Специальные машины постоянного тока 47

Исполнительные двигатели с полым немагнитным якорем.
Исполнительные двигатели с полым немагнитным якорем (рис.16) вследствие малой инерции якоря обладают большим быстродействием. Полый якорь в виде стаканчика изготовляется из пластмассы, и на нем размещается и укрепляется якорная обмотка обычного типа, соединенная с коллектором. Внутренний неподвижный ферромагнитный сердечник (статор) при якорном управлении может быть массивным.
Из-за наличия большого немагнитного зазора между внешним и внутренним статорами требуется сильная обмотка возбуждения, габариты машины увеличива­ются, а к. п. д. уменьшается. Подобные двигатели выпускаются мощностью до 10—15 Вт.

Рис. 16. Исполнительный двигатель постоянного тока с по­лым немагнитным якорем

1 — передний щит; 2 — щеткодержатель; 3 — крышка смотрового лю­ка; 4 — коллектор; 6 — обмотка возбуждения; 7 — полюс; 8 — полый якорь; 9 — внутренний статор;10 — задний щит


Двигатели с печатной обмоткой якоря
Двигатели с печатной обмоткой якоря (рис. 17) также обладают малой инер­цией. Якорь этого двигателя имеет вид тонкого диска из немагнитного материала (текстолит, стекло и т. д.), на обеих сторонах которого расположены медные про­водники обмотки якоря. Проводники выполняются путем гальванического трав­ления листов медной фольги, наклеенных на диск якоря, либо гальваническим осаждением или переносом меди. Обмотка, изготовляемая таким способом, полу­чила название печатной. Схема обмотки якоря обычная, двухслойная, причем проводники отдельных слоев расположены на разных сторонах диска и соединя­ются электрически между собой через отверстия в диске. Серебряно-графитные щетки скользят по неизолированной поверхности элементов обмотки якоря, как по коллектору.
Возбуждение осуществляется с помощью постоянных магнитов или обмотки возбуждения. Напряжение таких машин составляет 6—50 В. Ввиду хороших условий охлаждения допустимы большие плотности тока в обмотке якоря (до при продолжительном режиме работы). В случае необходимости быстрого торможения после снятия напряжения сигнала диск якоря изготовляется из алюминия.
Двигатели постоянного тока с печатными обмотками обладают малым моментом инерции, большой перегрузоч­ной способностью и применяются в быстродействующих приводах. Они имеют два конструктивных варианта: с ци­линдрическим якорем и дисковым якорем.

Рис.17. Двигатель постоянного тока с печатной обмоткой якоря: а — разрез двигателя; б — обмотка якоря

1 — диск якоря с обмоткой; 2 — вал; 3 — втулка; 4 — щетки и щеткодержатель; 5 — постоянные магниты (полюсы); 6 — полюсные наконечники;7 и 8 –диски из магнитно-мягкой стали


Цилиндрический якорь с печатной обмоткой (рис. 18) изготовляют в виде полого цилиндра 1 из изоляционного материала, на внешнюю и внутреннюю поверхности которо­го электрохимическим путем наносят медную обмотку.
Обмотку якоря подсоеди­няют к коллектору 2, кото­рый имеет обычное исполне­ние. Коллектор и цилиндри­ческий якорь вращаются вместе.
Машина имеет два ста­тора — внешний и внутрен­ний. Внешний статор имеет обычное для машин посто­янного тока исполнение. На нем размещают полюсы ма­шины. Внутренний статор 3 представляет собой непо­движный цилиндр из ферро­магнитного материала и слу­жит для проведения маг­нитного потока. Его закреп­ляют на одном из подшипниковых щитов через подшипники на валу машины.
Дисковый якорь (рис. 19) представляет собой тонкий диск из электроизоляционного материала, на обе стороны которого нанесена обмотка. Этот диск располагается на ва­лу машины и вращается между полюсами, создающими поток в осевом направлении. В машине отсутствует коллек­тор, а щетки скользят по поверхности диска, соприкасаясь непосредственно с проводниками.

Рис. 18. Цилиндрический якорь с печатной обмоткой

Рис. 19. Дисковый якорь с пе­чатной обмоткой

Вращающаяся часть якоря машин с печатными обмотка­ми имеет небольшую массу, благодаря чему снижается мо­мент инерции. В этих машинах для возбуждения часто при­меняют полюсы из постоянных магнитов.

Двигатели с цилиндрическим якорем имеют мощность от нескольких сотен ватт до нескольких киловатт, а двига­тели с дисковым якорем — несколько десятков или сотен ватт.