مبدأ عمل محرك التيار المباشر :

للمحرك الصغير ذو الاقطاب المغناطيسية الحقيقية :

عندما يسري تيار كهربائي خلال ملف ضمن مجال مغناطيسي، تؤثر في الملف قوة ميكانيكية نتيجة تولد مجال مغناطيسي في الملف من جهة ووجود المجال المغناطيسي الأصلي من جهة أخرى، فإذا كان الملف في وضع سهل الحركة فإنه يدور بسرعة معينة. والشكل التالي يبين احد انواع محركات التيار المستمر الصغيرة.


والشكل التالي يوضح شكل محاكاة حركة محرك التيار المستمر
[IMG]http://1.bp.blogspot.com/-N7ezvk0oC0M/VU2b9SCbeEI/AAAAAAAAAgs/6JRk7Zbg5m0/s1600/PMDC-motor-c**structi**.gif[/IMG]
للمحرك ذو الاقطاب الكهرومغناطيسية:

عند تغذية ملفات المجال بالتيار الكهربائي وفي نفس الوقت تغذية ملفات عضو الاستنتاج (المنتج) بتيار كهربائي وذلك من خلال الفرش الكربونية فيتولد مجال مغناطيسي اخر. ونتيجة لهذين المجالين الناتجين ينشأ عنهما عزم دوران يعمل على دوران العضو الدوار (المنتج). الشكل التالي يوضح العضو الساكن لمحرك تيار مباشر ذو اقطاب كهرومغناطيسية.


تركيب محرك التيار المستمر :

يتكون محرك التيار المستمر من العناصر التالية :
أ- العضو الساكن (Stator):

ويتكون العضو الساكن من العناصر التالية :
الاطار الخارجي او الهيكل (Yoke):

وغالبا ما يتم صناعته من الحديد الزاهر او المطاوع او من رقائق الصلب وهو يعمل كمسار لاستكمال الدارئرة المغناطيسية وكذلك لحمل وتثبيت الاقطاب المغناطيسية بتثبيتها على المحيط الداخلي له بوساطة مسامير ربط.

الأقطاب الرئيسية (Mane or field poles):

وتصنع من رقائق (صفائح) الصلب ويتم تثبيتها في الإطار الخارجي ويركب عليها واجهة للقطب تسمى (بحذاء) القطب Pole Face Shoe يعمل على توزيع وانتظام خطوط المجال المغناطيسي في الثغرة الهوائية. ويوجد حول الأفطاب الرئيسية ملفات المجال (Field Coils) وتنقسم الى نوعين : ملفات التوازي shunt field coils وملفات التوالي series field coils وهذه الملفات هي المسؤولة توليد القوة الدافعة المغناطيسية لايجاد المجال المغناطيسي.


أقطاب التوحيد (Commutating pole) :

تشابه الاقطاب الرئيسية ولكم حجمها اقل وتوجد في المسافة الواقعة بين الاقطاب الرئيسية وتثبت في الاطار الخارجي ويلف حولها ملفات تسمى بملفات التوحيد.

ملفات المجال (Field Coils) : وتقسم هذه الملفات لنوعين :

ملفات مجال التوالي
ملفات مجال التوازي
ووظيفة هذه الملفات العمل على توليد المجال المغناطيسي عند مرور التيار الكهربائي بها، وتلف هذه الملفات حول القطب.وتصنع هذه المفات من اسلاك النحاس المعزولة بالمادة الورنيش او من الشرائح النحاسية كما في المحركات الكبيرة. والشكل التالي يوضح ملفات مجال التوالي.

ملفات التوحيد : ( Commutating Winding)

ووظيفة هذه الملفات العمل على تقليل مشاكل التوحيد وهي تلف حول اقطاب التوحيد. والشكل التالي يوضح ملفات التوحيد.

العضو الدوار -المنتج – (Armature) :

هو عنصر الحركة في محركات التيار المباشر ويصنع من الصلب على شكل رقائق تعزل لتقليل المفاقيد المؤدية لفقد جزء من قدرة الآلة على شكل حرارة والتي تسبب تلف المادة العازلة لملفات المنتج، وبالتالي تلف ملفات المنتج. يركب المنتج على عمود الإدارة كما هو مبين في الشكل التالي ويوجد على طول القلب المعدني مجاري (شقوق) توزع فيها ملفات نحاسية معزولة لتولد فيها القوة الدافعة الكهربائية.


ويتكون المنتج من الاجزاء الاتية :
عضو التوحيد (Commutator) (العاكس) :



وهو عبارة عن مجموعة من القطع النحاسية المصنوعة من النحاس الاحمر الموصل الجيد للتيار الكهربائي، وفي نهاية كل نحاسة جزء صغيرر على شكل حرف u وفيه تثبت بداية ونهاية ملفين مختلفين من ملفات المنتج وتستخدم المايكا كمادة عازلة بين قطع الموحد.
ووظيفتة الموحد عكس اتجاه التيار في ملفات المحرك حتى يستمر في دورانه في اتجاه واحد.
يستخدم عادة نابض داخل حامل الفرش الكربونية ليضغط على الفرش ليعطي تلامسا جيدا بين الفرش وقطع المبدل.
قلب المنتج :

وهو عبارة عن جزء اسطواني مصنوع من رقائق الصلب المضغوطة مع بعضها البعض ومعزولة كهربائيا بوساطة طبقة من الورنيش وذلك لتقليل مفاقيد التيارات الدوامية ، ويوجد على محيط المنتج مجاري توضع بها ملفات المنتج .
الفرش الكربونية

تعمل الفرش الكربونية على ايصال التيار الكهربائي الى ملفات المنتج عبر الموحد. وتصنع من الكربون النقي او خليط من النحاس الاحمر والكربون. وتركب على حامل خاص بها ويضغط عليه بوساطة زنبرك (نابض) لضمان التلامس الجيد بينها وبين نحاسات الموحد.
والشكل التالي يوضح مكونات المنتج

المصدر : موسوعة الكهرباء والتحكم