Принцип действия электродвигателя постоянного тока.

Напряжение подается на электромагниты расположенные в статоре, и через щеточно-коллекторный узел также подается на одну из катушек ротора. В следствии этого создаются магнитные поля и при их взаимодействии ротор начинает вращаться.По ходу вращения через щеточно-коллекторный узел напряжение переключается на следующую катушку ротора и т.д. по кругу. Таким образом получается что магнитное поле каждой следующей катушка ротора взаимодействует с магнитным полем статора и поддерживает вращение ротора.

19.Элементы обмоток машин постоянного тока

Секцией называют часть обмотки якоря, состоящую из нескольких витков и находящуюся между двумя коллекторными пластинами, следующими друг за другом по схеме обмотки. Каждая секция имеет две активные стороны, уложенные в пазы якоря, которые соединяются между собой лобовыми соединениями (рис. 20).

Рис 20 Секция обмотки якоря

Стороны секции располагают так, чтобы одна из них лежала под северным полюсом, а другая под южным, т.е. на расстоянии полюсного деления друг от друга, тогда э. д. с, индуктируемые в проводах секции, складываются. Полюсным делением называют расстояние между серединами полюсов по окружности якоря,

обозначаемое буквой X (рис. 21). Для того чтобы э. д. с, индуктированные в разных секциях обмотки якоря, складывались, необходимо, чтобы обмотка якоря была замкнутой системой, т.е. в ней не было разрывов, а секции ее были соединены последовательно. Для этого к каждой коллекторной пластине припаивают конец одной секции и начало другой, следующей за ней по схеме обмотки.

Число пар полюсов в машине обозначают буквой р, а число полюсов равно 2р.

Если величину полюсного деления τ умножить на число полюсов 2р, то получится длина окружности якоря

2pτ = πD ,(2)

где D - диаметр якоря (м).

Воображаемую линию, проходящую посредине между полюсами, называют геометрической нейтралью. При одной паре полюсов геометрическая нейтраль перпендикулярна к оси полюсов. При большем числе пар полюсов количество нейтральных линий равно числу пар полюсов (рис. 21).

Рис. 21: Полюсные деления.

Рис. 22: Шаги петлевой обмотки.

В обмотках якоря различают следующие шаги по якорю:

у1 - первый частичный шаг, расстояние между началом и концом секции, т.е. ширина секции (рис. 22);

у2 - второй частичный шаг, расстояние между конечной стороной одной секции и начальной стороной следующей за ней по схеме обмотки;

у - результирующий шаг, расстояние между начальными сторонами двух секций, следующих одна за другой по схеме обмотки;

ук - шаг обмотки по коллектору, расстояние между началом и концом секции по коллектору, измеряют его числом пропущенных изоляционных прослоек.

Шаги по якорю измеряют числом пазов.

В современных машинах ширину секции делают меньше величины полюсного деления у1 < τ такую секцию называют секцией с укороченным шагом. Укорочение шага позволяет экономить медь в лобовых соединениях.

2. Простая петлевая (параллельная) однослойная обмотка

Петлевой обмотку называют потому, что ее секции имеют форму петли (рис. 22). В простой петлевой обмотке начало и конец секции присоединяют к рядом расположенным коллекторным пластинам. Расчетные формулы для простой петлевой обмотки следующие:

где Z - число пазов;

р - число пар полюсов;

b - самое меньшее число, которое добавляют к Z или отнимают от него, чтобы- при делении y1 было целым числом.

Z = 2S,

где S - число секций.

2р = 2а, (7)

где а - число пар параллельных ветвей в обмотке якоря.

S = K,

где К -число коллекторных пластин.

20. Характеристика холостого хода

Характеристика холостого хода генератора постоянного тока с независимым возбуждением Характеристика холостого хода генератора постоянного тока  показывает зависимость электрического напряжения от тока возбуждения при постоянном числе оборотов . Генератор отсоединён от внешней цепи (нагрузка отсутствует). При токе возбуждения ЭДС генератора не равна нулю, а составляет 2…4 % от . Эта электродвижущая сила называется начальной или остаточной ЭДС, обусловлена наличием остаточного магнетизма в магнитной цепи генератора. Затем по мере увеличения тока возбуждения ЭДС растёт, изменяясь согласно кривой, напоминающей кривую намагничивания ферромагнитных материалов.

ЭДС генератора вначале растёт быстро (участок характеристики), изменяясь по линейному закону. Это объясняется тем, что при малых величинах тока возбуждения сталь генератора слабо намагничена, её магнитное сопротивление мало из-за относительно большой магнитной проницаемости стали.

При дальнейшем увеличении тока возбуждения линейная зависимость между ним и ЭДС генератора нарушается (участок характеристики). Это объясняется тем, что по мере возрастания тока возбуждения начинает сказываться явление магнитного насыщения стали.

При дальнейшем увеличении тока возбуждения (участок характеристики) в стали генератора возникает сильное магнитное насыщение. Магнитная проницаемость стали становится небольшой, а магнитное сопротивление стали, наоборот, возрастает. Расхождение входящей и нисходящей ветвей характеристики объясняется наличием магнитного гистерезиса в магнитопроводе машины.