• Питання, що виносяться на самостійне вивчення
  • Література
  • Питання для самоконтролю
  • 1 Принцип дії генератора й двигуна постійного

  • Скачать 14.91 Mb.


    страница41/68
    Дата29.01.2019
    Размер14.91 Mb.
    ТипУчебник

    Скачать 14.91 Mb.

    Конструкція трансформаторів


    1   ...   37   38   39   40   41   42   43   44   ...   68

    Самостійна робота №35



    Тема: Будова і принцип дії колекторної машини.

    Мета: ознайомитися з будовою та принципом дії колекторної машини.

    Питання, що виносяться на самостійне вивчення:

    1 Принцип дії генератора й двигуна постійного струму

    2 Будова колекторної машини постійного струму

    Література: Электрические машины: учебник для студ. образоват. учреждений сред. проф. образования/ М. М. Кацман. – 6-е изд., испр. и доп. – М.: Издательский центр «Академия», 2006. – 496 с.

    Питання для самоконтролю:

    1 Дайте визначення поняття колектор.

    2 Опишіть принцип дії колекторного генератора постійного струму.

    3 Опишіть принцип дії колекторного двигуна постійного струму.

    4 Опишіть будову статора колекторної машини.

    5 Опишіть будову якоря колекторної машини.


    1 Принцип дії генератора й двигуна постійного струму

    Характерною ознакою колекторних машин є наявність у них колектора - механічного перетворювача змінного струму в постійний і навпаки. Необхідність у такому перетворювачі порозумівається тим, що в обмотці якоря колекторної машини повинен протікати змінний струм, тому що тільки в цьому випадку в машині відбувається безперервний процес електромеханічного перетворення енергії.

    Розглянемо принцип дії колекторного генератора постійного струму. На мал. 24.1 зображена спрощена модель такого генератора: між полюсами N й S постійного магніту перебуває обертова частина генератора — якір, вал якого за допомогою шківа й пасової передачі механічно пов'язаний із приводним двигуном (на малюнку не показаний) — джерелом механічної енергії. У двох поздовжніх пазах на сердечнику якоря розташована обмотка у вигляді одного витка a,b,c,d, кінці якого приєднані до двох мідних ізольованим друг від друга півкільцям, що утворять найпростіший колектор. На поверхню колектора накладені щітки А и В, що здійснюють ковзний контакт із колектором й єднальним генератором із зовнішнім ланцюгом, куди включене навантаження опором R.

    Припустимо, що приводний двигун обертає якір генератора проти вартовий стрілки, тоді у витку на якорі, що обертається в магнітному полі постійного магніту, наводиться ЕРС, миттєве значення якої , а напрямок для положення якоря, зображеного на малюнку, зазначено стрілками.



    Рис. 24.1. Спрощена модель колекторної машини


    У процесі роботи генератора якір обертається й виток a,b,c,d, займає різне просторове положення, тому в обмотці якоря наводиться змінна ЭДС. Якби в машині не було колектора, то струм у зовнішньому ланцюзі (у навантаженні R) був би змінним, але за допомогою колектора й щіток змінний струм обмотки якоря перетвориться в пульсуючий струм у зовнішньому ланцюзі генератора, тобто струм, незмінний по напрямку. При положенні витка якоря, показаному на мал. 24.1, струм у зовнішньому ланцюзі (у навантаженні) спрямований від щітки А к щітці В; отже, щітка А є позитивної, а щітка В -- негативній. Після повороту якоря на 1800 (мал. 24.2, а) напрямок струму у витку якоря зміниться на зворотне, однак полярність щіток, а отже, і напрямок не струму в зовнішньому ланцюзі (у навантаженні) залишаться незмінними (мал. 24.2, б). Порозумівається це тим, що в той момент, коли струм у витку якоря міняє свій напрямок, відбувається зміна колекторних пластин під щітками. Таким чином, під щіткою А завжди перебуває пластина, з'єднана із провідником, розташованим під північним магнітним полюсом, а під щіткою В -пластина, з'єднана із провідником, розташованим під південним полюсом. Завдяки цьому полярність щіток генератора залишається незмінної незалежно від положення витка якоря. Що ж стосується пульсацій струму в зовнішньому ланцюзі, то вони набагато послабиться при збільшенні числа витків в обмотці якоря при їхньому рівномірному розподілі по поверхні якоря й відповідному збільшенні числа пластин у колекторі.
    Рис. 24-2. До принципу дії генератора постійного струму:

    ___________ ЭДС і струм в обмотці якоря;

    _ _ _ _ _ _ _ ЭДС і струм у зовнішньому ланцюзі генератора

    Відповідно до принципу оборотності електричних машин спрощена модель машини постійного струму може бути використаний як двигун постійного струму. Для цього необхідно відключити навантаження генератора R і підвести до щіток машини напруга від джерела постійного струму. Наприклад, якщо до щітки А підключити затискач «плюс», а до щітки В «мінус», те в обмотці якоря з'явиться струм , напрямок якого показане на мал. 24.3. У результаті взаємодії цього струму з магнітним полем постійного магніту (полем порушення) з'являться електромагнітні сили , що створюють на якорі електромагнітний момент М и обертаючі його проти вартовий стрілки. Після повороту якоря на 1800 електромагнітні сили не змінять свого напрямку, тому що одночасно з переходом кожного провідника




    Рис. 24.3. До принципу дії двигуна постійного струму
    обмотки якоря із зони одного магнітного полюса в зону іншого полюса в цих провідниках міняється напрямок струму.

    Таким чином, призначення колектора й щіток у двигуні постійного струму - змінювати напрямок струму в провідниках обмотки якоря при їхньому переході із зони магнітного полюса однієї полярності в зону полюса іншої полярності.

    Розглянута спрощена модель машини постійного струму не забезпечує двигуну усталеної роботи, тому що при проходженні провідниками обмотки якоря геометричної нейтрали (мал. 24.3) електромагнітні сили = 0 (магнітна індукція в середині міжсмужного простору дорівнює нулю). Однак зі збільшенням числа провідників в обмотці якоря (при рівномірному їхньому розподілі на поверхні якоря) і числа пластин колектора обертання якоря двигуна стає стійким і рівномірним.

    1   ...   37   38   39   40   41   42   43   44   ...   68

    Коьрта
    Контакты

        Главная страница


    Конструкція трансформаторів

    Скачать 14.91 Mb.