Коммутирующих полюса также сделаны из стали и расположены на полпути между главными полюсами. Их обмотки также, как обмотки главных полюсов состоят из медных проводников. Коммутирующие полюса с M обмотками предназначены для обеспечения не искрящей работы электрической машины.
Якорь представляет собой цилиндрический сердечник из пластин листовой стали, двойных обмоток зафиксированных в своих слотах. Каркас построен из секций, изготовленных из изолированных медных проводников.
Коллектор выполнен из отдельных медных шин, изолированных друг от друга и от каркаса. Части проводов из обмотки якоря подключены к ламелям. Коллектор предназначен для преобразования переменной ЭДС, наведенной в обмотке якоря, в постоянную.
Щеточный механизм - элемент предназначен для сбора тока от обмотки якоря и передачи его к последней. Он состоит из щетки, щеткодержателя, пальца щёткодержателя, траверса щеткодержателя и ламелей токосъема.
Коллектор и щеточный механизм являются наиболее важными частями машины постоянного тока, его надежная работа зависит от их состояния.
Принцип работы машины постоянного тока основан на законах электромагнитной индукции и электромагнитной силы. Когда якорь вращается в магнитном потоке главных полюсов с приводным двигателем, ЭДС индуцируется в обмотке якоря. В машине под нагрузкой, ЭДС приводит к появлению тока, с которым она совпадает по направлению. Этот ток взаимодействует с магнитным потоком создает электромагнитный крутящий момент, направленный в противовес, который получают от первичного двигателя. Когда это происходит, машина работает как генератор. Механическая мощность, потребляемая от приводного двигателя преобразуется в электрическую и поступает в сеть.
Когда устройство постоянного тока подключено к электрической сети, ток генерируется в обмотке якоря. Взаимодействуя с магнитным потоком полюсов, он создает электромагнитный крутящий момент, который приводит во вращение якорь. Направление ЭДС противодействует направлению тока индуцирующегося в обмотке якоря. В этом случае машина работает как двигатель. Электрическая мощность, потребляемая от сети, преобразуется в механическую.
p.34-37. Обратимость.
Когда машина постоянного тока работает в режиме генератора, проводники обмотки якоря, через которую течет ток, взаимодействует с магнитным потоком полюсов. В результате получается электромагнитная сила F противодействующая вращению якоря. Для того чтобы преодолеть эту силу, должна быть приложена внешняя сила на якорь генератора.
Если внешнее усилие убрать, полярность полюсов поддерживается и ток в одном направлении проходит через обмотку якоря, электромагнитная сила будет сохранять то же направление. При воздействии электромагнитной силы, якорь будет вращаться в противоположном направлении вращению генератора, и, следовательно, машина постоянного тока перейдет на режим двигателя. Свойство, в силу которого любая D.C. Машина может работать либо в режиме генератора, либо в режиме двигателя, называется обратимостью.
2 ЭмС, МОМЕНТ, мощность.
Когда якорь двигателя D.C. вращается, e.m.f., направление которой выступает против направления тока, индуцируется в обмотке якоря. Эта e.m.f. которая называется счетчик e.m.f. определяется почти таким же способом, что и генератора ЭДС E = C N Ф.
Уравнение для e.m.f. и напряжения в двигателя D.C. следующее:
U = E + IR=cnФ+ IR, (1)
где I - ток якоря, R - сопротивление якоря.
Из уравнения (1) следует, что ток якоря и скорость вращения якоря могут быть получены из уравнений: (2),(3)
(3) является скоростной характеристикой. Вращающий момент двигателя определяется по формуле:
где р - число пар полюсов; а - число пар параллельных контуров; с – модельная постоянная машины DC Мощность двигателя, потребляемая из сети описывается следующим уравнением: Р = UI, (5) Где U является напряжение сети; I - ток, потребляемый двигателем. Мощность вала двигателя, или выходную мощность, можно определить следующим образом: P2 = М2пn / 60, (6) где М является крутящий момент двигателя.
ЗАПУСК, ИЗМЕНЕНИЕ СКОРОСТИ, РЕВЕРС.
При запуске двигателя DC, его якорь находится в неподвижном состоянии (п = 0) и, следовательно, счетчик ЭДС E = 0. Стартовый ток якоря во много раз больше, чем номинальный ток, который можно объяснить небольшим сопротивлением якоря Ra. Такой ток опасен для обмотки якоря и машины в целом. В целях ограничения пускового тока, дополнительный резистор (пусковой реостат) помещают последовательно с цепью якоря. Поскольку скорость вращения увеличивается, значение ЭДС возрастает, но ток якоря Ia быстро уменьшается. По мере уменьшения тока якоря, сопротивление якоря уменьшается. К концу пуска, пусковой реостат должен быть полностью снят.
Существует три способа регулировка скорости двигателя DC:
1) путем изменения подключенного напряжения U, благодаря которому может быть достигнуто бесступенчатое регулирование (метод используется в регулируемых потенциальных системах);
2) путем изменения сопротивления в цепи якоря; регулирование шаг за шагом, не экономично; достигается, установкой регулировочного реостата последовательно с якорной цепью;
3) путем изменения магнитного потока D>; регулирование бесступенчатое, широкодиапазонное; достигается путем изменения тока возбуждения с помощью регулировочного реостата, помещенного в цепи возбуждения.
Для того, чтобы изменить направление вращения двигателя, необходимо изменить текущее направление либо в якорее или в поле обмотки. Если направление тока в обоих из них изменяется, реверс никогда не состоится. На практике обычно применяется изменение направления тока якоря.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.