Машина постоянного тока обладает свойством обратимости, то есть может работать как в режиме генератора, так и в режиме двигателя.
Она состоит из неподвижного статора и вращающегося якоря (в машинах переменного тока вращающая часть – ротор). Статор состоит из станины, главных и дополнительных полюсов, подшипниковых щитов и траверсы со щетками.
Станина имеет кольцевую форму, изготовляется из стального литья и выполняет функцию магнитопровода.
Главные полюсы, выполненные из ферромагнитного материала, служат для создания постоянного во времени и неподвижного в пространстве магнитного поля, они имеют специальную обмотку, называемую обмоткой возбуждения.
По этой обмотке пропускается постоянный ток (ток возбуждения). В машинах малой мощности для создания поля могут использоваться постоянные магниты.
Дополнительные полюсы устанавливаются между главными и служат для улучшения условий коммутации.
Коммутация – это процесс переключения секций обмотки якоря из одной параллельной ветви в другую и связанные с этим явления.
При плохой коммутации появляется значительное искрение под щетками, что приводит к обгоранию коллектора.
Подшипниковые щиты закрывают статор с торцов. В них впрессовываются подшипники и укрепляется щеточная траверса со щетками, изготовленными из графита или смеси графита с медью.
Якорь состоит из сердечника, обмотки и коллектора. Сердечник набран из листов электротехнической стали. В пазы сердечника укладывается медная обмотка, состоящая из последовательно и параллельно соединенных секций.
Концы секций припаивают к пластинам коллектора, что образует замкнутую обмотку якоря. Коллектор набран из медных пластин клинообразной формы, изолированных друг от друга и корпуса и образующих в сборе цилиндр, который крепится на валу якоря.
На рисунке 15 изображена схема машины постоянного тока, работающей в режиме двигателя, на которой (для упрощения) обмотка якоря изображена в виде одной секции (рамки), концы которой припаяны к двум коллекторным пластинам, на которых сверху и снизу установлены щетки.
Таким образом, напряжение питания U подается на обмотку якоря (секция) через скользящий контакт, который образует щетка и коллекторная пластина. По мере износа щетка поджимается к коллекторной пластине с помощью пружины.
Рис. 15. Конструктивная схема двигателя постоянного тока
У машин постоянного тока существуют различные схемы включения обмотки возбуждения по отношению к обмотке якоря. По этому признаку они делятся на:
- машины параллельного возбуждения, у которых обмотка возбуждения (ОВ) включена параллельно обмотке якоря (ОЯ);
- машины последовательного возбуждения (последовательное включение ОВ и ОЯ);
- машины смешанного возбуждения (одна часть ОВ включается параллельно ОЯ, другая – последовательно).
- машины независимого возбуждения (ОВ подключена к независимому источнику питания).
Каждая из перечисленных схем включения ОВ и ОЯ имеет свои свойства.
Дальше >
Лекции по ТОЭ >
