МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ
УЧРЕЖДЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ
ГОМЕЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ
УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ П.О.СУХОГО
Факультет автоматизированных и информационных систем
Кафедра «Автоматизированный электропривод»
Лабораторная работа
по специальным электрическим машинам
«Униполярные машины»
Исполнитель: студент гр. ЭП-31
Руководитель:
Гомель, 2006
Лабораторная работа
Униполярные машины
Наличие коллектора— существенный недостаток машин постоянного тока, так как он является причиной целого ряда неполадок при эксплуатации машин. С появлением первых коллекторных машин постоянного тока наряду с их совершенствованием велись работы по созданию бесколлекторных машин постоянного тока. Это привело к созданию еще в первой половине прошлого столетия первых униполярных машин. В последующие годы до настоящего времени работы по совершенствованию униполярных машин не прекращались.
Униполярная машина — это бесколлекторная машина постоянного тока, в которой направление наведенной в якоре ЭДС остается неизменной в процессе вращения якоря, что позволяет получить постоянный ток без коммутации, а следовательно, и без коллектора.
Простейшая дисковая униполярная машина состоит из металлического диска 1, выполняющего роль якоря. Диск закреплен на валу 3 (рис. 1). Верхняя часть диска находится между полюсами постоянного магнита 5. На поверхность диска, в месте расположения магнита, и на вал наложены щетки 4 и 2. Если к этим щеткам подвести напряжение от источника постоянного тока, то ток через щетку 4, диск и вал будет проходить на щетку 2 (пунктирная линия). Проходя через диск, этот ток будет взаимодействовать с полем магнита и создаст электромагнитный момент, который приведет диск (якорь) во вращение, т. е. униполярная машина будет работать в двигательном режиме.
Рис. 1. Простейшая дисковая униполярная машина
При вращении диска направление тока в нем будет оставаться неизменным, а поэтому также неизменным будет направление вращения диска. Эта же машина может работать и в генераторном режиме. Если посредством приводного двигателя вращать диск, то в его слоях при прохождении ими межполюсного пространства будет наводиться ЭДС, направление которой неизменно.
Более совершенной является униполярная машина цилиндрического типа. Принцип работы такой машины в генераторном режиме состоит в следующем (рис. 2): при вращении цилиндрического якоря 1 его слои пересекают магнитные линии поля, созданного обмоткой возбуждения в виде цилиндрической катушки 3, расположенной внутри станины 5; ЭДС, наведенная в якоре, снимается щетками, наложенными непосредственно на поверхность якоря.
Рис. 2. Униполярная машина цилиндрического типа
Одно из принципиальных отличий униполярной машины — отсутствие в ней обмотки якоря. Поэтому ЭДС униполярных машин обычно невелика и составляет 5—40 В. Но униполярные машины позволяют получать весьма значительные токи — до 50-103 А. При таких больших токах возникают затруднения в съеме этого тока с вращающегося якоря. Поэтому униполярные машины с предельными значениями снимаемого тока выполняются обычно с жидкостным токосъемом, предусматривающим применение жидкого металла (натрий, калий), циркулирующего между неподвижной и вращающейся частями машины.
Униполярные машины применяют в качестве источников тока в установках для электрохимических процессов, в электромагнитных ускорителях заряженных частиц, для стыковой электросварки.
Рис. 1. Простейшая дисковая униполярная машина
Рис. 2. Униполярная машина цилиндрического типа
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
