Tasavirtamoottori

Wikipedia

Tasavirtamoottori on tasasähköllä (DC) toimiva sähkömoottori. Moottorin toiminta perustuu virrallisiin johdinvyyhteihin, jotka kääntävät roottorin (pyörivä käämitys) magneettikentässä. Staattorina (runkoon kiinnitetty magneettikenttää luova osa) voi olla sähkömagneetti tai kestomagneetti.

Esimerkki kestomagneetilla varustetun dc-moottorin toiminnasta:

Yksinkertaistettu DC-moottori.Kun ankkurikäämiin on kytketty dc-jännite se muodostaa ankkurikäämeihin magneettikentän. Vasemmanpuoleinen ankkurikäämi työntyy poispäin vasemmanpuoleisesta kenttäkäämistä aiheuttaen pyörimisliikkeen myötäpäivään.	Ankkuri jatkaa pyörimistä.	Kun ankkuri saapuu horisonttitasolle, kommutaattori vaihtaa ankkurikäämin napaisuuden vaihtaen kentän suunnan. Liike jatkuu edelleen.

[muokkaa] Kenttäkäämitty DC-moottori

Kenttäkäämitty moottori tarkoitaa ettei moottorissa ole kestomagneetteja. DC-moottorin ulkokehällä (staattori) olevat kestomagneetit voidaan korvata sähkömagneettisilla keloilla. Säätämällä ankkurikäämin virtaa ja jännitettä on mahdollista vaikuttaa nopeus/voima suhteeseen moottorin akselilla. Moottorin pyörimisnopeus on suoraan verrannollinen ankkurikelan jänitteeseen ja vääntömomentti virtaan. Vierasmagnetoidulla moottorilla ankkurikelaan syötetään erillistä sähkövirtaa (kuva A). Tällä moottorityypillä on hyvät momentin-, pyörimisnopeuden- ja paikansäätöominaisuudet.^[1] Tyypillisesti kenttäkela on kytketty sarjaan ankkurikäämin kanssa (kuva B). Tällä tavoin käämityllä moottorista saadaan suuri pyörimismomentti pieninopeuksiselta moottorilta; moottorin pyörimisnopeus riippuu kuormituksesta. Ankkurikäämin rinnalle kytketty kenttäkäämi mahdollistaa suurinopeuksisen ja pienimomenttisen moottorin (kuva C), jolla pyörimisnopeus on riippumaton kuormituksesta. Voidaan myös käämittää osittain ankkuripiirin rinnalle ja -osittain sarjaan (kuva D), saadaan tarvittu pyörimisnopeus riittävällä momentilla varustettu moottori. Kytkennässä on mahdollista saavuttaa suuri nopeus mutta myös heikompi akselimomentti, tätä kutsutaan myös kentänheikennys käytöksi.^[2]

A) Vierasmagnetoitu	B) Sarjakäämi	C) Rinnankäämi	D) Rinnan- ja sarjakäämi eli kompoundikäämitys
DC-moottorin kytkentätapoja. Kela merkitsee staattoria, M ankkuria. Lisäksi rinnankytkennässä on säädettävä vastus virran jakajana.

[muokkaa] DC-moottorin rakenne

Täysin kompensoidun DC-moottorin rakenne.
Ankkurikäämin synnyttämä magnetomotorisen voiman suunta ei ole kohtisuorassa ilmavälin vuon magnetomotorisen voiman kassa, jolloin moottorin vääntömomentti pienenee. Tilanne korjataan kompensointikeloilla ja staattorikehällä hiiliharjojen kohdilla olevilla kääntönavoilla. ^[3]

1 staattorikehä
2 päänavan sydän
3 napakenkä
4 kääntönavan sydän
5 ankkurin rautasydän
6 roottori- eli ankkurikäämitys
7 sivuvirtakäämitys
8 sarjavirtakäämitys
9 kääntönavan käämitys
10 kompensointikäämitys
11 kommutaattori harjoineen