[Править]Рамка с током, в неоднородном магнитном поле полюсов статора

Если магнитное поле полюсов статора неоднородное и изменяется по отношению к стержням рамки по закону:

,

то крутящий момент для одного стержня будет равен:

,

для двух стержней:

,

для рамки из   витков:

.

В создании крутящего момента не участвуют четыре части под кривой крутящего момента равные:

Без учёта короткозамкнутых щётками частей крутящего момента, средний крутящий момент, за один оборот (период), равен площади под интегральной кривой делённой на длину периода  :

.

При   витках в обмотке:

.

[Править]Две рамки с током, в неоднородном магнитном поле полюсов статора

Для второй (косинусной) рамки:

;

крутящий момент от второй (косинусной) рамки будет равен:

,

суммарный крутящий момент от обеих рамок равен:

,

т.е. постоянен, и от угла поворота ротора не зависит.

Практически, из-за наличия зазора, восемь небольших частей, под кривой крутящего момента, равные:

 каждая,

в создании крутящего момента не участвуют.

Для вычисления момента инерции ротора, его можно считать, в первом приближении, сплошным однородным цилиндром, с моментом инерции:

, где   - масса цилиндра (ротора),   - радиус цилиндра (ротора).

[Править]Взаимодействие магнитных полей

Магнитные поля статора и ротора (рамки с током) взаимоотталкиваются, чем ротор (рамка) приводится во вращение на 180°. Для дальнейшего вращения необходимо переключение направления тока в рамке.

[Править]Классификация дпт

ДПТ классифицируют по виду магнитной системы статора:

• с постоянными магнитами;

• с электромагнитами.

ДПТ с электромагнитной системой статора, в свою очередь, классифицируют по способу включения обмоток (электромагнитов) статора:

• с независимым включением обмоток;

• с последовательным включением обмоток;

• с параллельным включением обмоток;

• со смешанным включением обмоток.

Вид подключения обмоток статора существенно влияет на тяговые и электрические характеристики электродвигателя.

[Править]Разновидности дпт [править]Коллекторные, с щёточноколлекторным переключателем тока

С одним коллектором (щёточноколлекторным узлом) и   обмотками, где   - число пар полюсов ротора, с соединением обмоток ротора в кольцо (по этой классификации двигатель на рис. 2 является полуторным, имеет полторы пары полюсов и   обмотки ротора). Имеют большую, короткозамкнутую щётками, часть обмотки ротора, равную:

, где   - число щёток,   - угловая ширина одной щётки (рад),   - число пи (3,14...).

С двумя коллекторами (щёточноколлекторными узлами, в бесколлекторных - с инвертором на двух параллельных мостах) и двумя обмотками синусной и косинусной (синусно-косинусный, двухфазный) с неоднородным (синусообразным) магнитным полем полюсов статора. Имеют малую нерабочую часть под кривой крутящего момента, равную:

,

где  , a   - угловая ширина зазора между пластинами коллектора (ламелями).

Подобен двухфазному бесколлекторному.

С тремя коллекторами и тремя обмотками (в бесколлекторных с инвертором на трёх параллельных мостах, трёхфазный).

С четырьмя коллекторами (щёточноколлекторными узлами) и двумя обмотками синусной и косинусной (синусно-косинусные), специальные. Специальная конструкция коллектора с четырьмя коллекторами (один коллектор на одну щётку) позволяет почти до нуля уменьшить нерабочую часть крутящего момента (нерабочая часть крутящего момента в этом двигателе зависит от точности изготовления деталей) и сделать используемую часть крутящего момента независимой от угловой ширины щётки. При этом угловая ширина одной пластины коллектора равна:

, где   - угловая ширина одной щётки.

С четырьмя коллекторами и четырьмя обмотками (в бесколлекторных - с инвертором на четырёх параллельных мостах, четырёхфазный).

С восемью коллекторами (щёточноколлекторными узлами). В этом двигателе уже нет рамок, а ток подаётся через коллекторы в отдельные стержни ротора.

И др.