Двигатели постоянного тока
Обратим внимание на тот факт, что топливные элементы (ТЭ) вырабатывают, а большинство бытовых приборов использует постоянный ток (при этом в них приходится сетевой переменный ток выпрямлять). Исключение составляют только электродвигатели этих приборов, как правило, асинхронные, переменного тока. Широкое применение ТЭ потребует перехода на двигатели постоянного тока, причём нужны будут низковольтные сильноточные двигатели. Потому что от ТЭ удобнее получать мощный постоянный ток низкого напряжения, чем набирать из них высоковольтные батареи. Кстати, заодно и электробезопаснее.
В то время, когда Якоби изобретал двигатель постоянного тока, единственным источником сравнительно мощного магнитного поля был соленоид (собственно поэтому магнитное поле и было тогда названо соленоидальным). Именно поэтому на помещённую в такое поле рамку с током действовала пара сил, обеспечивающая её вращение. При этом вращении требовалось менять направление тока в рамке каждые полоборота, что и выполнял коллектор. Таков двигатель Якоби и именно таким он и существует до сих пор.
Конечно, за это время в конструкцию вносили различные модификации, направленные, прежде всего, на снижение пульсаций вращающего момента. Достигалось это обычно увеличением количества обмоток в якоре (и ламелей в коллекторе соответственно). Развитие полупроводниковой техники нашло своё отражение в двигателях постоянного тока в замене коллектора полупроводниковым коммутатором.
Однако, и с коллектором, и с п/п коммутатором в якоре двигателя одномоментно работает лишь одна из обмоток, а все остальные только создают лишний вес. Между тем, современные материалы позволяют сконструировать двигатель постоянного тока (ДПТ), способный создавать строго постоянный во времени вращающий момент при неизменном токе). Для этого необходимо, чтобы один из взаимодействующих компонентов имел радиальную геометрию.
ДПТ с «беличьим колесом»
В таком двигателе в рабочем зазоре следует создать радиальное магнитное поле, подобное магнитному полю в зазоре привычного всем акустического прибора –  динамика, – как это показано на рис. 1.

Рис. 1. Принцип действия двигателя
На рисунке видно, что направление действующей на проводник с током силы по мере его перемещения в зазоре меняется в нужную сторону не за счёт изменения направления тока, а за счёт геометрии магнитного поля. Схема конструкция показана на рис. 2.

Рис. 2. Бесколлекторный двигатель постоянного тока
1 – постоянный магнит с большой коэрцитивной силой, 2 – магнитомягкие магнитопроводы, 3 – ротор типа «беличье колесо» (показан на рис. 2 справа), 4 – детали корпуса из  немагнитных материалов, 5 – вал отбора мощности.
Электрический ток подведён к щекам «беличьего колеса» скользящими контактами (на рисунке не показаны), а так как и ток, и магнитное поле стационарны, то действующие на проводники силы, а следовательно, и вращающий момент стационарны. Причём одновременно работают ВСЕ проводники «беличьего колеса», что позволяет получить выигрыш в удельной мощности.
ДПТ с дисковым якорем
В этой конструкции магнитное поле создают два цилиндрических магнита, в зазоре между разноимёнными полюсами которых расположен диск, как показано на рис. 3. Поле направлено по оси двигателя, а ток протекает от оси диска к его краю (или наоборот). Диск двигателя может быть сплошным, перфорированным или со спицами, что несущественно. В этой конструкции рабочий ток подводится скользящими контактами к оси и ободу диска. На рисунке 3 показана схема, требующая конструктивной доработки.

Рис. 3. Схема дискового ДПТ
 Магнитопровод такого двигателя может быть собран и несколько иначе: подобно хорошо знакомым радистам сердечникам типа СБ с той только разницей, что он должен быть изготовлен из магнитотвёрдого материала с большой коэрцитивной силой.

Рис. 4. Макет дискового ДПТ на базе СБ
По-видимому, макетировать его можно с помощью стандартного сердечника СБ, создавая поле катушкой, а ось с закреплённым на ней диском разместить вместо регулирующего винта.
В оглавление