Elektros varikliai ir elektromagnetiniai laukai

Ritė, nešanti srovę, sukuria magnetinį lauką, kurio centras yra ritėje. Šio magnetinio lauko kryptis ir dydis skiriasi priklausomai nuo srovės krypties ir dydžio.

Paprastas nuolatinės srovės variklis susideda iš nuolatinio magneto ant statoriaus ir armatūros, susidedančios iš vieno ar kelių ritės laido apsisukimų. Ritės viela yra izoliuota (emaliuota viela), o ritės viduje yra minkšta feromagnetinė šerdis, kuri koncentruoja magnetinį lauką. Ritė paprastai daug kartų sukasi aplink šerdį; didesni varikliai gali turėti kelis lygiagrečius srovės kelius ritėje. Ritės gale esantis laidas yra prijungtas prie komutatoriaus. Komutatorius, kartu su išoriniu maitinimo šaltiniu ir šepečiais, perjungia srovės kryptį ritėje, kai ji sukasi (nuolatinės srovės varikliai be šepetėlių naudoja elektroninę grandinę nuolatinės srovės krypčiai perjungti, todėl nebereikia šepečių).

Elektromagnetinio lauko stiprumas ir armatūros generuojamos srovės dydis priklauso nuo ritės dydžio ir apvijos būdo.

Konkrečių ritių įjungimo arba išjungimo seka lemia efektyvaus elektromagnetinio lauko kryptį. Besisukantis magnetinis laukas gali būti sukurtas nuosekliai įjungiant ir išjungiant ritinius. Dėl besisukančio magnetinio lauko ir statoriaus magneto (nuolatinio magneto arba elektromagneto) sukuriamo magnetinio lauko sąveika armatūra sukuria sukimo momentą, todėl ji sukasi. Kai kurie nuolatinės srovės varikliai naudoja elektromagnetus, kad generuotų magnetinį lauką savo statoriuose, o tai pagerina variklio valdymą.

Didesnės{0}}galios nuolatinės srovės varikliai aušinami priverstiniu oro aušinimu.

Skirtingi statoriaus polių skaičiai, armatūros magnetiniai laukai ir jungtys lemia skirtingas greičio / sukimo momento charakteristikas. Nuolatinės srovės variklio greitį galima reguliuoti keičiant įtampą ant armatūros. Greičio valdymas gali būti pasiektas pridedant armatūros grandinę arba kintamuosius rezistorius prie lauko srovės. Šiuolaikiniai nuolatinės srovės varikliai valdomi galios elektroninėmis sistemomis, kurios reguliuoja įtampą keisdamos nuolatinės srovės išjungimą, įjungdamos ir išjungdamos ją fiksuotais intervalais, kad būtų sukurta mažesnė įtampa.

Serijiniai suvynioti{0}}rotoriniai nuolatinės srovės varikliai sukuria maksimalų sukimo momentą esant mažam greičiui, todėl dažniausiai naudojami traukos įrenginiuose, pvz., elektrifikuotuose geležinkeliuose. Nuolatinės srovės varikliai ilgą laiką buvo pagrindiniai elektrinių ir dyzelinių lokomotyvų, tramvajų / tramvajų vagonų ir dyzelinių -elektrinių gręžimo įrenginių traukos varikliai. 1870 m. pradėjus naudoti nuolatinės srovės variklius ir elektros perdavimo tinklus mašinoms vairuoti, prasidėjo Antroji pramonės revoliucija. Nuolatinės srovės varikliai gali būti tiesiogiai maitinami įkraunamomis baterijomis, kurios yra ankstyviausios elektrinės transporto priemonės ir yra daug belaidžių įrankių. Nuolatinės srovės varikliai šiandien vis dar naudojami daugelyje programų: nuo mažų žaislų ar diskų įrenginių iki didelių mašinų, veikiančių plieno valcavimo stakles ir popieriaus gamybos mašinas. Kasyklų kranų vyniojimo mašinose buvo naudojami dideli nuolatinės srovės varikliai su šunto žadinimo laukais; suporuotos su tiristorių pavaromis, jos gali generuoti didelį sukimo momentą ir užtikrinti sklandų greičio valdymą. Dabar šias programas iš esmės pakeitė dideli kintamosios srovės varikliai, varomi dažnio keitikliais.