Назначение коллектора в генераторах постоянного тока устройство коллектора

При вращении якоря в магнитном поле полюсов в проводниках его обмотки индуктируется э. д. с., переменная по величине и направ­лению. Если концы одного витка припая гь к двум медным кольцам, на кольца наложить щетки, соединенные с внешней сетью, то при вращении витка в магнитном поле, как показано на рис.1, в за­мкнутой цепи потечет перемен­ный электрический ток.

Если же концы витка при­соединить к двум медным полу­кольцам а и б, изолированным друг от друга и называемым пластинами коллек­тора, и наложить на них щетки, то при вращении витка в магнитном поле, как показано на рис. 2, в витке будет по-прежнему индуктироваться пере­менная э. д. с. Однако во внеш­ней цепи будет протекать изме­няющийся по величине ток по­стоянного направления (пульси­рующий ток). Для уяснения этого обратимся к рис. 2. Начало витка Н припаяно к коллекторной пластине а, конец витка К к пластине б. К коллекторным пластинам прижаты две неподвижные щетки, соединенные с внешней сетью.

У читывая направление вращения якоря, определяем направление э. д. с. в витке по правилу «правой руки».

Ток в данном положении направлен от начала витка к концу его. Через правую щетку ток пойдет во внешнюю цепь. Поэтому эту щетку можно назвать положительной. Пройдя сопротивление внеш­ней цепи, ток притекает к левой щетке генератора, которую можно назвать отрицательной.

На рис. 294, б показано положение вращающегося витка, повернутого на 180° относительно его положения на рис. 294, а.

Определяя направление э. д. с., индуктированной в витке, находим, что ток теперь направлен от конца витка к его началу. Если бы коллекторная пластина а по-прежнему соприкасалась елевой щеткой, а пластина б—с правой щеткой, то изменение направ­ления тока в витке вызвало бы перемену тока во внешней цепи. Но этого теперь не случится, так как изменение направления тока в витке после перехода его через нейтральную линию совпадает с таким моментом, когда под правую щетку подошла пластина а и под левую щетку — пластина б.

Рис. 2. Применение коллектора для выпрямления тока

Рис. 3. Разрез коллектора:

1 — корпус; 2- стяжной болт; 3 - нажимное коль­цо;

4- изоляция (миканит); 5 - «петушки» ; 6 - пластины;

7 - миканит; 8- медь.

Принцип действия машин постоянного тока Работа машины в режиме генератора

М ашина постоянного тока может работать в двух режимах - генераторном и двигательном. Если машину привести во вращение каким-либо двигателем, а к щеткам присоединить нагрузку, то машина будет работать в режиме генератора (рис.1). Под действием э.д.с. параллельных ветвей якорной обмотки в цепи нагрузки установится постоянный ток, равный сумме токов па­раллельных ветвей. В этом случае в каждом проводнике обмот­ки якоря э.д.с. и ток имеют одинаковое направление.

Появление тока в проводниках обмотки, вращающейся в не­подвижном магнитном поле, сопровождается возникновением электромагнитных сил Р, направление которых определяется правилом левой руки. Нетрудно убедиться, что все электромаг­нитные силы действуют на якорь машины в направлении, проти­воположном его вращению. Из этого можно заключить, что ма­шина постоянного тока, работающая в режиме генератора, соз­дает противодействующий момент.

Для поддержания тока в цепи двигатель должен непре­рывно преодолевать противодействующий момент генератора.