מנוע זרם ישר או DC, ממיר אנרגיה חשמלית לאנרגיה מכנית. זהו אחד משני סוגים בסיסיים של מנועים: הסוג השני הוא זרם חילופין או מנוע AC. בקרב מנועי זרם חילופין קיימים מנועי פצע מתלים, פצעי סדרה, פצעים מורכבים ומגנט קבוע.
פונקציה
מנוע זרם ישר מורכב מסטטור, מבנה, רוטור ומתנשא עם מברשות. קוטביות הפוכה בין שני השדות המגנטיים בתוך המנוע גורמים לו להסתובב. מנועי DC הם סוג המנוע הפשוט ביותר ומשמשים במכשירים ביתיים, כמו סכיני גילוח חשמליים, ובחלונות חשמליים במכוניות.
הפעלה בסיסית של מנוע DC
מנוע DC מצויד במגנטים, מגנטים קבועים או פיתולים אלקטרומגנטיים, המייצרים שדה מגנטי. כאשר זרם עובר דרך הצבייה, המכונה גם הסליל או התיל, הממוקמים בין הקטבים הצפוניים והדרומיים של המגנט, השדה שנוצר על ידי הארמטורה מקיים אינטראקציה עם השדה מהמגנט ומפעיל מומנט. במנוע DC, המגנט יוצר את הסטטור, הזרוע מונחת על הרוטור וקומוטטור מעביר את זרימת הזרם מסליל אחד לשני. המתנעה מחברת את מקור הכוח הנייח לבית הנורה באמצעות מברשות או מוטות מוליכים. יתר על כן, מנועי DC פועלים במהירות קבועה למתח קבוע ואין שום החלקה.
סוגי מנוע DC
סלילי השדה והארמטורה במנוע פצוע-כוונון מחוברים במקביל, המכונה גם היווצרות shunt, וגורמים לזרם השדה להיות פרופורציונלי לעומס על המנוע.
במנועים פצעים סדרתיים, סלילי השדה והצבא מחוברים בסדרה והזרם זורם דרך סלילי השדה בלבד.
מנוע פצע מורכב הוא היברידי של שני פצעי הנטילה וגם מסוג פצעי הסדרה וכולל את שתי התצורות. השדה במנוע מגנט קבוע נוצר על ידי מגנטים קבועים כפי שהשם מאפשר.
בעיית הקומאטור
תפקידו של הקומאטטור הוא העברת זרם מנקודה נייחת לפיר המסתובב. מברשות, אנשי קשר חשמליים במתקן, מחברים את מקור הכוח לבית הנורה. בזמנים מסוימים במהלך סיבובו של מנוע DC, המומחה חייב להפוך את הזרם. זה יכול להוביל לירידה בחיים המוטוריים בגלל הבלאי שמתרחש כתוצאה מחיכוך וקשתות.
מנועי DC ללא מברשות
מנועי DC נטולי מברשות מקלים על בלאי המתנייד במנועי DC רגילים. בסוגים אלה המגנט הקבוע ממוקם ברוטור והסלילים נמצאים בסטטור. פיתולי הסליל יוצרים שדה מגנטי מסתובב מכיוון שהם נפרדים זה מזה באופן חשמלי, מה שמאפשר להפעיל ולכבות אותם. המפלט במנוע זה אינו נושא את הזרם לרוטור. במקום זאת, שדה המגנט הקבוע של הרוטור רודף אחר שדה הסטטור המסתובב, מה שהופך את שדה הרוטור. מרכיב מרכזי נוסף במנוע DC ללא מברשות הוא השימוש במעגלים אלקטרוניים וחיישנים עם התנעה כדי לרגש את המנוע לייצור מומנט.
