3. Устройство машины постоянного тока.

Рис 25 Машина постоянного тока

1 — станина. 2, 3 — главные и добавочные полюсы. 4 — вентилятор 5 —

якорь. 6 — коллек­тор. 7 —угольные щетки. 8 — щеткодержатели; 9 —

траверса

Основными частями ма­шины являются неподвижная станина с электромагнитными полю­сами и вращающийся якорь (рис 25). Станина представляет собой короткий полый цилиндр, изготовленный из прокатной или литой стали. На внутренней поверхности станины крепятся главные и до­бавочные полюсы. Главные полюсы, предназначенные для созда­ния основного потока в машине, состоят из сердечника и катушки возбуждения. Со стороны якоря сердечник полюса заканчивается полюсным наконечником. Сердечник полюса собирают на заклеп­ках из листовой стали толщиной 0,5—1 мм. Катушки возбуждения выполняют из круглой медной проволоки или медных шин, намо­танных и закрепленных на специальном каркасе. Катушки всех полюсов соединяют обычно последовательно. Мощность, затрачи­ваемая на возбуждение, составляет около 0,5—3% номинальной мощности машины.

Добавочные полюсы, ослабляющие искрение под щетками, ус-чанавливают между главными полюсами. Сердечники добавочных полюсов изготовляют из стальной поковки. Катушки добавочных полюсов соединяют последовательно с обмоткой якоря по опреде­ленной схеме.

Вращающаяся часть машины —якорь — представляет собой цилиндрический сердечник, набранный из дисков листовой электро-технической стали толщиной 0,5 мм. Для уменьшения потерь от вихревых токов диски покрывают изоляционным лаком. Сердечник якоря жестко насажен на стальной вал. По окружности сердечники имеются пазы для укладки обмотки. Обмотка надежно изолируется от сердечника пазовой изоляцией и крепится в пазах с по­мощью клиньев, изготовленных из прочного изоляционного матери­ала, и бандажа из стальной проволоки. Обмотку якоря выполняют по определенной схеме и соединяют с коллекторными пластинами пайкой.

На одном валу с сердечником якоря напрессован коллектор, вы­полненный из медных клиновидных пластин, изолированных одна от другой и от вала якоря миканитом. По коллекторным пласти­нам вращающегося якоря скользят угольные щетки, закрепленные на щеткодержателях траверсы.

На вал якоря со стороны, противоположной коллектору, наса­жен вентилятор для охлаждения токоведущих частей машины.

Концы вала якоря укреплены в подшипниках, вмонтированных в подшипниковые щиты.

4. Э. Д. С. И реакция якоря ма­шин постоянного тока.

Понятие о коммутации.

Э. д. с. и реакция якоря ма­шин постоянного тока. При вра­щении якоря в магнитном поле каждый активный проводник обмот­ки якоря пересекает магнитные силовые линии и по закону электро­магнитной индукции в нем возникает э д. с.. Суммарная э д. с об­мотки якоря представляет собой э. д. с. параллельной ветви, кото­рая складывается из э. д с, возникающих во всех последовательно соединенных проводниках ветви.

Полезный магнитный поток Ф машины составляет большую часть полного магнитного потока Ф_п, создаваемого обмоткой воз­буждения главных полюсов, и, пересекая обмотку якоря, индукти-

рует в ней э д. с. Другая, меньшая часть полного потока замыкает­ся вокруг части витков обмотки возбуждения по воздуху и не пере­секает обмотку якоря. Эта часть магнитного потока называется

потоком рассеяния Фб.

Симметричное распределение магнитного потока относительно оси полюсов имеет место только на холостом ходу машины, т. е. когда ток в обмотке якоря отсутствует (рис. 29,а) Линия, перпен­дикулярная оси магнитного потока и называемая физической нейт­ралью, в данном случае совпадает с геометрической нейтралью.

При протекании по обмотке якоря тока 1_а возникает м. д с. обмотки якоря, которая создает магнитное поле. Воспользовавшись правилом буравчика, можно убедиться в том, что силовые линии магнитного поля якоря совпадают с линией геометрической нейтра­ли поэтому поле якоря называется поперечным (рис. 29,б).

'Магнитное поле якоря накладывается на основное магнитное поле полюсов, искажает и частично уменьшает его (рис. 29,в). Воз­действие магнитного поля якоря на основное магнитное поле полю­сов называют реакцией якоря. Как видно из рис. 29,в, нап­равления магнитных полей полюсов и якоря под сбегающими края­ми полюсов совпадают, а под набегающими — направлены встреч­но. Ось результирующего магнитного поля смещается относительно оси полюсов на угол b(бета). На этот же угол смещается и линия физиче­ской нейтрали а'б' относительно линии геометрической нейтрали аб.

Уменьшение магнитного поля машины происходит потому, что его ослабление под набегающими краями полюсов не полностью компенсируется усилением под набегающими краями вследствие насыщения стали магнитной цепи .

При наличии дополнительных полюсов щетки должны стоять в геометрической нейтрали, для предотвращения искрения щеток.

Понятие о коммутации. При врашении якоря машины постоян­ного тока коллекторные пласти­ны поочередно проходят под щет­кой. При этом переход щетки с одной пластины на другую сопро­вождается переключением секции обмотки из одной параллельной

ветви в другую и изменением величины и направления тока в этой секции. Этот процесс называется коммутацией, а секция — коммутируемой. Время, в течение которого происходит процесс коммута­ции в секции, называется периодом коммутации . В целях улучшения условий коммутации в машинах постоянного тока при­меняют добавочные полюсы и компенсационные обмотки. В про­цессе эксплуатации машины для получения хорошей коммутации необходимо, чтобы коллектор был цилиндрическим и гладким, щет­ки хорошо притертыми к коллектору и имели нормальную сте­пень нажатия, для предотвращения искрения щеток.