Электрические машины постоянного тока Содержание Устройство

Электрические машины постоянного тока.

Содержание: • Устройство электрических машин постоянного тока. Обратимость машин. • Принцип работы машины постоянного тока. • Понятия об устройстве электрической машины. • Синхронные и асинхронные двигатели

Электрические машины Генераторы вырабатывают электрическую энергию, поступающую в энергосистему; Двигатели создают механический вращающий момент на валу, который используется для привода различных механизмов и транспортных средств.

Тут картинка В любой машине постоянного тока четко выделяются подвижная и неподвижная части. Подвижная (вращающаяся) часть машины называется ротором, ротором неподвижная – статором

Электрические машины обратимы. Это значит, что одна и та же машина может работать и как генератор, и как двигатель. Поэтому можно говорить об устройстве машин постоянного тока, не рассматривая отдельно устройство генератора или двигателя.

Внешний вид машины постоянного тока Часть машины, в которой индуктируется электродвижущая сила, принято назвать якорем, а часть машины, в которой создается магнитное поле возбуждения , - индуктором. Как правило, в машине постоянного тока статор служит индуктором, а ротор – якорем.

• 1 – коллектор, 2 – щетки, 3 – сердечник якоря, 4 – сердечник главного полюса, 5 – полюсная катушка, 6 – статор, 7 – подшипниковый щит, 8 – вентилятор, 9 – обмотка якоря Устройство машины постоянного тока

Поперечный срез машины постоянного тока • 1 – сердечник якоря с проводниками обмотки, 2 – катушка обмотки возбуждения, 3 – вал, 4 – главный полюс, 5 – дополнительный полюс, 6 – статор.

Машины постоянного тока обычно имеют принудительное охлаждение, осуществляемое вентилятором, насаженным на вал якоря. Для мощных машин разработаны системы водородного, а также водяного охлаждения. Для защиты машины от пыли и влаги конструктивные окна, обеспечивающие доступ к коллектору и щеткам, обычно закрывают съемными лентами или пластинами.

Принцип работы машины постоянного тока. Работа любой электрической машины (генератора или двигателя постоянного или переменного тока)характеризуется взаимодействием двух направленных навстречу другу вращающих моментов, один из которых создается механическим, а другой – электромагнитными силами. С другой стороны работа двигателя и генератора характеризуется равновесием напряжения сети и э. д. с. , возникающей в обмотке якоря (с учетом падении напряжения на внутреннем сопротивлении машины).

Принцип работы генератора постоянного тока В генераторе энергия механического движения преобразуется в электрическую энергию. Двигатель, в качестве которого обычно используется гидротурбина или двигатель внутреннего сгорания, вращает якорьв магнитном поле возбуждения. Вследствие этого вращения изменяется магнитный поток, пронизывающий витки обмотки якоря. При этом индуктируется э. д. с. Пропорциональная скорости изменения магнитного потока: В реальном генераторе постоянного тока магнитный поток, пронизывающий каждый виток обмотки якоря, в течении первой половины периода уменьшается. Соответственно изменяется э. д. с. в каждом витке обмотки по величине и направлению. Для повышения уровня вырабатываемой э. д. с. Используют различные выпрямители, в частности, генератор постоянного тока снабжается механическим выпрямителем – коллектором. Коллектор автоматически переключает концы витков обмотки при изменении направления э. д. с. , где w – число витков, пронизываемых изменяющимся магнитным потоком Ф; d. Ф/dt – производная магнитного потока по времени, или скорость изменения магнитного потока

Для повышения уровня вырабатываемой э. д. с. Поверх первого ряда витков обмотки могут быть уложены без смещения второй и последующий ряды витков. При разомкнутых выходных зажимах генератора ток в обмотке якоря равен 0. При этом генератор работает вхолостую, а приводной двигатель преодолевает только моменты трения, затрачивая минимальную механическую энергию. При подключении к генератору электрической нагрузки по обмотке якоря начинает протекать ток.

Чем больше мощность потребителей электрической энергии, подключенных к генератору тем больше ток в обмотке якоря, тем больше силы, препятствующие его вращению. Соответственно увеличиваются и затраты механической энергии на вращение якоря генератора.

Принцип работы двигателя постоянного тока. Механические силы, образующиеся в якоре при подключении машины к электрической цепи, создадут вращающий момент, под действием которого якорь будет раскручиваться. Вращающийся вал якоря используется для привода в действие различных механизмов: подъемных и транспортных средств, станков, швейных машин и т. д.