и снизу корпуса крепятся магнитные полюса(2,3). Они необходимы для поддержания магнитного потока между статором и ротором. По внешней поверхности коллектора скользят щетки(6), расположенные в щеткодержателях(9) , которые за счет пружины обеспечивают определенное нажатие щетки на коллектор и надежный контакт щетки с коллектором при всех режимах работы двигателя

Устройство коллекторного двигателя (надо отредактировать нумерацию и пояснения)

**Еще немного про обмотки возбуждения и схемы их питания** В коллекторных двигателях постоянного тока постоянное магнитное поле обеспечивают *постоянные магниты* или *обмотки возбуждения(ОВ)*.

Здесь на схеме на геометрической оси щёток двигателя установлены дополнительные полюсы 7 с обмоткой 8, возбуждающей их магнитное поле. Дополнительные полюсы предназначены для уменьшения искрения под щётками, то есть для улучшения коммутации. Обмотка возбуждения 6 (она же обмотка магнитного полюса, который крепится к корпусу) и обмотка якоря с последовательно включённой обмоткой дополнительных полюсов 8 образуют две электрические цепи, которые могут питаться от одного или от разных источников постоянного тока. По схеме питания этих цепей машины постоянного тока разделяют на машины с независимым (раздельным), параллельным, последовательным и смешанным возбуждением. К машинам с независимым возбуждениям относятся также машины с магнитоэлектрическим возбуждением, т.е. с возбуждением основного магнитного потока с помощью постоянных магнитов.

Способы соединения якоря(Я) и обмоток возбуждения(ОВ): а - независимое б - параллельное в - последовательное г - смешанное д - постоянные магниты

\ **Принцип работы коллекторного двигателя**. Количество контактов равно количеству обмоток ротора. Ток идет от щёток (+ и -) на контакты коллектора, а дальше на обмотки ротора. При этом создается магнитное поле, которое взаимодействует с магнитным полем обмоток возбуждения или постоянных магнитов статора. Попеременное включение и отключение обмоток позволяет нужным образом отталкиваться и притягиваться относительно постоянных магнитов(обмоток) на статоре. И ротор начинает вращаться.

***Другое объяснение, чуть более сложное, но более научное*** Статор возбуждает постоянное магнитное поле, а ротор вращается в этом поле и осуществляет преобразование энергии. Для создания постоянного вращающего момента требуется, чтобы электромагнитная сила, создающая этот момент, была постоянной, что, в свою очередь, требует сохранения направления протекания тока по отношению к полюсам магнитного поля. Во вращающемся роторе функцию изменения направления тока при перемещении проводников обмотки к противоположному полюсу выполняет коллекторный узел.

Рассмотрим простейший двигатель постоянного тока. Он представляет собой проводник, изогнутый в виде рамки и подвешенный на оси OO′. Концы рамки abcd через полукольца и скользящие по ним щётки подключены к внешнему источнику постоянного тока . Взаимодействие протекающего в рамке тока $$I\_{я}$$ с магнитным полем создаёт электромагнитную силу F, действующую на рамку и вызывающую её вращение. Для сохранения направления действия этой силы ток в части рамки находящейся под северным полюсом должен протекать в направлении O-O′, а в находящейся под южным полюсом части рамки – в направлении O′-O. Поэтому через каждые полоборота ротора ток в сторонах ab и cd рамки должен менять направление на противоположное. Это происходит при переходе полуколец с одной щётки на другую. Полукольца рамки являются простейшим коллектором машины постоянного тока и вместе со щётками выполняют функцию преобразования постоянного тока в переменный с частотой вращения ротора. --- # Agent Instructions: Querying This Documentation If you need additional information that is not directly available in this page, you can query the documentation dynamically by asking a question. Perform an HTTP GET request on the current page URL with the `ask` query parameter: ``` GET https://voltbro.gitbook.io/upravlenie-elektrodvigatelem/kollektornyi-dvigatel/ustroistvo-kollektornogo-dvigatelya.md?ask= ``` The question should be specific, self-contained, and written in natural language. The response will contain a direct answer to the question and relevant excerpts and sources from the documentation. Use this mechanism when the answer is not explicitly present in the current page, you need clarification or additional context, or you want to retrieve related documentation sections.