DC電動機は、直流電気エネルギーを機械エネルギーに変換する電磁デバイスです。その安定した速度制御性能と高い始動トルクにより、産業、輸送、家庭用電化製品などのさまざまな分野で広く使用されています。その基本的な動作原理は、電磁誘導における左手の法則に基づいています:電流を流す導体が磁場にあるとき、アンペールの力を受けて運動を生じ、エネルギー変換を実現します。
構造的に、DC電動機は主に4つの部分から構成されています:ステーター、ローター、整流子、ブラシ。ステーターはモーターの固定部分で、通常は永久磁石または励磁巻線を含み、その機能は一定の磁場を生成することです;ローターはアーマチュアとも呼ばれ、鉄心とアーマチュア巻線で構成されています。巻線に電流が流れると、電流を運ぶ導体となり、ステーターの磁場の力で回転します;整流子はDCモーターの重要な部品で、ローター巻線に接続され、ローターと共に回転します。ブラシはステーターに固定され、整流子と滑り接触を維持し、外部のDC電源からローター巻線に電流を導入する役割を担っています。また、ローターの回転中に電流の方向を適時に変更し、ローターが同じ方向に回転し続けることを確保します。
異なる励起方法に応じて、DCモーターは永久磁石DCモーターと励起DCモーターの2つのカテゴリに分けることができます。
DCモーター. 永久磁石DCモーターのステータ磁場は、永久磁石材料(ネオジム鉄ボロン磁石など)によって提供され、構造が単純でサイズが小さいという特性を持ち、玩具、小型ファンなどの機器で一般的に使用されます。励磁DCモーターのステータ磁場は、励磁巻線の励起によって生成されます。励磁巻線とアーマチュア巻線の接続方式に応じて、直列励磁、並列励磁、複合励磁などのタイプに分けられます。このタイプのモーターは、励磁電流を調整することで磁場の強さを柔軟に変えることができ、より正確な速度制御を実現し、主に工作機械、エレベーターなどの速度調整が必要なシナリオで使用されます。
ACモーター制御技術の発展に伴い、DCモーターの適用は一部の分野で減少していますが、高精度の速度調整や頻繁な始動停止を必要とする場面、例えば電動フォークリフトやサーボシステムにおいては、その独自の性能上の利点により依然として重要な位置を占めています。