Электродвигатель постоянного тока — электрическая машина постоянного тока, которая преобразует электрическую энергию постоянного тока в механическую энергию.
Наиболее распространенные типы основываются на силе, которая создается магнитными полями. Почти все типы двигателей постоянного тока имеют некоторый внутренний механизм, либо электромеханический либо электронный, периодически изменяющий направление тока в области двигателя. Большинство типов двигателя производят вращательное движение. Линейный двигатель непосредственно производит силу и движение по прямой линии.
Скоростью двигателя постоянного тока можно управлять в широком диапазоне, используя или переменное напряжение питания или путем изменения силы тока. Небольшие двигатели постоянного тока используются в инструментах, игрушки и технике.
Первые двигатели
В $1821$ году Майкл Фарадей построил устройство, которое демонстрирует движение проводника в магнитном поле.
Другой ранний электрический двигатель использует ядро внутри соленоида. Технически это можно сравнить с электромагнитной версией двигателя двухтактного внутреннего сгорания. Томас Дэвенпорт построил небольшой двигатель постоянного тока в $1834$ году, и использовал его для привода электрогенераторов в поезде - игрушки, которая двигалась по круговой дорожке. Он получил патент в $1837$ г. Его конструкция двигателя также используется для питания дрели и токарных станков для обработки дерева, а более мощный двигатель используется в ротационной печатной машинке.
Современный двигатель постоянного тока был изобретен случайно в $1873$ году, когда Теофил Грамм изобрел систему обмотки якорей динамоэлектрических машин. Машина Грамма первые была использована в промышленном электродвигателе.
Электромагнитные моторы
Катушка провода с током, протекающим, через нее генерирует электромагнитное поле. Направление и величина магнитного поля, создаваемого, катушкой может быть изменено направлением и величиной током, протекающим через нее.
Простой двигатель постоянного тока имеет стационарный набор магнитов в статоре и якоря с одним или несколькими витками изолированного провода, обернутыми вокруг мягкого железного сердечника, который концентрирует магнитное поле. Обмотки, как правило, имеют несколько оборотов вокруг ядра, так в крупных двигателях может быть несколько параллельных путей тока. Концы обмотки подключены к коллектору. Коммутатор позволяет каждой катушки находиться под напряжением, и соединяет вращающиеся катушки с внешним источником питания.
При высоких уровнях мощности, двигатели постоянного тока почти всегда охлаждаются с помощью принудительной подачи воздуха.
Так как двигатель постоянного тока с последовательным возбуждением развивает высокий крутящий момент на низких оборотах, он часто используется в тяговых приложениях, таких как электровоз и трамвай. Двигатель постоянного тока был опорой электрических тяговых приводов на локомотивах уличных трамваях и буровых установках на протяжении многих лет. Внедрение двигателей постоянного тока и электрической сети для запуска машин, начиная с 1870 - х годов привело к новой второй промышленной революции. Двигатели постоянного тока могут работать непосредственно от аккумуляторных батарей, обеспечивая движущую силу для электрических транспортных средств и современных гибридных автомобилей и электромобилей, а также для множества беспроводных инструментов. Большие двигатели постоянного тока с отдельно возбуждаемыми полями, как правило, используются для шахтной подъемной установки.
