V sériovom jednosmernom motore sú vinutie kotvy a budiace vinutie zapojené do série a prúdy cez ne sú rovnaké, pretože vinutie kotvy a budiace vinutie jednosmerného paralelného motora sú zapojené paralelne. Prúd v paralelnom motore je rozdelený na dve časti: prúd cez kotvu a prúd cez vinutie poľa a celkový prúd je súčtom týchto dvoch častí. Štruktúra jednosmerného paralelného motora je rovnaká ako u jednosmerného motora, obsahuje všetky základné komponenty vrátane statora (vinutie poľa), rotora (nazývaného aj kotva) a komutátora.
Stator/paralelné vinutie
Vstupná energia sa privádza do pevného prvku motora, to znamená do paralelného vinutia. Bočné vinutie pozostáva z niekoľkých závitov vinutia na cievke. Pretože počet závitov pozostáva z tenších drôtov, veľkosť paralelného vinutia je pomerne malá. Na rozdiel od priemerov drôtov vo vinutiach sériového motora nemôžu paralelné vinutia v tomto motore prenášať veľmi veľké prúdy.
Rotor/kotva
Kotva, bežne označovaná ako "rotor", zvláda zaťaženie hriadeľa a má hrubší priemer drôtu, ktorý dokáže uniesť vyššie prúdy. Keď sa motor rozbieha alebo beží pri nízkych otáčkach, cez kotvu preteká vysoký prúd. Pri zvyšovaní otáčok motora generuje kotva protielektromagnetickú silu, ktorá pôsobí proti prúdu v kotve.
komutátor
Zariadenia ako komutátory a kefy dodávajú prúd z vinutia statického poľa do rotora a krútiaci moment v motore vzniká interakciou magnetických polí vinutia a kotvy.
pracovný princíp
Pri privádzaní napätia do paralelného jednosmerného motora vytvára veľmi nízky prúd vďaka vysokému odporu paralelného vinutia a vysoký počet závitov paralelného vinutia pomáha vytvárať silné magnetické pole. Kotva odoberá vysoký prúd, čo má za následok vysoké magnetické pole. Pri interakcii magnetických polí kotvy a paralelných vinutí sa motor začne točiť. So zvyšujúcim sa magnetickým poľom sa zvyšuje krútiaci moment, čo vedie k zvýšeniu otáčok motora.
Paralelné jednosmerné motory majú mechanizmus spätnej väzby, ktorý riadi otáčky a keď sa kotva otáča v magnetickom poli, vzniká prúd. Táto elektromotorická sila je generovaná v opačnom smere, čím sa obmedzuje prúd kotvy. Preto je prúd cez kotvu znížený a rýchlosť motora sa môže tiež samoregulovať. Paralelné vinutia kvôli svojej tenkej konštrukcii drôtu nedokážu odolať vysokým rozbehovým prúdom sériových motorov, preto sa paralelné motory používajú na zvládanie malých zaťažení hriadeľa, ktoré spočiatku vyžadujú len nízky krútiaci moment.
Rýchlosť motora
V sériovom motore rýchlosť úplne závisí od zaťaženia hriadeľa a v sériovom motore je zaťaženie nepriamo úmerné rýchlosti kotvy. Ak je zaťaženie vysoké, kotva sa bude otáčať nízkou rýchlosťou. Ak je zaťaženie nízke, rýchlosť kotvy sa zvýši. Rýchlosť kotvy je pri voľnobehu nekonečná alebo neriadená.
Na rozdiel od sériových motorov je rýchlosť paralelných motorov nezávislá od zaťaženia hriadeľa a pri zvyšovaní zaťaženia motora sa rýchlosť motora na chvíľu spomalí. Spomalenie znižuje spätné EMF, čo zvyšuje prúd vo vetve kotvy, čo má za následok zvýšenie rýchlosti motora. Na druhej strane, ak sa zaťaženie zníži, otáčky motora sa na chvíľu zvýšia, čo následne zvýši spätné EMF, čím sa zníži prúd tečúci do motora. Postupne sa motor spomalí. Preto je jednosmerný paralelný motor schopný udržiavať konštantnú rýchlosť bez ohľadu na zmeny zaťaženia. Vďaka tejto vlastnosti sa motor používa v automobilových a priemyselných aplikáciách, kde sa vyžadujú presné otáčky motora.
Ovládanie otáčok motora
Rýchlosť jednosmerného bočníka je možné ovládať dvoma spôsobmi:
Zmenou prúdu dodávaného do rotora
Zmenou prúdu dodávaného do statora
Pretože napätie okolo rotora a statora je rovnaké, rýchlosť motora môže byť riadená riadením prúdu cez stator alebo rotor, zmena jeho odporu je vo všeobecnosti riadená pomocou tyristora. Odpor paralelného vinutia a vetvy kotvy možno zvýšiť alebo znížiť zapojením varistora do série. Pretože prúd ovládaný kotvou je oveľa vyšší ako prúd budiaceho vinutia, varistor, ktorý riadi prúd vo vetve kotvy, je pomerne veľký, čo je to, čo je v budiacom vinutí. Dôvody, prečo sú preferované prúdom riadené reostaty.
Bočný prúd môže zmeniť rýchlosť motora o 10-20 percent a so zvyšujúcim sa prúdom cez paralelné vinutia sa zvyšuje rýchlosť rotora, čím sa vytvára vyššie spätné EMF na udržanie ekvivalentného zníženia prúdu kotvy. Naopak, znížením prúdu cez paralelné vinutia je možné znížiť rýchlosť motora.
Keď paralelný jednosmerný motor beží pri napätí nižšom, ako je jeho menovité napätie, jeho otáčky sa tiež znížia, čo však robí paralelný jednosmerný motor neefektívnym a má tendenciu sa preťažovať a prehrievať. Všeobecne povedané, elektromotory majú menovité otáčky v jednotkách rýchlosti a menovitého napätia. Keď je paralelný jednosmerný motor pod plným napätím, jeho krútiaci moment sa zníži, preto sa neodporúča prevádzkovať motor pod špecifikované menovité napätie.
na záver
Vďaka svojej schopnosti automatickej regulácie otáčok sú jednosmerné bočné motory ideálne pre aplikácie vyžadujúce presnú reguláciu otáčok, nemôžu produkovať vysoké štartovacie momenty, takže zaťaženie pri štarte musí byť malé. Aplikácie, ktoré spĺňajú tieto normy a sú vhodné pre jednosmerné bočné motory, zahŕňajú obrábacie stroje (ako sú sústruhy a brúsky) a priemyselné zariadenia (ako sú ventilátory a kompresory), odstredivé čerpadlá, výťahy, tkáčske stavy, sústruhy, dúchadlá, ventilátory, dopravníky, spriadacie stroje počkaj.
