Електричні машини постійного струму

Електрична машина - це установка для перетворення механічної енергії в електричну ( генератор) або електричної енергії в механічну (двигун).

Генератори обертаються первинними двигунами( гідравлічними, паровими) й застосовуються для ля живлення різних струмоприймачів.

Машини постійного струму застосовуються в електроприводах, які потребують широкого діапазону регулювання швидкості,використовуються для живлення обмоток збудження синхронних машин, а також на електротранспорті, в установках електролізу, приводі прокатних станів і шахтних підйомників.

Будова машин постійного струму

Машина постійного струму складається з таких основних деталей та вузлів: станини, осердь полюсів та їх обмотки, осердя якоря та його обмотки, колектора,підшипникових щитів і щіткотримачів із щітками.

Станина (рис 10.1а) - це литий циліндр, виготовлений із сталі чи чавуну, що мають високу магнітну провідність. Станина служить магнітопроводом, а також кістяком для кріплення полюсів, підшипникових щитів, вивідних затискачів, і лап для встановлення машин на фундаменті.

Осердя полюса (10.2б) – це прямокутна призма, розширена на кінці. На осердя полюса надівається обмотка у вигляді котушки(10.2б), виготовленої із ізольованого проводу, по якому проходить струм збудження, що створює магнітне поле машини.

Осердя полюса разом з обмоткою утворює полюс (10.2в). Розширена частина його називається полюсним наконечником. Машина постійного струму може мати щонайменше одну пару полюсів (північний і південний). Полюси кріпляться до станини болтами.

Осердя якоря (10.3а) має вигляд циліндра з отвором по осі для вала. З метою зменшення вихрових струмів осердя складають з штампованих листів електротехнічної сталі, ізольованих один від одного. На поверхні осердя є пази, в які вкладаються обмотки якоря – система провідників, з’єднаних між собою за певною схемою. Обмотка складається звичайно з окремих секцій, намотаних ізольованим проводом на спеціальних шаблонах, причому для утворення хвильової обмотки якоря використовується секція (10.3б), а петльові - на (10.3в)

В обмотці якоря індукується е. р. с. , яка знімається з якоря за допомогою колектора та щіток і спрямовується на споживача.

Колектор (10.4) складається з окремих пластин клиновидної форми, виготовлених з червоної міді, які називаються колекторними пластинами. Вони ізольовані одна від одної міканітом. Поверхня колектора має правильну циліндричну форму. До кожної колекторної пластини припаюються кінці секцій обмотки якоря.

Підшипникові щити (10.6) – це литі чавунні деталі, що прикріплюються болтами до торців станини. В цих щитах є отвори для підшипників, на яких обертається вал якоря.

Щітка (10.7а) у вигляді вугільної, графітної чи міднографітної прямокутної призми закладається в щіткотримач (10.7б). До колектора вона притискається пружиною. Щіткотримач за допомогою хомутика з’єднується з пальцем щіткової траверси, яка кріпиться на одному з підшипникових щитів. Щіткотримачі зі щітками служать для відведення струму з колектора генератора чи для відведення до колектора двигуна.

Залежно від середовища, в якому повинна працювати електрична машина, а також її потужності, частоти обертання, номінальної напруги і режиму роботи конструкція машини може значно змінюватись. Однак кожна машина постійного струму повинна мати розглянуті тут деталі та вузли.