Іті пристрою і причини дії генератора і дв-ля постійного струму

Пристрій і принцип дії машин постійного струму

Машини постійного струму широко використовуються в якості джерела постійного струму, або перетворювача електричної потужності в механічну. Перша машина працює в режимі генератора, друга в режимі двигуна. Двигуни постійного струму широко використовуються в регульованому електроприводі.

Робота цих машин заснована на двох законах:

Закон електромагнітної індукції

,де - індукція, ; - довжина провідника, ,- лінійна швидкість,

Закон електромагнітних сил:

,де - сила впливу на провідник;

- ток в провіднику,

Е

ДС, що наводиться в провіднику, виходить за рахунок того, що провідник перетинає магнітне поле зі швидкістю.

Тому в реальній машині повинно бути дві основні частини: перша частина - створює магнітний потік (індуктор - нерухома частина), друга частина - в якій індукується ЕРС (якір).

1.Неподвіжная частина - індуктор. До станини (1) кріпляться шматованние полюса (2) на яких розташовується обмотка збудження (3) (рис. 1).

Про

бмотка збудження створює магнітний потік при протіканні по ній постійного струму.

2.Якорь. Якір обертається. Являє собою циліндр, набраний з листів електротехнічної сталі (4) .В зовнішньої частини якоря розташовані пази, де укладаються секції обмотки (5). Кожна секція з'єднується з пластинами колектора (6).

Т

.к. в провідниках обмотки якоря машини постійного струму індукує змінна ЕРС, то для її випрямлення застосовується колектор, який представляє собою хутро. випрямляч. Колектор служить для випрямлення змінної ЕРС в постійну величину (режим генератора). Ця ЕРС знімається за допомогою щіток (7), рис. 2. Колектор є складним і дорогим пристроєм, що вимагає ретельного догляду. Е

Розглянемо принцип випрямлення: (рис. 3). Виток (8) приєднаний до двох кілець і обертається в магнітному полі. При обертанні витка в провідниках (1,2) буде наводитися змінна ЕРС (під північним полюсом один напрямок, а під південним інше). Зняте з щіток напруга буде мати синусоїдальний хар-р (рис. 3).

Якщо кільце розрізати навпіл і під'єднати до них провідники (1,2) то це вже буде елементарний колектор - випрямляч, (рис. 4). Найпростіший колектор складається з двох ізольованих між собою мідних пластин, виконаних у формі півкілець, до яких приєднані до

онци витка обмотки якоря. Пластини колектора стикаються з нерухомими контактними щітками, які пов'язані із зовнішнім електричним колом. При роботі машини колектор обертається разом з витками обмотки якоря. Щітки устан-ться таким чином, що в той час, коли ЕРС витка змінює свій знак на зворотний, коллект. пластина переміщається від однієї полярності до іншої, приходячи в зіткнення з щіткою іншої полярності. В результаті цього на щітках виникає пульсуюча напруга, постійне у напрямку. Для зовнішньої ланцюга «+» буде на нижній щітці, а «-» на верхній. При одному витку випрямлена ЕРС буде мати більшу пульсацію. При збільшенні числа витків (колекторних пластин) пульсація різко зменшується (рис. 5).

П

ульсація ЕРС характеризується величиною -.і залежить від числа колекторних пластин на полюс. При одному витку (однієї колекторної пластині на полюс) пульсація становить.

,

При одному витку

,,т. е.с збільшенням числа коллект-х пластин на полюс пульсація ЕРС різко знижується. якщо, то. На рис. 5 видно, що при двох витках (),, топульсація ЕРС різко знижується.

Колектор явл-ться тією частиною машини, яка преобр-т машину змінного струму в машину постійного струму.

Основною перевагою дв-лей постійного струму є можливість плавного і економічного рег-ия швидкості обертання в широких межах. Машини постійного струму широко исп-ться в системах автоматики в кач-ве виконавчих дв-лей, дв-лей для приводу стрічкопротяжних самозапісивающіх мех-мов, в кач-ве тахогенераторів і електромаш. підсилювачів. Дв-ли постійного струму знаходять застосування на транспорті, для приводу металургійних верстатів, в кранових, підйомно-транспортних і інших механічних мах. Генератори постійного струму застосовуються для харчування радіостанцій, дв-лей постійного струму, зарядки акумуляторних батарей, зварювання, електрохімічних низьковольтних установок, а також в якості збудників синхронних машин.