Что такое коллекторный двигатель постоянного тока и как он работает

Что такое коллекторный двигатель постоянного тока и как он работает

Коллекторные электродвигатели довольно распространены в быту и на производстве. Они используются для привода различных механизмов, электроинструмента, в автомобилях. Отчасти популярность обусловлена простой регулировкой оборотов ротора, но есть и некоторые ограничения их применения и конечно же недостатки. Давайте разберемся что такое коллекторный двигатель постоянного тока (КДПТ), какие бывают разновидности данного вида электродвигателей и где они используются.

Принцип работы транзистора

Рассмотрим на примере p-n-p транзистора.

В отсутствие внешних напряжений, между слоями устанавливается разность потенциалов. На переходах устанавливаются потенциальные барьеры. Причем, если количество дырок в эмиттере и коллекторе одинаковое, тогда и потенциальные барьеры будут одинаковой ширины.

Для того чтобы транзистор работал правильно, эмиттерный переход должен быть смещен в прямом направлении, а коллекторный в обратном . Это будет соответствовать активному режиму работы транзистора. Для того чтобы осуществить такое подключение, необходимы два источника. Источник с напряжением Uэ подключается положительным полюсом к эмиттеру, а отрицательным к базе. Источник с напряжением Uк подключается отрицательным полюсом к коллектору, а положительным к базе. Причем Uэ

Части коллекторного шкафа

Коллекторный шкаф для водяного теплого пола входят две главные составные части:

• Насосно-смесительный узел;
• Коллекторный блок.

Насосно-смесительный узел

В насосно-смесительном узле происходит смешивание горячей воды поступающей в систему водяного теплого пола, с остывшей водой уже прошедшей через трубопровод системы. Смешивание происходит благодаря крыльчаткам насоса.

Насос подает смешанную теплую воду в трубопровод системы. Вода, проходя по трубопроводу, отдает тепло помещению и охоложенная поступает обратно в насосно-смесительный узел коллекторного шкафа.

Ручная настройка тепловой мощности производится балансировочным клапаном. Балансировочный клапан регулирует расход остывшей воды в системе. Для обогрева небольшого помещения балансировочный клапан открывается, для большого помещения закрывается.

Температуру в системе регулирует термоголовка, а контролирует температуру термодатчик. Термоголовка открывает или закрывает клапан на магистрали, подающей горячую воду.

При прекращении подачи воды открывается перепускной клапан и вода циркулирует через свободный байпас.

В простой сборке коллекторного шкафа температура пола регулируется вручную. Для автоматической регулировки применяются сервоприводы вместе с комнатными термостатами. Сервопривод получает сигналы с термодатчика и в автоматическом режиме закрывает или открывает клапан обратного коллектора, и движение по трубопроводу пола регулируется.

За регулировкой воды поступающей в трубопровод системы и воды, из трубопровода возвращающейся отвечает коллекторный блок коллекторного шкафа.

Коллекторный блок

Коллекторный блок собирается из двух рядов байпасов. Один ряд байпасов регулирует поток теплой воды, второй ряд регулирует поток остывшей воды. Первый ряд называется прямой ряд коллекторов, второй – ряд обратных коллекторов.

Сравнение латунного и нержавеющего коллектора

Если выбор в пользу пластиковых коллекторных блоков отметается почти сразу по ряду обстоятельств, описанных выше, то выбор между латунными и нержавеющими коллекторами может сопровождаться определёнными сложностями. Чтобы выбрать оптимальный вариант, рекомендуется рассмотреть и сравнить все главные характеристики обоих КБ.

К таким относятся — дороговизна материала, из которого он изготовлен, каким образом изготовлен агрегат, присутствует ли сварной шов (от этого параметра зависит качество изделия), габариты и толщина стенок, способность противостоять внешним воздействиям — загрязнениям и грязи, технические характеристики, стойкость к карозиям и нарушениям целостности. Даже в пределах одного вида ценовая политика может разниться из-за ценовой политики изготовителей.

Если брать во внимание денежную сторону вопроса, то цены на нержавейку значительно ниже латунного аналога. Коллекторные блоки из нержавеющей стали в целом оцениваются на 30-35% дешевле из-за материала, из которого они изготовлены. Словом, латунные коллекторные блоки ценятся куда выше. Это становится понятно и при рассмотрении таблицы стоимости металлов, где латунь стоит 145 руб/кг, а нержавейка — 55 руб/кг. Как вывод — нержавеющая сталь как материал стоит в три раза дешевле нежели латунь.

При рассмотрении технологии изготовления обоих изделий выясняется, что в латунном блоке отсутствует сварной шов — блок представляет собой цельнолитой агрегат в отличие от системы их нержавеющей стали. Там сварной шов присутствует и хорошо заполирован.

Следующий критерий — толщина стенок труб. В этой категории преимущество у латунных коллекторных блоков — их толщина немного больше, так что, при эксплуатации труб из нержавейки стоит быть предельно осторожным. Необходимо иметь ввиду, что работа с блоками из нержавеющей стали и использование подмоточных материалов требует аккуратности.

Как говорилось ранее, все технические характеристики блоков схожи, так что, принципиальной разницы между латунными и нержавеющими изделиями нет. К тому же, при использовании водной системы тёплого пола при автономном отоплении (наиболее частый случай, так как водная система полк запрещена в квартирах), давление в трубах 3 Бар, а температура не превышает 55 градусов Цельсия. Как известно, у латуни рабочее давление — 10 Бар, у нержавеющей стали — немного меньше, 8 Бар. Цифри могут незначительно варьироваться в зависимости от изготовителя.

Ещё одно важное преимущество коллекторных блоков из латуни заключается в её относительной стойкости к агрессивным химическим веществам. Изделия из нержавейки, напротив, чувствительны к агрессивным средам — например, при повышенном содержании солей в воде защитный слой на трубах уничтожается. К тому же, если в трубах присутствуют мелкие абразивные частицы (к примеру, песок), и они контактируют со стенками коллекторного бака, спустя время, в этом месте образуется свищ. Однако считается, что в теплоносителях впринципе не должно быть лишних деталей и подобных частиц. Так что, разница едва заметна и несущественна.

Это же касается и коррозий, так как данные повреждения возникают из-за взаимодействия частиц с разными потенциалами (латунь и железо) — что впринципе маловероятно. Ещё одна причина коррозий — блуждающие токи. Они возникают из-за контакта провода заземления с металлической частью коллекторного блока.
Коллектор из нержавеющей стали из-за незначительных недостатков уступает латунному в цене.

Если внимательно и добросовестно устанавливать водяную систему теплого пола, и не учитывать возможность существования лишних частиц в коллекторном блоке, разницы между материалами не существует. В финансовом плане при основательном и ответственном подходе к установке теплого пола, выгодным вариантом будет установить коллекторный блок из нержавеющей стали.

Отопление помещений при помощи системы теплых водяных полов хорошо себя зарекомендовало. Ведь такой тип отопления является безопасным и для людей, и для окружающей среды. В связи с тем, что все элементы системы скрыты, исключается возможность повреждения или намеренной поломки. Также одним из преимуществ теплых полов является оптимальный расход энергии при использовании терморегуляторов, а также возможность установления в помещении конкретной температуры. Обогрев при данном типе отопления происходит равномерно по всей площади помещения. Да и с эстетической точки зрения такой вид отопления лучше.