Устройство машины постоянного тока

Лекция 8 ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МАШИНЫ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Синхронные машины

Синхронная машина — это электрическая машина переменного тока, частота вращения ротора которой равна частоте вращения магнитного поля статора.

Синхронные электрические машины чаще всего применяют в ка­честве генераторов.

Статор синхронной машины называют якорем. Он ничем не отличается от статора трех­фазного асинхронного электродвигателя.

Ротор синхронных машин называют индуктором. Он представляет со­бой электромагнит (в мощных двигателях) или постоянные магниты.

Вращающий момент создается при взаимодействии вращающегося магнитного поля якоря и магнитного поля полюсов индуктора.

В условиях строительства синхронные генераторы с приводом от двигателей внутреннего сгорания применяются для передвиж­ных электрических станций. Синхронные двигатели применяются для при­вода компрессорных и насосных установок, камнедробилок и экскаваторов.

На строительстве постоянный ток применяют для электропри­вода мощных экскаваторов.

Основными частями ма­шины постоянного тока (рис. 8.1) являются: неподвижная часть - статор, вращающийся ротор-якорь и два подшипниковых щита. Ста­тор состоит из станины, сердечников полюсов электромагнитов, выполненных из тонких листов стали, изолированных друг от дру­га лаковой пленкой или тонкими листами бумаги.

На сердечники надеты катушки из изолиро­ванной медной проволоки, являющиеся обмоткой воз­буждения машины. Ротор машины, называе­мый в машинах постоянного тока якорем, представляет собой цилиндрическое тело, собранное из тонких листов стали, так же как сердечни­ки электромагнитов. В якоре машины устраивают пазы для размещения обмотки, концы которой прикрепляют к пла­стинам коллектора, изолиро­ванным друг от друга и вала якоря непроводящим матери­алом — миканитом.

Рис. 8.2. Упрощенная схема генератора постоянного тока

Рис 8.3. Выпрямление коллекто­ром переменной ЭДС при одной катушке на якоре генератора

Рис. 8.1. Устройство машины постоян­ного тока: 1 - коллектор; 2 - щетки; 3 - сердечник якоря; 4 - сердечник главного полюса; 5 - полюсная катушка; 6 - статор; 7 - под­шипниковый щит; 8 - вентилятор; 9 - об­мотка якоря

На поверхность коллектора накладывают щет­ки, которые прикреплены к неподвижной части машины. Вал якоря вра­щается в подшипниках, закрепленных в подшипниковых щитах. При вращении якоря, щетки скользят по поверхности коллектора.

На упрощенной схеме (рис. 8.2) между двумя маг­нитами расположен один вращающийся виток обмотки якоря. Концы обмотки якоря соединены с двумя пластинами коллектора, по кото­рому скользят две щетки. При вращении якоря в его проводниках будет наводиться синусоидальная пере­менная ЭДС. При наличии коллектора с верх­ней щеткой все время оказывается соединенным проводник, дви­жущийся под северным полюсом, а с нижней - проводник, дви­жущийся под южным полюсом электромагнита. В результате этого между щетками будет действовать ЭДС, изменяющаяся во време­ни. Таким образом, коллектор выпрямляет переменное напряжение (см. рис. 8.3). В выпускаемых заводами машинах постоянного тока обмотки якоря имеют значительно большее число катушек и пластин кол­лектора, поэтому колебания напряжения на щетках (выводах) генератора незначительно.