Какого типа самодельный двигатель с катушкой, батарейкой и магнитом

Показанную модель корректно назвать простейшим электродвигателем постоянного тока с постоянным магнитом и механической коммутацией тока катушки. Для курсовой полезно уточнить, что это учебная конструкция с одной вращающейся катушкой и контактным прерыванием питания. Она демонстрирует принцип преобразования электрической энергии в механическую.

Какие части выполняют функции двигателя

На фотографии видны многовитковая катушка, её прямые выводы, служащие осью, неподвижные проволочные опоры и батарейка. Катушка — вращающаяся часть, то есть ротор. Неподвижный магнит в такой конструкции создаёт возбуждающее поле; его положение на данном тесном кадре не раскрыто полностью.

Опоры одновременно поддерживают ось и подводят ток. Частично снятая эмаль на выводе выполняет функцию простейшего механического переключения: контакт существует только в определённой части оборота. Аналогичная учебная конструкция описана в демонстрации физического факультета Oberlin College, где она прямо названа двигателем постоянного тока.

Почему катушка продолжает вращаться

На проводник с током в магнитном поле действует сила. На противоположных сторонах катушки силы образуют вращающий момент. В простом приближении для плоской катушки его величина M = N × I × S × B × sin θ, где N — число витков, I — ток, S — площадь витка, B — магнитная индукция, а θ — угол между нормалью к катушке и направлением поля.

Если постоянно подавать ток без переключения, катушка стремилась бы занять положение равновесия и остановиться. Прерыватель убирает ток в той части оборота, где момент мешал бы продолжению вращения. Эту часть катушка проходит по инерции, после чего контакт восстанавливается и появляется следующий движущий импульс.

Можно ли назвать его коллекторным

В широком учебном смысле здесь есть контактная механическая коммутация, похожая по назначению на работу щёточно-коллекторного узла. Но полноценного сегментного коллектора обычного двигателя на фото нет. Поэтому формулировка «модель коллекторного двигателя постоянного тока с упрощённым прерывателем» допустима с этим пояснением.

У обычного простейшего коллектора направление тока в катушке меняется через каждые пол-оборота. В варианте с половиной зачищенного вывода ток вместо этого периодически отключается. Для отчёта это существенное различие: не следует описывать смену полярности там, где фактически происходит только размыкание.

Почему другие названия не подходят

Источник здесь батарейка, поэтому это не двигатель, питаемый синусоидальным переменным током. Периодическое прерывание постоянного тока в катушке не делает его обычным двигателем переменного тока. Термины «синхронный» и «асинхронный» в данном перечне относятся к другим принципам взаимодействия ротора с вращающимся полем.

Модель не является шаговым двигателем: у неё нет последовательности управляемых фаз, задающей дискретные положения. Не является она и сервоприводом, поскольку отсутствуют датчик положения, обратная связь и регулятор, заставляющие вал следовать заданию. «Линейный» также не подходит — движение вращательное.

В выводе курсовой можно указать, что скорость зависит от питания, трения, контактов и нагрузки, а не задаётся точным числом шагов. При демонстрации используйте только предусмотренную маловольтную батарейку и короткие включения: неподвижная катушка способна нагреваться от большого тока. Увеличивать напряжение ради быстрого вращения не требуется.