V sériovém stejnosměrném motoru jsou vinutí kotvy a vinutí pole zapojeny do série a proudy přes ně jsou stejné, protože vinutí kotvy a vinutí pole stejnosměrného paralelního motoru jsou spojeny paralelně. Proud v paralelním motoru je rozdělen na dvě části: proud přes armaturu a proud přes vinutí pole a celkový proud je součtem obou částí. Struktura stejnosměrného bočníku je stejná jako u stejnosměrného motoru, obsahuje všechny základní komponenty včetně statoru (vinutí pole), rotoru (nazývaného také armatura) a komutátoru.
Stator/paralelní vinutí
Vstupní výkon je dodáván do pevného prvku motoru, tj. Paralelního vinutí. Vinutí bočníku se skládá z několika otáček navíjení na cívce. Vzhledem k tomu, že počet otáček se skládá z tenčích drátů, velikost paralelního vinutí je poměrně malá. Na rozdíl od průměrů drátu ve vinutí sériového motoru nemohou paralelní vinutí v tomto motoru přenášet velmi velké proudy.
Rotor/armatura
Armatura, běžně označovaná jako "rotor", zpracovává zatížení hřídele a má silnější průměr drátu, který může podporovat vyšší proudy. Když se motor spouští nebo běží při nízkých otáčkách, armaturou protéká vysoký proud. Jak se zvyšuje rychlost motoru, armatura vytváří protielektromagnetickou sílu, která působí proti proudu v armatuře.
komutátor
Zařízení, jako jsou komutátory a kartáče, poskytují proud z vinutí statického pole do rotoru a točivý moment v motoru je vytvářen interakcí magnetických polí vinutí a armatury.
pracovní princip
Když je napětí dodáváno do paralelního stejnosměrného motoru, produkuje velmi nízký proud kvůli vysokému odporu paralelního vinutí a vysoký počet otáček paralelního vinutí pomáhá vytvářet silné magnetické pole. Armatura odebírá vysoký proud, což má za následek vysoké magnetické pole. Když magnetická pole armatury a paralelních vinutí interagují, motor se začne otáčet. Jak se magnetické pole zvyšuje, zvyšuje se rotační točivý moment, což vede ke zvýšení otáček motoru.
Paralelní stejnosměrné motory mají zpětnovazební mechanismus, který řídí rychlost, a když se armatura otáčí v magnetickém poli, generuje se proud. Tato elektromotorická síla je generována v opačném směru, čímž se omezuje proud kotvy. Proto je proud přes armaturu snížen a otáčky motoru se mohou také samoregulovat. Paralelní vinutí díky své tenké drátěné konstrukci nemohou odolat vysokým startovacím proudům sériových motorů, takže paralelní motory se používají ke zvládnutí malých zatížení hřídele, které zpočátku vyžadují pouze nízký točivý moment.
Otáčky motoru
U sériového motoru závisí otáčky zcela na zatížení hřídele a u sériového motoru je zatížení nepřímo úměrné rychlosti kotvy. Pokud je zatížení vysoké, armatura se bude otáčet nízkou rychlostí. Pokud je zatížení nízké, rychlost kotvy se zvýší. Rychlost armatury je nekonečná nebo nekontrolovaná bez zatížení.
Na rozdíl od sériových motorů jsou otáčky paralelních motorů nezávislé na zatížení hřídele a jak se zatížení motoru zvyšuje, otáčky motoru se na okamžik zpomalí. Zpomalení snižuje zadní EMF, což zvyšuje proud ve větvi armatury, což má za následek zvýšení otáček motoru. Na druhou stranu, pokud je zatížení sníženo, otáčky motoru se na okamžik zvýší, což zase zvýší zadní EMF, čímž se sníží proud tekoucí do motoru. Postupně se motor zpomalí. Proto je stejnosměrný paralelní motor schopen udržet konstantní otáčky bez ohledu na změny zatížení. Díky této vlastnosti se motor používá v automobilových a průmyslových aplikacích, kde jsou vyžadovány přesné otáčky motoru.
Regulace otáček motoru
Otáčky stejnosměrného bočníku lze ovládat dvěma způsoby:
Změnou proudu přiváděného do rotoru
Změnou proudu přiváděného do statoru
Vzhledem k tomu, že napětí kolem rotoru a statoru je stejné, otáčky motoru mohou být řízeny řízením proudu přes stator nebo rotor, změna jeho odporu je obecně řízena pomocí tyristoru. Odpor paralelního vinutí a větve kotvy lze zvýšit nebo snížit zapojením varistoru do série. Vzhledem k tomu, že proud ovládaný armaturou je mnohem vyšší než proud vinutí pole, varistor, který řídí proud ve větvi armatury, je poměrně velký, což je to, co je ve vinutí pole. Důvody, proč jsou preferovány reostaty řízené proudem.
Proud bočníkového pole může změnit rychlost motoru o 10-20% a jak se zvyšuje proud přes paralelní vinutí, rychlost rotoru se zvyšuje, což vytváří vyšší zadní EMF, aby se udrželo ekvivalentní snížení proudu kotvy. Naopak snížením proudu přes paralelní vinutí lze snížit otáčky motoru.
Když je paralelní stejnosměrný motor spuštěn při napětí nižším, než je jeho jmenovité napětí, jeho otáčky se také snižují, ale to činí paralelní stejnosměrný motor neefektivním a má tendenci k přetížení a přehřátí. Obecně řečeno, elektromotory mají jmenovité otáčky v jednotkách otáček a jmenovitého napětí. Pokud je paralelní stejnosměrný motor pod plným napětím, jeho točivý moment se sníží, proto se doporučuje, aby motor nebyl provozován pod specifikovaným jmenovitým napětím.
na závěr
Díky své schopnosti automatické regulace otáček jsou stejnosměrné bočníkové motory ideální pro aplikace vyžadující přesnou regulaci otáček, nemohou produkovat vysoké počáteční momenty, takže zatížení při startu musí být malé. Aplikace, které splňují tyto normy a jsou vhodné pro stejnosměrné bočníkové motory, zahrnují obráběcí stroje (jako jsou soustruhy a brusky) a průmyslová zařízení (jako jsou ventilátory a kompresory), odstředivá čerpadla, výtahy, tkalcovské stavy, soustruhy, dmychadla, ventilátory, dopravníky, spřádací stroje Wait.
