Назначение, области применения и устройство

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МАШИНЫ ПОСТОЯННОГО ТОКА

ЛЕКЦИЯ 11

машины постоянного тока (МПТ)

МПТ применяется как правило в регулируемом приводе на транспорте, машиностроении и др. областях.

Режимы работы - генераторный и двигательный. Генератор - является источником электроэнергии, в котором механическая энергия преобразуется в электрическую, а в двигателе, наоборот, электрическая энергия преобразуется в механическую.

Устройство МПТ

МПТ состоит из трех основных частей: неподвижный статор, вращающийся якорь (ротор) и коллекторный узел.

СТАТОР включает: 1 - станина - полый стальной цилиндр, 2 - главные полюса, которые крепятся к станине (всегда шихтованы) с полюсными наконечниками 2а; 3 - обмотка возбуждения, установленная на главных полюсах; 4 - добавочные полюса; 5 - обмотка добавочного полюса.

ЯКОРЬ включает: 6 - шихтованный сердечник якоря, посаженный на вал 7; 8 - обмотка якоря, уложенная в пазы сердечника; в сердечнике выполнены каналы для охлаждения 9.

КОЛЛЕКТОРНЫЙ УЗЕЛ включает: 10 - коллектор, выполненный из отдельных коллекторных медных пластин; 11 - щетки (угольные) в щеткодержателе; 12 - траверса (щеточный палец).

Кроме того, МПТ включает: 13 - вентилятор, посаженный на вал; 14 - подшипниковые щиты; 15 - подшипники; 16 - лапы, предназначенные для крепления машины.

По обмотке возбуждения протекает постоянный ток. В этом случае сердечник полюса представляет собой электромагнит. Током обмотки возбуждения создается основной магнитный поток.

Обмотка якоря выполнена в виде секций.

Все эти секции соединены последовательно. Конец последующей секции обмотки соединен с началом предыдущей. Обмотка якоря получается замкнутой.

Обмотка щетками делится на параллельные ветви, 2 a – число параллельных ветвей

 

Ток параллельной ветви .

Принцип действия МПТ можно понять по следующей схеме.

Направление ЭДС и тока в обмотке якоря определяется по правилу правой руки.

Коллектор выполняется в виде цилиндра, набранного из большого числа коллекторных пластин.

В генераторе коллектор служит для выпрямления токов.

В двигателе коллектор обеспечивает протекание тока в проводниках, которые лежат под одним полюсом в одном направлении.

Принцип действия МПТ основан на законах электромагнитной индукции и Ампера:

Магнитное поле МПТ создается обмоткой возбуждения. Основной магнитный поток проходит станину, сердечник полюсов, сердечник якоря и дважды преодолевает воздушный зазор.

В режиме генератора к обмотке возбуждения подводят небольшой постоянный ток возбуждения, а якорь вращают первичным двигателем (турбиной, воздухом и др.). Провода обмотки якоря пересекают магнитные силовые линии полюсов и в них индуцируется ЭДС.

С помощью коллектора и щеток, которые являются механическим выпрямителем, эти переменные пульсирующие ЭДС суммируются в постоянную по значению и направлению ЭДС машины. Если к щеткам подключить нагрузку, то в ней и во всей цепи якоря появится постоянный ток.

В режиме двигателя к якорю и к обмотке возбуждения одновременно подводится постоянный ток. Взаимодействие магнитного поля полюсов статора с током обмотки якоря приводит к воздействию на проводники силы, образующей вращающий электромагнитный момент якоря.

Дата добавления: 2014-01-14