Электрические машины постоянного тока.

Дидактические цели изучения данной темы: научиться объяснять принципы преобразования электрической и ме­ханической энергии в электрических машинах; изучить устройство и принцип действия электрических машин постоянного тока.

Развивающие цели изучения данной темы:

1. развить умение составлять простейшие схемы, отражающие принцип действия электрических машин;

2. анализиро­вать принципиальные электрические схемы включения двигателей постоянного тока с последовательным, парал­лельным и смешанным возбуждением;

Изучаемые темы:

1. Принцип действия и электромагнитная схеме машины постоянного тока, её устройство и назначение коллектора. Э.Д.С. и электромагнитный момент. Понятие о реакции якоря

2. Генераторы постоянного тока с независимым возбуждением и с самовозбуждением.

3. Электродвигатели постоянного тока с независимым возбуждением и самовозбуждением..

4. Схемы пуска двигателя в ход.

5. Реверсирование двигателей постоянного тока.

6. Регулирование частоты вращения. применение эл. двигателей постоянного тока.

7. Мощность и кпд машин постоянного тока.

8. Зачёт по теме “Электрические машины постоянного тока”

Устройство машины постоянного тока

Генератор постоянного тока представляет собой электрическую машину, преобразующую механическую энергию вращающего ее первичного двигателя в электрическую энергию постоянного тока, которую машина отдает потребителям. На рис. 1 показан внешний вид генератора постоянного тока.

Г енератор постоянного тока также работает на принципе электромагнитной индукции. Машина постоянного тока, как и всякая электрическая машина, состоит из двух основных частей: неподвижной части—статора и вращающейся части — ротора. Статор предназначен для создания магнитного поля и является механическим остовом машины. Ротор машины постоянного тока принято называть якорем.

С помощью якоря механическая энергия вращательного дви­жения преобразуется в электрическую энергию постоянного тока (или электрическая энергия—в механическую).

В машинах постоянного тока магнитное поле возбуждается либо постоянными магнитами, либо электромагнитами постоян­ного тока. Они устанавливаются на статоре и называются полюсами возбуждения.

Якорь имеет форму цилиндра и набирается из отдельных штам­пованных листов электротехнической стали толщиной 0,5 мм. Листы изолированы друг от друга слоем лака или тонкой бумаги. Впадины, выштампованные по окружности каждого листа, при сборке якоря и сжатии листов образуют пазы, куда укладываются изоли­рованные проводники обмотки якоря.

На валу якоря укрепляется коллектор, состоящий из отдельных медных пластин, припаянных к определенным местам обмотки якоря. Пластины коллектора изолированы друг от друга миканитом. Коллектор служит для выпрямления тока и отвода его при помощи неподвижных щеток во внешнюю сеть

Э лектромагниты генератора постоянного тока состоят из сталь­ных полюсных сердечников, привернутых болтами к станине. Станина генератора отливается из стали. У машин очень малой мощ­ности станина отливается вместе с полюсными сердечниками. В осталь­ных случаях сердечники полюсов набираются из отдельных листов электротехнической стали. На сердечники надеваются катушки, изготовленные из медной изолированной проволоки.

Пропущенный через обмотку возбуждения (электромагнитов) постоянный ток создает магнитный поток полюсов Для лучшего распределения магнитного потока в воздушном зазоре к ярму при­крепляют полюсы с наконечниками, собранные из отдельных сталь­ных листов. В подавляющем большинстве случаев полюс штампуются вместе с полюсным наконечником.

На рис. 2 показано схематическое устройство станины с двумя (а) и четырьмя полюсами (б).

Внешняя цепь соединяется с цепью якоря машины постоянного тока при помощи щеток, укрепленных в щеткодержателях.

Машина постоянного тока в разобранном виде показана на рис. 3.

1 — передний подшипниковый щит,

2 — траверса со щеточным аппаратом,

3 — коллектор,

4 — сердечник якоря,

5 — обмотка якоря,

6 — вентилятор,

7 — обмотка полюса,

8 — полюс,

9 — станина,

10 — доска зажимов,

11 — задний подшипниковый щит