На моделях кораблів, як правило, електродвигуни постійного струму на робочу напругу від 1,5 до 40В.
Малогабаритні електромотори називають мікроелектродвигунів.
За способом збудження електродвигуни постійного струму підрозділяються на двигуни з незалежним збудженням, в яких магнітний потік збудження створюється постійними сталевими магнітами (двигуни з порушенням від постійних магнітів) і двигуни з самозбудженням, у яких магнітний потік збудження створюється за допомогою котушок, що живляться електроенергією від того ж джерела, що і якір електродвигуна. Пристрій електродвигуна з самозбудженням показано на рис. 86.
Принцип роботи електродвигуна постійного струму полягає в тому, що електричний струм, проходячи одночасно по нерухомих обмоток збудження через щітки і колектор по обмотці якоря, створює два магнітних поля.
Мал. 86. Пристрій електродвигуна: 1 - загальний вигляд двигуна; 2 - кожух; 3 - кришка; 4 - корпус з полюсами; 5 - щітки; 6 - якір з колектором; 7 - стяжні болти.
В результаті взаємодії цих магнітних полів (якоря і полюсів) на якорі виникає крутний момент.
Мал. 87. Схеми різних електродвигунів: А-шунтового; Б - серієсний; В - компаундного.
Електродвигуни з самозбудженням в залежності від способу включення обмоток збудження поділяються на шунтові з обмоткою збудження, включеної паралельно обмотці якоря двигуна, серієсний двигуни з обмоткою збудження, включеної послідовно з обмоткою якоря, і компаундні, у яких одночасно є і шунтовая і серієсний обмотки збудження (рис . 87, А, Б і В). Компаундні мікродвигуни зустрічаються рідко.
У шунтових двигунів (з паралельним збудженням) обмотка збудження має відносно велику кількість витків дроту малого перерізу і по ній йде всього 8- 12% від загального струму, споживаного двигуном.
Мал. 88. серієсний двигун з двома обмотками збудження.
У серієсний двигунів (з послідовним збудженням) обмотка збудження має відносно малу кількість витків дроту великого перетину і через неї послідовно з якорем проходить весь електричний струм, споживаний двигуном.
Коефіцієнт корисної дії (ККД) мікродвигунів потужністю 30-200 Вт становить 40-50%, а у мікродвигунів до 30 Вт 20-30%. Чим менше електродвигун і менше робоча напруга, тим менше його к.к.д.
Промисловість в великому асортименті випускає електродвигуни типу МУ. З них найпоширеніші - двигуни МУ-30, МУ-50 і МУ-100. Це двигуни з двома серієсний обмотками, що полегшує зміну напрямку обертання (реверсування) двигуна (рис. 88). Їх робоча напруга - 27 В.
Мал. 89. Зміна числа обертів зі збільшенням навантаження: А - серієсний двигуна; Б - шунтового двигуна.
Двигуни типу МУ спортсмени встановлюють на різних самохідних і радіокерованих моделях. Для забезпечення масштабної швидкості самохідної моделі громадянського судна водотоннажністю 16-18 кг цілком достатньо поставити один двигун МУ-30, для моделі крейсера або есмінця того ж водотоннажності масштабну швидкість цілком забезпечать два двигуна МУ-50 або один двигун МУ-100. Останні можуть бути використані і для швидкісних керованих моделей.
Роботу двигунів типу МУ можна дещо поліпшити, підвищивши їх коефіцієнт корисної дії на 10-15%. У двигунів цього типу з двох серієсний обмоток збудження одна діє при одному напрямку обертання, інша - при зворотному. Якщо змінювати напрямок обертання двигуна немає необхідності, то можна підключити обидві обмотки, з'єднавши кінці і початку між собою. При такому включенні двигун працює краще і, зокрема, при тривалій роботі не перегрівається.
Серієсний двигуни, мають відносно великий крутний момент на валу Мкр. але зі збільшенням навантаження обертів двигуна сильно зменшуються (крива А на рис. 89). Шунтові двигуни майже не змінюють числа обертів зі зміною навантаження (крива Б на рис. 89). Так, наприклад, якщо серієсний двигуни типу МУ при зміні навантаження на 20-30% зменшують число обертів на 1500 об / хв і більше, то шунтові двигуни при тому ж зміні навантаження зменшують обороти за все на 100-200 об / хв.
Шунтові електродвигуни часто встановлюють на моделях судів. Добре зарекомендували себе двигуни Д-25-Т, ДРВ-20 і ін. На малих моделях добре працюють електромотори з постійними магнітами. Їх корисна потужність на валу зазвичай коливається до 30 Вт, двигуни потужністю понад 30 Вт зустрічаються рідко.
Мал. 90. Пристосування для визначення потужності електродвигуна: А-випробуваний двигун; Б - динамомашина.
Електродвигуни потужністю 5-10 Вт встановлюються на різні малогабаритні моделі водотоннажністю до 3-4 кг, двигуни потужністю 15-30 Вт на радіокеровані моделі фігурного курсу, швидкісні керовані моделі і самохідні моделі цивільних суден водотоннажністю 10 18 кг. Двигуни потужністю менше 5 Вт використовуються зазвичай на різну автоматику або на найменші моделі.
Найбільш поширені електродвигуни з порушенням від постійних магнітів типу ДП, ДПМ, ДПР і Д. Повна потужність двигуна, споживана від джерела струму, дорівнює добутку сили струму на напругу джерела: Pn = IU,
Корисну (ефективну) потужність на валу двигуна Ре можна визначити, якщо відомий коефіцієнт корисної дії двигуна (к.к.д.).
Наприклад, для електродвигуна ДПМ-35 к.п.д приблизно дорівнює 40%, а споживана потужність їм від джерела струму дорівнює 30 Вт, Тому корисна потужність цього двигуна
За відомою корисної потужності у ватах - Ре і числу оборотів в хвилину (n) можна підрахувати крутний момент на валу двигуна Мкр по формулі
Щоб виміряти корисну потужність мікроелектродвигунів, можна обладнати стенд, для якого буде потрібно два амперметра, два вольтметра, реостат, динамомашина. Як динамо-машини можна використовувати мікроелектродвигунів приблизно тієї ж потужності з постійними магнітами або шунтовой обмоткою збудження. Шунтову обмотку на час випробувань потрібно підключити до зовнішнього джерела струму, щоб створити магнітне поле, індукує струм в якорі динамо-машини.
Вал випробуваного двигуна муфтою з'єднують з валом динамо-машини (рис. 90) і включають їх в схему (рис. 91).
Мал. 91. Принципова схема пристосування: 1 - випробуваний двигун; 2 - джерело живлення; 3 - тумблер; 4 - амперметр; 5 - вольтметр; 6 - динамо-машина; 7 - амперметр; 8 - вольтметр; 9 - навантажувальний опір.
Вимикачем 3 запускають випробуваний мотор 1 і заміряють струм / (по амперметрі 4) і напруга U (по вольтметру 5). Твір IU одно споживаної мотором потужністю: Рп = lU.
Твір показань приладів 7 і 8 (/ і U) приймається рівним потужності навантаження електромотора або його корисної потужності: ВЕ = IU. Встановлюючи реостатом 9 різні навантаження, знайдемо значення Рn і Ре. Їхні стосунки дадуть значення к.к.д. в залежності від потужності навантаження. За цими даними і оцінюють придатність двигуна для установки на обрану модель корабля.