В пылесосах применяются коллекторные двигатели мощностью от 40 до 800 Вт и частотой вращения 14000 – 25000 об/мин.

В коллекторных электродвигателях переменного тока независимого возбуждения обмотка возбуждения ОВ и обмотка якоря Я подключены параллельно источнику питания. Если пренебречь потерями на гистерезис и вихревые токи, можно считать, что магнитный поток возбуждения совпадает по фазе (во времени) с током возбуждения I_>в (рис. 3.12 а). Обмотка якоря имеет значительно меньшее индуктивное сопротивление, чем обмотка возбуждения. Вследствие этого ток I_>я, протекающий в ней, опережает по фазе ток возбуждения I_>в, а следовательно, и магнитный поток Ф. Вращающий момент М, развиваемый электродвигателем, зависит от произведения магнитного потока на ток обмотки якоря.

Произведя графическое умножение тока обмотки якоря и магнитного потока Ф, получим график зависимости электромагнитного момента М, развиваемого электродвигателем от времени. В моменты времени t_>1 и t_>2, когда магнитный поток возбуждения и ток якоря совпадают по фазе (имеют одинаковое направление), электродвигатель развивает положительный вращающий момент. В моменты времени, когда магнитный поток возбуждения и ток якоря не совпадают по фазе (имеют противоположное направление), двигатель развивает отрицательный вращающий момент, который является тормозным. Результирующий вращающий момент будет равен некоторой средней величине M_>ср.

В коллекторных электродвигателях последовательного возбуждения обмотка возбуждения ОВ и обмотка якоря включены последовательно. Если пренебречь потерями на гистерезис и вихревые токи, то магнитный поток возбуждения совпадает по фазе с током возбуждения I_>в (рис. 3.12 б).

Рисунок 3.12 – Графики зависимости потока, вращающего момента и тока якоря двигателей независимого (а) и последовательного (б) возбуждения от t.

Вследствие того, что обмотка якоря включена последовательно с обмоткой возбуждения, ток, протекающий в ней, совпадает по фазе с током, протекающим в обмотке возбуждения, а, следовательно, и с магнитным потоком Ф. Вращающий момент, развиваемый электродвигателем, в любой момент времени будет положительным. Поэтому средний вращающий момент М_>ср, развиваемый электродвигателем при последовательном возбуждении, будет выше, чем при независимом возбуждении. Вследствие этого электродвигатели переменного тока с последовательным возбуждением наиболее распространены. Электрическая схема пылесоса показана на рис. 3.13.

Рисунок 3.13 – Электрическая схема электропылесоса «Чайка-10»: L1, L2 – обмотки возбуждения, М – электродвигатель, C1, C2 – конденсаторы емкостью 0,0047 мкФ, С3 – конденсатор емкостью 0,47 мкФ, S – выключатель, K1, K2 – скользящие контакты, ХР – вилка штепсельная.

Уровень радиопомех, создаваемых коллекторными электродвигателями бытовых приборов, обычно превышает допустимый.

Источник радиопомех может быть представлен в виде генератора высокой частоты с электродвижущей силой Е, имеющего внутреннее сопротивление Z_>i и нагруженного эквивалентным высокочастотным сопротивлением питающей сети Z_>H (рис. 3.14 а).

Рисунок 3.14 – Схема включения источника радиопомех: а – без помехоподавляющих устройств; б – с параллельно включенным конденсатором; в – с последовательно включенным дросселем.

Для снижения напряжения радиопомех применяют специальные помехоподавляющие устройства (фильтры), которые могут быть подразделены на следующие группы:

1. Емкостные фильтры, представляющие собой один конденсатор или комбинацию нескольких конденсаторов (рис. 3.15 а).