Пристрій і принцип роботи електродвигуна
Електродвигун – це електротехнічний пристрій для перетворення електричної енергії в механічну. Сьогодні повсюдно застосовуються електромотори в промисловості для приводу різних верстатів і механізмів. У домашньому господарстві вони встановлені в пральній машині, холодильнику, соковитискач, кухонному комбайні, вентиляторах, електробритви тощо Електродвигуни приводять в рух, підключені до неї пристрої і механізми.
У цій статті Я розповім про найбільш поширені види і принципи роботи електричних двигунів змінного струму, широко використовуваних в гаражі, в домашньому господарстві або майстерні.
Як працює електродвигун
Двигун працює на основі ефекту, виявленого Майклом Фарадеєм ще в 1821 році. Він зробив відкриття, що при взаємодії електричного струму в провіднику і магніту може виникнути безперервне обертання.
Якщо в однорідному магнітному полі розташувати у вертикальному положенні рамку і пропустити по ній струм, тоді навколо провідника виникне електромагнітне поле, яке буде взаємодіяти з полюсами магнітів.
Від одного рамка буде відштовхуватися, а до іншого притягатися. В результаті рамка повернеться в горизонтальне положення, в якому буде нульовим вплив магнітного поля на провідник. Для того що б обертання продовжилося необхідно додати ще одну рамку під кутом або змінити напрям струму в рамці в підходящий момент. На малюнку це робиться за допомогою двох півкілець, до яких примикають контактні пластини від батарейки. В результаті після вчинення півоберту змінюється полярність і обертання триває.
В сучасних електродвигунах замість постійних магнітів для створення магнітного поля котушки індуктивності або електромагніти. Якщо розібрати будь мотор, то Ви побачите намотані витки дроту, покритої ізоляційним лаком. Ці витки і є електромагніт або як їх ще називають обмотка збудження.
У побуті ж постійні магніти використовуються в дитячих іграшках на батарейках.
В інших більш потужних двигунах використовуються тільки електромагніти або обмотки.
Обертова частина з ними називається ротор, а нерухома – статор.
Види електродвигунів
Сьогодні існують досить багато електродвигунів різних конструкцій і типів. Їх можна розділити по типу електроживлення:
За принципом роботи:
Синхронний двигун обертається синхронно з магнітним полем, яке його обертає, а у асинхронного ротор обертається повільніше обертового магнітного поля в статорі .
Принцип роботи і пристрій асинхронного електродвигуна
У корпусі асинхронного двигуна укладаються обмотки статора (для 380 Вольт їх буде 3), які створюють обертове магнітне поле.
Кінці їх для підключення виводяться на спеціальну клемник. Охолоджуються обмотки, завдяки вентилятора, встановленого на валу у торці електродвигуна.
Ротор, які є одним цілим з валом, виготовляється з металевих стрижнів, які замикаються між собою з обох сторін, тому він і називається короткозамкненим.
Завдяки такій конструкції відпадає необхідність в частому періодичному обслуговуванні та заміні токоподающих щіток, багаторазово збільшується надійність, довговічність і безвідмовність.
Як правило, основною причиною поломки асинхронного мотора є знос підшипників, в яких обертається вал.
Принцип роботи. Для того що б працював асинхронний двигун необхідно, що б ротор обертався повільніше електромагнітного поля статора, в результаті чого наводиться ЕРС (виникає електрострум) в роторі. Тут важлива умова, якщо б ротор обертався з такою ж швидкістю як і магнітне поле, то в ньому за законом електромагнітної індукції не наводилося б ЕРС і, отже не було б обертання.
Але в реальності, з-за тертя підшипників або навантаження на вал, ротор завжди буде обертатися повільніше.
Магнітні полюси постійно обертаються в обмотках двигуна, і постійно змінюється напрямок струму в роторі. В один момент часу, наприклад напрям струмів в обмотках статора і ротора зображено схематично у вигляді хрестиків (струм тече від нас) і крапок (струм на нас). Обертове магнітне полі зображено зображено пунктиром.
Наприклад, як працює циркулярна пила. Найбільші обороти у неї без навантаження. Але як тільки ми починаємо різати дошку, швидкість обертання зменшується і одночасно з цим ротор починає повільніше обертатися щодо електромагнітного поля і в ньому за законами електротехніки починає наводиться ще більшої величини ЕРС. Виростає споживаний струм мотором і він починає працювати на повній потужності. Якщо ж навантаження на вал буде настільки велика, що його зупинить, то може виникнути пошкодження короткозамкненого ротора з-за максимальної величини наводимой в ньому ЕРС.
Ось чому важливо підбирати двигун, відповідної потужності. Якщо ж взяти більшою, то невиправданими будуть енерговитрати.
Швидкість обертання ротора залежить від кількості полюсів. При 2 полюсах швидкість обертання буде дорівнювати швидкості обертання магнітного поля, рівного максимум 3000 оборотів в секунду при частоті мережі 50 Гц. Що б знизити швидкість вдвічі, необхідно збільшити кількість полюсів в статорі до чотирьох.
Вагомим недоліком асинхронних двигунів є те, що вони подаються регулюванні швидкості обертання вала тільки за допомогою зміни частоти електричного струму. А так не можливо домогтися постійної частоти обертання вала.
Принцип роботи і пристрій синхронного електродвигуна змінного струму
Даний вид електродвигуна використовується в побуті там, де необхідна постійна швидкість обертання, можливість її регулювання, а так само якщо необхідна швидкість обертання більше 3000 оборотів в хвилину (це максимум для асинхронних).
Синхронні мотори встановлюються в електроінструменті, пилососі, пральній машині і т. д.
У корпусі синхронного двигуна змінного струму розташовані обмотки (3 на малюнку), які також намотані і на ротор або якір (1). Їх висновки припаяні до секторів токос’емноє кільця або колектора (5), на які за допомогою графітових щіток (4) подається напруга. При чому висновки розташовані так, що щітки завжди подають напругу тільки на одну пару.
Найбільш частими поломками колекторних двигунів є:
Принцип роботи. Обертаючий момент в електромоторі створюється в результаті взаємодії між струмом струму якоря і магнітним потоком в обмотці збудження. Із зміною напрямку змінного струму буде змінюватися і напрям магнітного потоку одночасно в корпусі і якорі, завдяки чому обертання завжди буде в одну сторону.
Регулювання швидкості обертання змінюється методом зміни величини напруги, що подається. У дрилі і пилососах для цього використовується реостат або змінний опір.
Зміна напрямку обертання відбувається також як і у двигунів постійного струму, про які Я розповім в наступній статті.
Найголовніше про синхронних двигунах
Я постарався викласти, більш детально Ви можете прочитати на них на Вікіпедії.Принцип дії електродвигуна змінного струму як він влаштований і працює
Зміст
- Принцип дії електродвигуна: як він працює
- Принцип роботи пристрою
- Робота трифазного асинхронного двигуна
- сучасна класифікація
- Основні особливості
- Агрегати пульсуючого струму
- Модифікації змінного струму
- Універсальне коллекторное обладнання
Електричний двигун являє собою особливий перетворювач. Це машина, де електрична енергія перетворюється і переходить в механічну. Принцип дії двигуна заснований на електромагнітної індукції.
Є до того ж і електростатичні двигуни. Можна без особливих доповнень використовувати двигуни на інших принципах перетворення електрики в переміщенні. Але мало хто знає, як влаштований і як працює електродвигун.
Принцип роботи пристрою
У складі електродвигуна змінного струму присутні нерухомі і рухомі частини. До перших відносять:
Статор знаходить застосування для машин синхронного і асинхронного типу. Індуктор експлуатується в машинах постійного струму. Рухома частина складається з ротора і якоря. Перший застосовують для синхронних і асинхронних пристроїв, тоді як якір використовується для обладнання з постійними показниками. Функція індуктора лежить на двигунах невеликої потужності. Тут нерідко використовують постійні магніти.
Говорячи про те, як влаштований електродвигун, необхідно визначити, до якого класу обладнання відноситься конкретна модель. У конструкції асинхронного двигуна ротор буває:
- короткозамкненим;
- фазним, тобто з обмоткою.
Останній тип використовується, якщо потрібно зменшити пусковий струм і відрегулювати частоту обертання асинхронного електродвигуна. Зазвичай мова йде про кранових електродвигунах, повсюдно використовуваних в кранових установках.
Кран має рухливістю і застосовується в машинах постійного струму. Це може бути генератор або двигун, а також універсальний двигун, що функціонують за тим же принципом. Його використовують в інструменті. Фактично універсальний двигун – це той же двигун з постійними показниками, в якому відбувається послідовне збудження. Відмінність стосується лише розрахунків обмоток. Тут відсутній реактивний опір. Воно буває:
Ось чому будь-який електроінструмент, якщо з нього витягується електронний блок, зможе працювати і на постійному струмі. Але при цьому напруга в мережі буде менше. Принцип дії електродвигуна визначається залежно від того, з яких компонентів він складається і для яких цілей призначається.
Робота трифазного асинхронного двигуна
Під час включення в мережу формується обертове магнітне поле.
Воно відзначається в статорі і проникає через короткозамкненим обмотку ротора. У ній переходить в індукцію. Після цього, відповідно до закону Ампера, ротор починає обертатися. Частота переміщення цього елемента залежить від частоти напруги живлення і кількості магнітних полюсів, представлених парами.
Різниця між частотою обертання ротора і магнітного поля статора виражається у вигляді ковзання. двигун іменують асинхронним, Тому що частота обертання магнітного поля у нього сообразна з частотою обертання ротора. Синхронний двигун має відмінності в конструкції. Ротор доповнюється магнітом постійного типу або електромагнітом. У ньому є елементи, такі як для запуску біляча клітина і постійні магніти. Також їх роль можуть виконувати електромагніти.
В асинхронному двигуні у магнітного поля статора частота обертання збігається з аналогічним показником у ротора. Для включення використовують асинхронні електродвигуни допоміжного типу або ротор з короткозамкненою обмоткою.
Асинхронні двигуни змогли знайти широке застосування у всіх технічних областях.
Особливо це актуально щодо трифазних двигунів, що характеризуються простотою конструкції. Вони не тільки доступні за ціною, але і надійніше в порівнянні з електричними. Догляду вони не вимагають майже ніякого.Назва асинхронний, присвоєне їм, обумовлено несинхронним обертанням ротора в такому двигуні. Якщо відсутня трифазна мережа, такий двигун може включатися в мережу однофазного струму.
У складі статора асинхронного електродвигуна присутній пакет. У ньому є лаковані листи електротехнічної сталі, чия товщина складає 0,5 мм. У них є пази, куди покладена обмотка. Три фази обмотки з’єднані один з одним трикутником або зіркою, які зміщені на 120 градусів просторово.
Якщо мова йде про роторі електродвигуна, в якому є контактні кільця в пазах, тут відзначається ситуація, схожа на обмотку статора. Це актуально, якщо він включений зіркою або початкові кінці фаз з’єднані трьома контактними кільцями, зафіксованими на валу.
Коли двигун запущено, можна підключити реостат на фази обмотки для контролю частоти обертання. Після успішного розбігу контактні кільця коротко замикаються, а тому обмотка ротора виконує ті ж функції, що і у випадку з короткозамкненим виробом.
сучасна класифікація
За принципом формування крутного моменту двигуни електричного типу ділять на магнітоелектричні і гістерезисна. Остання група відрізняється тим, що обертає момент тут формується внаслідок гістерезису при надмірному намагничивании ротора. Такі двигуни не вважаються класичними і не так поширені в промисловості. Найбільшого поширення набули магнітоелектричні модифікації, які діляться на дві великі групи, згідно споживаної енергії. Це двигуни змінного і постійного струму. Випускаються також універсальні моделі, які здатні харчуватися обома видами електричного струму.
Основні особливості
Було б правильно називати ці пристрої електричними нефазнимі. Це обумовлено тим, що фази перемикаються тут безпосередньо в двигуні.
За рахунок цього мотор харчується постійним, як і змінним типами струму, з однаковим успіхом. Ця група ділиться за способом перемикання фаз і присутності зворотного зв’язку. Вони бувають вентильними і колекторними.
Що стосується типу збудження, колекторні двигуни підрозділяють на моделі з самозбудженням, мотори з незалежним збудженням від постійних магнітів і електромагнітів. Перший тип, в свою чергу, класифікується на мотори з послідовним, паралельним, змішаним збудженням.
Безколекторні, або вентильні вироби, працюють від електрики. У них перемикання фаз відбувається за допомогою спеціального електроблока, що носить назву інвертора. Процес цей може оснащуватися зворотним зв’язком, коли пускають в хід датчик положення ротора або без зворотного зв’язку. Такий пристрій можна фактично позиціонувати, як аналог асинхронного пристрою.
Агрегати пульсуючого струму
Такий двигун є електричним, і харчування у нього здійснюється пульсуючим електрострумом. Конструкційні особливості його схожі з аналогічними особливостями у пристроїв постійного струму.
Конструктивні відмінності його від двигуна з постійними показниками складаються в присутності шихтованних вставок для випрямлення змінного струму. Використовують його на електровозах зі спеціальними установками. Характерною особливістю є наявність компенсаційної обмотки і значної кількості пар полюсів.
Модифікації змінного струму
Двигун являє собою пристрій, харчування якого відбувається зі змінним струмом. Агрегати ці бувають асинхронними і синхронними. Різниця полягає в тому, що в асинхронних машинах магнитодвижущая сила статора переміщається зі швидкістю обертання ротора. У асинхронного обладнання завжди спостерігається різниця між швидкістю обертання магнітного поля і ротора.
Синхронний електродвигун працює від змінного струму.Ротор тут обертається по руху магнітного поля напруги живлення. Синхронні електродвигуни діляться на модифікації з обмотками збудження, з постійними магнітами, а також на реактивні модифікації, гістерезисна, крокові, гібридні реактивні типи пристроїв.
Виділяють і так званий реактивно-гістерезисний тип. Випускають також моделі з кроковими агрегатами. Тут певне положення ротора фіксується подачею харчування на певні зони обмотки. Перехід в інше положення досягається за допомогою зняття напруги з одних обмоток і переміщення його в інші області. Вентильні реактивні моделі електричного типу формують харчування обмоток за допомогою напівпровідникових елементів. Асинхронне пристрій має частоту обертання ротора, відмінну від частоти магнітного поля. Вона створюється годує напругою. Такі моделі отримали на сьогодні найбільше поширення.
Універсальне коллекторное обладнання
Такий агрегат може працювати на змінному та постійному струмі. Виготовляють його з послідовною обмоткою збудження при показниках потужності до 200 Вт. Статор виконується з особливою електротехнічної сталі. Обмотка збудження здійснюється при постійному показнику напруги повністю і частково при змінному показнику.
Номінальна напруга для змінного електроструму складають 127 і 220 В, аналогічні показники для постійного параметра рівні 110 і 220 В. Знаходять застосування в електроінструментах і побутових апаратах.
Те, як працює електродвигун, залежить від його належності до того чи іншого типу обладнання. Модифікації змінного струму з живленням від промислової мережі 50 Гц не дають отримати частоту обертання більше 3000 оборотів в хвилину. Ось чому для отримання значних частот використовують колекторний мотор електричного типу. Він до того ж легше і менше за розмірами, ніж пристрої зі змінними показниками з аналогічною потужністю.
У їх відношенні використовують спеціальні передавальні механізми, що перетворюють кінематичні параметри механізму до прийнятних. При використанні перетворювачів частоти і при наявності мережі підвищеної частоти двигуни змінного струму легше і менше колекторних виробів.
Ресурс асинхронних моделей зі змінними показниками значно вище, ніж у колекторних.
Визначається він станом підшипників і особливостями обмотувальної ізоляції.
Синхронний двигун, у якого є датчик положення ротора і інвертор, вважається електронним аналогом колекторного двигуна постійного струму. Фактично він є колекторним електродвигуном з послідовно включеними обмотками статора. Вони ідеально оптимізовані для роботи з побутовою електромережею. Таку модель, незалежно від полярності напруги, можна обертати в одну сторону, так як послідовне з’єднання обмоток і ротора гарантує зміну полюсів з магнітних полів. Відповідно, результат залишається спрямованим в одну сторону.
Статор з магнітного м’якого матеріалу застосуємо для роботи на змінному струмі. Це можливо, якщо опір в перемагничивании у нього незначне. Щоб знизити втрати на вихрові струми, статор роблять з ізольованих пластин. Він виходить складальним. Його особливістю є те, що струм обмежується за рахунок індуктивного опору обмоток.
Відповідно, момент двигуна оціночно стає максимальним і варіюється від 3 до 5. Щоб наблизити до механічних характеристиках двигуни загального призначення, застосовуються секційні обмотки. Вони мають окремі висновки.
Примітно, що для пересування деякими видами бактерій використовується електродвигун з декількох білкових молекул. Він здатний трансформувати енергію електричного струму в формі руху протонів в обертанні джгутика.
Синхронна модель зворотно-поступального руху працює таким чином, що рухома частина пристрою оснащена постійними магнітами. Вони зафіксовані на шторці. За допомогою нерухомих елементів постійні магніти знаходяться під впливом магнітного поля і проводять переміщення штока зворотно-поступальним методом.
Принцип работы электродвигателя
Описание изображения
На изображении показаны основные компоненты, лежащие в основе применения принципа работы электродвигателя.
Для того, чтобы невидимая и неосязаемая электрическая энергия трансформировалась в механическую энергию, приводящую в движение ротор и калорическую энергию, соответственно тепло, выделяемое двигателем, используются два магнита с северным магнитным полюсом в верхнем левом углу часть, а другая с южным магнитным полюсом, в верхней правой части отмечена двумя прямоугольниками со скругленными углами от центра изображения, заполненными фактурой косых и параллельных линий.
Итак, двигатель состоит из двух основных компонентов:
- По краю корпуса двигателя расположен постоянный магнит (или магниты), который остается неподвижным, поэтому он называется статор двигателя.
- Внутри статора есть катушка, установленная на оси, которая вращается с высокой скоростью, и это называется ротор. (Библиография 1)
Магнитное поле образуется между двумя магнитами, пространством, в котором распространяются магнитные волны, в центре которого находится ротор с проводником с током, который также определяет электрическое поле.
Два поля образуют электромагнитное поле, создаваемое вокруг электрически и магнитно заряженных тел.
Токопроводящий проводник представляет собой ротор или металлический стержень, компонент, через который проходит ток благодаря медному материалу провода, изображенному утолщенной линией, очерчивающей квадрат, между двумя магнитами вверху, а затем опускается в виде две параллельные линии, проходящие через два токосъемных кольца и заканчивающиеся на правом конце, очерчивающие вертикальный прямоугольник, правая сторона которого состоит из ломаной зубчатой линии.
Эта зазубренная сторона в правом нижнем углу представляет собой груз или раму, на которой намотан энергопроводящий медный провод.
Металлический стержень или ось вращается, когда он заряжен электрическим током, в направлении магнитной поляризации.
Токосъемные кольца на проводнике выделены двумя горизонтальными и параллельными прямоугольниками, в центре внизу рельефными.
На правых концах токосъемных колец находятся угольные щетки, обычно графитовые, которые представляют собой электрические контакты, направляющие электрический поток через медь между нагрузкой катушки и ротором, выполненные в виде двух коротких прямоугольников с тиснением.
Уголь используется как буфер в электрической цепи, ослабляющий силу электрического тока при контакте с катушкой, чтобы не воспламеняться при коротком замыкании и чтобы медная проволока могла дольше выдерживать непрерывный поток время.
Общая информация
Изобретение двигателя внутреннего сгорания, парового или электрического, внесло важные изменения в жизнь людей. Если до появления паровой машины в 18 веке люди использовали силу ветра, воды и силу домашних животных для передвижения и перевозки грузов, то с появлением двигателей транспорт стал проще и быстрее. В то же время произошли изменения в инфраструктуре автомобильных дорог и подъездных путей, например, появляются железные дороги.
Каждый двигатель основан на законе сохранения энергии, а именно, что ничего не создается, ничего не теряется, а только трансформируется. Поэтому любой двигатель работает по принципу преобразования или преобразования источника энергии в механическую энергию.
Таким образом, электродвигатель представляет собой прибор, посредством которого электричество преобразуется в механическую энергию, чаще всего во вращательное движение.
Электродвигатель состоит из двух основных частей: неподвижной части, называемой статором, и подвижной части, называемой ротором. Неподвижная часть, статор, включает в себя корпус двигателя, ферромагнитный якорь и силовые клеммы, а ротор включает в себя вал ротора и якорь, поддерживающий обмотку ротора, т.е. одну или несколько катушек.
Одна из важных классификаций их электродвигателей определяется типом электрического тока, который они используют для работы. Таким образом, мы различаем двигатели постоянного тока и двигатели переменного тока.
Это непрерывный ток, который не меняет своего направления, электроны движутся в одном направлении, от отрицательной клеммы батареи к положительной клемме батареи, батареи являются известным источником такого тока.
В случае переменного тока электроны меняют направление через равные промежутки времени. В розетках в наших домах мы сталкиваемся с этим типом тока, когда направление электронов меняется 50 раз в секунду.
Двигатель постоянного тока был изобретен Зенобом Граммом в 1873 году и имеет множество применений, от игрушечных машинок до мощных тягачей, например локомотивы.
Двигатели переменного тока используются в приложениях, где требуется, чтобы частота вращения двигателя не сильно менялась в зависимости от нагрузки, например, вентиляторы или грузоподъемные машины, лифты.
Знаете ли вы, что двигатели выполняют две основные функции: приводную и тормозную? Когда мы находимся в лифте здания и поднимаемся с первого этажа на какой-то этаж, мотор лифта приводит в движение кабину, а когда мы выходим, он ее ломает. Таким образом, сила тяжести не вызывает свободного падения кабины.
Самый быстрый двигатель в мире — электрический, развивающий скорость 104 000 оборотов в минуту. Для сравнения, двигатель обычного автомобиля развивает около 7200 оборотов в минуту.
Электродвигатель намного эффективнее дизельного или ячеистого двигателя Otto, то есть бензинового двигателя.
В двигателях внутреннего сгорания потери тепла велики. Часть тепла уходит на системы охлаждения, они не дают тепловому двигателю перегреваться. Другая часть тепла, выделяемого при сгорании топлива, выбрасывается через выхлопную систему, то есть на глушитель. Только третья часть теплоты превращается в полезную механическую работу.
Если КПД двигателей внутреннего сгорания колеблется от 20% до 45%, хорошо спроектированный электрический двигатель может достигать КПД примерно 90%.
Библиография
- Как электромагнетизм заставляет двигатель двигаться? , доступно по адресу https://www.explainthatstuff.com/electricmotors.html, дата обращения 28 июля 2020 г.
- http://www.b365.ro/11-lucruri-interesante-despre-motoarele-electrice_259778.html
- https://ro.wikipedia.org/wiki/Motor_cu_abur
- http://cursuri.flexform.ro/courses/L2/document/ClujNapoca/grupa7/Peter_Erzsebet/site/energie.html
- https://ro.wikipedia.org/wiki/Legea_conserv%C4%83rii_energiei
- https://fizicaelucidata. wordpress.com/2016/03/30/nimic-nu-se-creeaza-nimic-nu-se-pierde-totul-se-transforma/
- https://ro.wikipedia.org/wiki/Motor_electric
wordpress.com/2016/03/30/nimic-nu-se-creeaza-nimic-nu-se-pierde-totul-se-transforma/Скачать изображение
https://tactileimages.org/wp-content/uploads/2020/07/RO-Catalog-Electrica-202019.png
Электродвигатель класса 10. Принцип, конструкция, схема, работа и использование
Главная » Класс 10 » Магнитное воздействие электрического тока » ЭлектродвигательПоследнее обновление Г-жа Шилпи Нагпал
Вопрос 1 Что такое электродвигатель?
Вопрос 2 По какому принципу работает электродвигатель?
Вопрос 3 Объясните конструкцию и работу электродвигателя?
Вопрос 4 Можно ли использовать электродвигатель в коммерческих целях?
Вопрос 5 Укажите использование двигателя постоянного тока?
Содержание
- 1 Электрический двигатель
- 1.1 тип коммутатора
- 2,4 (5) Аккумулятор
- 2,5 Работа электродвигателя
- 3 Коммерческий двигатель использует
- 4 Использование двигателя постоянного тока
Рис.
Схема электродвигателя
Электродвигатель представляет собой устройство, преобразующее электрическую энергию в механическую.
Принцип работы электродвигателя основан на том факте, что проводник с током создает вокруг себя магнитное поле. На проводник с током, расположенный перпендикулярно магнитному полю, действует сила.
Конструкция электродвигателя (1) Катушка якоряСостоит из одного витка изолированного медного провода в форме прямоугольника ABCD.
(2) Магнит сильного поляКатушка якоря помещается между двумя полюсами сильного магнита, создающими сильное магнитное поле.
(3) Коммутатор с разъемным кольцом Состоит из 2 половин металлического кольца. Два конца катушки якоря соединены с этими двумя половинками кольца. Коммутаторы меняют направление тока в катушке якоря.
Внутренние стороны этих половинок изолированы и прикреплены к оси.
(4) Щетки
Внешние токопроводящие кромки касаются двух неподвижных угольных щеток, которые прижимаются к коллектору. Эти щетки служат контактом между коммутатором и аккумуляторной батареей. Эти щетки подключены к источнику, называемому батареей.
(5) Аккумулятор Подключается через угольные щетки. Он подает ток на обмотку якоря.
(i) На стороне AB прямоугольной катушки ABCD направление тока от A к B, а на стороне CD катушки направление тока от C к D. Направление магнитного поля от северного полюса магнита к его южному полюсу.
(ii) Применяя правило левой руки Флеминга к сторонам AB и CD катушки, сила на стороне AB катушки направлена вниз, тогда как сила на стороне CD катушки направлена вверх. За счет этого сторона AB катушки опускается вниз, а сторона CD поднимается вверх. Это заставляет катушку ABCD вращаться против часовой стрелки.
(iii) При вращении, когда катушка достигает вертикального положения, щетки касаются зазора между двумя кольцами коммутатора, и ток катушки отключается. Хотя ток к катушке отключается, когда она находится в точном вертикальном положении, катушка не перестает вращаться, потому что она уже набрала импульс, из-за которого выходит за пределы вертикального положения.
(iv) После половины оборота, когда катушка выходит за пределы вертикального положения, сторона CD катушки выходит на левую сторону, тогда как сторона AB катушки выходит на правую сторону, и два полукольца коммутатора автоматически меняют контакт с одной щетки к другой.
(v) После половины оборота катушки полукольцо X коллектора касается щетки P, а полукольцо Y коммутатора касается щетки Q. Это меняет направление тока в катушке.
(vi) Изменение направления тока меняет направление силы, действующей на стороны AB и CD катушки. Сторона CD катушки теперь находится на левой стороне с направленной вниз силой, тогда как сторона AB теперь находится с правой стороны с направленной вверх силой.