Электрические машины постоянного тока |
• Обзор сайта • |
• Электротехника • |
Электрическими машинами, называются устройства для преобразования механической энергии в электрическую или электрической в механическую. В первом случае они называются генераторами, а во втором электродвигателями.
Электрические генераторы постоянного тока применяются для питания электродвигателей, установок для электролиза, для зарядки аккумуляторов и т. д. Электродвигатели постоянного тока приводят во вращение механизмы, требующие больших пусковых вращающих.моментов и широкого регулирования частоты вращения, например: электрический транспорт, шахтные подъемники, прокатные станы. В автоматических устройствах машины постоянного тока служат исполнительными двигателями, измерителями частоты вращения, преобразователями сигналов и др. В специальных устройствах металлообрабатывающих станков машины постоянного тока позволяют значительно упрощать механические схемы регулирования скорости.
В основе работы машины постоянного тока лежат принципы, изложенные на страничках под названием ,принципы работы генератора и электродвигателя.
Эскиз двухполюсной машины постоянного тока представлен рис. 4-1. Машина состоит из стальной станины 1 и вращающегося якоря 2. На станине при помощи болтов укреплены полюсы 3. На полюсах
(рис. 4-2) помещается обмотка возбуждения 4 (рис. 4-1), по виткам wB которой проходит ток возбуждения Iв. Магнитодвижущая сила (м. д. с.) обмотки возбуждения, равная IвwB создает магнитный поток возбуждения ФB, замыкающийся через полюсы, воздушный зазор между полюсами и якорем, через якорь и станину (рис. 4-1).
Полюсы набираются из стальных листов, и тело их оканчивается полюсными наконечниками 5, форма которых определяет- распределение магнитной индукции B в воздушном зазоре.
Устройство якоря машины показано на рис. 4-3. Это цилиндр 1, набранный из штампованных стальных листов, изолированных друг от друга и запрессованных на валу 2 (рис. 4-3, а).
В его пазы 3 укладываются провода обмотки якоря 4 (рис. 4-3, б), соединяемые друг с другом по определенной схеме, представляющей собой последовательно-параллельное (смешанное) соединение. Обмотка якоря изолируется от пазов и крепится в них специальными клиньями или бандажами 5.
На валy якоря 2 помещается цилиндрический коллектор 6, электрически изолированный от вала.Коллектор (рис. 4-4) состоит из клиновидных медных пластин 1, изолированных друг от друга миканитовыми прокладками, набранными на втулке 2 и закрепленными на ней болтами. К выступам коллекторных пластин 3, называемых «п е т у ш к а м и», припаиваются определенные концы проводников, составляющих обмотку якоря. К поверхности коллектора прилегают угольные или графитовые неподвижные щетки 6 (рис. 4-1), к которым присоединяются провода внешней сети. Таким образом, провода внешней сети через щетки и коллектор соединяются с вращающейся обмоткой якоря.
Другое назначение коллектора — преобразование переменных э. д. с, наводимых в проводах обмотки якоря, в постоянную э. д. с. машины E на основе переключений (коммутации).
Устройство щеточного механизма показано на рис. 4-5.
Щетки в форме угольных или графитных призм 1 помещены в обоймы 2 щеткодержателя. Щеткодержатель крепится на специальном пальце (болте), проходящем сквозь отверстие 4 и установленном на подшипниковом щите машины изолированно от нее. Гибкие медные проводники осуществляют контакт щеток с зажимами цепи якоря на изолирующем щитке, обозначенными буквами Я1, Я2.
Зажимы обмоток возбуждения, расположенные на том же щитке, обозначаются буквами Ш1 и Ш2 — параллельная (шунтовая); С1 ,С2 — последовательная (сериесная) и Д, Д — дополнительных полюсов . Внешний вид машины постоянного тока показан на рис. 4- 6.