Принцип действия машины постоянного тока. 1 - полюсы индуктора, 2 - якорь, 3 – проводники (в реальной МПТ они установлены на коллекторе), 4 - контактные щетки

1 - полюсы индуктора, 2 - якорь, 3 – проводники (в реальной МПТ они установлены на коллекторе), 4 - контактные щетки.
Проводники якорной обмотки расположены на поверхности якоря, изолированы от него, а с другой стороны имеют чистый контакт с контактными щетками. Контактные щетки размещены на линии геометрической нейтрали, проведенной посредине между полюсами. Вращение указано стрелкой. Определим направление ЭДС, индуктированных в проводниках по правилу правой руки: крестиком обозначены ЭДС, направленные от нас, точками - к нам. Соединим проводники между собой так, чтобы ЭДС в них складывались. Для этого соединяют последовательно конец проводника, расположенного в зоне одного полюса с концом проводника, расположенного в зоне полюса противоположной полярности (след. рис). Два проводника, соединенные последовательно, образуют одну катушку. ЭДС проводников, расположенных в зоне одного полюса, различны по величине. Наибольшая ЭДС индуктируется в проводнике, расположенном под срединой полюса, ЭДС, равная нулю, - в проводнике, расположенном на линии геометрической нейтрали.
Если соединить все проводники обмотки по определенному правилу последовательно, то результирующая ЭДС якорной обмотки равна нулю, ток в обмотке отсутствует. Контактные щетки делят якорную обмотку на две параллельные ветви. В верхней параллельной ветви индуктируется ЭДС одного направления, в нижней параллельной ветви - противоположного направления. ЭДС, снимаемая контактными щетками, равна сумме электродвижущих сил проводников, расположенных между щетками.
В параллельных ветвях действуют одинаковые ЭДС, направленные встречно друг другу. При подключении к якорной обмотке сопротивления в параллельных ветвях возникают одинаковые токи , а через сопротивление R_H протекает их сумма - ток I_Я.
ЭДС якорной обмотки пропорциональна частоте вращения якоря n₂ и магнитному потоку индуктора Ф:

где С_е - константа.
В реальных электрических машинах постоянного тока используется специальное контактное устройство - коллектор. Коллектор устанавливается на одном валу с сердечником якоря и состоит из отдельных изолированных друг от друга и от вала якоря медных пластин. Каждая из пластин соединена с одним или несколькими проводниками якорной обмотки. На коллектор накладываются неподвижные контактные щетки. С помощью контактных щеток вращающаяся якорная обмотка соединяется с сетью постоянного тока или с нагрузкой.

Способы возбуждения МПТ. Все рабочие характеристики двигателя постоянного тока, как и генератора, зависят от способа включения цепи возбуждения по отношению к цепи якоря. Соединение этих цепей может быть параллельным, последовательным, смешанным и, наконец, они могут быть независимы друг от друга.

Дата добавления: 2015-05-06