 |
Электрические машины постоянного тока
|
|
|
|
Мнемонические правила
Перемещение проводника в магнитном поле.
Если проводник перемещать в магнитном поле со скоростью V, то в нем будет индуктироваться ЭДС E.
Правило правой руки.
Направление ЭДС определяется правилом «правой руки». Руку надо расположить так, чтобы магнитные силовые линии входили в ладонь, отогнутый на 90° большой палец указывал направление движения проводника, тогда четыре вытянутых пальца покажут направление ЭДС.
E=B ∙ l ∙ V
где: B – магнитная индукция [H/A∙ м]-Тесла, Тл
Проводник с током в магнитном поле.
Если проводник длиной l поместить в магнитное поле с индукцией В и пропустить по нему ток I, то появится электромагнитная сила Fэм
Правило левой руки
Левую руку надо расположить так, чтобы магнитные силовые линии входили в ладонь, четы-ре вытянутых пальца располагались по направлению тока в проводнике, тогда отогнутый на 90° большой палец укажет направление электромагнитной силы Fэм.
F = B∙ I∙ l
Где: F – электромагнитная сила [H]-Ньютон
Электрические машины постоянного тока
Основным конструктивным отличием машин постоянного тока является, наличие коллектора.
Рисунок 1.1 Устройство двигателя постоянного тока.
1. Вал;
2. Передний подшипниковый шит;
3. Коллектор;
4. Щеткодержатели со Щетками;
5. Якорь;
6. Главный полюс;
7. Обмотка возбуждения;
8. Станина;
9. Задний подшипниковый щит;
10. Вентилятор;
11. Лапы;
12. Подшипник.
Якорь набирается из штампованных дисков электротехнической стали толщиной 0,5 мм, они изолируются между собой лаком или бумагой толщиной 0,03-0,05 мм. Пластины изолируются, чтобы уменьшить вихревые токи.
|
|
|
Рисунок 1.2. Элементы конструкции якоря.
Машины малой мощности имеют осевую систему вентиляции (как показано на рисунке). Машины большой мощности имеют радиальную систему, в этом случае сердечник якоря состоит из нескольких пакетов имеющих длину 4-10 см; ширина вентиляционного канала между ними 8-10 мм.
В пазы якоря укладывается Обмотка якоря, концы обмотки прикрепляются к коллектору. За пределами пазов обмотка закрепляется с помощью бандажа.
Конструкция Пазов показана на рисунке (1.3).
Рисунок 1.3. Конструкция паза.
|
Рисунок 1.4. Конструкция коллектора.
Коллектор служит механическим выпрямителем т.е. преобразует постоянный ток во внешней цепи в переменный ток протекающий в обмотках ротора. Это необходимо для того чтобы ток в обмотках проходящих под определенным полюсом, всегда был направлен в одну и ту же сторону, так двигатель сохраняет направление вращения.
Коллектор имеет различное исполнение в зависимости от мощности двигателя; в машинах большой мощности – разборное, малой – неразборное.
Щеточный аппарат служит для отвода/подвода тока от вращающегося коллектора, его конструкция показана на рисунке 1.5.
| 2 |
| 4 |
| 3 |
| 1 |
Рисунок 1.5. Щеточный аппарат.
Щеточный аппарат состоит:
1. Траверса;
2. Палец щеткодержателя;
3. Щетки;
4. Щеткодержатель.
Коллектор и щеточный аппарат являются очень ответственными элементами машины постоянного тока, от конструкции и качества исполнения в большей степени зависит бесперебойная работа машины.
Главный полюс состоит из сердечника и обмотки.
Сердечник набирается из листов электротехнической или конструкционной стали и стягивается шпильками, листы друг от друга обычно не изолируются так, как в обычном режиме магнитный поток не изменяется. Нижняя уширенная часть сердечника называется полюсным наконечником. Расположенная на полюсе обмотка часто разбивается на 2-4 катушки для лучшего ее охлаждения. Число главных полюсов всегда четное, причем северные и южные полюсы чередуются. Катушки всех полюсов соединяются обычно последовательно. Мощность, затрачиваемая на возбуждение, составляет около 0,5-3% от номинальной мощности машины. Первая цифра относится к машинам мощностью в тысячи киловатт, а вторая - к машинам мощностью около 5 кВт.
|
|
|
Рисунок 1.6. Главные полюса
1. Станина;
2. Сердечник;
3. Катушка.
|
|
|
