Двигателей постоянного тока

Назначение, устройство и способы возбуждения

Электродвигатели постоянного тока

Электродвигатель постоянного тока (ДПТ) - это электрическая машина, предназначенная для преобразования электрической энергии постоянного тока в механическую.

ДПТ по конструкции не отличаются от генераторов постоянного тока, так как электрические машины постоянного тока обратимы и могут работать как в генераторном так и в двигательном режиме. Основными преимуществами ДПТ по сравнению с асинхронными двигателями являются возможность плавного регулирования частоты вращения и хорошие пусковые свойства.

ДПТ используются на электротранспорте, в подъемно- транспортных машинах, и прокатных станах, а также в качестве исполнительных механизмов в системах автоматического регулирования.

Основными частями ДПТ являются статор (индуктор) и ротор (якорь) рис. 6.1.

Статор состоит из стального корпуса 1, к которому крепятся основные полюса 2 с полюсными наконечниками 3, образуя вместе с корпусом магнитопровод. Полюсные наконечники служат для равномерного распределения магнитной индукции в зазоре между полюсами статора и якорем. На основных полюсах расположены обмотки возбуждения 4, соединенные последовательно и предназначенные для создания магнитного поля двигателя.

Рис. 6.1. Конструкция двигателя постоянного тока.

Якорь (ротор) 5 представляет собой цилиндр с продольными пазами на поверхности, набранный из листов электротехнической стали и насаженный на вал 7, вращающийся в подшипниках. В пазы якоря укладывается обмотка 11. Коллектор 6, расположенный на валу, представляет собой цилиндр, набранный из медных пластин, изолированных друг от друга и от вала. Обмотки якоря разделены на секции, каждая из которых размещается в двух его пазах. Выводы секции обмотки присоединяются к соответствующим пластинам коллектора (рис. 6.2).

Рис. 6.2. Способы подключения обмотки якоря к коллектору:

а) петлевой; б) волновой.

К коллектору с помощью пружины прижимается щеткодержатель со щеткой 8 (см. рис. 6.1), что обеспечивает соединение вращающей обмотки якоря с внешней электрической цепью. Щетки устанавливают на геометрической нейтрали (ГН) – линии, перпендикулярной оси машины. Дополнительные полюса 9 с обмоткой 10 служат для уменьшения искрения под щетками коллектора.

В зависимости от того, как включена обмотка возбуждения относительно якоря, различают ДПТ с независимым возбуждением и самовозбуждением, которая подразделяется на параллельное, последовательное и смешенное (рис. 6.3.).

Рис. 6.3. Схемы возбуждения двигателей постоянного тока:

а) независимое; б) параллельное; в) последовательное; г) смешанное.

Рассмотрим работу двигателей постоянного тока на примере двигателя с параллельным возбуждением.